CN109404898A - 生物质木粉燃烧机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物质木粉燃烧机，涉及燃烧设备技术领域，主要目的是提供一种通过风冷对燃烧器进行降温，并且能够自动控制燃烧器的进料量和进气量生物质木粉燃烧机。本发明的主要技术方案为：一种生物质木粉燃烧机，包括：送料部；燃烧部，燃烧器连接于送料管，给氧部件设置在燃烧器的一端，冷却管的一端连接于冷却风机，另一端与燃烧器相互连通，第一检测器设置在燃烧器内，并且连接于第一控制器，当燃烧器内的温度小于预设值时，第一控制器关闭送料管，第二检测器设置在燃烧器的喷口位置，并且连接于第二控制器，当燃烧器的喷口位置的温度大于预设值时，第二控制器控制冷却风机增加冷空气进入量。本发明主要用于燃烧生物质木粉。

Description

生物质木粉燃烧机

技术领域

本发明涉及燃烧设备技术领域，尤其涉及一种生物质木粉燃烧机。

背景技术

随着传统化石能源的逐渐枯竭，能源危机及环境污染受到了社会越来越多的关注，生物质能源技术以低污染、可持续、中性碳排放的独特性能受到普遍关注及认可；其中被称为“固体天燃气”的生物质颗粒成型燃料则是目前研究最深入、应用范围最广的一种生物质能源应用技术。

生物质木粉燃烧机是一种目前得到普遍推广应用的通用型生物质颗粒燃料综合热能应用设备；该设备主要通过生物质气化、半气化及直燃技术，将以秸秆、林业三剩物等农林生物质为主要成分的燃料在高温下裂解燃烧，将通过光合作用储存在植物体内的碳氢能量释放出来，从而充分满足人们对于供暖，供热，燃气等生产生活能源使用需求。

现有的生物质木粉燃烧机通常具有燃烧器、给氧部件和冷却部件组成，燃烧器对生物质木粉进行燃烧，给氧部件能够提供生物质木粉燃烧的氧气，冷却部件能够对燃烧器进行降温，现有的生物质木粉燃烧机通常采用循环冷水的方式对燃烧器进行降温，由于燃烧火焰中心温度在1500～1700℃之间，燃料中的灰在这样高的温度下大多熔化为液态或呈软化状态。由于水冷壁的吸热，从燃烧火焰中心向外，越接近水冷壁温度越低，在正常情况下，随着温度的降低，灰份将从液态变为软化状态进而变成固态，如果灰还保持着软化状态就碰到受热面时，由于受到冷却而粘结在受热面上，形成结焦，导致过热汽温、再热汽温减温水开大，甚至会招致汽水管爆破；结焦会使锅炉出力降低，严重时造成被迫停炉，严重降低了生物质木粉的燃烧效率。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种生物质木粉燃烧机，主要目的是提供一种通过风冷对燃烧器进行降温，并且能够自动控制燃烧器的进料量和进气量生物质木粉燃烧机。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明实施例提供了一种实现通过风冷对燃烧器进行降温，并且能够自动控制燃烧器的进料量和进气量，包括：

送料部，所述送料部包括储料箱和送料管，所述储料箱连接于所述送料管，用于存储生物质木粉；

燃烧部，所述燃烧部包括燃烧器、给氧部件、冷却部件和检测部件，所述燃烧器连接于所述送料管，用于燃烧生物质木粉，所述给氧部件设置在所述燃烧器的一端，用于向所述燃烧器内通入空气，冷却部件包括冷却风机和冷却管，所述冷却管的一端连接于所述冷却风机，另一端与所述燃烧器相互连通，用于向所述燃烧器内通入冷空气，所述检测部件包括第一检测部件和第二检测部件，所述第一检测部件包括第一控制器和第一检测器，所述第一控制器设置在所述送料管上，所述第一检测器设置在所述燃烧器内，并且连接于所述第一控制器，当所述燃烧器内的温度小于预设值时，所述第一控制器关闭所述送料管，所述第二检测部件包括第二控制器和第二检测器，所述第二控制器设置在所述冷却风机上，所述第二检测器设置在所述燃烧器的喷口位置，并且连接于所述第二控制器，当所述燃烧器的喷口位置的温度大于预设值时，所述第二控制器控制所述冷却风机增加冷空气进入量。

