CN104089280A - 一种锅炉用生物质颗粒燃烧装置 - Google Patents

Abstract

一种锅炉用生物质颗粒燃烧装置，包括燃烧腔体、加料装置和送风装置，所述燃烧腔体上设置有出火口、与加料装置连通的进料口以及与送风装置连通的进风口，所述加料装置与进料口的连接处设置有喇叭口，所述送风装置与喇叭口连通。设置的喇叭口能够使生物质颗粒较大范围的向燃烧腔体中分散，而且生物质颗粒不会在进料口处堵塞，与此同时，通过送风装置与喇叭口连通，在风吹的作用下，进入到喇叭口的生物质燃料可以较均匀分散进入整个燃烧腔体，生物质燃颗粒进入燃烧腔体内时充分的与氧接触，进而能够实现悬浮燃烧；而且送风装置通过送风管道向喇叭口送的风能够阻止燃烧腔体的火焰回火至加料装置中，消除了安全隐患。

Description

一种锅炉用生物质颗粒燃烧装置

技术领域

本发明涉及生物质颗粒悬浮燃烧锅炉的技术领域，具体的是一种锅炉用生物质颗粒燃烧装置。

背景技术

利用草本和木本生物制造的生物质颗粒燃料是一种优质生物质燃料，目前，我国已经基本解决了农作物秸秆等物质转化为生物质颗粒燃料的成型问题。生物质颗粒燃料可以用来代替煤炭、燃油和天然气，它不仅具有燃烧效率高、污染排放少等特点，而且其价格远远低于燃油，也不高于煤炭和天然气，因此生物质颗粒更适合锅炉的使用。但由于生物质颗粒燃料客观上存在含碳量低、灰分和挥发高的特性，在燃烧过程中相对于煤炭或燃油而言，需要更充足的氧气和更均匀的碳氧均衡空间，否则很难有较好的燃烧效果，并且会产生大量的烟尘。

生物质颗粒燃料的燃烧过程，实际上就是碳氢燃料的热化学动力反应过程，在这个过程中，首先是碳氢燃料在高温条件下发生裂解生成或释放一氧化碳、一氧化碳在高温条件下加上足够的氧气混合即发生燃烧而生成二氧化碳，常识告诉我们，低碳环保，就是要最大限度的减少一氧化碳的排放。研究表明，减少排放的手段不是抑制一氧化碳的产生，而是最大限度的做到完全燃烧。研究和实践证明，完全燃烧必须具备四大要素：一是足够高的温度、二是充足的氧气、三是充分的碳氧混合、四是生物质颗粒在炉膛内有足够的滞留时间。而将生物质颗粒燃料应用在传统锅炉中时，由于传统锅炉用的燃烧装置的结构设计不合理，存在以下几个缺陷：1.无法提供充足的氧气和满足充分的碳氧混合，无法适应生物质颗粒的燃烧；2.一般使用输送绞龙将生物质颗粒直接送入燃烧腔体 ，会造成大量的生物质颗粒堆积在燃烧腔体 的部分区域而造成生物质颗粒不能充分燃烧；3.送料装置不断的将生物质颗粒送入燃烧腔体中，燃烧腔体中的火焰可能顺着生物质颗粒回火至储料箱中，存在安全隐患；4.在使用输送绞龙输送生物质颗粒燃料时，生物质颗粒燃料有时会在输送绞龙的出料口堵塞而导致输送绞龙的驱动电机损坏；5.一般使用的自动点火设备是点火棒向燃烧腔体内喷射火头，在燃烧的过程中，燃烧腔体的火焰可能回火至点火棒而将点火棒损坏。这就是现有技术所存在的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种锅炉用生物质颗粒燃烧装置，可以给燃烧腔体提供充足的氧气使得生物质颗粒充分燃烧，而且能够使得生物质颗粒在燃烧腔体中较均匀分布提高生物质颗粒的燃烧率，并且能够有效地防止燃烧腔体的火焰回火至加料装置中。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种锅炉用生物质颗粒燃烧装置，包括燃烧腔体、送风装置以及加料装置，所述燃烧腔体上设置有出火口、进料口以及进风口，所述加料装置与进料口的连接处设置有喇叭口，所述送风装置与喇叭口连通。

所述加料装置与进料口的连接结构以及对应的送风方式包括以下三种情况：

1.所述加料装置与喇叭口固定连接或为一体成型结构，沿着生物质颗粒的输送方向，所述加料装置的末端设置有至少一个通风口，所述通风口通过送风管道与送风装置连接。借助送风管道输送的风将生物质颗粒吹入燃烧腔体，使得生物质颗粒分散，充分燃烧。

