CN109681862A - 一种固态生物质燃料燃用装置及其节能环保燃烧方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固态生物质燃料燃用装置及其节能环保燃烧方法，本发明应用蒸汽对燃料进行传送，控制空气配比、避免产生NOx，节能和环保等优点。包括汽料混合给料模块、汽料混合输送管路和燃烧室，汽料混合给料模块设有料仓和混流室，料仓设于混流室的上方，料仓的底部设有进料孔，混流室的顶部设有出料孔，设有风阻结构的定量给料器，混流室的一端通过蒸汽管路连接有蒸汽生产模块，混流室的另一端通过汽料混合输送管路连接有燃烧室；给料孔设在燃烧室的圆柱形内腔的切线方向；燃烧室的顶部设有温度传感器；燃烧室的顶部设有火焰出口，火焰出口的旁边设有第一烟气氧量传感器。本发明涉及一种固体燃料的燃用系统的技术领域。

Description

一种固态生物质燃料燃用装置及其节能环保燃烧方法

技术领域

本发明涉及一种固体燃料的燃用系统的技术领域，尤其涉及一种固态生物质燃料燃用装置及其节能环保燃烧方法。

背景技术

随着全球经济的不断发展，对能源的需求及消耗量与日俱增，而煤炭、重油、渣油等因对环境污染严重而被大幅度限用，导致各种能源资源日渐紧缺。为了解决能源紧张和减少环保污染的矛盾，各行各业都在积极推广使用较为经济、环保和可再生的生物质能源。

生物质燃料燃烧用装置，是通过燃烧生物质成型燃料产生热量，供给工农业生产和生活所需的热能，已越来越广泛地得到应用。

根据《中华人民共和国环境保护法》以及《广东省环境保护条例》的有关规定，固体废物产生者应当按照国家规定对固体废物进行资源化利用或者无害化处置；不能自行利用或者处置的，应当提供符合环境保护要求的企业利用或者处置。固体废物包括生物质物料，生物质物料一般是指木材的加工碎屑、秸秆、甘蔗渣等农林废弃物，如果需要燃烧生物质物料或者将其转换成电能，需要无害化处理。特别是需要防止氮氧化物的产生，氮氧化物指的是由氮、氧两种元素组成的化合物，空气污染物的氮氧化物主要包括NO和NO2，统称NOx，NOx是在燃烧工艺过程中由于氮的氧化而产生的有害气体，它不仅刺激人的呼吸系统，损害动植物，破坏臭氧层，而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。因此，生物质燃料在燃烧过程中，如何设计一种新型环保的燃用装置以及引入合理的燃烧方法及工艺，避免燃烧不彻底造成的能源浪费和降低NOx的生成机率，保护环境不受或少受污染正是生物质能源节能环保应用的一个急需解决的技术难题。本发明正是针对此技术难题而研究设计的一项全新理念的生物质能源的应用技术方案。

然而，现有生物质成型燃料燃烧器是将生物质成型燃料直接供给燃烧室的炉膛内进行燃烧，燃尽时间长，燃烧不彻底，燃料浪费大，局部温度高，易于生成有害气体NOx，并且因为要维持燃料的良好流化与尽可能充分燃烧的需要，一次风的供给量有最低数值的要求，所需配风量相对较大，燃烧的过氧量难以控制和降低，从而也为NOx的形成提供了便利，因而无法保证生物质燃料的节能燃烧和烟气的环保排放。

发明内容

本发明旨在解决上述所提及的燃烧室的局部温度高、由于一次风的配风量大导致燃烧的过氧量难以控制、易于生成有害气体NOx的技术问题，提供一种固态生物质燃料燃用装置及其节能环保燃烧方法。

本发明是通过以下的技术方案实现的：一种固态生物质燃料燃用装置，包括汽料混合给料模块、汽料混合输送管路和燃烧室，汽料混合给料模块设有料仓和混流室，料仓设于混流室的上方，料仓的底部设有进料孔，混流室的顶部设有出料孔，进料孔位于出料孔的上方并且互相错开，进料孔和出料孔之间为设有风阻结构的定量给料器，混流室的一端通过蒸汽管路连接有蒸汽生产模块，混流室的另一端通过汽料混合输送管路连接有燃烧室；

