CN102767945A - 生物质燃料燃烧加热一体化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物质燃料燃烧加热一体化装置，包括炉体、送料机构和送风机构，所述炉体中间设置有炉膛，所述炉膛上方设置有坩埚，底部设置有炉排，四周设置有炉壁，所述送料机构与炉体的给料通道接合连通，所述送风机构连接炉体的给风通道和给料通道。本发明实现了生物质颗粒燃烧装置和加热装置一体化，结构简单，能使生物质颗粒燃烧更充分，热效率提高到95％以上，整个燃烧加热系统的热能利用率也得到大幅提高，收到更大的节能效果，并彻底解决了生物质颗粒燃烧装置结渣结焦的难题，可广泛应用于金属和非金属的熔炼和溶液保温。

Description

生物质燃料燃烧加热一体化装置
所属技术领域
本发明属于可再生清洁能源技术领域，涉及一种生物质颗粒燃料的燃烧装置，尤其是将生物质颗粒燃料燃烧装置和坩埚炉融合一体化从而实现高能效燃烧加热的装置。
背景技术
生物质颗粒燃料是一种可再生清洁能源，按国家规划，到2020年，生物质成型燃料利用量将达2000万吨。工业炉是能耗大户，使用生物质颗粒燃料的前景非常广阔。目前工业炉使用生物质颗粒燃料的方式和技术，是由生物质颗粒燃烧器或气化炉产生火焰或高温气流，通过喷火管道喷射到工业炉内，从而实现加热的目的。现有的方式和技术，生物质颗粒燃料燃烧不充分，而且燃烧产生的热能从燃烧设备传输到加热设备的过程中又造成严重的散热损失，导致热能利用率低，同时，因为生物质颗粒燃烧会产生灰渣，而生物质颗粒燃烧器或气化炉的燃烧反应腔和喷火管道难以清理，所以会造成结渣，从而令设备热性能大幅下降并造成设备使用寿命短，缺乏经济性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物质燃料燃烧加热一体化装置，可以大幅提高生物质颗粒的燃烧热效率和整个加热系统的热能利用率，并彻底解决现有生物质颗粒燃烧技术和设备普遍存在的结渣难题。
本发明所提出的技术解决方案如下：
生物质燃料燃烧加热一体化装置，包括炉体、送料机构和送风机构，所述炉体中间设置有炉膛，所述炉膛上方设置有坩埚，底部设置有炉排，四周设置有炉壁。所述炉排的下方设置有集灰室。所述炉壁中上部分别设置有排烟道和给料通道，排烟道一端与炉膛连通，另一端连通到炉体外部，给料通道一端与炉膛连通，另一端与送料机构连接；所述炉壁的下部分别设置有清渣通道、清灰通道和给风通道，清渣通道一端连通到炉膛底部的炉排上方，另一端连通到炉体外部，清灰通道一端连通到集灰室，另一端连通到炉体外部，给风通道一端与送风机构连接，另一端连通集灰室。所述清渣通道和清灰通道连通到炉体外部的通道出口处，均设置有密封门。
所述送料机构与炉体的给料通道接合连通。
所述送风机构设置有风机和风管，风机与风管连接，风管分别连通炉体的给风通道和给料通道。
根据上述方案设计而成的生物质燃料燃烧加热一体化装置，生物质颗粒燃料从送料机构送到炉体的给料通道，再落到炉膛底部的炉排上；风机通过风管将风送到炉体的给风通道和给料通道，给风通道内的风到达集灰室后，经过炉排的间隙吹向炉排之上的生物质颗粒，为其提供燃烧和气化所需的充足空气，给料通道内的风由于压力差而吹向炉膛，一方面阻止炉膛内的火焰和高温空气经给料通道进入送料机构，另一方面提高了炉膛内的含氧量，使生物质颗粒及其气化物实现富氧燃烧，同时提高了火焰的温度。由于炉膛的空间足够大，又是富氧燃烧，火焰的温度高达1250-1400℃，所以生物质颗粒得到最为充分的燃烧，灰渣也大幅减少。又因为生物质颗粒就在坩埚下方进行燃烧，其燃烧产生的高温火焰和热能可以直接加热坩埚及坩埚内的熔解物，进行金属或非金属的熔炼或保温，从而大幅减少了热能传输过程中的散热损失，达到了良好的节能效果。
燃烧残留的灰渣一部分通过排烟道排到炉体以外，一部分落入集灰室，打开清灰通道的密封门即可将集灰室的灰渣清理干净，还有一部分的灰渣会停留在炉排上、炉膛内、烟道内和坩埚底，炉排上的灰渣可以通过清渣通道及时清理，其他部位的灰渣可以定期吊起坩埚进行彻底清理。因为燃烧产生的灰渣极少而且所有部位的灰渣都可以方便容易的清理，所以只要定期清理就不会产生结渣的问题。
尤其是，本发明将燃烧装置的燃烧腔和加热装置的炉膛合为一体，无须在燃烧装置上设置喷火管道，从而彻底的解决了长期制约生物质颗粒燃料推广应用的燃烧装置喷火管道结渣结焦易损坏难题。
