CN107062199B - 一种抗结渣生物质燃烧机及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物质燃烧器领域，具体涉及一种抗结渣生物质燃烧机及其使用方法，包括料仓、送料机、一次风入口、炉排、炉膛、二次风入口以及出火口，料仓通过送料机向炉膛送料；炉排设于炉膛内部并位于炉膛下方；一次风入口连通于炉膛，并位于炉排下方；二次风入口设于炉膛壁上并位于炉膛上部；出火口设于炉膛壁上，并位于炉膛上方；还包括二次风喷嘴，二次风喷嘴包括通风管，通风管安装于炉膛壁上，并沿炉膛的高度方向布设，并且通风管的一端连通于二次风入口，另一端设有封闭头；同时通风管上还设有若干个均匀分布的出风孔。其能有效促进燃烧，降低出口结渣量，有效保证生物质燃烧机的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于生物质燃烧器领域，具体涉及一种抗结渣生物质燃烧机及其使用方法。
背景技术
目前，生物质燃烧机在国外的研究比较多，但是主要以木质类的颗粒成型燃烧机为主，种类单一，而我国是农业大国，秸秆类的生物质能比较多，目前市场上的生物质燃烧机普遍存在出火口结渣严重的缺点。
针对上述现有技术存在的问题，现有技术中采用通入二次风促进固相燃烧，降低出火口结渣的问题，但由于二次风的风量以及二次风分布不均匀的问题，使得固相二次燃烧效率并不高。
发明内容
本发明提供一种抗结渣生物质燃烧机，其能有效促进燃烧，降低出口结渣量，有效保证生物质燃烧机的使用寿命。
为实现上述技术目的，本发明采取的具体技术方案为，一种抗结渣生物质燃烧机，包括料仓、送料机、一次风入口、炉排、炉膛、二次风入口以及出火口，料仓通过送料机向炉膛送料；炉排设于炉膛内部并位于炉膛下方；一次风入口连通于炉膛，并位于炉排下方；二次风入口设于炉膛壁上并位于炉膛上部；出火口设于炉膛壁上，并位于炉膛上方；还包括二次风喷嘴，二次风喷嘴包括通风管，通风管安装于炉膛壁上，并沿炉膛的高度方向布设；并且通风管的一端连通于二次风入口，另一端设有封闭头；同时通风管上还设有若干个均匀分布的出风孔。
作为本发明改进的技术方案，封闭头为帽状结构。
作为本发明改进的技术方案，二次风喷嘴为耐高温不锈钢材质。
作为本发明改进的技术方案，还包括旋流折流板，旋流折流板以平行于炉膛横截面的方式布置于炉膛中段；并且旋流折流板的中心位置设有通孔。
作为本发明改进的技术方案，通孔的横截面成圆锥台结构，并且通孔大尺寸的一端朝向炉膛底部。
作为本发明改进的技术方案，通孔的直径与炉膛横截面的长度比为1:2。
作为本发明改进的技术方案，还包括若干个布设于炉膛内不同高度处的温度传感器。
作为本发明改进的技术方案，还包括若干个风量测量仪，风量测量仪设二次风入口处。
作为本发明改进的技术方案，炉排为耐高温不锈钢制备的中空管结构。
本发明的另一目的在于提供一种抗结渣生物质燃烧机的使用方法，包括如下步骤，步骤一、料仓通过送料机向炉膛内送料，同时一次风入口向炉膛内送风，送料的速度为0.5kg/min,送风速度为13-34m/s，风量为6-13m³/min；步骤二、二次送风口向炉膛内送风；步骤三、温度传感器检测炉膛不同位置处的温度，风量测量仪检测二次风入口处的风量，控制二次送风的速度为6-12m/s风量为2-6m³/min。
有益效果
本发明通过改变二次风雾状喷嘴结构来改进二次送风的方式与送风的风量分布，使得二次风形成雾状送风，让空气能与生物质燃料充分混合燃烧，提高生物质燃料的燃烧效率；同时，均匀分布的二次风可压低炉膛火焰，降低出火口温度，提高燃烧机抗结渣性；
