CN106918036B - 生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构 - Google Patents

Abstract

生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构，属于生物质燃烧技术领域。其特征在于：包括碎炭刀（19）以及导向单元，导向单元的下侧设有炉篦（13），炉篦（13）连接有带动其绕竖向的转轴转动的转动机构，使炉篦（13）和导向单元相对转动，导向单元使物料向导向单元中部移动，从而对物料扰动，碎炭刀（19）设置在导向单元中部，碎炭刀（19）与炉篦（13）相连，使碎炭刀（19）与导向单元相对转动，并与导向单元相配合对物料破碎。本生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构能够对物料进行移动和扰动，改善了燃烧条件，确保了物料的热解效果，使物料能够完全炭化，有利于生物质物料的均匀燃烧。

Description

生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构

技术领域

生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构，属于生物质燃烧技术领域。

背景技术

随着我国农业结构调整和农村经济发展，迫切需要解决农产品干燥、农业设施供暖等分布式小型供热问题。例如：我国粮食干燥机械化水平为10%(日韩80~90%的水平)，湿谷物霉变等损失高达5%(发达国家小于1%)。急需发展干燥机械及与之配套的中小型供热装置(一般小于2.8MW)。我国2/3国土面积的农业设施(畜禽舍、温室等)供暖需求也极为迫切。

应用季节性收获的秸秆满足季节性农产品干燥和供暖等用能需求，可以节约能源、降低成本，同时解决秸秆焚烧引起的污染问题。对于中小型燃烧设备来说，成型燃料燃烧技术可降低燃料储存、运输成本，提高设备自动化程度和运行稳定性、可靠性，减少污染排放，是目前及将来生物质锅炉的主要技术。

成型燃料燃烧设备一般采用螺旋喂料器等设备喂料，物料落入炉膛后比较集中，燃料落入炉膛中如果没有扰动，会形成不好的燃烧条件。特别是我国生物质能源的70%为秸秆等农业废弃物，秸秆等成型燃料含有大量的灰分（5~20%），灰含有钾钠等低熔点物质，燃料在气相高温火焰炉膛长时间停留会出现严重的结焦、结渣问题。不但降低燃烧效率、增加设备故障，还产生了大量废渣。使本来可以作为肥料的生物质灰变成大量的固体污染物。需要对炉膛中燃料进行移动、扰动，炭颗粒的破碎，并及时将炭转移到下一步炭燃烧装置中进行低温燃烧。

燃料在炉膛中移动、扰动和破碎通常用链条炉、振动炉排炉和附属机构来实现。例如：申请号为201410216375.1的专利公开了一种用于链条炉上的，由碎炭齿和冷却水管组成生物质锅炉破渣装置，解决链条炉的结焦结渣问题。申请号为201210533851.3的专利公开了带有炭燃烧池的生物质锅炉高效分段控制燃烧方法及系统，采用水冷振动炉排结合炭燃烧池实现分段燃烧，用来减少炉渣、飞灰中的含炭量，要求炭在燃烧池中的燃烧温度在400℃~600℃之间，虽然给出了炭燃烧的温度，但是没有给出具体的控制燃烧温度的方法或措施。然而炉排炉金属耗量大，设备体积和重量均较大，适用于10~65t/h中等容量的锅炉。且链条上的燃料本身并无扰动，不适于结焦性强的燃料燃烧，更不适用于小型生物质干燥和供暖用炉。申请号为201410819577.5的专利公开了一种安装了固定和活动炉排的生物质成型燃料燃烧锅炉，可以通过滑动活动炉排形成燃料扰动，然而没有提供燃料在炉膛的停留时间的控制方式和装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够对炉膛内的生物质物料移动、扰动和破碎，确保物料能够完全炭化的生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构，其特征在于：包括碎炭刀以及导向单元，导向单元的下侧设有炉篦，炉篦连接有带动其绕竖向的转轴转动的转动机构，使炉篦相对于导向单元转动，导向单元对物料扰动，使炭粉穿过炉篦并下落，同时使块状物料向导向单元中部移动，碎炭刀设置在导向单元中部，碎炭刀与炉篦相连并随炉篦同步转动，碎炭刀与导向单元相配合对块状物料破碎。

