CN110107887A - 一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备及其燃烧方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备及其燃烧方法，包括旋料传动装置和燃烧装置，所述燃烧装置设有燃烧室、炉门、风帽炉排、二段燃烧过渡烟道、第一风室，所述二段燃烧过渡烟道一端连通所述燃烧室，且所述二段燃烧过渡烟道的另一端设有高温烟气出口，所述旋料传动装置包括旋转布料盘、旋转电机、撒料管，所述送料装置包括给料斗、送料电机、螺旋出料筒和固定支架；本发明主要是通过控制送料装置送料量及利用旋转布料盘改变燃料在风帽炉排上的落点，使燃料布料均匀，同时旋转布料盘可通过燃料量进行调节转速，小颗粒的燃料在炉内旋转悬浮燃烧，大颗粒的燃料落入风帽炉排上半沸腾燃烧，从而提高燃料的燃烧热效率。

Description

一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备及其燃烧方法

技术领域

本发明是一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备及其燃烧方法，属于燃烧炉设备技术领域。

背景技术

生物质燃烧设备是一种以植物废料为燃烧介质的加热设备，其被广泛应用于锅炉、碳化炉、烘干炉、气化炉、压铸机、工业炉窑、焚烧炉、熔炼炉、厨房设备、干燥设备、食品烘干设备、熨烫设备、烤漆设备、公路筑路机械设备、工业退火炉、沥青加热设备等各种热能行业；生物质燃料在燃烧过程中需要燃料与空气充分混合，才能使燃料燃烧充分。而目前市场上的生物质燃烧炉均没有采用播料方式将燃料均匀布料在风帽炉排上，因而布料不均匀容易出现火口，使炉内燃烧并不充分和产生大量的过量空气，而直接通过烟道排出，造成能源的浪费，而且不利于环境的保护，既不节能也不环保。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备及其燃烧方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备，包括旋料传动装置和燃烧装置，所述燃烧装置设有燃烧室、炉门、风帽炉排、二段燃烧过渡烟道、第一风室，所述风帽炉排固设于所述燃烧室底部，所述第一风室设于所述燃烧室的底部，且与所述风帽炉排的进风口连通，所述第一风室上设有复数个可单独调节风量的第一调风门，所述炉门设于所述燃烧室底部一侧且位置高于所述风帽炉排位置，所述二段燃烧过渡烟道一端连通所述燃烧室，且所述二段燃烧过渡烟道的另一端设有高温烟气出口，所述燃烧室上部开口设置，在所述燃烧装置顶部设有一箱体，且所述箱体与所述燃烧装置连通；所述旋料传动装置包括旋转布料盘、旋转电机和撒料管，所述旋转布料盘通过旋转轴可旋转地吊设于所述箱体内，且所述旋转布料盘的下部与所述燃烧室的上部开口匹配，所述旋转电机连接并驱动所述旋转布料盘转动，所述撒料管由相互贯通的竖直管和倾斜管组成，所述倾斜管的上端可旋转地套接所述竖直管的下端，且所述倾斜管的下端嵌入设置于所述旋转布料盘内并与所述燃烧室连通，所述竖直管位于所述旋转布料盘圆心的正上方。

进一步地，还包括送料装置，所述送料装置包括给料斗、送料电机、螺旋出料筒和固定支架，所述固定支架固设于所述箱体的顶部，所述给料斗、送料电机、螺旋出料筒均固定于所述固定支架上，所述螺旋出料筒横向设置且设于所述给料斗底部，所述螺旋出料筒的中部与所述给料斗底部连通并固定连接，所述螺旋出料筒的一端连通所述竖直管的侧部，所述送料电机设于所述螺旋出料管的另一端且固定于所述固定支架上，所述螺旋出料筒内部沿轴向设有一与其内径匹配的螺旋送料轴，所述螺旋送料轴通过轴承座固定于所述固定支架上且与所述送料电机传动连接。

进一步地，还包括送风风机，所述送风风机通过管道连通所述第一风室送风。

进一步地，所述旋转布料装置还包括喷料风机，所述喷料风机通过管道连通所述箱体内部，所述旋转布料盘内部设有至少一根与所述倾斜管的下部出料端相通的通风管，且所述通风管与所述箱体内部连通。

进一步地，所述燃烧装置还设有第二风室，所述第二风室设于所述二段燃烧过渡烟道下方，所述第二风室的顶部布设有风管，且所述第二风室通过所述风管连通所述二段燃烧过渡烟道，所述第二风室上还设有用于调节风量的第二调风门。