燃烧室设有圆柱形内腔，汽料混合输送管路与燃烧室相连接，其连接处设有给料孔，给料孔设在燃烧室的圆柱形内腔的切线方向，燃烧室在给料孔的下方架设有炉排；

燃烧室的顶部设有温度传感器；用于监测燃烧室的燃烧温度；

燃烧室的顶部设有火焰出口，火焰出口的旁边设有第一烟气氧量传感器；用于监测燃烧室的含氧量。

还包括一次风机，一次风机的进风口设在燃烧室的炉排的下方。

火焰出口设有二次风机、二次风室和热交换模块，二次风机的出风口连通二次风室，二次风室的一端与火焰出口相连通，另一端与热交换模块的内腔相连通，二次风机电性连接中央控制模块。

热交换模块的排烟口设有第二烟气氧量传感器，烟气氧量传感器电性连接中央控制模块。

汽料混合输送管路设有压力传感器和流量传感器，压力传感器和流量传感器均电性连接中央控制模块。

温度传感器和烟气氧量传感器电性连接中央控制模块，一次风机电性连接中央控制模块。

还包括碎料机和螺旋输送机，碎料机设有第一出料端，螺旋输送机设有第一进料端和第二出料端，第一进料端设在第一出料端的底部，料仓的顶部设有第二进料端，第二出料端连接第二进料端。

蒸汽生产模块的蒸汽管路上设有供汽阀、压力调节器和节流阀，压力调节器和节流阀分别电性连接中央控制模块，定量给料器电性连接中央控制模块。

一种固态生物质燃料燃用装置的节能环保燃烧方法，包括以下步骤：

步骤1、碎料机将生物质燃料进行预破碎成细小的燃料颗粒，通过螺旋输送机输送到料仓；

步骤2、启动定量给料器，燃料颗粒进入混流室；

步骤3、启动蒸汽生产模块，打开供汽阀，通过压力调节器稳定所需的蒸汽压力，通过节流阀调节流量，饱和蒸汽通过蒸汽管路进入混流室，形成汽料混合体；

步骤4、汽料混合体通过汽料混合输送管路，由给料孔从燃烧室的切线方向进入燃烧室的圆柱形内腔；

步骤5、启动一次风机并点火燃烧；

步骤6、启动二次风机。

一种固态生物质燃料燃用装置的节能环保燃烧方法，还包括以下步骤：

步骤7、中央控制模块根据热交换模块所需负荷调节定量给料器的给料速度；

步骤8、中央控制模块根据压力传感器和流量传感器的信号，调整压力调节器和节流阀，配给适当的蒸汽压力和燃料流量给燃烧室；

步骤9、中央控制模块根据温度传感器和第一烟气氧量传感器的感应信号，控制一次风机的转速，保持供给适当的风量，当温度传感器感应到燃烧室的温度高于850℃，或者当第一烟气氧量传感器感应到燃烧室的氧气浓度大于5％，中央控制模块降低一次风机的转速以减少风量；

步骤10、中央控制模块根据第二烟气氧量传感器的感应信号，控制二次风机的转速，保持供给适当的风量，当第二烟气氧量传感器感应到热交换模块出烟口的烟气含氧量小于3％，中央控制模块提高二次风机的转速以增加风量，当第二烟气氧量传感器感应到热交换模块出烟口的烟气含氧量大于9％，中央控制模块降低二次风机的转速以减少风量。

