CN105371270B - 大型动态气化燃烧生物质燃烧机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型动态气化燃烧生物质燃烧机，具体涉及可再生能源技术领域，包括卧式设置的燃烧室、输料系统以及风路系统，输料系统包括料箱和至少一根进料绞龙，料箱的下部的出料口连接在进料绞龙的输入端，进料绞龙的输出端与燃烧室相连，燃烧室周围紧贴外壁设置有水箱，水箱连接有蒸汽箱，所述进料绞龙的输出端的转动轴延伸贯通燃烧室并通过轴承座固定在燃烧室的壳体上，转动轴为设置有孔的空心轴，空心轴的一端连接有右鼓风管，右鼓风管设置有向空心轴内鼓风的鼓风口，右鼓风管通过蒸汽管与蒸汽箱连通。本发明能够使燃料得到充分的燃烧，提高了燃烧的效率，并且避免了燃烧不充分排出的有害气体对环境的污染。

Description

大型动态气化燃烧生物质燃烧机

技术领域

本发明涉及可再生能源技术领域，具体涉及一种大型动态气化燃烧生物质燃烧机。

背景技术

生物质颗粒燃料是生物质固体成型燃料，具有高效、洁净、容易点火、CO₂近零排放等优点，可替代煤炭等化石燃料应用于炊事、供暖等民用领域和锅炉燃烧、发电等工业领域，近年来在欧盟、北美、中国得到了迅速发展；生物质燃料的另一大优点是能够应用于小型锅炉、热风炉、采暖炉中，通过采用颗粒燃料燃烧装置实现自动点火以及连续自动燃烧。在燃烧机燃烧过程中，燃烧机内部一般为正压燃烧，燃烧机的送料装置在送料过程中若有烟气进入送料绞龙甚至料箱时，会引起燃烧回火，造成燃烧不完全，引起燃烧器不稳定。

现有技术的燃烧装置均采用绞龙装置将颗粒燃料从料斗送入燃烧室，申请号为201410765744.2的中国专利公开了一种生物质颗粒燃料燃烧机，包括壳体，输料系统、燃烧器以及主风机，其中输料系统包括料斗机与料斗出口连接的均料绞龙，均料绞龙通过竖向设置的落料通道与推料绞龙连接，推料绞龙的输出端与燃烧器连接，这种燃烧机利用均料绞龙进行搅拌，然后利用上下位置设置的推料绞龙进行缓冲送料，可以为燃烧器提供均衡的燃料，使燃烧器燃烧均衡，但是，由于其料箱与均料绞龙、燃烧器与推料接龙的设置均是直接连接，这样不能保证燃烧室与退料绞龙以及料箱的密封，引起回火的危险。另一方面，现有燃烧机内部的燃烧室结构一般为设置送风口的腔体，燃料被推进去之后只在空腔体内静态燃烧，没有用于将燃料搅拌均匀的结构，容易引起燃烧不充分、烟尘排放大等环境污染问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种能够密闭送料绞龙、燃烧效率高、环境污染小的大型动态气化燃烧生物质燃烧机。

本发明大型动态气化燃烧生物质燃烧机所采取的技术方案是：

一种大型动态气化燃烧生物质燃烧机，包括卧式设置的燃烧室、输料系统以及风路系统，所述输料系统包括料箱和至少一根进料绞龙，所述料箱的下部的出料口连接在进料绞龙的输入端，进料绞龙的输出端与燃烧室相连，所述燃烧室的下部为连接有大鼓风机的大风室，燃烧室周围紧贴外壁设置有水箱，水箱连接有蒸汽箱，所述进料绞龙的输出端的转动轴延伸贯通燃烧室并通过轴承座固定在燃烧室的壳体上，转动轴为设置有孔的空心轴，所述空心轴的一端连接有右鼓风管，所述右鼓风管设置有向空心轴内鼓风的鼓风口，所述右鼓风管通过蒸汽管与蒸汽箱连通。

所述穿过燃烧室内的转动轴的外圆轴向固定设置有至少一个角铁，角铁与转动轴形成内腔，转动轴上设置有至少一排与内腔相通的孔，所述角铁上开设有逸散孔，所述角铁外设置有用于搅拌燃料的螺旋状分布的叶片。