进一步地，所述第一调风门的数量为三个。

一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备的燃烧方法：将生物质燃料送入给料斗内，开启送料电机带动螺旋送料轴旋转将从给料斗下部落入螺旋出料筒的生物质燃烧料输送至撒料管内，再通过启动旋转电机驱动旋转布料盘旋转将生物质燃料从倾斜管下端掉落并按环形均匀分布于风帽炉排上；通过第一调风门调节第一风室的仓内气压，向风帽炉排底部送入高压空气，高压空气经由风帽炉排的进风口进入并与风帽炉排上均匀分布的生物质燃料完全混合，点火燃烧；生物质燃料完全燃烧，燃烧后的烟气进入二段燃烧过渡烟道，通过调节第二调风门从第二风室由风管向二段燃烧过渡烟道内送入空气助燃，使烟气中的CO和碳氢化合物进行二次燃烧，从而达到提高热效率和减少NOX,充分燃烧后的高温烟气通过燃烧设备的高温烟气出口引出供给配套锅炉、热风炉、热水炉、碳化炉、烘干炉、工业炉窑、焚烧炉、熔炼炉、厨房设备、干燥设备等使用。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：

1）生物质燃料由向给料斗内添加生物质燃料，再通过开启送料电机带动螺旋送料轴旋转，沿螺旋送料筒向撒料管传输燃料，开启旋转电机驱动旋转布料盘转动，沿倾斜管掉落的燃料掉落于风帽炉排上且按环形分布，此过程中通过控制送料电机控制螺旋送料筒的送料量，再配合撒料管的环形撒料操作，达到燃料在风帽炉排上布料均匀的效果，结构简单且效果显著；

2）燃料含有块状和粉末状，旋转布料盘可通过燃料量进行调节转速，首先燃料吸收炉内炉墙放出的热量，使其燃料达到着火燃烧，小颗粒的燃料在炉内旋转悬浮燃烧，大颗粒的燃料落入风帽炉排上半沸腾燃烧，从而提高燃料的燃烧热效率，通过各第一调风门调节各个第一风室的风仓压力向风帽炉排底部送入高压空气，高压空气经由风帽炉排进风口进入，落入风帽炉排上的大块的燃料与空气完全混合，使得燃烧时不易出现火口，同时小颗粒的燃料进入燃烧室内处于空中燃烧，延长小颗粒燃料在燃烧室内的停留时间，大大地提高了燃烧热效率；同时通过送风风机严格控制空气输送量，减少进入燃烧室内的过量空气，使得燃烧时氮在高温下与氧反应生成氮氧化物减少，达到低氮燃烧排放标准；

3）燃烧后产生的烟气进入二段燃烧过渡烟道，通过二次调风门调节二次风室内的风仓压力并沿风管向二段燃烧过渡烟道内提供助燃空气，以便燃烧不完全的含有燃料粉末的烟气在二段燃烧过渡烟道内进行二次燃烧，从而使燃料燃烧的更加充分，同时大大减少了高温烟气中的CO或其它碳氢化合物含量，达到既节能又环保的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中的附图作详细地介绍，以此让本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明中一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备的纵向剖面结构示意图：

图2为本发明中一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备的横向剖面结构示意图。

图中： 燃烧装置-1、旋料传动装置-2、送料装置-3、送风风机-4、箱体-100、燃烧室-101、炉门-102、风帽炉排-103、二段燃烧过渡烟道-104、第一风室-105、高温烟气出口-106、第二风室-107、风管-108、旋转布料盘-201、撒料管-202、旋转电机-203、喷料风机-204、给料斗-301、送料电机-302、螺旋出料筒-303、螺旋送料轴-304、固定支架-305、第一调风门-1051、第二调风门-1071、通风管-2011、竖直管-2021、倾斜管-2022。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例