优选的，所述的导向单元为导向板，导向板为螺旋渐开板，导向板在水平面内的投影为螺旋线，炉篦水平设置。

优选的，所述的碎炭刀的上方设有挡炭板，挡炭板安装在导向板上。

优选的，所述的碎炭刀包括碎炭刀主体以及碎炭齿，碎炭齿环绕碎炭刀主体间隔设置，碎炭齿一端与碎炭刀主体固定连接，另一端向沿碎炭刀旋向的前方弯曲。

优选的，所述的转动机构与炉篦之间设有炉篦支撑筒，炉篦支撑筒为竖向设置的圆筒，炉篦支撑筒的下端向内侧弯折形成支撑圈，炉篦安装在炉篦支撑筒内并担放在支撑圈上，炉篦与支撑圈固定连接并与炉篦支撑筒同步转动，转动机构与炉篦支撑筒相连并带动其转动。

优选的，所述的转动机构包括电机、齿圈以及齿轮，齿圈套设在炉篦外侧并与炉篦固定连接，齿轮与齿圈相啮合，电机的输出轴与齿轮相连并带动齿轮转动，从而使炉篦转动。

优选的，所述的炉篦下侧设有承托圆筒，承托圆筒的下部向外侧弯折形成承托部，炉篦滑动安装在承托部上侧。

优选的，所述的炉篦和承托部之间设有托辊，托辊环绕承托圆筒设置有多个，托辊转动安装在承托部上。

优选的，所述的炉篦的下侧设有使物料分散下落的分散单元。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：

1、本生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构通过炉篦相对于导向单元转动，一方面使物料移动至导向单元中部，并与碎炭刀相配合对物料进行粉碎，另一方面能够对物料进行移动和扰动，改善了燃烧条件，确保了物料的热解效果，使物料能够完全炭化，有利于生物质物料的均匀燃烧，且由于物料移动至导向单元中部的时间和热解时间一致，因此通过调节转动机构的转速即可调节物料的热解时间，操作简单，从而进一步保证了物料完全炭化。

2、导向单元为导向板，导向板为螺旋渐开板，炉篦相对于导向板转动，从而推动物料向导向板的中部移动。

3、导向板的中部设有挡炭板，从而与碎炭刀相配合对物料进行破碎，破碎效果好。

附图说明

图1为破碎机构的结构示意图。

图2为导向板的安装示意图。

图3为导向板安装杆与炉膛的连接示意图。

图4为破炭刀的安装示意图。

图5为破炭刀的立体示意图。

图6为生物质成型燃料燃烧装置的结构示意图。

图7为阴燃区的结构示意图。

图8为助燃调节机构的结构示意图。

图9为进气管的俯视剖视示意图。

图10为冷却区的结构示意图。

图11为炉篦与炉膛的密封示意图。

图12为实施例2中助燃调节机构的机构示意图。

图中：1、炉膛 101、火焰出口 2、破碎机构 3、阴燃区 4、冷却区 5、出灰口 6、输出绞龙 7、检修口 8、喂料机构 9、炉篦支撑筒 10、齿圈 11、齿轮 12、承托圆筒 13、炉篦1301、炉篦密封板 14、托辊 15、密封筒 16、导向板 1601、导向板安装孔 17、导向板安装杆18、挡炭板 19、碎炭刀 1901、碎炭齿 20、阴燃池 21、调节螺母 22、调节螺杆 23、阴燃池进气阀 24、阴燃池进气管 25、阴燃池进气箱 26、助燃调节板 27、进风管 28、阴燃池出气箱29、阴燃池出气管 30、外管 31、内管 32、冷却箱 33、冷却箱出气箱 34、冷却箱出气管 35、冷却箱进气箱 36、冷却箱进气阀 37、冷却箱进气管 38、转折箱 39、换热管 40、密封套41、助燃进风管 42、冷却进风管。