所述输料系统还包括与料箱的下部出料口连通、密闭输料系统防止烟气进入料箱的密闭器，所述密闭器的下部连接在进料绞龙的输入端。

所述密闭器包括进料筒和通过轴承和轴承套转动连接在进料筒两端的转轴，所述转轴上固定连接有六个随转轴转动的叶片，所述叶片的末端与进料筒的内壁的距离小于1mm，所述转轴的一端连接有第二电机，所述进料筒的上部设置有与料箱连接的进料口，进料口开口的大小与相邻两叶片夹角的开口大小相同。

所述进料绞龙的转轴为三根，三根转轴的输入端共同连接有第一电机，所述进料绞龙的进料端外缘设置有用于进料的螺旋螺片，中间一根的螺片旋向与两边的螺片旋向相反。

燃烧室下部为箱体状的燃烧台支撑，大风室位于燃烧台支撑内，燃烧台支撑的侧面壳体上设置有清灰口，燃烧台支撑的外侧连接有清除灰渣的水箱，燃烧台支撑的左侧设置有连接大风室和出火口的左鼓风管。

在燃烧室的左侧设置有出火口，在燃烧室的前端设置有用于点火以及观火的观火口。

所述风路系统还包括设置于进料绞龙输入端的进料鼓风管和设置在燃烧室内的火焰上部的上鼓风管，进料鼓风管和上鼓风管均连接在前鼓风管上。

本发明的有益效果是：

在大型动态气化燃烧生物质燃烧机的进料绞龙上部设置密闭器送料装置，这样燃料不可逆的输送到进料绞龙的输入端以及燃烧室中，避免了燃料粉尘进入料箱引起回火的危险；利用进料绞龙的转轴使燃烧室静态燃烧变为动态燃烧，使燃料充分裂解，不易结渣，且转轴的空腔内的水蒸气通过小孔会发到燃烧室中，水蒸气可以冷却绞龙和分解为助燃气体，这样使燃烧更加充分；在燃料燃烧的过程中，利用上鼓风管对火焰上部的粉尘助燃、利用左鼓风管对出火口未充分燃烧的燃烧助燃、利用右鼓风管作用于进料绞龙的输入端的风吹走烟气防止以及大鼓风机对燃烧室提供的助燃风，这样四处配风可以使燃料得到充分的燃烧，提高了燃烧的效率，并且避免了燃烧不充分排出的有害气体对环境的污染。

附图说明

图1为本发明大型动态气化燃烧生物质燃烧机的主视结构示意图；

图2为图1左视结构示意图；

图3为燃烧床的结构示意图；

图4为角铁的主视结构示意图；

图5为图4的左视结构示意图；

图6 为转动轴的结构示意图；

图7为图6左视结构示意图；

图8为密闭器的主视结构示意图；

图9为图8的左视结构示意图；

图10为图8的俯视结构示意图；

图11为图8的左视进料图。

图中：1-燃烧室，2-料箱，3-密闭器、4-蒸汽管，5-进料绞龙，6-大鼓风机，7-前鼓风管，8-上鼓风管，9-清灰口，10-除渣水箱、11-左鼓风管，12-出火口，13-观火口，14-蒸汽箱，15-水箱，16-燃烧台支撑，17-转动轴，18-右鼓风管，19-进料鼓风管，32-长轴承套，33-轴承，34-轴承支撑板，35-法兰，36-进料筒，37-挡板，38-端轴承套。

具体实施方式

本发明大型动态气化燃烧生物质燃烧机的实施例一，如图1~11所示，包括卧式设置的燃烧室1、输料系统以及风路系统，所述输料系统包括料箱2和三根进料绞龙5，料箱2的下部出口处连接有密闭器3，密闭器3用于防止烟气进入料箱，所述密闭器3的下部连接进料绞龙5的输入端，进料绞龙5的输出端与燃烧室1相连，进料绞龙5的输出端的转动轴17延伸贯通燃烧室并通过轴承座固定在燃烧室的壳体上，转动轴17的下部为大风室，燃烧室1右侧设置有大鼓风机6，大鼓风机6通过前鼓风管7与大风室连通，在燃烧室1的左侧设置有出火口12，在壳体的前端设置有用于点火以及观火的观火口13。