请参阅图1-2，本发明提供了一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备：其结构一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备，包括旋料传动装置2和燃烧装置1，所述燃烧装置1设有燃烧室101、炉门102、风帽炉排103、二段燃烧过渡烟道104、第一风室105，所述风帽炉排103固设于所述燃烧室101底部，所述第一风室105设于所述燃烧室101的底部，且与所述风帽炉排103的进风口连通，所述第一风室105上设有三个可单独调节风量的第一调风门1051，所述炉门102设于所述燃烧室101底部一侧且位置高于所述风帽炉排103位置，所述二段燃烧过渡烟道104一端连通所述燃烧室101，且所述二段燃烧过渡烟道104的另一端设有高温烟气出口106，所述燃烧室101上部开口设置，在所述燃烧装置顶部设有一箱体100，且所述箱体100与所述燃烧装置连通；所述旋料传动装置2包括旋转布料盘201、旋转电机203和撒料管202，所述旋转布料盘201通过旋转轴可旋转地吊设于所述箱体100内，且所述旋转布料盘201的下部与所述燃烧室的上部开口匹配，所述旋转电机203连接并驱动所述旋转布料盘201转动，所述撒料管202由相互贯通的竖直管2021和倾斜管2022组成，所述倾斜管2022的上端可旋转地套接所述竖直管2021的下端，且所述倾斜管2022的下端嵌入设置于所述旋转布料盘201内并与所述燃烧室101连通，所述竖直管2021位于所述旋转布料盘201圆心的正上方，还包括送料装置3，所述送料装置3包括给料斗301、送料电机302、螺旋出料筒303和固定支架305，所述固定支架305固设于所述箱体100的顶部，所述给料斗301、送料电机302、螺旋出料筒303均固定于所述固定支架305上，所述螺旋出料筒303横向设置且设于所述给料斗301底部，所述螺旋出料筒303的中部与所述给料斗301底部连通并固定连接，所述螺旋出料筒303的一端连通所述竖直管2021的侧部，所述送料电机302设于所述螺旋出料管303的另一端且固定于所述固定支架305上，所述螺旋出料筒303内部沿轴向设有一与其内径匹配的螺旋送料轴304，所述螺旋送料轴304通过轴承座固定于所述固定支架305上且与所述送料电机302传动连接，还包括送风风机4，所述送风风机4通过管道连通所述第一风室105送风，所述燃烧装置还设有第二风室，所述第二风室设于所述二段燃烧过渡烟道下方，所述第二风室的顶部布设有风管，且所述第二风室通过所述风管连通所述二段燃烧过渡烟道，所述第二风室上还设有用于调节风量的第二调风门。

作为本发明的一种优选方案，所述旋转布料装置2还包括喷料风机204，所述喷料风机204通过管道连通所述箱体100内部，所述旋转布料盘201内部设有两根与所述倾斜管2022的下部出料端相通的通风管2011，且所述通风管2011的另一端与所述箱体内部连通；喷料风机204通过向箱体100内送风，箱体100内的风会沿旋转布料盘201内所设置的通风管2011通向倾斜管2022的出料端，利用风力将撒料管202内的燃料喷散并撒落于燃烧室内的风帽炉排上，同时也避免了撒料管202的堵塞。

本实施例中，送风风机4和喷料风机204均为鼓风机。

本发明还提供了一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备的燃烧方法：将生物质燃料送入给料斗301内，开启送料电机302带动螺旋送料轴304旋转将从给料斗301下部落入螺旋出料筒303的生物质燃烧料输送至撒料管202内，再通过启动旋转电机203驱动旋转布料盘201旋转将生物质燃料从倾斜管2022下端掉落并按环形均匀分布于风帽炉排103上；通过第一调风门1051调节第一风室105的仓内气压，向风帽炉排103底部送入高压空气，高压空气经由风帽炉排103的进风口进入并与风帽炉排103上均匀分布的生物质燃料完全混合，点火燃烧；生物质燃料完全燃烧，燃烧后的烟气进入二段燃烧过渡烟道104，通过调节第二调风门1071从第二风室107由风管108向二段燃烧过渡烟道104内送入空气助燃，使烟气中的CO和碳氢化合物进行二次燃烧，从而达到提高热效率和减少NOX,充分燃烧后的高温烟气通过燃烧设备1的高温烟气出口106引出供给配套锅炉、热风炉、热水炉、碳化炉、烘干炉、工业炉窑、焚烧炉、熔炼炉、厨房设备、干燥设备等使用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备，其特征在于：包括旋料传动装置（2）和燃烧装置（1），所述燃烧装置（1）设有燃烧室（101）、炉门（102）、风帽炉排（103）、二段燃烧过渡烟道（104）、第一风室（105），所述风帽炉排（103）固设于所述燃烧室（101）底部，所述第一风室（105）设于所述燃烧室（101）的底部，且与所述风帽炉排（103）的进风口连通，所述第一风室（105）上设有复数个可单独调节风量的第一调风门（1051），所述炉门（102）设于所述燃烧室（101）底部一侧且位置高于所述风帽炉排（103）位置，所述二段燃烧过渡烟道（104）一端连通所述燃烧室（101），且所述二段燃烧过渡烟道（104）的另一端设有高温烟气出口（106），所述燃烧室（101）上部开口设置，在所述燃烧装置顶部设有一箱体（100），且所述箱体（100）与所述燃烧装置连通；所述旋料传动装置（2）包括旋转布料盘（201）、旋转电机（203）和撒料管（202），所述旋转布料盘（201）通过旋转轴可旋转地吊设于所述箱体（100）内，且所述旋转布料盘（201）的下部与所述燃烧室的上部开口匹配，所述旋转电机（203）连接并驱动所述旋转布料盘（201）转动，所述撒料管（202）由相互贯通的竖直管（2021）和倾斜管（2022）组成，所述倾斜管（2022）的上端可旋转地套接所述竖直管（2021）的下端，且所述倾斜管（2022）的下端嵌入设置于所述旋转布料盘（201）内并与所述燃烧室（101）连通，所述竖直管（2021）位于所述旋转布料盘（201）圆心的正上方。