具体实施方式

图1~11是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~12对本发明做进一步说明。

生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构，包括碎炭刀19以及导向单元，导向单元的下侧设有炉篦13，炉篦13连接有带动其绕竖向的转轴转动的转动机构，使炉篦13相对于导向单元转动，导向单元对物料扰动，使炭粉穿过炉篦13并下落，同时使块状物料向导向单元中部移动，碎炭刀19设置在导向单元中部，碎炭刀19与炉篦13相连并随炉篦13同步转动，碎炭刀19与导向单元相配合对块状物料破碎。本生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构通过炉篦13相对于导向单元转动，一方面使物料移动至导向单元中部，并与碎炭刀19相配合对物料进行粉碎，另一方面能够对物料进行移动和扰动，改善了燃烧条件，确保了物料的热解效果，使物料能够完全炭化，有利于生物质物料的均匀燃烧，且由于物料移动至导向单元中部的时间和热解时间一致，因此通过调节转动机构的转速即可调节物料的热解时间，操作简单，从而进一步保证了物料完全炭化。在本实施例中，导向单元为导向板16。

实施例1

如图1所示：炉篦13为圆形，炉篦13安装在生物质成型燃料燃烧装置的炉膛1内，炉膛1的上部为竖向设置的圆筒，炉篦13的直径大于炉膛1上部的外径，炉篦13水平设置，且炉篦13与炉膛1同轴设置。导向板16为螺旋渐开板，即导向板16在水平面的投影为螺旋线，导向板16设置在炉篦13的上方并与炉篦13同轴设置，导向板16的底面与炉篦13的顶面间隔设置，导向板16通过导向板安装杆17安装在炉膛1内。碎炭刀19设置在导向板16的中部，且碎炭刀19与炉篦13相连。炉篦13连接有带动其绕轴线转动的转动机构，转动机构带动炉篦13转动，转动方向与导向板16的螺旋渐开线的旋向相反，使导向板16与炉篦13相对转动，从而使导向板16对物料进行导向，使物料向导向板16的中部移动，并通过碎炭刀19将物料粉碎。在物料移动过程中，粉状的物料会穿过炉篦13并落入炉膛1下方的阴燃区3内，块状的物料经碎炭刀19破碎后再穿过炉篦13进入阴燃区3内。物料进入炉膛1并移动至导向板16中部的时间和热解时间一致，因此当物料移动至导向板16中部时，物料已经完全炭化。在本实施例中，导向板16沿竖直方向的宽度为10~15cm，导向板16底面与炉篦13顶面的间距为2cm，减小导向板16和炉篦13的摩擦。

炉篦13安装在炉篦支撑筒9内，炉篦支撑筒9为圆筒，炉篦支撑筒9的内径稍大于炉篦13的直径，炉篦支撑筒9的下部向内弯折，形成用于担放炉篦13的支撑圈。炉篦13安装在炉篦支撑筒9内，炉篦13的外沿担放在炉篦支撑筒9的支撑圈上，并通过螺栓固定在支撑圈上，炉篦13与炉篦支撑筒9同步转动。炉篦支撑筒9与转动机构相连。

炉篦支撑筒9的下方同轴设有承托圆筒12，承托圆筒12的直径与炉膛1上部的直径相等。承托圆筒12上端的外径稍小于炉篦支撑筒9支撑圈的内径，承托圆筒12上端由炉篦支撑筒9的下端伸入炉篦支撑筒9内。承托圆筒12的下端向外侧弯折，形成承托部，承托部上转动安装有托辊14，托辊14有多个，间隔均布在承托圆筒12的承托部上，炉篦支撑筒9的底面压紧托辊14，从而使炉篦13转动安装在承托圆筒12上侧。承托圆筒12的下侧与阴燃池20上口密封连接。

转动机构包括电机、齿圈10以及齿轮11。齿圈10的内径等于炉篦支撑筒9的外径，齿圈10套设在炉篦支撑筒9的外侧并与炉篦支撑筒9固定连接，齿圈10与炉篦支撑筒9同轴设置。齿轮11设置在齿圈10的一侧并与齿圈10啮合。电机的输出轴与齿轮11相连，并带动齿轮11转动，从而实现炉篦13的转动。