燃烧室的周围设置相互连通的水箱15，水箱15的内壁紧贴燃烧室1，水箱15连接有蒸汽箱14，所述蒸汽箱14设置有与右鼓风管18相连的蒸汽管4，在燃烧室燃烧过程中，紧贴燃烧室的水箱15通过受热蒸发，蒸发的水蒸气通过蒸汽管输送到与蒸汽管连通的右、前、左鼓风管中，这样带有水蒸气的助燃风可以排到燃烧室内用于助燃以及转动轴降温。

进料绞龙5的转动轴输入端连接有第一电机，进料绞龙5的进料端外缘固定连接有用于进料的螺旋，中间一根的螺片旋向与两边的螺片旋向相反，使进料绞龙5旋转并转动输送燃料，进料绞龙在燃烧室内部的转动轴一端上固定安装有用于搅拌燃料的叶片，进料绞龙5为耐热材料310S不锈钢，能够承受1200℃的高温，这样在进料绞龙5进料转动的同时转动轴上的叶片也转动，使燃烧室内为动态燃烧，滚动轴在燃烧部分不停转动，燃料能够充分裂解，不易结渣；另外，位于燃烧室1的一端的转动轴17为空心轴，空心轴上开设有三排孔，空心轴的外圆轴向焊接有三个角铁，角铁为长条形的直角折弯件，角铁与空心轴外缘形成空腔，三排孔对应连接三个空腔和空心轴的内腔，角铁与转动轴17焊接密封，空心轴的内腔连接在右鼓风管18上，右鼓风管18的端部设置有小鼓风机，右鼓风管18同时与蒸汽管相连，角铁上加工有直径为6mm的销孔，这样在进料绞龙的转动轴转动时，内腔的水蒸气通过小孔挥发到空腔内，然后再通过角铁上开设的进入燃烧室内的火焰上，不仅可以冷却转动轴，而且可以使蒸汽在高温下分解产生可燃气体以及助燃气体，可以达到二次燃烧的利用。

燃烧室下部为箱体状的燃烧台支撑16，三根转动轴17转动安装于燃烧台支撑16的上部，大风室位于燃烧台支撑16内，燃烧台支撑16的侧面壳体上设置有清灰口9，燃烧台支撑的外侧连接有清除灰渣的除渣水箱10，燃烧台支撑的左侧设置有风口，风口与大风室连通，燃烧室的左侧安装有连接风口和出火口12的左鼓风管11，这样从大风室吹出的风经左鼓风管11进入出火口，将出火口12充分燃烧的燃料再次助燃并燃烧，使燃烧充分，减少大气污染物的排放。

燃烧室1的上部即为上炉膛，在上炉膛的右侧上部设置有用于对火焰上部扬起的灰尘助燃的上鼓风管8，上鼓风管8与前鼓风管7连通并与大鼓风机连通，大鼓风机的风进入上鼓风管8之后吹入燃烧室1，可以对燃烧室火焰上部扬起的灰尘进行二次助燃和燃烧，增加燃料燃烧的效率，避免了燃料燃烧不充分排出粉尘对空气的污染，前鼓风管上还连接有进料鼓风管19，进料鼓风管19作用于进料绞龙的输入端，用于将进料绞龙输入端的粉尘和烟气吹进燃烧室。

如图5-7所示，密闭器3包括进料筒和转动安装于进料筒两端的转轴，进料筒36固定安装在密闭器支架上，密闭器支架的上部与料箱的出料口连通，密闭器支架的下部连通进料绞龙的输入端，转动轴17通过长轴承套32、短轴承套38、轴承33和轴承支撑板34转动安装在密闭器上，在轴承支撑板上安装有法兰，密闭器的两端安装有挡板37，转轴上固定连接有六个随转轴转动的叶片，叶片的末端与密闭器内壳的距离小于1mm，转轴的一端连接有第二电机，进料筒的上部设置有与料箱连接的进料口，进料口开口的大小与相邻两叶片夹角的开口大小相同，当料箱需要进料时，将转轴进料口与料箱的出料口连通，燃料由料箱进入密闭器两个叶片之间，转动转轴使密闭器的出料口向下并将燃料落入进料绞龙的输入端并输进燃烧室内，由于在这个输料过程中燃料输送为单向，且密闭器送料时出料口不与料箱连通，避免了燃烧室中的烟尘进入到料箱中，避免回火。

