CN102537939B - 旋转水冷喷燃式生物质颗粒燃烧器 - Google Patents
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Abstract
一种旋转水冷喷燃式生物质颗粒燃烧器，包括水平布置的燃烧圆筒和围在燃烧圆筒外围并罩住鼓风机出风口的气腔，所述气腔的外壁上设有连接炉膛用的法兰；燃烧圆筒的内侧壁上固定设置有螺旋翅片，燃烧圆筒的侧壁上开有将燃烧圆筒的内部与气腔连通的风孔，燃烧圆筒的进料口处设有电热点火装置和将燃烧圆筒的内部与气腔连通的轴向进风口；所述燃烧圆筒的进料口一端与料管的出料端同心固定套接，料管内的绞龙通过连接件与燃烧圆筒固定连接，所述气腔与燃烧圆筒之间连接有同心定位件，调速电机驱动绞龙和燃烧圆筒旋转。本燃烧器适宜燃用秸秆颗粒，燃烧后的结渣会自动被清理出燃烧圆筒，燃烧圆筒的喷燃口处设有水套，可以防止或减轻结渣。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃烧器，特别是一种生物质颗粒燃烧器。
背景技术
目前，国内生物质颗粒燃烧器产品和技术，随着可再生能源——生物质能的推广应用，正在不断地被完善和开发出来，并有一些产品进入了市场。但由于种种原因，产品的推广应用仍处在开拓与完善试验阶段，产业还远未形成。
现在已知的生物质颗粒燃烧器主要有以下几种：1.气化喷燃式燃烧器。这是根据煤气发生炉技术应用开发出来的，其主要技术优势是改固体直燃为气相燃烧，气相燃烧的效率比较高，排烟含尘量低，对大气环境的污染较小；其主要问题是气化层燃料易结渣；气化会产生大量的焦油堵塞气路等，结果是无法长期连续运行。2.下饲式生物质颗粒燃烧器。其主要技术优势是下饲式进料，燃烧状态比较稳定，气相固相同时进行燃烧，燃烧效率高；其主要问题是容易产生积炭和结渣，对燃料的品质要求较高，不适宜燃用秸秆颗粒等。3.水冷结构下饲式燃烧器。其主要特点是料盘为水套式结构，燃烧温度较低，可用于燃烧秸秆颗粒燃料；其主要问题是水套结构复杂，容易渗漏水，制造困难，并且仍时有结渣现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种旋转水冷喷燃式生物质颗粒燃烧器，要解决传统的燃烧器不适宜燃用秸秆颗粒的技术问题，并解决传统的生物质颗粒燃烧器容易结渣的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种旋转水冷喷燃式生物质颗粒燃烧器，包括供料系统、供风系统和燃烧系统，所述供料系统包括料斗、料管、绞龙和调速电机，所述供风系统的风源为鼓风机，其特征在于：所述燃烧系统包括水平布置的燃烧圆筒和围在燃烧圆筒外围并罩住鼓风机出风口的气腔，所述气腔的外壁上设有连接炉膛用的法兰；
燃烧圆筒的内侧壁上固定设置有螺旋翅片，燃烧圆筒的侧壁上开有将燃烧圆筒的内部与气腔连通的风孔，燃烧圆筒的进料口处设有电热点火装置和将燃烧圆筒的内部与气腔连通的轴向进风口；所述燃烧圆筒的进料口一端与料管的出料端同心固定套接，料管内的绞龙通过连接件与燃烧圆筒固定连接，所述气腔与燃烧圆筒之间连接有同心定位件，调速电机驱动绞龙和燃烧圆筒旋转。
所述燃烧圆筒的喷燃口处设有冷却水套。
所述连接件的一端与料管固定连接，另一端呈爪形，其爪端与燃烧圆筒的内壁固定连接。