进一步的，所述给氧部件包括给氧风机、连接管和套管，所述连接管的一端连接于所述给氧风机，另一端连接于所述套管，所述套管套装在所述送料管上，并且连接于所述燃烧器，用于向所述燃烧器内输送空气。

进一步的，所述燃烧器包括点火器、燃烧腔室和喷嘴，所述点火器设置在所述燃烧腔室的一端，所述喷嘴设置在所述燃烧腔室的另一端，用于喷出高温气体。

进一步的，所述燃烧腔室具有内壁，所述内壁上具有多个通孔，所述通孔的一端连接于所述冷却管，另一端朝向所述喷嘴的方向延伸。

进一步的，所述冷却部件还包括回流管，所述冷却管的一端连接于所述冷却风机，另一端环绕在所述燃烧器的外部，所述回流管的一端连接于所述冷却管，另一端连接于所述给氧部件，用于将加热后的空气通入所述给氧部件内。

进一步的，所述冷却管包括冷却连接管和冷却套管，所述冷却套管套在所述燃烧器的外部，形成冷却腔室，所述冷却连接管的一端连接于所述冷却风机，另一端连接于所述冷却套管，所述回流管的一端连接于所述冷却套管，另一端连接于所述给氧部件，用于将加热后的空气通入所述给氧部件内。

进一步的，计量部件，所述计量部件设置在所述储料箱和所述送料管之间，用于计量所述生物质木粉。

进一步的，单向阀，所述单向阀设置在所述送料管上，并且连接于所述第一控制器，用于开启或者关闭所述送料管。

与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

本发明实施例提供的技术方案中，送料部的作用是输送生物质木粉，送料部包括储料箱和送料管，储料箱连接于送料管，用于存储生物质木粉；燃烧部的作用是提供生物质木粉燃烧的场所，燃烧部包括燃烧器、给氧部件、冷却部件和检测部件，燃烧器连接于送料管，用于燃烧生物质木粉，给氧部件设置在燃烧器的一端，用于向燃烧器内通入空气，冷却部件包括冷却风机和冷却管，冷却管的一端连接于冷却风机，另一端与燃烧器相互连通，用于向燃烧器内通入冷空气，检测部件包括第一检测部件和第二检测部件，第一检测部件包括第一控制器和第一检测器，第一控制器设置在送料管上，第一检测器设置在燃烧器内，并且连接于第一控制器，当燃烧器内的温度小于预设值时，第一控制器关闭送料管，所述第二检测部件包括第二控制器和第二检测器，所述第二控制器设置在所述冷却风机上，所述第二检测器设置在所述燃烧器的喷口位置，并且连接于所述第二控制器，当所述燃烧器的喷口位置的温度大于预设值时，所述第二控制器控制所述冷却风机增加冷空气进入量，相对于现有技术，采用循环冷水的方式对燃烧器进行降温，由于燃烧火焰中心温度在1500～1700℃之间，燃料中的灰在这样高的温度下大多熔化为液态或呈软化状态。由于水冷壁的吸热，从燃烧火焰中心向外，越接近水冷壁温度越低，在正常情况下，随着温度的降低，灰份将从液态变为软化状态进而变成固态，如果灰还保持着软化状态就碰到受热面时，由于受到冷却而粘结在受热面上，形成结焦，导致过热汽温、再热汽温减温水开大，甚至会招致汽水管爆破；结焦会使锅炉出力降低，严重时造成被迫停炉，严重降低了生物质木粉的燃烧效率，本发明实施例中，通过冷却风机和冷却管向燃烧器内通入冷空气，一方面能够通过冷空气降低燃烧器的内壁的温度，另一方面，由于冷却管的另一端与燃烧器相互连通，能够持续向燃烧器内通入空气，从而提高燃烧器内的燃烧效率，并且，通过第一检测部件对燃烧器内的温度进行实时监测，当燃烧器内的温度小于预设值时，说明燃烧器无法燃烧更多的生物质木粉，第一控制器关闭送料管，从而达到保护燃烧器的技术效果，再通过第二检测器对燃烧器的喷口位置的温度进行实时监测，当燃烧器的喷口位置的温度大于预设值时，第二控制器控制冷却风机增加空气进入量，从而达到保持燃烧器内的温度恒定的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的第一种生物质木粉燃烧机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的第二种生物质木粉燃烧机的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第三种生物质木粉燃烧机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种生物质木粉燃烧机，包括：

