CN102563637B

CN102563637B - 木屑预燃室燃烧器

Info

Publication number: CN102563637B
Application number: CN201210045339.4A
Authority: CN
Inventors: 闫志勇; 珊丹; 潘江
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2032-02-27
Also published as: CN102563637A

Abstract

本发明公开了一种木屑预燃室燃烧器。一次风道上部一段为矩形通道，通道内部加装了一块向下带折边的阻流板，进料口位于被阻流板遮挡形成的负压区中；中部一段为方变圆的变径连接管；下部一段为截面积小于第一部分的具有90°弯头的圆截面管道，其末端插入二次风箱，与碗型预燃室小端口连接；在连接处安装一圆锥状钝体，大端口与二次风箱另一端口构成环状缝隙，环状缝出口端的碗型预燃室沿圆周方向均布有旋流叶片，从旋流叶片外端部的二次风箱管壁被内形成一个漩口，一次风道侧的二次风箱上设有二次风进口管道。本发明在炉膛中经过后续燃烧过程得以可靠地燃尽，大大降低了燃料的机械不完全燃烧热损失，并有效地提高锅炉的蒸发量。

Description

木屑预燃室燃烧器

技术领域

本发明涉及一种燃烧器，尤其是涉及可燃用高挥发份木屑的一种木屑预燃室燃烧器。

背景技术

当前，能源紧张的情况越来越严重，常规化石能源的日益匮乏给国民经济的发展带来了很大的隐患，因此如何有效的使用常规能源并积极地开发利用新能源成了能源工作者的重要任务。生物质能源作为一种补充能源具有分布广泛，便于储存、运输等很多优点，其中木屑作为工农业生产的边角料，在很多地区具有很大的保有量，以浙江湖州地区为例，作为我国主要的木器生产基地，其产生过程产生的废木屑，可供大量的木器厂家作为生产原料并同时供应当地近500余台工业锅炉作为燃料常年使用。但与此不相适应的是，这些锅炉几乎都是以煤为燃料而设计制造的，这就使得木屑在燃烧过程中出现了很多问题。由于煤炭和木屑在组成成分上有很大的区别，尤其是作为锅炉设计的重要指标之一的挥发分含量具有相当大的区别，因此，按照煤为燃料设计的锅炉炉膛容积都偏小，致使锅炉负荷普遍偏低约30-40%，且木屑燃烧不充分，造成了大量的机械不完全燃烧热损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种木屑预燃室燃烧器，使木屑以及其它细碎生物质燃料能够在进入炉膛之前提前预燃的木屑预燃室燃烧器。

本发明采用的技术方案是：

本发明包括木屑燃料进料斗，一次风道，圆锥状钝体，碗型预燃室，二次风箱和旋流叶片；其中：一次风道包括三部分，上部一段为截面形状的矩形通道，矩形通道内部加装了一块向下带折边的阻流板，使得矩形通道内形成一段渐缩的喉部，矩形通道侧面装有木屑燃料进料斗，其进料口刚好位于被阻流板遮挡形成的负压区中；中部一段为方变圆的变径连接管；下部一段为截面积小于第一部分的具有90°弯头的圆截面管道，其末端插入二次风箱，与碗型预燃室小端口连接；在连接处安装一圆锥状钝体，碗型预燃室大端口与二次风箱另一端口构成了一条环状缝隙，在此环状缝出口端的碗型预燃室沿圆周方向均布有旋流叶片，从旋流叶片外端部开始的二次风箱管壁被内收了35°角，形成了一个漩口，位于一次风道侧的二次风箱上设有二次风进口管道。

本发明具有的有益效果是：

本发明作为木屑在工业锅炉中燃烧的辅助手段，可以使木屑在预燃室内提前着火燃烧，因此从客观上延长了木屑等生物质燃料在炉膛内的停留时间，起到了增大炉膛容积的作用，且在预燃室内，木屑的着火条件和燃烧温度不受炉内热负荷的影响，喷入炉膛的是燃烧中的火焰，因此，炉内热负荷、锅炉蒸发量、炉内散热条件等外部因素的变化对预燃室内的燃烧过程没有影响，这就确保了预燃室内木屑燃料的良好着火和初步燃烧，并保证燃料在炉膛中经过后续燃烧过程得以可靠地燃尽，从而大大降低了燃料的机械不完全燃烧热损失，并有效地提高锅炉的蒸发量。