本发明具有如下有益效果是，使生物质颗粒的燃烧更充分，热效率提高到95％以上，整个燃烧加热系统的热能利用率也得到大幅提高，节能效果显著，并彻底解决了生物质颗粒燃烧装置结渣结焦的难题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图是本发明一个实施例的结构示意图。
图中，1.炉体，2.送料机构，3.送风机构，4.炉膛，5.坩埚，6.炉排，7.集灰室，8.炉壁，9.排烟道，10.给料通道，11.清渣通道，12.清灰通道，13.给风通道，14.密封门，15.燃料箱，16.法兰，17.送料管，18.螺杆，19.马达，20.风机，21.风管。
具体实施方式
参见图1所示，生物质燃料燃烧加热一体化装置，包括炉体(1)、送料机构(2)和送风机构(3)，炉体(1)的外壳由钢板制成，四周的炉壁(8)由耐火保温材料砌成后便形成了炉膛(4)，炉膛(4)上方放置一个坩埚(5)，底部设置有炉排(6)，炉排(6)的下方设置有集灰室(7)。在炉壁(8)的中上部分别设置排烟道(9)和给料通道(10)，排烟道(9)一端与炉膛(4)连通，另一端连通到炉体(1)外部，给料通道(10)一端与炉膛(4)连通，另一端与送料机构(2)连接，在给料通道(10)靠近炉体外部的位置设置一个连接口，使之与送风机构(3)的风管(21)连接；在炉壁(8)的下部分别设置清渣通道(11)、清灰通道(12)和给风通道(13)，清渣通道(11)一端连通到炉膛(4)底部的炉排上方，另一端连通到炉体(1)外部，清灰通道(12)一端连通到集灰室(7)，另一端连通到炉体(1)外部，给风通道(13)一端与送风机构(3)连接，另一端连通集灰室(7)。清渣通道(11)和清灰通道(12)连通到炉体(1)外部的通道出口处，均设置有密封门(14)。
本实施例的送料机构(2)采用马达驱动螺杆送料模式，送料机构(2)由燃料箱(15)、法兰(16)、送料管(17)、螺杆(18)和马达(19)组成，燃料箱(15)通过法兰(16)与送料管(17)连接，送料管(17)与炉体的给料通道(10)连接，螺杆(18)位于送料管(17)内部，螺杆(18)一端到达送料管(17)与给料通道(10)的连接处，另一端与马达(19)固定。
本实施例的送风机构(3)设置有风机(20)和风管(21)，风机(20)与风管(21)连接，风管(21)通过分叉的方式分别连通炉体(1)的给风通道(13)和给料通道(10)。
根据上述方案设计而成的生物质燃料燃烧加热一体化装置，其动作过程和工作原理如下：生物质颗粒燃料从燃料箱(15)落入送料管(17)内，马达(19)驱动螺杆(18)将生物质颗粒送到炉体(1)的给料通道(10)，再落到炉膛(4)底部的炉排(6)上；风机(20)通过风管(21)将风送到炉体(1)的给风通道(13)和给料通道(10)，给风通道(13)内的风到达集灰室后，经过炉排(6)的间隙吹向炉排之上的生物质颗粒，为其提供燃烧和气化所需的充足空气，给料通道(10)内的风由于压力差而吹向炉膛(4)，一方面阻止炉膛(4)内的火焰和高温空气经给料通道(10)进入送料机构，另一方面提高了炉膛(4)内的含氧量，使生物质颗粒及其气化物实现富氧燃烧，同时提高了火焰的温度。由于炉膛(4)的空间足够大，又是富氧燃烧，火焰的温度高达1250-1400℃，所以生物质颗粒得到最为充分的燃烧，灰渣也大幅减少。又因为生物质颗粒就在坩埚下方进行燃烧，其燃烧产生的高温火焰和热能可以直接加热坩埚(5)及坩埚内的熔解物，进行金属或非金属的熔炼或保温，从而大幅减少了热能传输过程中的散热损失，达到了良好的节能效果。
尽管灰渣大幅减少，但生物质颗粒中含有的杂质仍然会使其在燃烧过程中产生极少量的残留灰渣，这些灰渣一部分通过排烟道(9)排到炉体(1)以外，一部分落入集灰室(7)，打开清灰通道(12)的密封门(14)即可将集灰室(7)内的灰渣清理干净，还有一部分的灰渣会停留在炉排(6)上、炉膛(4)内、排烟道(9)内和坩埚(5)底，炉排(6)上的灰渣可以通过清渣通道(11)及时清理，其他部位的灰渣可以定期吊起坩埚(5)进行彻底清理。因为燃烧的火焰温度提高令产生的灰渣极少而且所有部位的灰渣都可以方便容易的清理，所以就不会产生结渣的问题。
从炉排(6)下面进入炉膛(4)的风和从给料通道(10)进入的风参与完燃烧反应后，变成燃烧尾气经排烟道(9)排出，吹向坩埚(5)内的熔解物，起到加热和保温的作用，实现热能的二次利用。