送料部，送料部包括储料箱11和送料管12，储料箱11连接于送料管12，用于存储生物质木粉；

燃烧部，燃烧部包括燃烧器21、给氧部件22、冷却部件23和检测部件，燃烧器21连接于送料管12，用于燃烧生物质木粉，给氧部件22设置在燃烧器21的一端，用于向燃烧器21内通入空气，冷却部件23包括冷却风机231和冷却管232，冷却管232的一端连接于冷却风机231，另一端与燃烧器21相互连通，用于向燃烧器21内通入冷空气，检测部件包括第一检测部件和第二检测部件，第一检测部件包括第一控制器241和第一检测器242，第一控制器241设置在送料管12上，第一检测器242设置在燃烧器21内，并且连接于第一控制器241，当燃烧器21内的温度小于预设值时，第一控制器241关闭送料管12，第二检测部件包括第二控制器243和第二检测器244，第二控制器243设置在冷却风机231上，第二检测器244设置在燃烧器21的喷口位置，并且连接于第二控制器243，当燃烧器21的喷口位置的温度大于预设值时，第二控制器243控制冷却风机231增加冷空气进入量。

本发明实施例提供的技术方案中，送料部的作用是输送生物质木粉，送料部包括储料箱11和送料管12，储料箱11连接于送料管12，用于存储生物质木粉；燃烧部的作用是提供生物质木粉燃烧的场所，燃烧部包括燃烧器21、给氧部件22、冷却部件23和检测部件，燃烧器21连接于送料管12，用于燃烧生物质木粉，给氧部件22设置在燃烧器21的一端，用于向燃烧器21内通入空气，冷却部件23包括冷却风机231和冷却管232，冷却管232的一端连接于冷却风机231，另一端与燃烧器21相互连通，用于向燃烧器21内通入冷空气，检测部件包括第一检测部件和第二检测部件，第一检测部件包括第一控制器241和第一检测器242，第一控制器241设置在送料管12上，第一检测器242设置在燃烧器21内，并且连接于第一控制器241，当燃烧器21内的温度小于预设值时，第一控制器241关闭送料管12，第二检测部件包括第二控制器243和第二检测器244，第二控制器243设置在冷却风机231上，第二检测器244设置在燃烧器21的喷口位置，并且连接于第二控制器243，当燃烧器21的喷口位置的温度大于预设值时，第二控制器243控制冷却风机231增加冷空气进入量，相对于现有技术，采用循环冷水的方式对燃烧器21进行降温，由于燃烧火焰中心温度在1500～1700℃之间，燃料中的灰在这样高的温度下大多熔化为液态或呈软化状态。由于水冷壁的吸热，从燃烧火焰中心向外，越接近水冷壁温度越低，在正常情况下，随着温度的降低，灰份将从液态变为软化状态进而变成固态，如果灰还保持着软化状态就碰到受热面时，由于受到冷却而粘结在受热面上，形成结焦，导致过热汽温、再热汽温减温水开大，甚至会招致汽水管爆破；结焦会使锅炉出力降低，严重时造成被迫停炉，严重降低了生物质木粉的燃烧效率，本发明实施例中，通过冷却风机231和冷却管232向燃烧器21内通入冷空气，一方面能够通过冷空气降低燃烧器21的内壁的温度，另一方面，由于冷却管232的另一端与燃烧器21相互连通，能够持续向燃烧器21内通入空气，从而提高燃烧器21内的燃烧效率，并且，通过第一检测部件对燃烧器21内的温度进行实时监测，当燃烧器21内的温度小于预设值时，说明燃烧器21无法燃烧更多的生物质木粉，第一控制器241关闭送料管12，从而达到保护燃烧器21的技术效果，再通过第二检测器244对燃烧器21的喷口位置的温度进行实时监测，当燃烧器21的喷口位置的温度大于预设值时，第二控制器243控制冷却风机231增加空气进入量，从而达到保持燃烧器21内的温度恒定的技术效果。