附图说明

图1是本发明的纵剖视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的右视图。

图中：1-木屑燃料进料斗，2-一次风道，2.1-阻流板，2.2-方法兰，2.3-方变圆的变径连接管，2.4-圆法兰，3-圆锥状钝体，4-碗型预燃室，4.1-碗型预燃室漩体，5-二次风箱，5.1-二次风进口管道，6-旋流叶片，7-漩口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3所示，本发明包括木屑燃料进料斗1，一次风道2，圆锥状钝体3，碗型预燃室4，二次风箱5和旋流叶片6；其中：一次风道2包括三部分，上部一段为截面形状的矩形通道，矩形通道内部加装了一块向下带折边的阻流板2.1，使得矩形通道内形成一段渐缩的喉部，矩形通道侧面装有木屑燃料进料斗1，其进料口刚好位于被阻流板2.1遮挡形成的负压区R中；中部一段为方变圆的变径连接管2.3，变径连接管2.3与上部一段以方法兰2.2连接，变径连接管2.3与下部一段以圆法兰2.4连接；下部一段为截面积小于第一部分的具有90°弯头的圆截面管道，其末端插入二次风箱5，与碗型预燃室4小端口连接；在连接处安装一圆锥状钝体3；碗型预燃室漩体4.1是由涂抹在碗型预燃室内壁上的耐火水泥形成的，其主要作用是保护碗型预燃室金属壁面不被高温烧损；碗型预燃室4大端口与二次风箱5另一端口构成了一条环状缝隙，在此环状缝出口端的碗型预燃室4沿圆周方向均布有旋流叶片6，从旋流叶片6外端部开始的二次风箱管壁被内收了35°角，形成了一个漩口7，位于一次风道2侧的二次风箱5上设有二次风进口管道5.1。

本发明的木屑预燃室燃烧器实际工作时情形如下：

本发明的木屑预燃室燃烧器主要作为燃用木屑等生物质燃料锅炉的一种辅助燃烧设备来使用，以配合锅炉原有的燃烧设备，共同完成燃料的燃烧过程，从而提高锅炉的蒸发量，并大大减少燃料的不完全燃烧热损失。由于该预燃室燃烧器本身不具备点火功能，因此，它必须待锅炉主燃烧设备点火成功后方可投入使用，且原则上所使用的木屑尺寸应以5mm以下的细碎颗粒为宜。

一次风通过鼓风机升压后进入一次风道2，经过阻流板2.1后，流体被压缩增速，从而在阻流板2.1的背风面，形成负压区R，由于该负压区的存在，使得木屑燃料进料斗1中的燃料可被顺利的吸入一次风道2内，并会同一次风进入碗型预燃室4。由于在一次风道2的出口端与碗型预燃室4的结合部装有圆锥状钝体3，使得一次风气流（含木屑燃料）经过时沿环向产生扩散，形成开式扩散气流，该扩散气流喷入预燃室后将形成两个负压区，其一是环状气流包裹着的内部负压区，也叫内回流区，其二是环状气流外侧的外负压区，也叫外回流区，这两个回流区的存在，使得预燃室内以及炉膛中的高温烟气被卷吸进入回流区，从而与随同一次风进入预燃室的新燃料进行强烈的热质交换，在短时间内完成燃料的水分析出、挥发分析出、挥发分着火燃烧，使燃料在进入炉膛之前就能顺利的完成着火燃烧的过程。当燃料着火后，一次风量的不足，无法满足后续燃烧需要的空气量，因此，在碗型预燃室的出口处，必须及时的混入二次风。二次风由鼓风机升压后，经二次进口管道5.1进入二次风箱5，经过二次风箱5的内壁与碗型预燃室4的外壁形成的环状渐缩通道被逐渐压缩增速，然后经过设于环状通道内的沿圆周方向均布的旋流叶片6产生旋转，形成旋转的环状气幕，该气幕在出口处经过由二次风箱5的外端管壁内收形成的漩口7后，形成一环状的内收旋转气幕喷入炉膛，并迅速的与从碗型预燃室喷出的一次风火焰混合，以提供燃料进一步燃烧所需要的氧气。该环状的内收旋转气幕的形成，不仅可以及时补充燃料后续燃烧所需要的氧气，同时可以大量卷吸炉膛内的高温烟气，并加强一、二次风的混合扰动，为燃料的燃烧和燃尽提供可靠的保障。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.一种木屑预燃室燃烧器，其特征在于：包括木屑燃料进料斗（1），一次风道（2），圆锥状钝体（3），碗型预燃室（4），二次风箱（5）和旋流叶片（6）；其中：一次风道（2）包括三部分，上部一段截面形状为矩形的通道，矩形通道内部加装了一块向下带折边的阻流板（2.1），使得矩形通道内形成一段渐缩的喉部，矩形通道侧面装有木屑燃料进料斗（1），其进料口刚好位于被阻流板（2.1）遮挡形成的负压区（R）中；中部一段为方变圆的变径连接管（2.3）；下部一段为截面积小于上部一段具有90°弯头的圆截面管道，其末端插入二次风箱（5），与碗型预燃室（4）小端口连接；在连接处安装一圆锥状钝体（3），碗型预燃室（4）大端口与二次风箱（5）另一端口构成了一条环状缝隙，在此环状缝出口端的碗型预燃室（4）沿圆周方向均布有旋流叶片（6），从旋流叶片（6）外端部开始的二次风箱管壁被内收了35°角，形成了一个漩口（7），位于一次风道（2）侧的二次风箱（5）上设有二次风进口管道（5.1）。