风路系统还包括与进料绞龙的输入端连通的右鼓风管18，右鼓风管18与前鼓风管7连通，所述右鼓风管18的端部安装有小鼓风机。

燃烧机使用时，确保燃烧机出火口对正炉的入火口，接缝处并采用耐高温密封，向水箱以及除渣水箱加水，水箱加水第一次只要没过进水管即可，然后打开燃烧室，用沾油棉纱用打火机点燃后放入燃烧室引燃生物质颗粒，观察生物燃料燃烧着后，关上炉门，开启风机，检查炉门是否漏风，对应调节风量及变频器数值，直至燃烧火量正常，观察水箱，有气泡时打开蒸汽阀门，蒸汽进入燃烧室，工作正常时，根据炉的产量调整对应的风机转速或者调节蝶阀阀门大小，以及送料的转速或者延迟时间长短。

在本发明的其他实施例中，角铁与转动轴可以点焊固定在一起，在焊接处留有蒸汽溢出的缝隙，而角铁上不需要开设孔。

Claims (7)

1.一种大型动态气化燃烧生物质燃烧机，包括卧式设置的燃烧室、输料系统以及风路系统，所述输料系统包括料箱和至少一根进料绞龙，所述料箱的下部的出料口连接在进料绞龙的输入端，进料绞龙的输出端与燃烧室相连，所述燃烧室的下部为连接有大鼓风机的大风室，其特征在于：燃烧室周围紧贴外壁设置有水箱，水箱连接有蒸汽箱，所述进料绞龙的输出端的转动轴延伸贯通燃烧室并通过轴承座固定在燃烧室的壳体上，转动轴为空心轴，空心轴上设置有穿透空心轴的轴壁的孔，所述空心轴的一端连接有右鼓风管，所述右鼓风管设置有向空心轴内鼓风的鼓风口，所述右鼓风管通过蒸汽管与蒸汽箱连通，所述穿过燃烧室内的转动轴的外壁轴向固定设置有至少一个角铁，角铁与转动轴形成内腔，转动轴上设置有至少一排与内腔相通的孔，所述角铁上开设有逸散孔，所述角铁外设置有用于搅拌燃料的螺旋状分布的叶片。

2.根据权利要求1所述的大型动态气化燃烧生物质燃烧机，其特征在于：所述输料系统还包括与料箱的下部出料口连通、密闭输料系统防止烟气进入料箱的密闭器，所述密闭器的下部连接在进料绞龙的输入端。

3.根据权利要求2所述的大型动态气化燃烧生物质燃烧机，其特征在于：所述密闭器包括进料筒和通过轴承和轴承套转动连接在进料筒两端的转轴，所述转轴上固定连接有六个随转轴转动的叶片，所述叶片的末端与进料筒的内壁的距离小于1mm，所述转轴的一端连接有第二电机，所述进料筒的上部设置有与料箱连接的进料口，进料口开口的大小与相邻两叶片夹角的开口大小相同。

4.根据权利要求1所述的大型动态气化燃烧生物质燃烧机，其特征在于：所述进料绞龙为三根，三根进料绞龙的转轴的输入端共同连接有第一电机，所述进料绞龙的进料端外缘设置有用于进料的螺旋螺片，中间一根的螺片旋向与两边的螺片旋向相反。

5.根据权利要求1所述的大型动态气化燃烧生物质燃烧机，其特征在于：燃烧室下部为箱体状的燃烧台支撑，大风室位于燃烧台支撑内，燃烧台支撑的侧面壳体上设置有清灰口，燃烧台支撑的外侧连接有清除灰渣的水箱，燃烧台支撑的左侧设置有连接大风室和出火口的左鼓风管。

6.根据权利要求1所述的大型动态气化燃烧生物质燃烧机，其特征在于：在燃烧室的左侧设置有出火口，在燃烧室的前端设置有用于点火以及观火的观火口。

7.根据权利要求1所述的大型动态气化燃烧生物质燃烧机，其特征在于：所述风路系统还包括设置于进料绞龙输入端的进料鼓风管和设置在燃烧室内的火焰上部的上鼓风管，进料鼓风管和上鼓风管均连接在前鼓风管上。