炉篦13下部设有分散单元，分散单元用于使炭粉分散并均匀的在阴燃池20内堆积，从而使炭粉能够更快的充分燃烧。分散单元为分散板，分散板固定在炉篦13上并随炉篦13同步转动，分散板一端设置在炉篦13的轴线上，分散板沿炉篦13的半径方向设置。分散单元还可以为伞形，分散板上间隔设有多个通孔，分散板与炉篦13同轴设置，从而使炭粉分散下落。

如图2所示：导向板安装杆17有四根，四根导向板安装杆17环绕导向板16的轴线间隔均布。导向板16上设有用于安装导向板安装杆17的导向板安装孔1601，导向板安装杆17的端部穿过导向板安装孔1601后与炉膛1固定连接，从而将导向板16安装在炉膛1内，每个导向板安装杆17均沿炉膛1上部的半径方向设置。

导向板16的上方设有挡炭板18，挡炭板18设置在碎炭刀19的上方并与碎炭刀19相配合对物料进行粉碎。挡炭板18为圆板，挡炭板18与导向板安装板17远离炉膛1的一端固定连接。挡炭板18能够避免导向板16中部的炭溢出至导向板16一侧，从而影响炭的破碎。

如图3所示：炉膛1上设有与导向板安装杆17相配合的通孔，导向板安装杆17伸入通孔内并与炉膛1固定连接。导向板安装杆17与炉膛1之间设有密封套40，密封套40由岩棉等弹性保温密封材料制成。由于密封套40的存在，使炉膛1上的通孔的直径能够大于导向板安装杆17的直径，从而使导向板安装杆17连同导向板16和挡炭板18在竖直方向上有2mm的移动自由度，在炭和渣破碎时，先依靠导向板16、导向板安装杆17和挡炭板18自身的重力对物料进行挤压破碎，进一步再依靠炉膛1的重力压碎物料。

如图4~5所示：碎炭刀19设置在导向板16的中部。碎炭刀19包括碎炭刀主体以及碎炭齿1901，碎炭齿1901为有多个，环绕碎炭刀主体间隔均布。碎炭齿1901一端固定在碎炭刀主体上。在本实施例中，碎炭齿1901有四个。碎炭齿1901为远离碎炭刀主体的一端向碎炭刀19旋向的前方弯曲的弧形。

如图6所示：一种生物质成型燃料固相低温、气相高温燃烧装置包括由上至下依次设置的炉膛1、阴燃区3以及冷却区4，阴燃区3的进料口与炉膛1的出料口连通，阴燃区3的出料口与冷却区4连通，炉膛1的下部设有炉篦13，炉篦13上设有用于对物料进行破碎的破碎机构2，物料在炉膛1下部干燥并热解，炉篦13连接有转动机构，对生物质燃料进行扰动，并使炭粉落入阴燃区3阴燃，同时使块状生物质燃料移动至炉篦13中部，破碎机构2将块状生物质燃料破碎成炭粉后落入阴燃区3阴燃，阴燃产生的灰分在冷却区4内冷却后排出。本生物质成型燃料固相低温、气相高温燃烧装置的物料在炉膛1内干燥和热解，并进入阴燃区3内阴燃，从根源上解决秸秆等农业废弃物燃烧设备结焦、结渣、气固污染物排放高和灰肥失效问题，特别适合我国灰分较高的农业废弃物成型燃料燃烧，燃烧后的灰分经冷却后排出，从而避免了对环境造成污染，并且本生物质成型燃料固相低温、气相高温燃烧装置适应于小型生物质成型燃料固相低温、气相高温燃烧设备。