设置旋流扰流板，使得炉膛内根据生物质的物理状态分层为固相燃烧室、气相燃烧室以及燃烬燃烧室，具体的在气相燃烧室的尾部采用了旋流扰流板，增加燃料在炉膛内的停留时间，使燃烧更加充分；
可通过外部设置的中央控制面板连接分布于炉膛不同位置的温度传感器实时监测炉内温度分布，并对二次风风量进行自动调节，使炉膛内温度分布均匀，降低炉内及出火口的结渣率；
综上，该装置自动化程度高，抗结渣性能明显，可推广使用；结构简单，有利于降低成本，易于实现。
附图说明
图1 二次风喷嘴的结构示意图；
图2 本申请中生物质燃烧机结构示意图；
图中：1、料仓；2、送料机；3、一次风入口；4、固相燃烧室；5、气相燃烧室；6、燃烬燃烧室；7、旋流折流板；8、出火口；9、二次风入口；10、炉排；11、封闭头；12、通风管；13、出风孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明中所述的“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言，指向设备内部的方向为内，反之为外，而非对本发明的装置机构的特定限定。
本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
如图2所示的一种抗结渣生物质燃烧机，包括料仓1、送料机2、一次风入口3、炉排10、炉膛、二次风入口9以及出火口8，料仓1通过送料机2向炉膛送料；炉排10设于炉膛内部并位于炉膛下方（本申请中炉排10为耐高温不锈钢中空管道；在使用时向炉排的管道通入循环冷却水降低炉排温度以降低炉排结渣；使用时中空管道的两端连通于外部水源，水流能在外部提供的动力下，实现在水源、中空管道间的循环流动；为了更加节省能源，外部水源可连接于锅炉等制热装置）；一次风入口3连通于炉膛，并位于炉排10下方；二次风入口9设于炉膛壁上并位于炉膛上部；出火口8设于炉膛壁上，并位于炉膛上方；还包括二次风喷嘴（如图1所示），二次风喷嘴包括通风管，通风管12安装于炉膛壁上，并沿炉膛的高度方向布设，并且通风管的一端连通于二次风入口9（即通风管的入风口设于通风管的侧壁上；也可以将通风管设为L型，并且L型短边端连通于二次风入口9），另一端设有封闭头11；同时通风管上还设有若干个均匀分布的出风孔13，为了保证二次风能够稳定的输送且不易造成堵塞或阻力过大，出风孔13的直径不大于4mm，优选为2mm；其中，封闭头11为帽状结构。也可以将二次风喷嘴描述为成蘑菇头状，具体作用在于：二次风通过二次风喷嘴后会形成雾状送风，既可以让空气能与生物燃料充分混合燃烧，又可降低火焰温度，防止结焦；具体应用时，根据生物质燃烧的状态，将炉膛分为固相燃烧室4、气相燃烧室5、燃烬燃烧室6三室结构，可将二次风入口9均匀布设于气相燃烧室5的上部、与燃烬燃烧室6中，进一步的可将二次风入口9从下到上分为三层，每一层均匀布置三个二次风雾状喷嘴；
优选的，二次风喷嘴为耐高温不锈钢材质。
优选的，还包括旋流折流板7，旋流折流板7以平行于炉膛横截面的方式布置于炉膛中段；并且旋流折流板7的中心位置设有通孔；通孔的横截面成圆锥台结构，并且通孔大尺寸的一端朝向炉膛底部；具体设计时，通孔的直径与炉膛横截面的长度比为1：2，目的在于使旋流能更长时间停留在燃烬燃烧室6，通孔过大燃烧效果不理想，通孔过小则无法生成稳定有效的旋流：气相燃烧室5尾部采用了旋流结构，高温燃烧产物及未燃烬的可燃气体在此旋流混合燃烧，既可以降低气体不完全燃烧热损失，又可以使火焰不再裹挟炭粒。
作为本发明改进的技术方案，还包括在各进风口设计风量测量仪；在各燃烧室各点设计温度传感器；炉外安装中央控制面板，连接于温度传感器与风量测量仪，用于显示炉内温度分布及风量大小，通过温度传感器对炉内温度进行监测，并对二次风风量进行自动调节，使炉膛内温度分布均匀，燃烧达到最佳，并降低炉内及出火口8的结渣率。