2.所述加料装置与喇叭口固定连接或为一体成型结构，所述喇叭口上设置有至少一个通风口，所述通风口通过送风管道与送风装置连接。借助送风管道输送的风将生物质颗粒吹入燃烧腔体，使得生物质颗粒分散，充分燃烧。

3. 所述加料装置通过连接管与喇叭口相连，所述连接管的一端与喇叭口的小端连接、另一端周向设置有与加料装置连接的突起，所述连接管上设置有至少一个通风口，所述加料装置与突起、连接管、喇叭口形成储风腔，所述储风腔通过送风管道与送风装置连通。送风管道输送至储风腔的风分向各个通风口，进入通风口的风将生物质颗粒吹入燃烧腔体，使得生物质颗粒分散，充分燃烧。

作为优选，本方案的技术方案还包括：自动点火装置，所述自动点火装置的末端通过送风管道与送风装置连通。自动点火装置的点火棒向燃烧腔体内喷射火苗，所述自动点火装置的末端通过送风管道与送风装置连接，能够避免燃烧腔体 的火焰回火至自动点火装置而将自动点火装置损坏。

作为优选，本方案的技术特征还包括：沿着生物质颗粒的进给方向，所述加料装置的中部设置有至少一个通风口，所述通风口通过送风管道与送风装置连通。设置的通风口能够防止燃烧腔体内的火焰回火至加料装置中，起到双重的保护作用。

作为优选，本方案的技术特征还包括：上述出火口通过出火管与锅炉的加热室相连，所述出火管为双层管道，所述双层管道之间留有间隙，所述送风装置通过送风管道与间隙连通。通过送风装置向间隙内供风，降低出火管的温度，提高出火管的使用寿命，同时还起到聚火的作用。

作为优选，本方案的技术特征还包括：上述通风口处设置有向内部倾斜的导风板。设置的导风板能够阻止送风装置输送的风向背离生物质颗粒的输送方向流动，避免对加料装置内生物质燃料造成冲击或扬起生物质燃料中的粉尘。

本方案的技术特征还包括：所述燃烧腔体的外围依次设置有储水室和燃烧室壳体，所述燃烧腔体的下方设置有贯穿储水室的除灰口，所述燃烧腔体连接有观火管，所述观火管贯穿储水室并延伸至燃烧装置的燃烧室壳体。所述除灰方式包括以下两种：

1.打开除灰口，人工向外清理燃灰。

2．在除灰口的下方设置输送绞龙，所述输送绞龙与除灰口连通，用电机驱动输送绞龙自动清理燃灰。

而且操作人员可以通过观火管来观测燃烧腔体内的燃烧状态，进而控制生物质颗粒以及风的输送量和风速。

作为优选，本方案的技术特征还包括：所述送风管道上分别设置有风量控制阀，风量控制阀可为手动控制或电动控制，根据需求，通过控制风量控制阀可以随时调节各个送风管道的送风量和风速，使得生物质颗粒与氧气充分混合、生物质颗粒从喇叭口向燃烧腔体扩散等，提高生物质颗粒的燃烧率、而且燃烧更安全。

本方案的技术特征还包括：所述加料装置包括电机以及由电机驱动的输送绞龙，所述输送绞龙的上方设置有储料斗；所述送风装置包括风机以及与风机连接的风箱。根据需要，也可以设置有两个加料装置，同时向燃烧腔体内输送生物质颗粒。

本发明的有益效果从上述的技术方案可以得知：一种锅炉用生物质颗粒燃烧装置，包括燃烧腔体、加料装置和送风装置，所述燃烧腔体上设置有出火口、与加料装置连通的进料口以及与送风装置连通的进风口，所述加料装置与进料口的连接处设置有喇叭口，所述送风装置与喇叭口连通。设置的喇叭口能够使生物质颗粒较大范围的向燃烧腔体中分散，而且生物质颗粒不会在进料口处堵塞，与此同时，通过送风装置与喇叭口连通，在风吹的作用下，进入到喇叭口的生物质燃料可以较均匀分散进入整个燃烧腔体 ，生物质燃料进入燃烧腔体内时充分的与氧接触，进而能够实现悬浮燃烧；而且送风装置通过送风管道向喇叭口送的风能够阻止燃烧腔体的火焰回火至加料装置中，消除了安全隐患；燃烧腔体上设置的进风口与送风装置连通，给燃烧腔体内提供充足的氧气，达到生物质颗粒的最佳燃烧条件。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为具体实施方式1的主视结构示意图；