有益效果是：与现有技术相比，本发明应用蒸汽对燃料进行传送，对比应用空气对燃料进行传送，既有利于准确控制空气的配比、也能有效减少污染空气的NOx的产生，同时还能解决用空气传送或机械传送存在回火的安全隐患；同时，利用蒸汽的热量在传送的过程中对燃料进行干燥，提前预热燃料、利于挥发分的析出，加快着火燃烧速度和提高燃尽率；对比风送，燃烧室中的配风量没有干扰，更利于烟气过氧量的调节控制，使其运行更加节能和环保；通过一定压力的汽体输送形成的旋转气流将可以对燃料进行有效分级，在重力和离心力作用下分层燃烧，其中大部分细粒或粉状燃料处于悬浮状态下流化燃烧，这样一次风机送入的一次风较容易穿透燃料层与燃料充分混合，解决了传统燃烧器为维持燃料的流化和维持料层温度而不得不供给过量的一次风的难题，使一次风机风量可按实际需求量加以调节，灵活可靠；采用定量给料器供给燃料，便于根据设备负荷要求稳定调节燃烧所需的燃料量；对比层燃和沸腾燃烧等方式，固体燃料的旋转流化燃烧可使高温区远离炉排，延长了炉排的使用寿命；对比层燃和沸腾燃烧等方式，固体燃料的旋转流化燃烧可使燃料与空气更充分的混合，燃烧更充分迅速；通过对火焰和烟气中含氧量的实时监测和比对计算，可实现实时配风量根据实际需要的动态调整，使得一次风以及二次风的配给量更加合理，避免了过量的配风所带来的能量损失或配风不足造成燃烧不充分引致燃料浪费并造成烟气中CO成分的飙升的不良后果；通过对火焰和烟气中含氧量、燃烧室顶部温度的实时监测和比对计算，可实现实时配风量根据实际需要的动态调整，使得一次风以及二次风的配给量合理搭配，易于燃料的分阶段燃烧控制，避免由于燃烧室主燃区氧浓度过高、局部温度过高引致大量有害物质NOx的生成。

附图说明

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本发明的具体实施例的整体的示意图；

图2为图1中的燃烧室的示意图；

图3为图1中的汽料混合给料模块的示意图；

其中的附图标记为；

1、碎料机，2、螺旋输送机，3、汽料混合给料模块，4、压力传感器，5、流量传感器，6、中央控制模块，7、燃烧室，8、热交换模块；

301、蒸汽生产模块，302、供汽阀，303、压力调节器，304、节流阀，305、混流室，306、定量给料器，307、料仓，308、汽料混合输送管路；

701、一次风机，702、给料孔，703、鼓风室，704、炉排，705、耐火层，706、隔热层，707、温度传感器，708、外壳，709、第一烟气氧量传感器，710、火焰出口，711、二次风室，712、旋风叶片，713、二次风机；

809、第二烟气氧量传感器。

具体实施方式

如图1-图3所示，一种固态生物质燃料燃用装置，包括汽料混合给料模块3、汽料混合输送管路308和燃烧室7，汽料混合给料模块3设有料仓307和混流室305，料仓307设于混流室305的上方，料仓307的底部设有进料孔，混流室305的顶部设有出料孔，进料孔位于出料孔的上方并且互相错开，进料孔和出料孔之间为设有风阻结构的定量给料器306，混流室305的一端通过蒸汽管路连接有蒸汽生产模块301，混流室305的另一端通过汽料混合输送管路308连接有燃烧室7；生物质燃料包括木屑、秸秆等农林废弃物，可以先将生物质燃料粉碎为较小的颗粒，燃料颗粒细化后有利于燃料与空气的充分接触、挥发分的快速析出，着火燃烧速度加快，更易于燃透燃尽；再用汽送的方法送入燃烧室7，不会在送生物质燃料的同时增加空气的供应，使得燃烧室7里面的配风量为定量供应，而不形成较大过氧量的燃烧条件，从而减少氮氧化物的合成。上述的燃烧室7，可以是气化室，能够空气中的氧气与生物质燃料充分燃烧，也能够将固体的生物质燃料气化成为一氧化碳，以供应后续的燃烧。由于蒸汽管路带来高压的饱和蒸汽，流经混流室305，混流室305产生负压环境，高压的饱和蒸汽带动出料孔落下来的燃料颗粒，形成汽料混合气流，再进入汽料混合输送管路308。本发明应用饱和蒸汽对生物质燃料进行管道传送，代替了现有的空气送料的风送技术，既控制了空气的配比、避免产生污染空气的氮氧化物，利于生产的环保运行；也能解决风送或机械传送存着火焰沿着燃料输送口往燃料风送通道往回燃烧的回火隐患，更好地为工农业生产服务。同时，利用蒸汽的热量在传送的过程中对燃料进行干燥，使燃料进入有氧的燃烧室7，着火更快，燃烧更充分。对比风送，对燃烧室7中的配风量没有干扰，更利于烟气过氧量的调节控制，使其运行更加节能和环保。