炉膛1为上端封闭的圆筒，炉膛1的下部为出料口。炉膛1的上部设有火焰出口101，火焰出口101设置在炉膛1的一侧，并沿炉膛1的切线方向设置。

炉膛1的中部连接有喂料机构8，喂料机构8包括进料斗以及输入绞龙。输入绞龙水平设置，且输入绞龙的出料端与炉膛1内腔连通。料斗为上下两端均敞口的筒状，料斗设置在输入绞龙的进料端，料斗为由上至下横截面积逐渐减小的锥形。输入绞龙连接有喂料进气管，从而能够对输入绞龙以及输入绞龙内的生物质燃料起到冷却效果，还能够辅助生物质燃料的进料，防止发生安全事故。

破碎机构2设置在炉膛1和阴燃区3之间，导向板16通过导向板安装杆17安装在炉膛1下部。物料在炉膛1下部干燥并热解后，进入破碎机构2粉碎，粉碎后的物料进入阴燃区3内堆积，从而保证物料在阴燃区3内燃烧成灰分。炉膛1的上部为气相高温燃烧区，干燥和热解过程中产生的气体在气相高温燃烧区燃烧，且气相高温燃烧区的燃烧对物料进行辐射加热，从而使物料干燥和热解。

阴燃区3包括阴燃池20，阴燃池20为上下两端敞口的长方体箱体，阴燃池20的上口与炉膛1相连，下口与冷却区4连通。炭粉在阴燃池20内堆积，并在阴燃池20内阴燃。阴燃池20的左侧设有阴燃池出气管29，阴燃池出气管29与炉膛1连通，从而将对阴燃池20冷却的气体排入炉膛1的气相高温燃烧区内。

冷却区4包括冷却箱32，冷却箱32为倒置的四棱台状箱体，冷却箱32的上口与阴燃池20的下口密封连接。冷却箱32的下方设有出灰机构，出灰机构包括输出绞龙6，输出绞龙6水平设置，且输出绞龙6沿轴线方向的长度与冷却箱32沿左右方向的宽度相等，冷却箱32的下口与输出绞龙6连通，输出绞龙6的右端设有出灰口5。物料燃烧后的灰分经输出绞龙6输送至出灰口5处，并由出灰口5排出。工作时灰分堆积在冷却区4内，炭粉堆积在阴燃区3内，通过调节输出绞龙 6的转速即可调节灰分的排出速度，进而能够调节炭粉在阴燃区3内的下移速度。

冷却箱32的右侧设有冷却箱出气管34，阴燃池出气管29和冷却箱出气管34均与炉膛1连通，从而能够将换热后的气体通入炉膛1的气相高温燃烧区内。冷却箱32的右侧还设有冷却箱进气管37，冷却箱进气管37用于连接风机。

如图7所示：阴燃池20的内壁设有保温层，保温层为耐火材料。阴燃池20的右侧设有阴燃池进气箱25，阴燃池进气箱25为长方体箱体，阴燃池进气箱25连接有阴燃池进气管24，阴燃池进气管24用于连接风机。阴燃池进气管24上设有风量调节单元，风量调节单元为阴燃池进气阀23。阴燃池20的左侧设有阴燃池出气箱28，阴燃池出气箱28也为长方体箱体，阴燃池出气箱28连接有阴燃池出气管29，阴燃池出气管29与炉膛1连通。

阴燃池20内间隔设有多个进风管27，进风管27水平设置，且进风管27的左端与阴燃池出气箱28连通，进风管27的右端与阴燃池进气箱25连通。进风管27的下侧管壁上间隔设有多个出气孔，阴燃池进气箱25内的空气经进风管27进入到阴燃池出气箱28内，并通过进风管27与阴燃池20内堆积的炭粉换热，称为冷却空气，从而调节阴燃池20内的温度，避免阴燃池20内的温度过高。部分空气经进风管27上的出气孔进入到阴燃池20内并助燃，为助燃空气，不完全燃烧的气体穿过炉篦13后进入到炉膛1的气相高温燃烧区内燃烧。通过阴燃池进气阀23可以调节进风管27内的风速，进而调节冷却空气的流速，从而调节对阴燃池20的冷却效果。采用分散供气和冷却的方式使燃烧更加均匀，还能够避免阴燃池20内局部温度过高。