图2为具体实施方式1的俯视结构示意图；

图3为图2中的A-A剖视图；

图4为图2中的B-B剖视图；

图5为图4中的A部放大图；

图6为突起、连接管和喇叭口的连接结构示意图1；

图7为突起、连接管和喇叭口的连接结构示意图2；

图8为突起、连接管和喇叭口的连接结构示意图3；

图9为本发明具体实施方式2的结构示意图；

图中：1-电机，2-输送绞龙，3-储料斗，4-风机，5-风箱，6-燃烧腔体，7-储水室，8-燃烧室壳体，9-进料口，10-出火口，11-出火管，12-进水口，13-进水管，14-出水口，15-出水管，16-喇叭口，17-连接管，18-突起，19-储风腔，20-通风口，21-送风管道，22-进风口，23-间隙，24-通风口，25-送风管道，26-送风管道，27-送风管道，28-自动点火装置，29-送风管道，30-固定板，31-除灰口，32-观火管，33-支撑板，34-联轴器，35-支架，36-导风板。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。

具体实施方式1

如图1-8所示，一种锅炉用生物质颗粒燃烧装置，包括燃烧腔体 6、加料装置、送风装置和自动点火装置28，

所述送风装置包括电机1、由电机1驱动的风机4以及与风机4连接的风箱5，所述风机4和风箱5的上部固定连接有支撑板33；

所述加料装置包括电机1以及由电机1驱动的输送绞龙2，所述电机1通过联轴器34与输送绞龙2连接，所述电机1与输送绞龙2之间还设置有支架35，所述支架35与输送绞龙2的固定在支撑板33上，所述输送绞龙2的上方设置有储料斗3；所述输送绞龙的中部设置有通风口24，所述通风口24通过送风管道21与风箱5连通，能够防止燃烧腔体内的火焰回火至储料斗3内。

所述燃烧腔体6上设置有出火口10、与加料装置连通的进料口9以及与送风装置连通的进风口22，所述燃烧腔体6的外围依次设置有储水室7和外壳8，所述燃烧腔体6的下方设置有贯穿储水室7的除灰口31，所述燃烧腔体6连接有观火管32，所述观火管32贯穿储水室7并延伸至燃烧装置的燃烧室壳体8，所述除灰方式包括以下两种：

1.打开除灰口31，人工向外清理燃灰。

2．在除灰口31的下方设置输送绞龙，所述输送绞龙与除灰口31连通，用电机驱动输送绞龙自动清理燃灰。

而且操作人员可以通过观火管32来观测燃烧腔体6内的燃烧状态，进而控制生物质颗粒以及风的输送量和风速。

所述自动点火装置28的末端通过送风管道29与风箱5连通。自动点火装置28的点火棒向燃烧腔体6内喷射火苗，所述自动点火装置28的末端通过送风管道29与风箱5连接，能够避免燃烧腔体6的火焰回火至自动点火装置28而将自动点火装置28损坏。

所述加料装置与进料口9的连接处设置有喇叭口16，所述送风装置通过送风管道21向喇叭口16送风，其具体结构如下：

所述输送绞龙2通过连接管17与喇叭口16相连，所述连接管16的一端与喇叭口17的小端连接、另一端周向设置有与输送绞龙2内壁连接的环形的突起18，所述连接管17上周向均匀设置有三个通风口20，所述通风孔20为圆形、椭圆形或半椭圆形等，所述输送绞龙2的燃烧室壳体与突起18、连接管17、喇叭口16形成储风腔19，所述储风腔19通过送风管道21与风箱5连通。送风管道21输送至储风腔19的风均匀的分向各个通风口20，进入通风口20的风将生物质颗粒吹入燃烧腔体 6，使得生物质颗粒分散，充分燃烧。所述通风口20处设置有向内部倾斜的导风板36。设置的导风板36能够阻止送风装置输送的风向背离喇叭口16的方向流动，避免对加料装置内生物质燃料造成冲击或扬起生物质燃料中的粉尘。

所述出火口10通过出火管11与锅炉的加热室相连，所述出火管11为双层管道，所述双层管道之间留有间隙23，所述送风装置通过送风管道26与间隙24连通。所述出火管11内的温度达到1000℃以上，通过送风装置向间隙24内供风，降低出火管11内的温度，提高出火管11的使用寿命，同时还起到聚火的作用。