上述送料部的作用是输送生物质木粉，送料部包括储料箱11和送料管12，储料箱11连接于送料管12，用于存储生物质木粉，储料箱11通常采用不锈钢材料或者其他硬性材料，送料管12采用塑料或者不锈钢材料；燃烧部的作用是提供生物质木粉燃烧的场所，燃烧部包括燃烧器21、给氧部件22、冷却部件23和检测部件，燃烧器21连接于送料管12，用于燃烧生物质木粉，燃烧器21具有燃烧腔室和点火器，送料管12连接于燃烧器21，生物质木粉能够在燃烧腔室内进行燃烧，给氧部件22设置在燃烧器21的一端，给氧部件22的作用是向燃烧器21内通入空气或者氧气，提高生物质木粉的燃烧效率，冷却部件23包括冷却风机231和冷却管232，冷却管232的一端连接于冷却风机231，另一端与燃烧器21相互连通，冷却部件23的作用是向燃烧器21内通入冷空气，冷空气一方面能够通过冷空气降低燃烧器21的内壁的温度，另一方面，由于冷却管232的另一端与燃烧器21相互连通，能够持续向燃烧器21内通入空气，从而提高燃烧器21内的燃烧效率，冷却风机231向冷却管232内吹入冷空气，冷却管232将冷空气通入燃烧器21的燃烧腔室内，冷却管232可以与燃烧器21的外壁相互贴合，或者环绕在燃烧器21的外壁上，对燃烧器21进行降温，冷空气能够降低燃烧器21的内壁的温度，并且不会在燃烧器21内结焦，从而达到保护燃烧器21的技术效果，通过检测部件包括第一检测部件和第二检测部件，第一检测部件包括第一控制器241和第一检测器242，第一控制器241设置在送料管12上，第一检测器242设置在燃烧器21内，并且连接于第一控制器241，当燃烧器21内的温度小于预设值时，第一控制器241关闭送料管12，第一控制器241能够控制送料管12的开启或者关闭，同时，也能够控制送料管12的送料速度，因此，可以在送料管12上设置阀门，第一控制器241控制阀门的开启、关闭或者开启的大小，当燃烧器21内的温度小于预设值时，说明燃烧器21内的生物质木粉的量较多，使燃烧器21无法燃烧全部的生物质木粉，此时，第一控制器241关闭送料管12，使燃烧器21内的生物质木粉完全燃烧，当燃烧器21内的温度等于或者大于预设值时，第一控制器241控制送料管12开启，生物质木粉再次进入燃烧器21内进行燃烧，不仅能够防止燃烧器21损坏，还能够实时控制燃烧器21内的燃烧情况，第二检测部件包括第二控制器243和第二检测器244，第二控制器243设置在给氧部件22上，第二检测器244设置在燃烧器21的喷口位置，并且连接于第二控制器243，当燃烧器21的喷口位置的温度大于预设值时，第二控制器243控制冷却风机231增加空气进入量，第二控制器243能够控制给氧部件22的开启、关闭或者开启的大小，当燃烧器21的喷口位置的温度大于预设值时，说明燃烧器21内的温度较高，第二控制器243控制冷却风机231增大工作量，使冷空气进入燃烧器21内，从而达到保持燃烧器21内的温度恒定的技术效果。

进一步的，如图1所示，给氧部件22包括给氧风机221、连接管222和套管223，连接管222的一端连接于给氧风机221，另一端连接于套管223，套管223套装在送料管12上，并且连接于燃烧器21，用于向燃烧器21内输送空气。本实施例中，进一步限定了给氧部件22，连接管222的一端连接于给氧风机221，另一端连接于套管223，给氧风机221能够持续的向连接管222输送空气或者氧气，套管223套装在送料管12上，并且连接于燃烧器21，空气或者氧气通过连接管222和套管223进入燃烧器21内，套管223套装在送料管12上，也就是说，空气和生物质木粉的出口为同一方向的出口，空气和送料管12输出的生物质木粉在燃烧器21内进行混合和燃烧，能够有效的提高空气和生物质木粉的混合效率，从而达到提高燃烧效率的技术效果；给氧风机221可以采用常见的吹风设备，也可以与氧气设备相连接，提高生物质木粉的燃烧效率。