阴燃池20温度的调节还可以采用自动调节的方式来实现，即温度检测模块连接PLC控制器，从而将检测的温度数据实时上传至PLC控制器内，调节螺杆22连接电机，PLC控制器与阴燃池进气阀23相连，并通过阴燃池调节阀23调节进风管27内的循环空气的流速，形成闭环的控制方式，从而自动对阴燃池20内的温度进行控制。

阴燃池20内还设有温度检测模块，温度检测模块可以为温度传感器，如热电偶，从而能够实时监测阴燃池20内的温度，保证阴燃池20内的温度低于650℃，保证炭粉阴燃时不结焦、结渣。进风管27还连接有助燃调节机构，助燃调节机构用于调节进入阴燃池20内的风量。

如图8~9所示：阴燃池20内的进风管27包括内管31和外管30。内管31的外径稍小于外管30的内径，内管31滑动安装在外管30内，内管31和外管30下部的管壁上均间隔设有多个出气孔。外管30和内管31的两端分别与阴燃池进气箱25和阴燃池出气箱28连通。阴燃池进气箱25内设有长方形的助燃调节板26，助燃调节板26与内管31的轴线垂直设置，助燃调节机构与助燃调节板26相连，并带动助燃调节板26沿内管31的轴线移动，内管31与助燃调节板26同步移动，从而调节内管31和外管30的出气孔的正对面积，并与阴燃池进气阀23相配合，进而调节进入阴燃池20的助燃空气量，从而调节对阴燃池20内的炭粉的助燃效果。内管31伸入外管30内的一端可以为由中部至端部直径逐渐减小的锥形，从而方便调节内管31和外管30的相对位置。

阴燃池20和助燃调节板26之间设有导向机构，导向机构包括导向杆以及导向孔。阴燃池20的右侧设有与外管30的轴线平行的导向杆，导向杆两个，对称设置在阴燃池20的两侧。助燃调节板26上设有与导向杆相配合的导向孔，导向杆滑动伸入导向孔内并对助燃调节板26的移动进行导向。

助燃调节机构包括调节螺杆22和调节螺母21。调节螺杆22的轴线与导向杆的轴线平行设置，调节螺杆22的左端与助燃调节板26的中部固定连接，调节螺杆22的右端伸出阴燃池进气箱25。阴燃池进气箱25的右侧设有用于安装调节螺母21的安装部，调节螺母21可转动的安装在安装部上，调节螺母21与调节螺杆22相配合，从而对助燃调节板26的位置进行调节，进而调节内管31的位置，控制进入阴燃池20的空气量。

如图10所示：用于灰分冷却的冷却箱32的左右两侧竖直设置，冷却箱32的前后两侧均为由上至下逐渐向内的倾斜状。冷却箱32的上端与阴燃池20密封连接，下端与输出绞龙6密封连接。

冷却区4还包括冷却箱进气箱35、冷却箱出气箱33、转折箱38以及换热管39。冷却箱进气箱35和冷却箱出气箱33均设置在冷却箱32的右侧，且冷却箱进气箱35设置在冷却箱出气箱33的下侧。冷却箱进气箱35连接有冷却箱进气管37，冷却箱进气管37用于连接风机，从而使空气处于不断的进入冷却箱进气箱35，从而保证换热效率，冷却箱进气管37上设有冷却箱进气阀36，用于调节进风速度，从而调节换热量，以便控制冷却后灰分的温度。冷却箱出气箱33连接有冷却箱出气管34，冷却箱出气管34的另一端与炉膛1连通，将换热后的空气输送至炉膛1的气相高温燃烧区内。转折箱38设置在冷却箱32的左侧，且转折箱38在竖直方向的高度等于冷却箱出气箱33和冷却箱进气箱35在竖直方向的高度和。换热管39设置在冷却箱32内，换热管39沿左右方向水平设置。换热管39有间隔设置的多个，多个换热管39将冷却箱进气箱35与转折箱38、转折箱38与冷却箱出气箱33连通。空气由冷却箱进气箱35进入，并将换热管39进入到转折箱38内，然后再经换热管39与冷却箱出气箱33连通，使灰分的冷却更加均匀。