其中，设有风阻结构的定量给料器306的实施例，包括回转式刮板卸料机构，回转式刮板卸料机构的皮带外表面上设有刮板组件，刮板组件包括若干刮板，刮板为四边形，底边固设在皮带的外表面，进料孔的开口部与回转到刮板卸料机构的上表面的刮板的顶边之间设有间隙X1，出料孔的开口部与回转到刮板卸料机构的下表面的刮板的顶边之间设有间隙X2，定量给料器306还包括卸料外壳708，定量给料器306还包括卸料外壳708，刮板有左竖边、右竖边和顶边共三个边与卸料外壳708相邻，卸料外壳708与刮板的相邻边与之间设有间隙X3，由于设有细小的间隙，有效防止过多的蒸汽通过出料孔、回转式刮板卸料机构和进料孔而向上分流，通过料仓307的呼吸器流出而浪费。回转式刮板卸料机构可以为常规机构，设有主动轮和从动轮带着皮带循环回转，皮带的外表面设有等高的刮板，实现从料仓307的进料孔接收颗粒状的生物质燃料，并将生物质燃料回转到其底部的出料口，由于设有细小的间隙X1，高出进料孔的高度颗粒状的生物质燃料，在刮板与进料孔的相对运动的过程中被进料孔刮走；回转式刮板卸料机构的更好实施例，皮带的外表面设有等间距的刮板，使得每两个刮板之间的容积相等，由于高出进料孔的高度颗粒状的生物质燃料，在刮板与进料孔的相对运动的过程中被进料孔刮走，因此该回转式刮板卸料机构成为定量给料器306，有利于汽送的控制和管理。应用回转式刮板卸料结构给料，便于调节给料量，同时分隔物料的高低压力区间。应用蒸汽对燃料进行传送，既控制了空气的配比、减少污染空气的NOx的产生，也能解决风送或机械传送存在回火的安全隐患；同时，利用蒸汽的热量在传送的过程中对燃料进行干燥，提前预热燃料、利于挥发分的析出，加快着火燃烧速度和提高燃尽率；对比风送，燃烧室7中的配风量没有干扰，更利于烟气过氧量的调节控制，使其运行更加节能和环保；通过一定压力的汽体输送形成的旋转气流将可以对燃料进行有效分级，在重力和离心力作用下分层燃烧，其中大部分细粒或粉状燃料处于悬浮状态下流化燃烧，这样一次风机701送入的一次风较容易穿透燃料层与燃料充分混合，解决了传统燃烧器为维持燃料的流化和维持料层温度而不得不供给过量的一次风的难题，使一次风机701风量可按实际需求量加以调节，灵活可靠；采用定量给料器306供给燃料，便于根据设备负荷要求稳定调节燃烧所需的燃料量。

混流室305为内壁圆滑的密闭空腔，其与汽料混合输送管路308的连接部为逐渐缩窄的圆锥状空腔，利于混流室305中的混合物料被引入输送管。

优选的实施例，蒸汽喷嘴为逐渐缩窄的圆锥状喷嘴。局部提升蒸汽进入混流室305后的入口流速，减少汽流的离散现象。

优选的实施例，汽料混合输送管路308与混流室305的连接部设有缩窄的喉管。加速汽料混合，利于燃料的向前推送。

优选的实施例，蒸汽喷嘴为逐渐缩窄的圆锥状喷嘴，汽料混合输送管路308与混流室305的连接部设有缩窄的喉管，圆锥状喷嘴正对着喉管。以减少风阻，加速汽料混合，利于燃料的向前推送。