本发明的另一目的在于提供一种抗结渣生物质燃烧机的使用方法，包括如下步骤，步骤一、料仓1通过送料机2向炉膛内送料，同时一次风入口3向炉膛内送风，送料的速度为0.5kg/min,送风速度为13-34m/s、风量为6-13m³/min；步骤二、二次送风口向炉膛内送风；步骤三、温度传感器检测炉膛不同位置处的温度，风量测量仪检测二次风入口9处的风量，控制二次送风的速度为6-12m/s，风量为2-6m³/min。
具体的为：包括启动时生物质倒入料仓1中，经过送料机2进入炉膛中，一次风从一次风入口3进入。燃烧时生物质燃料首先在固相燃烧室4中燃烧，析出的挥发分在气相燃烧室5中燃烧，可燃气体经过旋流折流板7形成旋流，进入燃烬燃烧室6，由于存在旋流折流板7增加了可燃物在炉膛内的停留时间，使可燃物与空气混合更加充分，燃烧更加完全；当燃烬燃烧室6中的火焰温度过高时，少量灰飞颗粒在燃烬燃烧室6中容易熔融产生结渣，此时根据测得的各点温度，自动调节从二次风入口9处喷出的二次风风量，使火焰温度降低从而降低结渣率；进一步的有向炉排的中空管道通入循环冷却水降低炉排温度以降低炉排结渣。
本发明能有效减少出火口8处的烟温，降低过高的火焰温度产生的灰飞颗粒的熔融结渣，从而有效减少出火口8的结渣率。
温度传感器监测炉膛内各点温度反馈到控制面板自动调节风量，使炉膛内温度场分布更加均匀，提高燃烧效率；
温度传感器可以根据炉膛各点的温度反馈到控制面板自动调节风量，降低过高的火焰温度以降低结渣率。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种抗结渣生物质燃烧机，包括料仓、送料机、一次风入口、炉排、炉膛、二次风入口以及出火口，料仓通过送料机向炉膛送料；炉排设于炉膛内部并位于炉膛下方；一次风入口连通于炉膛，并位于炉排下方；二次风入口设于炉膛壁上并位于炉膛上部；出火口设于炉膛壁上，并位于炉膛上方；其特征在于，还包括二次风喷嘴，二次风喷嘴包括通风管；通风管安装于炉膛壁上，并沿炉膛的高度方向布设；并且通风管的一端连通于二次风入口，另一端设有封闭头；同时通风管上还设有若干个均匀分布的出风孔；
还包括旋流折流板，旋流折流板以平行于炉膛横截面的方式布置于炉膛中段；并且旋流折流板的中心位置设有通孔；
通孔的直径与炉膛横截面的长度比为1:2；
通孔的横截面成圆锥台结构，并且通孔大尺寸的一端朝向炉膛底部。
2.根据权利要求1所述的一种抗结渣生物质燃烧机，其特征在于，封闭头为帽状结构。
3.根据权利要求1所述的一种抗结渣生物质燃烧机，其特征在于，二次风喷嘴为耐高温不锈钢材质。
4.根据权利要求1所述的一种抗结渣生物质燃烧机，其特征在于，还包括若干个布设于炉膛内不同高度处的温度传感器。
5.根据权利要求1所述的一种抗结渣生物质燃烧机，其特征在于，还包括若干个风量测量仪，风量测量仪设二次风入口处。
6.根据权利要求1所述的一种抗结渣生物质燃烧机，其特征在于，炉排为耐高温不锈钢制备的中空管结构。
7.一种如权利要求1-6任一所述的抗结渣生物质燃烧机的使用方法，其特征在于，步骤一、料仓通过送料机向炉膛内送料，同时一次风入口向炉膛内送风，送料的速度为0.5kg/min、送风速度为13-34m/s、风量为6-13m³/min；步骤二、二次送风口向炉膛内送风；步骤三、温度传感器检测炉膛不同位置处的温度，风量测量仪检测二次风入口处的风量，控制二次送风的速度为6-12m/s、风量为2-6m³/min。
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