进一步的，如图1所示，燃烧器21包括点火器211、燃烧腔室212和喷嘴213，点火器211设置在燃烧腔室212的一端，喷嘴213设置在燃烧腔室212的另一端，用于喷出高温气体。本实施例中，进一步限定了燃烧器21，点火器211设置在燃烧腔室212的一端，通常情况下，点火器211设置在靠近送料管12的一侧，当生物质木粉与空气充分混合后，点火器211进行点火，使生物质木粉充分燃烧，当然，点火器211也可以设置在燃烧腔室212的中间位置，例如燃烧腔室212的底部或者顶部，原因是生物质木粉与空气的混合位置处在燃烧腔室212的中间位置，能够进一步提高生物质木粉的燃烧效率，喷嘴213设置在燃烧腔室212的另一端，喷嘴213通常设置在远离送料管12的一端，生物质木粉在燃烧器21内点燃后，会通过喷嘴213进入锅炉中进行燃烧，因此，喷嘴213与送料管12处于同一横向位置，方便生物质木粉的位置移动。

进一步的，如图1所示，燃烧腔室212具有内壁，内壁上具有多个通孔214，通孔214的一端连接于冷却管232，另一端朝向喷嘴213的方向延伸。本实施例中，进一步限定了燃烧腔室212，内壁上具有多个通孔214，通孔214的一端连接于冷却管232，另一端朝向喷嘴213的方向延伸，冷却管232内吹出的冷空气能够快速通过多个通孔214进入燃烧腔室212内，能够快速降低燃烧腔室212的温度，并且，通孔214的另一端朝向喷嘴213的方向延伸，能够向燃烧中的生物质木粉提供更多的氧气，同时，还能够使氧气通过喷嘴213进入锅炉中，从而达到提高锅炉内的燃烧效率的技术效果。

进一步的，如图2所示，冷却部件23还包括回流管233，冷却管232的一端连接于冷却风机231，另一端环绕在燃烧器21的外部，回流管233的一端连接于冷却管232，另一端连接于给氧部件22，用于将加热后的空气通入给氧部件22内。本实施例中，进一步限定了冷却部，冷却管232的一端连接于冷却风机231，另一端环绕在燃烧器21的外部，也就是说，冷却管232与燃烧器21不连通，而是环绕在燃烧器21的外部，对燃烧器21进行降温处理，同时增加了回流管233，回流管233的一端连接于冷却管232，另一端连接于给氧部件22，冷却管232内的冷空气与燃烧器21内的热量进行置换，使冷空气的热量增加，形成热空气，再通过回流管233进入给氧部件22，给氧部件22再将热空气通入燃烧器21内，不仅能够提高生物质木粉的燃烧效率，还能够提高燃烧器21的燃烧效率。

进一步的，如图3所示，冷却管232包括冷却连接管2321和冷却套管2322，冷却套管2322套在燃烧器21的外部，形成冷却腔室234，冷却连接管2321的一端连接于冷却风机231，另一端连接于冷却套管2322，回流管233的一端连接于冷却套管2322，另一端连接于给氧部件22，用于将加热后的空气通入给氧部件22内。本实施例中，进一步限定了冷却管232，冷却连接管2321的一端连接于冷却风机231，另一端连接于冷却套管2322，冷却风机231将冷空气通入冷却连接管2321和冷却套管2322，回流管233的一端连接于冷却套管2322，另一端连接于给氧部件22，冷却套管2322套在燃烧器21的外部，形成冷却腔室234，能够增加冷却套管2322与燃烧器21的外壁的接触面积，进一步降低燃烧器21的外壁的温度，冷却套管2322内的冷空气与燃烧器21内的热量进行置换，使冷空气的热量增加，形成热空气，再通过回流管233进入给氧部件22，给氧部件22再将热空气通入燃烧器21内，进一步提高生物质木粉和燃烧器21的燃烧效率。