所述同心定位件是环形定位槽与定位栓的组合，环形定位槽固定连接在燃烧圆筒的外壁上，定位栓自气腔的外壁向内穿至环形定位槽，其内端在环形定位槽内滑动。
所述鼓风机和调速电机设置在机箱内，调速电机固定在支座上。
所述机箱的底部固定连接有安装板。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：本发明就是针对市场上现有的生物质颗粒燃烧器的一些问题，探讨研发出来的一种全新的生物质颗粒燃烧器。本发明采用了一个带有螺旋翅片的燃烧圆筒，该燃烧圆筒通过连接件与绞龙组合成一体并在绞龙的带动下旋转，所以燃料在燃烧圆筒内气化与燃烧的同时，会在螺旋翅片的推动下向前推进，直至燃尽后，生成的灰渣会被推出燃烧圆筒，这样设计的好处是适宜燃用秸秆颗粒，保证了燃烧连续性，非常有利于推广使用。
本发明在燃烧圆筒的喷燃口处设冷却水套（即在在燃烧圆筒的喷燃口处设有冷却用的水套吸热降温），用于控制燃烧的最高温度（即降低燃烧温度防止或减轻结渣），确保燃用秸秆颗粒燃料时减轻结渣，即在燃料氧化燃烧部位的气腔设为通水的冷水壁（固—气燃烧段设冷水壁吸热），由此降低燃烧圆筒的燃烧温度，使之低于800℃左右，在燃烧圆筒的喷燃口处（即出灰口端）的进风设计为向前旋转风，以便于可燃气的充分混合完全燃烧和向外喷出。
本发明在燃烧圆筒外设有气腔，从鼓风机鼓入的空气经由燃烧圆筒上的风孔进入燃烧室供燃料燃烧，风孔的分布是根据燃烧过程（干燥—挥发—燃烧）的需要而设置的。为保证充分完全燃烧，在燃烧圆筒的喷燃口处设有向前旋转风，使火焰均匀高速喷出。本发明在燃烧圆筒的进料口处同时设有轴向进风口，目的是为了防止烟气向料管倒灌。本发明在燃烧圆筒的进料口处设有电热点火装置，实现了自动点火功能。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图。
附图标记：1－料斗、2－料管、3－调速电机、4－绞龙、5－燃烧圆筒、6－连接件、7－螺旋翅片、8－电热点火装置、9－鼓风机、10－风孔、11－气腔、12－冷却水套、13－法兰、14－定位栓、15－安装板、16－机箱、17－轴向进风口、18－支座、19－环形定位槽。
具体实施方式
实施例参见图1所示，这种旋转水冷喷燃式生物质颗粒燃烧器，包括供料系统、供风系统和燃烧系统，所述供料系统包括料斗1、料管2、绞龙4和调速电机3，所述供风系统的风源为鼓风机9，其特征在于：所述燃烧系统包括水平布置的燃烧圆筒5和围在燃烧圆筒5外围并罩住鼓风机9出风口的气腔11，所述气腔11的外壁上设有连接炉膛用的法兰13；燃烧圆筒的内侧壁上固定设置有螺旋翅片7，燃烧圆筒5的侧壁上开有将燃烧圆筒5的内部与气腔11连通的风孔10，燃烧圆筒5的进料口处设有电热点火装置8和将燃烧圆筒5的内部与气腔11连通的轴向进风口17；所述燃烧圆筒5的进料口一端与料管2的出料端同心固定套接，料管2内的绞龙4通过连接件6与燃烧圆筒5固定连接，所述气腔11与燃烧圆筒5之间连接有同心定位件，调速电机3驱动绞龙4和燃烧圆筒5一同旋转，燃烧圆筒5内的螺旋翅片推动燃料前行。所述燃烧圆筒5的喷燃口处可以设有冷却水套12，使节能效率更高。
所述连接件6的一端横向穿过料管，与料管2固定连接，另一端呈爪形，其3至六个爪端与燃烧圆筒5的内壁焊接。
所述同心定位件是环形定位槽19与定位栓14的组合，环形定位槽19焊接在燃烧圆筒5的外壁上，定位栓14有三至六个，自气腔11的外壁向内穿至环形定位槽19，其内端在环形定位槽19内滑动。