蒸汽管路设有供汽阀302和压力调节器303。用于监控蒸汽生产模块301的供汽状况。

蒸汽管路设有节流阀304。装置设置有用于调节蒸汽流量的节流阀304，节流阀304可以是蒸汽压力调节器303，从而可根据给料量的大小同步调节供汽工况。

汽料混合输送管路308与燃烧室7相连接，其连接处设有给料孔702，给料孔702的位置可以设在燃烧室7的顶部，利于燃料的分散，与氧气的接触面积更大，利于充分燃烧；或者燃烧室7设有圆柱形内腔，给料孔702的位置可以设在燃烧室7的圆柱形内腔的切线方向，使得燃料颗粒可以沿着圆柱内腔旋转，粒度较细和粉状的燃料则随气流在燃烧室7内自下而上旋转并在燃烧室7内一定的温度下快速着火燃烧。应用蒸汽作传送载体可杜绝了给料孔702的高温回火现象，确保料仓307燃料的安全。

燃烧室7设有圆柱形内腔，汽料混合输送管路308与燃烧室7相连接，其连接处设有给料孔702，给料孔702设在燃烧室7的圆柱形内腔的切线方向，燃烧室7在给料孔702的下方架设有炉排704，还包括一次风机701，一次风机701的进风口设在燃烧室7的炉排704的下方，还可以在炉排704的下方设有鼓风室703。一次风机701可以为燃烧室7提供定量的空气，一次风机701送入的一次风向上，鼓风室703的设置使得一次风向上均匀地穿透燃料层与燃料充分混合，燃料颗粒通过一定压力的汽体输送，在燃烧室7的圆柱形内腔的切线方向进入，配合一次风机701提供的空气，形成的旋转气流将可以对燃料进行有效分级，在重力和离心力作用下分层燃烧，其中大部分细粒或粉状燃料处于悬浮状态下流化燃烧，这样一次风机701送入的一次风较容易穿透燃料层与燃料充分混合，解决了传统燃烧器为维持燃料的流化和维持料层温度而不得不供给过量的一次风的难题，使一次风机701风量可按实际需求量加以调节，灵活可靠；而其中大部分细粒或粉状燃料处于悬浮状态下流化燃烧，底部的炉排704远离高温区域、不被闷烧，延长炉排704的使用寿命，解决了传统的燃烧器为了维持燃料的流化和保护炉排704不被闷烧需要大幅增加风量的技术问题。对比层燃和沸腾燃烧等方式，固体燃料的旋转流化燃烧可使高温区远离炉排704，延长了炉排704的使用寿命；对比层燃和沸腾燃烧等方式，固体燃料的旋转流化燃烧可使燃料与空气更充分的混合，燃烧更充分迅速。

其中，一次风机701的配风量控制在欠氧状态，正常完全燃烧1千克固态生物质燃料需要4立方米的空气，本发明的空气配风量一般小于4立方米，例如3-3.5立方米，由此带来两个好处，一是燃烧不充分，温度比较低，有效地控制有害物质NOx的生成条件；二是分步燃烧，固态生物质燃料在欠氧的条件下，先燃烧气化成为CO，释放一部分热量，CO在后续还可以继续燃烧成为CO2，释放另一部分热量，使得整体燃烧的温度比较恒定并且持续时间较长，有利于充分利用热能，达到环保节能的效果。燃烧室7的实施例，包括耐火层705、隔热层706和外壳708，燃烧室7设有耐火层705的圆柱形燃烧内腔，耐火层705的外面设有隔热层706，隔热层706的外面包有外壳708。

燃烧室7的顶部设有温度传感器707；用于监测燃烧室7的燃烧温度，由于大部分细粒或粉状燃料处于悬浮状态下流化燃烧，燃烧室7的顶部温度最高，该部分的局部温度需要监控。当温度高于850℃，就能够引起有害物质NOx的生成，因此需要监测燃烧室7的燃烧温度，防止NOx的生成。