进一步的，如图1、图2和图3所示，增加了计量部件3，计量部件3设置在储料箱11和送料管12之间，用于计量生物质木粉。本实施例中，增加了计量部件3，计量部件3设置在储料箱11和送料管12之间，计量部件3能够对进入送料管12的生物质木粉进行计量，方便工作人员统计和控制生物质木粉的进料量。

进一步的，如图1、图2和图3所示，增加了单向阀4，单向阀4设置在送料管12上，并且连接于第一控制器241，用于开启或者关闭送料管12。本实施例中，增加了单向阀4，单向阀4设置在送料管12上，并且连接于第一控制器241，一方面能够控制生物质木粉进入燃烧器21的进料量，另一方面还能够防止送料管12发生倒吸，导致燃烧的生物质木粉进入储料箱11中，从而达到保护储料箱11的技术效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种生物质木粉燃烧机，其特征在于，包括：

送料部，所述送料部包括储料箱和送料管，所述储料箱连接于所述送料管，用于存储生物质木粉；

燃烧部，所述燃烧部包括燃烧器、给氧部件、冷却部件和检测部件，所述燃烧器连接于所述送料管，用于燃烧生物质木粉，所述给氧部件设置在所述燃烧器的一端，用于向所述燃烧器内通入空气，冷却部件包括冷却风机和冷却管，所述冷却管的一端连接于所述冷却风机，另一端与所述燃烧器相互连通，用于向所述燃烧器内通入冷空气，所述检测部件包括第一检测部件和第二检测部件，所述第一检测部件包括第一控制器和第一检测器，所述第一控制器设置在所述送料管上，所述第一检测器设置在所述燃烧器内，并且连接于所述第一控制器，当所述燃烧器内的温度小于预设值时，所述第一控制器关闭所述送料管，所述第二检测部件包括第二控制器和第二检测器，所述第二控制器设置在所述冷却风机上，所述第二检测器设置在所述燃烧器的喷口位置，并且连接于所述第二控制器，当所述燃烧器的喷口位置的温度大于预设值时，所述第二控制器控制所述冷却风机增加冷空气进入量。

2.根据权利要求1所述的生物质木粉燃烧机，其特征在于，

所述给氧部件包括给氧风机、连接管和套管，所述连接管的一端连接于所述给氧风机，另一端连接于所述套管，所述套管套装在所述送料管上，并且连接于所述燃烧器，用于向所述燃烧器内输送空气。

3.根据权利要求1所述的生物质木粉燃烧机，其特征在于，

所述燃烧器包括点火器、燃烧腔室和喷嘴，所述点火器设置在所述燃烧腔室的一端，所述喷嘴设置在所述燃烧腔室的另一端，用于喷出高温气体。

4.根据权利要求3所述的生物质木粉燃烧机，其特征在于，

所述燃烧腔室具有内壁，所述内壁上具有多个通孔，所述通孔的一端连接于所述冷却管，另一端朝向所述喷嘴的方向延伸。

5.根据权利要求1所述的生物质木粉燃烧机，其特征在于，

所述冷却部件还包括回流管，所述冷却管的一端连接于所述冷却风机，另一端环绕在所述燃烧器的外部，所述回流管的一端连接于所述冷却管，另一端连接于所述给氧部件，用于将加热后的空气通入所述给氧部件内。

6.根据权利要求5所述的生物质木粉燃烧机，其特征在于，

所述冷却管包括冷却连接管和冷却套管，所述冷却套管套在所述燃烧器的外部，形成冷却腔室，所述冷却连接管的一端连接于所述冷却风机，另一端连接于所述冷却套管，所述回流管的一端连接于所述冷却套管，另一端连接于所述给氧部件，用于将加热后的空气通入所述给氧部件内。

7.根据权利要求1至6任一项所述的生物质木粉燃烧机，其特征在于，还包括：

计量部件，所述计量部件设置在所述储料箱和所述送料管之间，用于计量所述生物质木粉。

8.根据权利要求1至6任一项所述的生物质木粉燃烧机，其特征在于，还包括：

单向阀，所述单向阀设置在所述送料管上，并且连接于所述第一控制器，用于开启或者关闭所述送料管。