[發明專利]固體燃料的燃燒裝置

在審

• 申請號: 201410079191.5
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN104896467A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 車戰斌
• 申請（專利權）人: 車戰斌
• 主分類號: F23B50/04
• 分類號: F23B50/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及固體燃料燃燒領域，具體地講，有關于一種固體燃料的燃燒裝置。

背景技術

從燃料分類角度來看，固體燃料因資源豐富、使用安全，是現代人類使用最為廣泛的一種燃燒材料，特別是煤。另外，隨著以煤為代表的礦物質固體燃料的需求量的增大、資源的減少，以及全球新能源運動的展開，可再生的生物質燃燒材料，如秸桿、稻草、木材、木屑、枯枝等得到人們的高度重視。

目前使用生物質燃燒材料的主要方式直接點燃燃燒，這種方式燃燒效率非常低，并產生大量的黑煙，造成環境污染。

一直以來，很多人都試圖采用現有的燃煤爐具來燃燒生物質燃料。由于生物質燃燒材料與固定碳含量較高的礦物質燃燒材料的燃燒特性具有比較大的區別，現有的燃燒爐具并不能適應由可再生的生物質材料構成的固體燃料的燃燒，造成燃燒效率低，存在排放污染等問題，從而制約了生物質燃燒材料的應用。另外，現在大量使用的煤都是固定碳含量比較高的高級煤，例如無煙煤、煙煤等，一些低級煤，例如褐煤、泥煤等，利用現有的燃燒裝置，也同樣存在燃燒效率低，冒黑煙等問題，因此目前還沒有得到廣泛應用。

本發明人在仔細研究后發現，生物質燃燒材料和低級煤（例如褐煤、泥煤等）與高級煤的相比，主要的區別是，高級煤的固定碳含量很高（一般在90％以上），因此在燃燒時主要是固定碳燃燒方式；而生物質燃燒材料和低級煤的固定碳含量比較低，而揮發份含量比較高（大概在50％－70％）。這種揮發份含量高的固體燃料，主要存在兩個特點：1）揮發份析出溫度低于揮發份燃點；2）揮發份的燃點高于灰熔點。

目前的燃燒爐一般分為正向燃燒爐和反式燃燒爐兩種，由于生物質燃料和低級煤存在上述特點，采用這兩種燃燒爐都無法實現持續高效燃燒。

在采用現有的正向燃燒爐燃燒時，存在如下問題：

1）燃燒效率低。在燃燒時，由于揮發份的析出溫度低于揮發份的燃點，揮發份首先析出并以黑煙的方式排放到空氣中，剩余的固定碳部分再進行燃燒，這樣只利用了其中的固定碳燃燒產生的熱量，不但燃燒效率比較低，而且存在排放污染。

2）不能持續燃燒。現有的燃燒裝置一般是通過爐篦進風，使得爐篦上的固體燃料進行高溫燃燒，由于灰熔點低于揮發份和固定碳的燃點，在爐箅上固定碳燃燒的高溫環境下，燃燒后的爐灰處于呈粘稠狀的熔融狀態，會糊在爐箅上，無法通過爐箅或者其它排灰機構（例如撥灰棒）正常排出，使得該粘稠狀的爐灰混合在正在燃燒的燃料中，極大地影響了燃料的燃燒效率。并且，該粘稠狀的爐灰粘在爐箅子上，堵塞了爐箅上的進風通道，一段時間后會將爐箅糊死，使得燃燒爐無法繼續工作。

反式燃燒爐的特點是，出火口低于爐箅，使燃燒產生的火焰反向通過爐箅后再到達出火口。這種燃燒方式與正向燃燒相比，析出的揮發份可以在通過爐箅時被火焰點燃，燃燒效率得到了提高。然而由于高溫火焰位于爐箅位置，這也使得爐箅位置的溫度非常高，在高溫環境下，燃燒后的爐灰處于呈粘稠狀的熔融狀態，會糊在爐箅上，堵塞了爐箅的氣流通道，很快就會將爐箅糊死，使得燃燒爐無法繼續工作。

專利號為01220213695.8的中國實用新型專利提出了一種可用于各種固體可燃物充分燃燒的多點配風正反燒充分燃燒的熱風爐900。如圖2所示，該熱風爐包括爐體，爐體內分別設有上燃燒室92和下燃燒室93，上燃燒室92和下燃燒室93的底部分別設有上爐箅94和下爐箅95，下爐箅95的下方為除灰室96，下燃燒室93的爐體上設有出煙口98。上燃燒室92內設有上部與爐體內壁為一體，下部縮徑為圓筒的漏斗狀燃燒倉910，漏斗狀燃料倉910的下端口位于上爐箅94上，漏斗狀燃料倉910的中心處縱向設有下端開口的圓筒狀煙火通道911，漏斗狀燃料倉910下部的外壁與爐體91的內壁之間形成有環形上風道912，漏斗狀燃料倉910下部圓筒的外壁上均勻開設有多個進風孔913，爐體91的外壁上開設有兩個與環形風道相連通的進風口914，進風口914處連接有風筒915。

該熱風爐試途通過正反燒結合來解決正向燃燒和反式燃燒存在的問題，然而該熱風爐900在使用時，存在有如下缺陷而無法持續使用：