CN104075324B - 一种生物质燃气高效混合燃烧装置及其混合燃烧方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物质燃气高效混合燃烧装置及其混合燃烧方法，其包括生物质气化燃气输送系统、备用燃料输送系统以及混合燃烧蓄热室，所述生物质气化燃气输送系统包括生物质气化燃气通道、助燃空气通道以及点火通道，备用燃料输送系统包括与混合燃烧蓄热室的中后段的连通的备用燃料输送通道以及与备用燃料输送通道连通的备用燃料垂直风通道。通过将生物质气化燃气从生物质气化燃气通道进入后与空气混合后在混合燃烧蓄热室的前段点燃形成一次燃烧区间，其一次点燃的火焰以大于10m/s速度往混合燃烧蓄热室的中后段传播后，点燃从备用燃料输送通道输入的备用燃料与空气的混合料，形成二次点燃区间，可实现向窑炉稳定、高效、连续供热。
Description
技术领域
本发明涉及生物质热化学转化和燃烧技术领域的一种生物质燃气高效混合燃烧装置，还包括一种生生物质燃气高效混合燃烧装置的混合燃烧方法。
背景技术
生物质气化燃气因其洁净环保、价格低廉，在工业窑炉供热领域受到越来越广泛的关注和使用。在生物质气化燃气工业供热利用工艺中，燃气的供应多数为即产即用，其稳定性、连续性与前端燃气的生产有很大关系。此外，生物质气化燃气属于低热值燃气，供热能力与一般气体燃料存在较大差异。一定程度上，生物质气化燃气工业窑炉燃烧供热在工艺匹配性和稳定性上受到一定的限制。如何保证生物质气化燃气稳定、高效、连续燃烧，供热于工业窑炉，满足工业窑炉的工艺要求，是生物质气化燃气在工业窑炉供热领域规模化应用的关键。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种生物质燃气高效混合燃烧装置。
还包括一种生物质燃气高效混合燃烧装置的混合燃烧方法。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种生物质燃气高效混合燃烧装置，其包括生物质气化燃气输送系统、备用燃料输送系统以及混合燃烧蓄热室，所述生物质气化燃气输送系统包括其一端与混合燃烧蓄热室前段的连通的生物质气化燃气通道、套在生物质气化燃气通道外表面的助燃空气通道以及安装在生物质气化燃气通道内部的点火通道，所述备用燃料输送系统包括与混合燃烧蓄热室的中后段的连通的备用燃料输送通道以及与备用燃料输送通道连通的备用燃料垂直风通道。
作为上述技术方案的进一步改进，所述备用燃料输送通道的中轴线与混合燃烧蓄热室的中轴线成夹角，所述夹角的范围为30~60°。
作为上述技术方案的进一步改进，所述生物质气化燃气通道、点火通道、助燃空气通道以及混合燃烧蓄热室同轴安装，所述备用燃料垂直风通道与备用燃料输送通道的连通口设置在备用燃料输送通道的侧壁上。
作为上述技术方案的进一步改进，所述备用燃料输送通道的一端与混合燃烧蓄热室连通，备用燃料输送通道的另一端的内部嵌有扩流锥，所述扩流锥的外壁和备用燃料输送通道的内壁之间设有环形风道，扩流锥内部设置有连通备用燃料输送通道内部的环形的备用燃料进气锥孔，所述备用燃料垂直风通道与备用燃料输送通道的连通口位于扩流锥的下方。
一种生物质燃气高效混合燃烧装置的混合燃烧方法，生物质气化燃气从生物质气化燃气通道进入后与空气混合后在混合燃烧蓄热室的前段点燃形成一次燃烧区间，其一次点燃的火焰以大于10m/s速度往混合燃烧蓄热室的中后段传播后，点燃从备用燃料输送通道输入的备用燃料与空气的混合料，形成二次点燃区间。
作为上述技术方案的进一步改进，所述备用燃料为天然气、重油、煤焦油或焦炉煤气。
本发明的有益效果是：本发明通过将生物质气化燃气从生物质气化燃气通道进入后与空气混合后在混合燃烧蓄热室的前段点燃形成一次燃烧区间，其一次点燃的火焰以大于10m/s速度往混合燃烧蓄热室的中后段传播后，点燃从备用燃料输送通道输入的备用燃料与空气的混合料，形成二次点燃区间，可实现向窑炉稳定、高效、连续供热。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。
参照图1，一种生物质燃气高效混合燃烧装置，其包括生物质气化燃气输送系统、备用燃料输送系统以及混合燃烧蓄热室，所述生物质气化燃气输送系统包括其一端与混合燃烧蓄热室前段的连通的生物质气化燃气通道2、套在生物质气化燃气通道2外表面的助燃空气通道3以及安装在生物质气化燃气通道2内部的点火通道1，所述备用燃料输送系统包括与混合燃烧蓄热室的中后段的连通的备用燃料输送通道11以及与备用燃料输送通道11连通的备用燃料垂直风通道7。