如图11所示：炉篦13的上侧设有向上的炉篦密封板1301，下侧设有向下的炉篦密封板1301，炉篦密封板1301为圆筒状，炉膛1的下侧和承托圆筒12的上侧均设有与炉篦密封板1301相配合的密封槽，炉篦13上侧的炉篦密封板1301可转动的伸入炉膛1的密封槽内，炉篦13下侧的炉篦密封板1301伸入承托圆筒12的密封槽内，将炉篦13与炉膛1以及炉篦13与承托圆筒12之间密封。

该生物质成型燃料固相低温、气相高温燃烧方法，包括如下步骤：

步骤（1），生物质燃料干燥并热解成炭，干燥和热解产生的气体在生物质燃料上部燃烧；

将生物质放入料斗内，输入绞龙将物料输送至炉膛1内，物料在炉膛1内干燥并热解成炭。干燥和热解后的气体在炉膛1的气相高温燃烧区内燃烧，气相高温燃烧区的温度高于800℃，并通过辐射加热的方式对物料加热，燃烧产生的火焰经火焰出口101喷出，可以用于工业或农业加热，并且使用方便，提高了能量利用率。

步骤（2），热解后的生物质燃料破碎成粒径不大于3mm的炭粉堆积；

块状的炭在导向板16的作用下向导向板16中部运动，在移动至导向板16中部时由碎炭刀19与挡炭板18相配合进行粉碎。粒度小于3mm的炭粉直接穿过炉篦13落入阴燃池20内，粒度大于3mm的炭经碎炭刀19破碎至粒度小于或等于3mm时穿过炉篦13后落入阴燃池20内堆积，破碎机构2通过对炭的移动、扰动和破碎，改善了燃烧条件，确保了燃料热解完成后进入阴燃区3。

步骤（3），向堆积的炭粉内输送空气助燃和冷却，使炭粉阴燃成灰分，阴燃的温度不高于650℃，阴燃产生的不完全燃烧的气体输送至生物质燃料上部燃烧；

炭粉进入阴燃池20内堆积燃烧，内管31内的部分空气，即助燃空气，依次经过内管31、外管30的出气孔进入阴燃池20内助燃，使阴燃池20内的温度为400~650℃，阴燃产生的不完全燃烧的气体向上并穿过炉篦13后进入到炉膛1的气相高温燃烧区内燃烧，避免不完全燃烧的气体污染环境。冷却空气沿内管31由阴燃池进气箱25输送至阴燃池出气箱28内，并在经过内管31时与阴燃池20内堆积的炭粉换热，从而调节阴燃池20内的炭粉的温度，温度检测模块实时监测阴燃池20内的温度，并通过阴燃池进气阀23调节内管31内的空气流速，从而调节阴燃池20内的炭粉的温度。阴燃池出气箱28内的气体经阴燃池出气管29输送至炉膛1的气相高温燃烧区内，且阴燃池出气箱28内的气体的温度不低于300℃。

步骤（4），灰分经冷却后排出。

灰分进入冷却箱32并堆积在冷却箱32内，并通过换热管39与换热管39内的空气换热，从而对灰分进行冷却，将灰分的温度冷却到80℃以下，冷却后的灰分经输出绞龙6输送，并由出灰口5排出，换热管39内的气体经冷却箱出气管34输送至炉膛1内的气相高温燃烧区内。经冷却箱出气管34进入炉膛1内的气体经过与灰分换热后，温度不低于300℃。

生物质燃料在炉膛内干燥和热解，热解完成后立即落入阴燃池20内阴燃，阴燃的温度为400℃~650℃，称为固相低温阴燃；干燥和热解产生的气体在气相高温区内燃烧，由于由阴燃池出气管29和冷却箱出气管34通入炉膛1上部的气体的温度高于300℃，因此气体燃烧的温度很高，通常高于900℃，称为气相高温燃烧。

