CN101839475B - 生物质燃料燃烧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质燃料燃烧装置。提供一种燃烧效率高,污染物排放量少的生物质燃料燃烧装置。本发明包括立式燃烧炉(1),所述立式燃烧炉(1)上设有排烟通道(2),所述立式燃烧炉(1)内部包括燃烧室(20)和换热室(21),所述燃烧室(20)内设置上炉排(4)和下炉排(3),所述立式燃烧炉(1)的侧壁上、位于所述上炉排(4)与所述下炉排(3)之间设置有与其相通的送料装置,所述立式燃烧炉(1)相应的位置分别设置有一次风进口(33)、二次风进口(34)、三次风进风装置,所述换热室(21)内设置有烟气管(5)和热水管(6),所述烟气管(5)分别与所述燃烧室(20)及所述排烟通道(2)气流相通。本发明可广泛应用于锅炉领域。

Description

生物质燃料燃烧装置
技术领域
[0001 ] 本发明涉及一种生物质燃料燃烧装置。 背景技术
[0002] 目前,生产中常用燃料一般是煤、石油、天然气等石化燃料,这些石化燃料不可再 生,根据统计数据显示,这些石化燃料将在百年后枯竭;同时,因石化燃料大量燃烧,排放出 大量的二氧化碳等温室气体,能源危机和气候威胁,迫使人们大力寻找新型能源。
[0003] 生物质颗粒燃料是一种新型的能源,主要用于气化和燃烧。2005年,世界生物质固 体成型燃料产量已经超过了 420万吨。中国作为农业大国,生物质资源比较丰富。据统计, 我国每年农作物秸秆年产总量6. 04亿吨,林产工业木材剩余物的数量为4000万立方米;造 纸业产生的木材剩余物的数量约1万立方米;甘蔗渣的年产量约为4000万吨;粮谷加工厂 排出的谷壳量每年达4000万吨。但每年都有大量的生物质资源被白白废弃或自行腐烂,有 的则直接焚烧处理,不仅造成了资源的浪费,也污染了环境。因此,开发这种生物质颗粒燃 料势在必行。由于生物质中储存的能力来源于太阳能,因此,生物质颗粒燃料的燃烧从循环 角度讲,不会对环境造成污染。研究表明,生物质颗粒燃料的含硫量和含氮量低,易着火,燃 烧效率高,灰分含量小,燃烧后,SO2* NOx以及烟尘的排放量比化石燃料要小得多,是一种 清洁能源。其来源广泛,可再生,受自然条件限制少。开发应用生物质能源对保护生态环境, 发展社会经济,实施能源可持续发展战略有着重大的现实意义。
[0004] 但是,相应的专用生物质成型燃料燃烧设备的研制还很少。生物质成型燃料挥发 分高(一般大于70% ),着火温度低,一般在250°C〜350°C下挥发分大量析出并开始燃烧, 若空气量不足或反应温度不够,会裂解产生大量炭黑和焦油。
[0005] 为燃用生物质成型燃料,现有生物质成型燃料燃烧设备是在燃煤锅炉的基础上加 以改进而成,存在空气流动场分布、炉膛温度场分布、浓度场分布、受热面布置等不合理现 象,严重影响了生物质成型燃料燃烧正常速度与正常状况,排烟温度超过220°C,导致锅炉 热效率低、黑烟滚滚、容易结渣、占地面积大等诸多问题。
发明内容
[0006] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种燃烧效率高,污染 物排放量少的生物质燃料燃烧装置。