Claims (6)

1.生物质燃料燃烧加热一体化装置，包括炉体、送料机构和送风机构，其特征是所述炉体中间设置有炉膛，所述炉膛上方设置有坩埚。
2.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃料高能效燃烧加热一体化装置，其特征是，所述炉膛底部设置有炉排，炉排的下方设置有集灰室。
3.根据权利要求1所述的生物质燃料燃烧加热一体化装置，其特征是所述炉膛四周设置有炉壁，炉壁中上部分别设置有排烟道和给料通道，排烟道一端与炉膛连通，另一端连通到炉体外部，给料通道一端与炉膛连通，另一端与送料机构连接；炉壁的下部分别设置有清渣通道、清灰通道和给风通道，清渣通道一端连通到炉膛底部的炉排上方，另一端连通到炉体外部，清灰通道一端连通到集灰室，另一端连通到炉体外部，给风通道一端与送风机构连接，另一端连通集灰室。
4.根据权利要求1所述的生物质燃料燃烧加热一体化装置，其特征是所述清渣通道和清灰通道连通到炉体外部的通道出口处，均设置有密封门。
5.根据权利要求1所述的生物质燃料燃烧加热一体化装置，其特征是所述送料机构与炉体的给料通道接合连通。
6.根据权利要求1所述的生物质燃料燃烧加热一体化装置，其特征是所述送风机构设置有风机和风管，风机与风管连接，风管分别连通炉体的给风通道和给料通道。
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PB01 Publication
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Address after: Danzao Town Nanhai District Foshan city Guangdong province 528000 blessing South Bay Peninsula Road No. 23, Room 502.

Applicant after: Foshan CS Furnace Co., Ltd.

Address before: 528000, Guangdong, Foshan City, Nanhai District, lion Town, Zhao Da Industrial Park, North seat

Applicant before: Foshan CS Furnace Co., Ltd.

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