实施例2

如图12所示：实施例2与实施例1的区别在于：阴燃池进气箱25包括阴燃池助燃箱和阴燃池降温箱，阴燃池降温箱和阴燃池助燃箱独立设置。进风管27包括助燃进风管41和冷却进风管42，助燃进风管41和冷却进风管42均设置在阴燃池20内，且助燃进风管41的右端与阴燃池助燃箱连通，冷却进风管42的右端与阴燃池降温箱连通。助燃进风管41和冷却进风管42的左端均与阴燃池出气箱28连通。助燃进风管41和冷却进风管42间隔设置，助燃进风管41上设有助燃出气孔。

阴燃池助燃箱和阴燃池降温箱分别与阴燃池进气管24连通，且阴燃池助燃箱和阴燃池降温箱之间均设有阴燃池进气阀23，阴燃池进气管24与阴燃池助燃箱连通，并通过助燃进风管41为阴燃池20提供助燃空气助燃；当阴燃池20内的温度高于600℃时，阴燃池进气管24与阴燃池降温箱连通，从而通过冷却进风管42内的冷却空气与阴燃池20内的炭粉换热降低阴燃池20内的炭粉的温度，从而为阴燃池20降温。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构，包括导向单元，导向单元的下侧设有炉篦（13），炉篦（13）连接有带动其绕竖向的转轴转动的转动机构，使炉篦（13）相对于导向单元转动，导向单元对物料扰动，使炭粉穿过炉篦（13）并下落，同时使块状物料向导向单元中部移动，其特征在于：还包括碎炭刀（19），碎炭刀（19）设置在导向单元中部，碎炭刀（19）与炉篦（13）相连并随炉篦（13）同步转动，碎炭刀（19）与导向单元相配合对块状物料破碎。

2.根据权利要求1所述的生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构，其特征在于：所述的导向单元为导向板（16），导向板（16）为螺旋渐开板，导向板（16）在水平面内的投影为螺旋线，炉篦（13）水平设置。

3.根据权利要求2所述的生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构，其特征在于：碎炭刀（19）的上方设有挡炭板（18），挡炭板（18）安装在导向板（16）上。

4.根据权利要求1或3所述的生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构，其特征在于：所述的碎炭刀（19）包括碎炭刀主体以及碎炭齿（1901），碎炭齿（1901）环绕碎炭刀主体间隔设置，碎炭齿（1901）一端与碎炭刀主体固定连接，另一端向沿碎炭刀（19）旋向的前方弯曲。

5.根据权利要求1所述的生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构，其特征在于：所述的转动机构与炉篦（13）之间设有炉篦支撑筒（9），炉篦支撑筒（9）为竖向设置的圆筒，炉篦支撑筒（9）的下端向内侧弯折形成支撑圈，炉篦（13）安装在炉篦支撑筒（9）内并担放在支撑圈上，炉篦（13）与支撑圈固定连接并与炉篦支撑筒（9）同步转动，转动机构与炉篦支撑筒（9）相连并带动其转动。

6.根据权利要求1所述的生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构，其特征在于：所述的转动机构包括电机、齿圈（10）以及齿轮（11），齿圈（10）套设在炉篦（13）外侧并与炉篦（13）固定连接，齿轮（11）与齿圈（10）相啮合，电机的输出轴与齿轮（10）相连并带动齿轮（11）转动，从而使炉篦（13）转动。

7.根据权利要求1所述的生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构，其特征在于：所述的炉篦（13）下侧设有承托圆筒（12），承托圆筒（12）的下部向外侧弯折形成承托部，炉篦（13）滑动安装在承托部上侧。

8.根据权利要求7所述的生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构，其特征在于：所述的炉篦（13）和承托部之间设有托辊（14），托辊（14）环绕承托圆筒（12）设置有多个，托辊（14）转动安装在承托部上。

9.根据权利要求1所述的生物质成型燃料燃烧装置的燃料扰动和破碎一体化机构，其特征在于：所述的炉篦（13）的下侧设有使物料分散下落的分散单元。