[0007] 本发明所采用的技术方案是:本发明包括立式燃烧炉,所述立式燃烧炉上设有排 烟通道,所述立式燃烧炉内部包括气流相通的燃烧室和换热室,所述换热室位于所述燃烧 室上面且与所述排烟通道气流相通,所述燃烧室内设置上炉排和下炉排,所述立式燃烧炉 的侧壁上、位于所述上炉排与所述下炉排之间设置有与其内部相通的送料装置,所述下炉 排的下方布有一次风进口,所述送料装置下侧设置有二次风进口,所述立式燃烧炉的侧壁 上及所述上炉排的上部且位于所述二次风进口的对面设置有三次风进风装置,所述换热室 内设置有烟气管和设置在所述烟气管内的热水管,所述烟气管分别与所述燃烧室及所述排烟通道气流相通。
[0008] 所述三次风进风装置包括与所述立式燃烧炉固定连接的进风管、与所述进风管固 定连接的布风盘、设置在所述布风盘上的旋转风帽。
[0009] 所述送料装置包括螺旋送料器和设置在所述螺旋送料器上的料斗,所述螺旋送料 器与所述立式燃烧炉相通。
[0010] 所述换热室与所述排烟通道之间设置有烟气扩容室,所述烟气扩容室内设置有旋 流导板,所述烟气扩容室位于所述立式燃烧炉的侧壁上设有清灰孔。
[0011] 所述烟气扩容室内还设置有省煤器和空气预热器。
[0012] 本发明的有益效果是:由于本发明立式燃烧炉,所述立式燃烧炉上设有排烟通道, 所述立式燃烧炉内部包括气流相通的燃烧室和换热室,所述换热室位于所述燃烧室上面且 与所述排烟通道气流相通,所述燃烧室内设置上炉排和下炉排,所述立式燃烧炉的侧壁上、 位于所述上炉排与所述下炉排之间设置有与其内部相通的送料装置,所述下炉排的下方布 有一次风进口,所述送料装置下侧设置有二次风进口,所述立式燃烧炉的侧壁上及所述上 炉排的上部且位于所述二次风进口的对面设置有三次风进风装置,所述换热室内设置有烟 气管和设置在所述烟气管内的热水管,所述烟气管分别与所述燃烧室及所述排烟通道气流 相通,通过一次风从一次风进口的吹入,可轻微扰动燃料,能避免结焦,促进燃料完全燃烧, 二次风从二次风进口的强力吹入,使火焰向另一端燃烧,然后在位于所述上炉排上部的螺 旋式三次风的作用下,燃烧产物被风力紧紧锁住,进行充分混合燃烧,所以本发明生物质成 型燃料燃烧效率高,污染物排放量少。
[0013] 由于所述换热室与所述排烟通道之间设置有烟气扩容室,所述烟气扩容室内设置 有旋流导板,所述烟气扩容室位于所述立式燃烧炉的侧壁上设置有清灰孔,从所述热室排 出的烟灰经过所述烟气扩容室时,在旋流导板的作用下,烟气中的灰尘在此沉积,然后通过 所述清灰孔排除,避免灰尘直接排放到空气中污染空气,所以本发明有益于环境保护。
[0014] 由于所述烟气扩容室内设置有省煤器和空气预热器,通过所述省煤器吸收低温烟 气的热量,降低排烟温度,减少排烟损失,节省燃料,通过所述空气预热器采用高温空气燃 烧,改善燃烧条件,使燃料的不完全燃烧热损失下降,从而可进一步提高锅炉热效率;此外, 采用热空气燃烧后,炉内温度升高,辐射传热加强,可节省蒸发受热面,所以本发明成本低, 使用效果好,锅炉热效率低,而且占地面积小。
附图说明
[0015] 图1是本发明的结构示意图。 具体实施方式
[0016] 如图1所示,本发明包括立式燃烧炉1,所述立式燃烧炉1顶部设置有排烟通道2, 所述立式燃烧炉1内部包括气流相通的燃烧室20、换热室21、烟气扩容室22,所述燃烧室 20内设置有上炉排4、下炉排3以及三次风进风装置,所述上炉排4、所述下炉排3均采用膜 式结构,既增大传热面积也提高了传导系数,换热速度快。