燃烧室7的顶部设有火焰出口710，火焰出口710的旁边设有第一烟气氧量传感器709；用于监测燃烧室7的含氧量，通过对火焰和烟气中含氧量的实时监测和比对计算，当火焰出口710的氧气浓度大于5％，容易引起有害物质NOx的生成，同时也由于一次风机701的配风量过大，会导致热量因过量风的带走而流失的缺陷，因此需要监测燃烧室7的氧气浓度，防止NOx的生成，也防止热量流失过多引起热能的浪费。火焰出口710设有二次风机713、二次风室711和热交换模块8，二次风机713的出风口连通二次风室711，二次风室711的一端与火焰出口710相连通，另一端与热交换模块8的内腔相连通，二次风机713电性连接中央控制模块6。二次风机713的主要作用是，由于上述的燃烧室7的固态生物质燃料在欠氧的条件下，先部分燃烧生成为部分CO，释放一部分热量，CO在后续的二次风室711中还可以继续燃烧CO2，释放另一部分热量，使得整体燃烧的温度比较恒定并且持续时间较长，有利于充分利用热能，达到环保节能的效果。其中的二次风室711可以设有旋风叶片712，进一步带动火焰与二次风混合并燃尽其中的可燃成分，包括CO气体。其中，热交换模块8是一种常规的热能利用设备，将燃烧的热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的应用工艺要求的装置。

热交换模块8的排烟口设有第二烟气氧量传感器809，烟气氧量传感器电性连接中央控制模块6。用于监测火焰出口710处的含氧量，通过对火焰和烟气中含氧量的实时监测和比对计算，当燃烧室7的氧气浓度大于5％，容易引起有害物质NOx的生成，同时也由于一次风机701的配风量过大，会导致热量因过风量大而流失的缺陷，因此需要监测燃烧室7的氧气浓度，防止NOx的生成，也防止热量流失过快，达到节能环保的目的。汽料混合输送管路308设有压力传感器4和流量传感器5，压力传感器4和流量传感器5均电性连接中央控制模块6。温度传感器707和第一烟气氧量传感器709电性连接中央控制模块6，一次风机701电性连接中央控制模块6。蒸汽生产模块301的蒸汽管路上设有供汽阀302、压力调节器303和节流阀304，压力调节器303和节流阀304分别电性连接中央控制模块6，定量给料器306电性连接中央控制模块6。其中的中央控制模块6，可以是单片机或者是PLC控制器，PLC控制器可编程逻辑控制器，Programmable Logic Controller，简称为PLC控制器，上述二者均可采用可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。在此系统中，通过接第二烟气氧量传感器809数据，与单片机或者是PLC控制器的内部设定的数据进行比较，如果超出规格，则单片机或者是PLC控制器发出指令，控制供汽阀302、压力调节器303、节流阀304或者定量给料器306的供料速度、一次风机701或者二次风机713的转速等参数。中央控制模块6根据热交换模块8所需负荷调节定量给料器306的给料速度；中央控制模块6根据压力传感器4和流量传感器5的信号，调整压力调节器303和节流阀304，配给适当的蒸汽压力和燃料流量给燃烧室7；

中央控制模块6根据温度传感器707和第一烟气氧量传感器709的感应信号，控制一次风机701的转速，保持供给适当的风量，当温度传感器707感应到燃烧室7的温度高于850℃，或者当第一烟气氧量传感器709感应到燃烧室7的氧气浓度大于5％，中央控制模块6降低一次风机701的转速以减少风量；中央控制模块6根据第二烟气氧量传感器809的感应信号，控制二次风机713的转速，保持供给适当的风量，当第二烟气氧量传感器809感应到热交换模块8出烟口的烟气含氧量小于3％，中央控制模块6提高二次风机713的转速以增加风量，当第二烟气氧量传感器809感应到热交换模块8出烟口的烟气含氧量大于9％，中央控制模块6降低二次风机713的转速以减少风量。