所述鼓风机9和调速电机3设置在机箱16内，调速电机3固定在支座18上。机箱16的底部固定连接有安装板15，防止移位。
为控制燃烧状态，风孔的数量从进料端到喷燃口（也可以叫出灰口）应合理布置，使燃烧状态依次为干燥—气化—氧化燃烧。所述风孔（风量）由小（少）到大（多），这样可以保障燃烧状态的有序合理分布。风量总量控制在α=1.2～1.4之间，其中α表示空气过剩系数。
本发明的工作过程：燃料从料斗1进入料管2内，由调速电机3带动绞龙4，燃料经料管2进入燃烧圆筒5内。燃烧圆筒5在绞龙4、连接件6的带动下旋转，螺旋翅片7将燃料推向前进。燃料进入燃烧圆筒5内后，启动电热点火装置8，点燃（加热并鼓风）燃料后，继续进料并启动鼓风机9供风；鼓风机9吹出的风从风孔10进入燃烧圆筒内供燃料燃烧。燃料在燃烧圆筒内边气化与燃烧，同时往前推进。未燃尽的固体燃料和可燃气，在燃烧圆筒5的喷燃口处的向前旋转风的作用下被燃尽，并且在此处，设置水套12作为冷水壁，由于水套12的吸热作用，可适当降低燃烧圆筒5内的燃烧温度，防止或减少结渣现象。燃料燃烧生成的灰渣经燃烧圆筒5的出口（即喷燃口）排出。
Claims (7)
1.一种旋转水冷喷燃式生物质颗粒燃烧器，包括供料系统、供风系统和燃烧系统，所述供料系统包括料斗（1）、料管（2）、绞龙（4）和调速电机（3），所述供风系统的风源为鼓风机（9），其特征在于：所述燃烧系统包括水平布置的燃烧圆筒（5）和围在燃烧圆筒（5）外围并罩住鼓风机（9）出风口的气腔（11），所述气腔（11）的外壁上设有连接炉膛用的法兰（13）；
燃烧圆筒的内侧壁上固定设置有螺旋翅片（7），燃烧圆筒（5）的侧壁上开有将燃烧圆筒（5）的内部与气腔（11）连通的风孔（10），燃烧圆筒（5）的进料口处设有电热点火装置（8）和将燃烧圆筒（5）的内部与气腔（11）连通的轴向进风口（17）；所述燃烧圆筒（5）的进料口一端与料管（2）的出料端同心固定套接，料管（2）内的绞龙（4）通过连接件（6）与燃烧圆筒（5）固定连接，所述气腔（11）与燃烧圆筒（5）之间连接有同心定位件，调速电机（3）驱动绞龙（4）和燃烧圆筒（5）旋转。
2.根据权利要求1所述的旋转水冷喷燃式生物质颗粒燃烧器，其特征在于：所述燃烧圆筒（5）的喷燃口处设有冷却水套（12）。
3.根据权利要求1或2所述的旋转水冷喷燃式生物质颗粒燃烧器，其特征在于：所述连接件（6）的一端与料管（2）固定连接，另一端呈爪形，其爪端与燃烧圆筒（5）的内壁固定连接。
4.根据权利要求1或2所述的旋转水冷喷燃式生物质颗粒燃烧器，其特征在于：所述同心定位件是环形定位槽（19）与定位栓（14）的组合，环形定位槽（19）固定连接在燃烧圆筒（5）的外壁上，定位栓（14）自气腔（11）的外壁向内穿至环形定位槽（19），其内端在环形定位槽（19）内滑动。
5.根据权利要求1或2所述的旋转水冷喷燃式生物质颗粒燃烧器，其特征在于：所述鼓风机（9）和调速电机（3）设置在机箱（16）内。
6.根据权利要求5所述的旋转水冷喷燃式生物质颗粒燃烧器，其特征在于：所述调速电机（3）固定在支座（18）上。
7.根据权利要求6所述的旋转水冷喷燃式生物质颗粒燃烧器，其特征在于：所述机箱（16）的底部固定连接有安装板（15）。
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