因此锅炉炉膛温度场分布均勻, 热效率高,所述立式燃烧炉1的侧壁上且位于所述上炉排4与所述下炉排3之间设置有送 料装置,所述送料装置包括螺旋送料器31及设置在所述螺旋送料器31上的料斗32,所述螺旋送料器31穿过所述立式燃烧炉1与其内部相通,所述送料装置对面的侧壁上设置有观察 窗11,所述下炉排3从所述送料装置一端到另一端逐渐向下倾斜,并依次分为堆放区、固相 燃烧区、气相燃烧区,所述堆放区远离所述送料装置的一侧下方布有一次风进口 33,一次风 经过所述一次风进口 33可轻微扰动燃料,使燃料翻动以避免结焦,促进燃料的完全燃烧, 所述送料装置下端设置有二次风进口 34,二次风从所述二次风进口 34强劲吹入,使燃料及 火焰向所述气相燃烧区燃烧,所述立式燃烧炉1的侧壁上及所述上炉排4的上方且位于所 述二次风进口 34的对面设置有三次风进风装置,所述三次风进风装置包括进风管13、布风 盘14和旋转风帽15,所述进风管13固定设置在所述立式燃烧炉1上,所述进风管13为弯 管,所述进风管13 —端穿过所述立式燃烧炉1与外界相通,另一端与所述布风盘14相通, 所述旋转风帽15设置在所述布风盘14上,经过所述旋转风帽15吹出螺旋式三次风与二次 风综合作用,使固相燃烧产物在所述气相燃烧区被紧紧锁住并不断的混合燃烧,所述燃烧 室20上面设置有换热室21,所述换热室21包括烟气管5和穿过所述烟气管5的热水管6, 所述热水管6为膜式水管,所述烟气管5 —端与所述燃烧室20相通,另一端与所述烟气扩 容室22相通,所述烟气扩容室22与所述排烟通道2相通,所述烟气扩容室22内设置有旋 流导板7、省煤器8和空气预热器9,所述烟气扩容室22位于所述立式燃烧炉1的侧壁上设 置有清灰孔10,烟气经过所述热水管6换热后,再经过所述省煤器8和所述空气预热器9, 烟气流速降低,在所述旋流导板7的作用下,烟气中的灰尘在此沉积,然后通过所述清灰孔 10排除,避免直接排放到空气中污染空气。 [0017] 本发明可广泛应用于锅炉领域。

Claims (5)

1. 一种生物质燃料燃烧装置,它包括立式燃烧炉(1),所述立式燃烧炉(1)上设有排 烟通道O),其特征在于:所述立式燃烧炉(1)内部包括气流相通的燃烧室00)和换热室 (21),所述换热室位于所述燃烧室OO)上面且与所述排烟通道(¾气流相通,所述燃 烧室OO)内设置上炉排(4)和下炉排(3),所述立式燃烧炉(1)的侧壁上、位于所述上炉 排(4)与所述下炉排C3)之间设置有与其内部相通的送料装置,所述下炉排(3)的下方布 有一次风进口(33),所述送料装置下侧设置有二次风进(34),所述立式燃烧炉(1)的侧壁 上及所述上炉排(4)的上部且位于所述二次风进口(34)的对面设置有三次风进风装置,所 述换热室内设置有烟气管(¾和设置在所述烟气管(5)内的热水管(6),所述烟气管 (5)分别与所述燃烧室OO)及所述排烟通道(¾气流相通。
2.根据权利要求1所述的生物质燃料燃烧装置,其特征在于:所述三次风进风装置包 括与所述立式燃烧炉(1)固定连接的进风管(13)、与所述进风管(1¾固定连接的布风盘 (14)、设置在所述布风盘(14)上的旋转风帽(15)。
3.根据权利要求1所述的生物质成型燃料燃烧装置,其特征在于:所述送料装置包括 螺旋送料器(31)和设置在所述螺旋送料器(31)上的料斗(32),所述螺旋送料器(31)与所 述立式燃烧炉(1)相通。
4.根据权利要求1至3任一项所述的生物质燃料燃烧装置,其特征在于:所述换热室 (21)与所述排烟通道(¾之间设置有烟气扩容室(22),所述烟气扩容室0¾内设置有旋 流导板(7),所述烟气扩容室02)位于所述立式燃烧炉⑴的侧壁上设置有清灰孔(10)。
5.根据权利要求4所述的生物质燃料燃烧装置,其特征在于:所述烟气扩容室02)内 还设置有省煤器(8)和空气预热器(9)。
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