通过对火焰和烟气中含氧量的实时监测和比对计算，可实现实时配风量根据实际需要的动态调整，使得一次风以及二次风的配给量更加合理，避免了过量的配风所带来的能量损失或配风不足造成燃烧不充分引致燃料浪费并造成烟气中CO成分的飙升的不良后果；通过对火焰和烟气中含氧量、燃烧室7顶部温度的实时监测和比对计算，可实现实时配风量根据实际需要的动态调整，使得一次风以及二次风的配给量合理搭配，易于燃料的分阶段燃烧控制，避免由于燃烧室7主燃区氧浓度过高、局部温度过高引致大量有害物质NOx的生成。

还包括碎料机1和螺旋输送机2，碎料机1设有第一出料端，螺旋输送机2设有第一进料端和第二出料端，第一进料端设在第一出料端的底部，料仓307的顶部设有第二进料端，第二出料端连接第二进料端。实现料仓307的持续供料。

一种固态生物质燃料燃用装置的节能环保燃烧方法，包括以下步骤：

步骤1、碎料机1将生物质燃料进行预破碎成细小的燃料颗粒，通过螺旋输送机2输送到料仓307；

步骤2、启动定量给料器306，燃料颗粒进入混流室305；

步骤3、启动蒸汽生产模块301，打开供汽阀302，通过压力调节器303稳定所需的蒸汽压力，通过节流阀304调节流量，饱和蒸汽通过蒸汽管路进入混流室305，形成汽料混合体；

步骤4、汽料混合体通过汽料混合输送管路308，由给料孔702从燃烧室7的切线方向进入燃烧室7的圆柱形内腔；

步骤5、启动一次风机701并点火燃烧；

步骤6、启动二次风机713。

一种固态生物质燃料燃用装置的节能环保燃烧方法，还可以包括以下步骤：

步骤7、中央控制模块6根据热交换模块8所需负荷调节定量给料器306的给料速度；

步骤8、中央控制模块6根据压力传感器4和流量传感器5的信号，调整压力调节器303和节流阀304，配给适当的蒸汽压力和燃料流量给燃烧室7；

步骤9、中央控制模块6根据温度传感器707和第一烟气氧量传感器709的感应信号，控制一次风机701的转速，保持供给适当的风量，当温度传感器707感应到燃烧室7的温度高于850℃，或者当第一烟气氧量传感器709感应到燃烧室7的氧气浓度大于5％，中央控制模块6降低一次风机701的转速以减少风量；

步骤10、中央控制模块6根据第二烟气氧量传感器809的感应信号，控制二次风机713的转速，保持供给适当的风量，当第二烟气氧量传感器809感应到热交换模块8出烟口的烟气含氧量小于3％，中央控制模块6提高二次风机713的转速以增加风量，当第二烟气氧量传感器809感应到热交换模块8出烟口的烟气含氧量大于9％，中央控制模块6降低二次风机713的转速以减少风量。

以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种固态生物质燃料燃用装置，其特征在于，包括汽料混合给料模块(3)、汽料混合输送管路(308)和燃烧室(7)，所述汽料混合给料模块(3)设有料仓(307)和混流室(305)，料仓(307)设于混流室(305)的上方，料仓(307)的底部设有进料孔，混流室(305)的顶部设有出料孔，进料孔位于出料孔的上方并且互相错开，进料孔和出料孔之间为设有风阻结构的定量给料器(306)，混流室(305)的一端通过蒸汽管路连接有蒸汽生产模块(301)，混流室(305)的另一端通过汽料混合输送管路(308)连接有燃烧室(7)；

所述燃烧室(7)设有圆柱形内腔，汽料混合输送管路(308)与燃烧室(7)相连接，其连接处设有给料孔(702)，给料孔(702)设在燃烧室(7)的圆柱形内腔的切线方向，燃烧室(7)在给料孔(702)的下方架设有炉排(704)；