本生物质颗粒燃烧装置的运作过程大致如下：启动风机4以及加料装置中的输送绞龙2，风机4将空气鼓进喇叭口16和燃烧腔体6，生物质颗粒与空气充分混合并在气流的作用下沸腾式运动，启动自动点火装置28，使燃烧腔体6内的生物质颗粒燃烧，在燃烧过程中，风机4持续向喇叭口16和燃烧腔体 6内鼓风，使得生物质颗粒持续与空气充分混合呈沸腾式运动并从燃烧腔体 6的底部向顶部逐级悬浮燃烧，燃烧的温度逐渐升高，生物质颗粒的燃烧越来越充分，最终通过出火口10向加热室窜火，燃烧腔体内的温度可达1000℃以上，燃烧率可达95％以上，烟尘排放可达到GB13271的烟尘排放要求，设置的喇叭口16能够使生物质颗粒较大范围的向燃烧腔体中分散，而且生物质颗粒不会在进料口9处堵塞，与此同时，通过送风装置向喇叭口16送风，在风吹的作用下，进入到喇叭口16的生物质燃料可以较均匀分散进入整个燃烧腔体6，生物质燃料进入燃烧腔体6内时充分的与氧接触，进而能够实现悬浮燃烧；而且送风装置向喇叭口16送的风能够阻止燃烧腔体6的火焰回火至加料装置中，消除了安全隐患。

所述送风管道上分别设置有风量控制阀（在图中未示出），风量控制阀可为手动控制或电动控制，根据需求，通过控制风量控制阀可以随时调节各个送风管道的送风量和流速，使得生物质颗粒与氧气充分混合、生物质颗粒从喇叭口16向燃烧腔体6扩散等，提高生物质颗粒的燃烧率，而且燃烧更安全。

具体实施例2

与具体实施方式1的不同之处在于加料装置与进料口9的连接结构以及对应的送风方式：

如图9所示：在本实施例中，所述输送绞龙2与喇叭口16固定连接或为一体成型结构，所述输送绞龙2末端的外壁上设置有通风口20，所述通风口20通过送风管道21与风箱5连接。借助送风管道21输送的风将生物质颗粒吹入燃烧腔体6，使得生物质颗粒分散，充分燃烧。相同的原理，也可以在喇叭口16上设置有通风口20，所述通风口20通过送风管道21与风箱5连接。

本发明中未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述实施方式，本领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种锅炉用生物质颗粒燃烧装置，包括燃烧腔体、送风装置以及加料装置，所述燃烧腔体上设置有出火口、进料口以及进风口，其特征是:所述加料装置与进料口的连接处设置有喇叭口，所述送风装置与喇叭口连通。

2.根据权利要求1所述的锅炉用生物质颗粒燃烧装置，其特征是：所述加料装置与喇叭口的小端固定连接或为一体成型结构；所述加料装置的末端或者喇叭口上设置有至少一个通风口，所述通风口通过送风管道与送风装置连通。

3.根据权利要求1所述的锅炉用生物质颗粒燃烧装置，其特征是：所述加料装置通过连接管与喇叭口相连，所述连接管的一端与喇叭口的小端连接、另一端周向设置有与加料装置连接的突起，所述连接管上设置有至少一个通风口，所述加料装置与突起、连接管、喇叭口形成储风腔，所述储风腔通过送风管道与送风装置连通。

4.根据权利要求1-3所述的锅炉用生物质颗粒燃烧装置，其特征是：还包括自动点火装置，所述送风装置通过送风管道与自动点火装置的末端连通。

5.根据权利要求4所述的锅炉用生物质颗粒燃烧装置，其特征是：所述出火口通过出火管与锅炉的加热室相连，所述出火管为双层管道，所述双层管道之间留有间隙，所述间隙通过送风管道与送风装置连通。

6.根据权利要求1所述的锅炉用生物质颗粒燃烧装置，其特征是：所述加料装置的中部设置有至少一个通风口，所述通风口通过送风管道与送风装置连通。

7.根据权利要求2或3或6所述的锅炉用生物质颗粒燃烧装置，其特征是：所述通风口处设置有向内部倾斜的导风板。

8.根据权利要求5或6所述的锅炉用生物质颗粒燃烧装置，其特征是：所述送风管道上分别设置有风量控制阀。

9.根据权利要求5或6所述的锅炉用生物质颗粒燃烧装置，其特征是：所述燃烧腔体的外围依次设置有储水室和燃烧室壳体，所述燃烧腔体的下方设置除灰口，所述燃烧腔体连接有观火管，所述观火管贯穿储水室并延伸至燃烧室壳体。

10.根据权利要求9所述的锅炉用生物质颗粒燃烧装置，其特征是：所述加料装置包括电机以及由电机驱动的输送绞龙，所述输送绞龙的上方设置有储料斗；所述送风装置包括风机以及与风机连接的风箱。