2.根据权利要求1所述的一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备，其特征在于：还包括送料装置（3），所述送料装置（3）包括给料斗（301）、送料电机（302）、螺旋出料筒（303）和固定支架（305），所述固定支架（305）固设于所述箱体（100）的顶部，所述给料斗（301）、送料电机（302）、螺旋出料筒（303）均固定于所述固定支架（305）上，所述螺旋出料筒（303）横向设置且设于所述给料斗（301）底部，所述螺旋出料筒（303）的中部与所述给料斗（301）底部连通并固定连接，所述螺旋出料筒（303）的一端连通所述竖直管（2021）的侧部，所述送料电机（302）设于所述螺旋出料管（303）的另一端且固定于所述固定支架（305）上，所述螺旋出料筒（303）内部沿轴向设有一与其内径匹配的螺旋送料轴（304），所述螺旋送料轴（304）通过轴承座固定于所述固定支架（305）上且与所述送料电机（302）传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备，其特征在于：还包括送风风机（4），所述送风风机（4）通过管道连通所述第一风室（105）送风。

4.根据权利要求1所述的一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备，其特征在于：所述旋转布料装置（2）还包括喷料风机（204），所述喷料风机（204）通过管道连通所述箱体（100）内部，所述旋转布料盘内部设有至少一根与所述倾斜管（2022）的下部出料端相通的通风管（2011），且所述通风管（2011）与所述箱体内部连通。

5.根据权利要求1所述的一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备，其特征在于：所述燃烧装置（1）还设有第二风室（107），所述第二风室（107）设于所述二段燃烧过渡烟道（104）下方，所述第二风室（107）的顶部布设有风管（108），且所述第二风室（107）通过所述风管（108）连通所述二段燃烧过渡烟道（104），所述第二风室（107）上还设有用于调节风量的第二调风门（1071）。

6.根据权利要求1所述的一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备，其特征在于：所述第一调风门（1051）的数量为三个。

7.一种旋转均匀布料的生物质燃烧设备的燃烧方法，其特征在于：将生物质燃料送入给料斗（301）内，开启送料电机（302）带动螺旋送料轴（304）旋转将从给料斗（301）下部落入螺旋出料筒（303）的生物质燃烧料输送至撒料管（202）内，再通过启动旋转电机（203）驱动旋转布料盘（201）旋转将生物质燃料从倾斜管（2022）下端掉落并按环形均匀分布于风帽炉排（103）上；通过第一调风门（1051）调节第一风室（105）的仓内气压，向风帽炉排（103）底部送入高压空气，高压空气经由风帽炉排（103）的进风口进入并与风帽炉排（103）上均匀分布的生物质燃料完全混合，点火燃烧；生物质燃料完全燃烧，燃烧后的烟气进入二段燃烧过渡烟道（104），通过调节第二调风门（1071）从第二风室（107）由风管（108）向二段燃烧过渡烟道（104）内送入空气助燃，使烟气中的CO和碳氢化合物进行二次燃烧，从而达到提高热效率和减少NOX,充分燃烧后的高温烟气通过燃烧设备（1）的高温烟气出口（106）引出供给配套锅炉、热风炉、热水炉、碳化炉、烘干炉、工业炉窑、焚烧炉、熔炼炉、厨房设备、干燥设备使用。