所述燃烧室(7)的顶部设有温度传感器(707)；用于监测燃烧室(7)的燃烧温度；

所述燃烧室(7)的顶部设有火焰出口(710)，火焰出口(710)的旁边设有第一烟气氧量传感器(709)；用于监测燃烧室(7)的含氧量。

2.根据权利要求1所述的一种固态生物质燃料燃用装置，其特征在于，还包括一次风机(701)，所述一次风机(701)的进风口设在燃烧室(7)的炉排(704)的下方。

3.根据权利要求1所述的一种固态生物质燃料燃用装置，其特征在于，所述火焰出口(710)设有二次风机(713)、二次风室(711)和热交换模块(8)，二次风机(713)的出风口连通二次风室(711)，二次风室(711)的一端与火焰出口(710)相连通，另一端与热交换模块(8)的内腔相连通，二次风机(713)电性连接中央控制模块(6)。

4.根据权利要求3所述的一种固态生物质燃料燃用装置，其特征在于，所述热交换模块(8)的排烟口设有第二烟气氧量传感器(809)，烟气氧量传感器电性连接中央控制模块(6)。

5.根据权利要求1所述的一种固态生物质燃料燃用装置，其特征在于，所述汽料混合输送管路(308)设有压力传感器(4)和流量传感器(5)，压力传感器(4)和流量传感器(5)均电性连接中央控制模块(6)。

6.根据权利要求1所述的一种固态生物质燃料燃用装置，其特征在于，所述温度传感器(707)和烟气氧量传感器电性连接中央控制模块(6)，一次风机(701)电性连接中央控制模块(6)。

7.根据权利要求1所述的一种固态生物质燃料燃用装置，其特征在于，还包括碎料机(1)和螺旋输送机(2)，所述碎料机(1)设有第一出料端，螺旋输送机(2)设有第一进料端和第二出料端，第一进料端设在第一出料端的底部，料仓(307)的顶部设有第二进料端，第二出料端连接第二进料端。

8.根据权利要求1所述的一种固态生物质燃料燃用装置，其特征在于，所述蒸汽生产模块(301)的蒸汽管路上设有供汽阀(302)、压力调节器(303)和节流阀(304)，压力调节器(303)和节流阀(304)分别电性连接中央控制模块(6)，定量给料器(306)电性连接中央控制模块(6)。

9.一种固态生物质燃料燃用装置的节能环保燃烧方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、碎料机(1)将生物质燃料进行预破碎成细小的燃料颗粒，通过螺旋输送机(2)输送到料仓(307)；

步骤2、启动定量给料器(306)，燃料颗粒进入混流室(305)；

步骤3、启动蒸汽生产模块(301)，打开供汽阀(302)，通过压力调节器(303)稳定所需的蒸汽压力，通过节流阀(304)调节流量，饱和蒸汽通过蒸汽管路进入混流室(305)，形成汽料混合体；

步骤4、汽料混合体通过汽料混合输送管路(308)，由给料孔(702)从燃烧室(7)的切线方向进入燃烧室(7)的圆柱形内腔；

步骤5、启动一次风机(701)并点火燃烧；

步骤6、启动二次风机(713)。

10.根据权利要求9所述的一种固态生物质燃料燃用装置的节能环保燃烧方法，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤7、中央控制模块(6)根据热交换模块(8)所需负荷调节定量给料器(306)的给料速度；

步骤8、中央控制模块(6)根据压力传感器(4)和流量传感器(5)的信号，调整压力调节器(303)和节流阀(304)，配给适当的蒸汽压力和燃料流量给燃烧室(7)；

步骤9、中央控制模块(6)根据温度传感器(707)和第一烟气氧量传感器(709)的感应信号，控制一次风机(701)的转速，保持供给适当的风量，当温度传感器(707)感应到燃烧室(7)的温度高于850℃，或者当第一烟气氧量传感器(709)感应到燃烧室(7)的氧气浓度大于5％，中央控制模块(6)降低一次风机(701)的转速以减少风量；

步骤10、中央控制模块(6)根据第二烟气氧量传感器(809)的感应信号，控制二次风机(713)的转速，保持供给适当的风量，当第二烟气氧量传感器(809)感应到交换模块(8)出烟口的烟气含氧量小于3％，中央控制模块(6)提高二次风机(713)的转速以增加风量，当第二烟气氧量传感器(809)感应到交换模块(8)出烟口的烟气含氧量大于9％，中央控制模块(6)降低二次风机(713)的转速以减少风量。