进一步作为优选的实施方式，所述备用燃料输送通道11的中轴线与混合燃烧蓄热室的中轴线成夹角，所述夹角的范围为30~60°，优选的其夹角为45°。
进一步作为优选的实施方式，所述生物质气化燃气通道2、点火通道1、助燃空气通道3以及混合燃烧蓄热室同轴安装，所述备用燃料垂直风通道7与备用燃料输送通道11的连通口设置在备用燃料输送通道11的侧壁上。
进一步作为优选的实施方式，所述备用燃料输送通道11的一端与混合燃烧蓄热室连通，备用燃料输送通道11的另一端的内部嵌有扩流锥6，所述扩流锥6的外壁和备用燃料输送通道11的内壁之间设有环形风道4，扩流锥6内部设置有连通备用燃料输送通道11内部的环形的备用燃料进气锥孔5，所述备用燃料垂直风通道7与备用燃料输送通道11的连通口位于扩流锥6的下方。
一种生物质燃气高效混合燃烧装置的混合燃烧方法，生物质气化燃气从生物质气化燃气通道2进入后与空气混合后在混合燃烧蓄热室的前段点燃形成一次燃烧区间，其一次点燃的火焰以大于10m/s速度往混合燃烧蓄热室的中后段传播后，点燃从备用燃料输送通道11输入的备用燃料与空气的混合料，形成二次点燃区间。
进一步作为优选的实施方式，所述备用燃料为天然气、重油、煤焦油或焦炉煤气。
混合燃烧装置由生物质气化燃气输送系统、备用燃料输送系统和混合燃烧蓄热室组成。生物质气化燃气输送系统包括点火通道1、生物质气化燃气通道2和助燃空气通道3；备用燃料输送系统包括环形风道4、助燃空气通道3和备用燃料通道，备用燃料通道上方设有扩流锥6，备用燃料通道与混合燃烧蓄热室的混合燃烧蓄热通道8呈45°角；助燃环形风在扩流锥6位置沿备用燃料通道送入空气，助燃垂直风经备用燃料垂直风通道7在扩流锥6下部垂直备用燃料输送通道11送入空气；混合燃烧蓄热室由混合燃烧蓄热通道8、耐火层9和隔热层10构成。
如图1所示，来自生物质气化燃气通道2的生物质气化燃气和来自助燃空气通道3的空气通过点火通道1点火，在混合燃烧蓄热通道8前段燃烧，形成一次燃烧区域，其火焰传播速度大于10m/s。来自备用燃料通道的备用燃料通过扩流锥6进行分散，与助燃环形风、助燃垂直风实现充分混合，从上部以45°角进入混合燃烧蓄热通道8，借助一次燃烧区域的火焰形成二次燃烧区域。混合蓄热燃烧通道通过隔热层10和耐火层9保温，右侧与窑炉相连，可实现向窑炉稳定、高效、连续供热。
以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (5)
1.一种生物质燃气高效混合燃烧装置，其包括生物质气化燃气输送系统、备用燃料输送系统以及混合燃烧蓄热室，所述生物质气化燃气输送系统包括其一端与混合燃烧蓄热室前段的连通的生物质气化燃气通道、套在生物质气化燃气通道外表面的助燃空气通道以及安装在生物质气化燃气通道内部的点火通道，所述备用燃料输送系统包括与混合燃烧蓄热室的中后段的连通的备用燃料输送通道以及与备用燃料输送通道连通的备用燃料垂直风通道，所述生物质气化燃气通道、点火通道、助燃空气通道以及混合燃烧蓄热室同轴安装，所述备用燃料垂直风通道与备用燃料输送通道的连通口设置在备用燃料输送通道的侧壁上，其特征在于：所述备用燃料输送通道的一端与混合燃烧蓄热室连通，备用燃料输送通道的另一端的内部嵌有扩流锥，所述扩流锥的外壁和备用燃料输送通道的内壁之间设有环形风道。
2.根据权利要求1所述的生物质燃气高效混合燃烧装置，其特征在于：所述备用燃料输送通道的中轴线与混合燃烧蓄热室的中轴线成夹角，所述夹角的范围为30~60°。
3.根据权利要求2所述的生物质燃气高效混合燃烧装置，其特征在于：所述扩流锥内部设置有连通备用燃料输送通道内部的环形的备用燃料进气锥孔，所述备用燃料垂直风通道与备用燃料输送通道的连通口位于扩流锥的下方。
4.一种权利要求3所述的生物质燃气高效混合燃烧装置的混合燃烧方法，其特征在于：生物质气化燃气从生物质气化燃气通道进入后与空气混合后在混合燃烧蓄热室的前段点燃形成一次燃烧区间，其一次点燃的火焰以大于10m/s速度往混合燃烧蓄热室的中后段传播后，点燃从备用燃料输送通道输入的备用燃料与空气的混合料，形成二次点燃区间。
5.根据权利要求4所述的生物质燃气高效混合燃烧装置的混合燃烧方法，其特征在于：所述备用燃料为天然气、重油、煤焦油或焦炉煤气。
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