CN111520715B - 一种烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器，包括筒体组件，筒体组件内设置有多孔分流板组件，多孔分流板组件的中心设置有旋流器，旋流器连接有调风机构组件，多孔分流板组件上位于旋流器的外周设置有生物质气腔组件；多孔分流板组件的燃烧侧与筒体组件的内壁合围有第一腔室；筒体组件的中部设置有全自动点火枪组件，生物质气腔组件包括若干个围绕旋流器设置的生物气喷管，若干个生物气喷管中设置有清灰清焦组件，生物质气腔组件的外周设置有燃气枪组件，燃气枪组件、全自动点火枪组件和生物气喷管均穿过多孔分流板组件并延伸至第一腔室。本发明能混烧生物质气和各种燃料气，也能随时清灰、清焦，保证加热炉设备正常运行。

Description

一种烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器
技术领域
本发明涉及燃烧器领域，具体来说，涉及一种烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器。
背景技术
随着现代工业的发展，世界能源将日趋紧缺,煤、油、气作为一种不可再生资源，不久的将来面临枯竭,全球出现能源荒，各国都在寻找新能源,其中生物质气就是最好的能源；将细小的生物质废物如木粉、木屑、谷壳、锯未、甘蔗渣和粉碎的秸杆等，经高温热化学反应转换为高品位的气体燃料（生物质气）作为加热炉设备用燃气，达到了处理废物，保护环境，回收能源之目的，是一种高效的能源转换的节能装置；但大量的生物质气在燃烧过程中有少量的灰尘并产生少量的焦油，这些灰尘和焦油日积月累，如不及时处理会堵塞喷嘴口，影响燃烧效果，因此我公司经过多年的开发和研制，开发一种适合于烧生物质气，在线清灰、清焦低氮排放的烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器，能够解决上述问题。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器，包括筒体组件，所述筒体组件内设置有多孔分流板组件，所述多孔分流板组件的中心设置有旋流器，所述旋流器连接有调风机构组件，所述多孔分流板组件上位于所述旋流器的外周设置有生物质气腔组件；所述多孔分流板组件的燃烧侧与所述筒体组件的内壁合围有第一腔室；所述筒体组件的中部设置有全自动点火枪组件，所述生物质气腔组件包括若干个围绕所述旋流器设置的生物气喷管，若干个所述生物气喷管中设置有清灰清焦组件，所述生物质气腔组件的外周设置有燃气枪组件，所述燃气枪组件、所述全自动点火枪组件和所述生物气喷管均穿过所述多孔分流板组件并延伸至所述第一腔室。
进一步的，所述清灰清焦组件包括设置于所述筒体组件上的密封板，所述密封板连接有丝杆固定套，所述丝杆固定套内设置有梯形丝杆，所述梯形丝杆上设置有梯形螺母，所述梯形螺母配合设置有梯形螺母固定套，所述梯形丝杆的一端连接有轴，所述轴上设置有刮刀。
进一步的，所述密封板靠近所述轴的一侧设置有刮胶板，所述密封板靠近所述梯形丝杆的一侧设置有油浸石墨盘根。
进一步的，所述梯形丝杆的另一端设置有定位调节套管和镀铬手轮。
进一步的，所述全自动点火枪组件包括外筒，所述外筒上设置有固定板和进空气管，所述外筒内设置有点火杆和点火枪燃料气枪管。
进一步的，所述外筒远离所述多孔分流板组件的一端设置有信号接头和火检接头。
进一步的，所述火检接头连接有自动切断连锁系统。
进一步的，所述多孔分流板组件包括分流板和支撑板，所述支撑板设置于所述分流板外周并与所述筒体组件的内壁相抵接，所述分流板上设置有若干个通气小孔，所述分流板的中心设置有所述旋流器。
进一步的，所述筒体组件上设置有排渣口组件。
进一步的，所述燃气枪组件包括若干个错位排列的燃气枪。
本发明的有益效果：
1、本发明通过燃料腔、生物质气腔、空气腔、混合腔，中间巧妙地设计多孔分流板和旋流器，使得燃烧器适合于烧各种高压、低压生物质气，能同时混烧各种高压、低压、低热值燃料气，生物质气和各种燃料气能单独稳定燃烧，也能与各种燃料气同时稳定燃烧。
2、本发明每支燃气枪高度不一，错位排列，每支枪喷孔角度方位不一，采用了空气分级、燃料分级、富氧、厌氧等燃烧技术、高、低温燃烧技术、多点分散燃烧技术来降低火焰中心高温区的温度，同时加上FGR循环烟气系统，从而达到燃料与空气分级、燃料与燃料分级的效果，降低NOx产生。
3、本发明设计有清灰清焦组件，不用改变正常操作工况，更不用停炉，可根据现场情况随时清灰、清焦，保证加热炉设备正常运行。自动控制稳定的点火装置，使燃烧稳定可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器主视剖视图；
图2是烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器侧视图；
图3是烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器边清灰边运行视图；
图4是烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器运行工况视图；
图5是全自动点火枪示意图；
图6是清灰系统示意图；
图7是多孔分流板示意图；
图中：1.清灰清焦组件，2.排渣口组件，3.燃气枪组件， 4.全自动点火枪组件，5.生物质气腔组件，6.生物气喷管，7.多孔分流板组件，8.旋流器，9.筒体组件，10.调风机构组件，11.分流板，12.支撑板，13.通气小孔，14.点火杆，15.点火枪燃料气枪管，16.外筒，17.进空气管，18.固定板，19.信号接头，20.火检接头，21.刮刀，22.轴，23.刮胶板，24.密封板，25.油浸石墨盘根，26.丝杆固定套，27.梯形丝杆，28.梯形螺母固定套，29.梯形螺母，30.定位调节套管，31.镀铬手轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-7所示，根据本发明实施例所述的一种烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器，包括筒体组件9，所述筒体组件9内设置有多孔分流板组件7，所述多孔分流板组件7的中心设置有旋流器8，所述旋流器8连接有调风机构组件10，所述多孔分流板组件7上位于所述旋流器8的外周设置有生物质气腔组件5；所述多孔分流板组件7的燃烧侧与所述筒体组件9的内壁合围有第一腔室；所述筒体组件9的中部设置有全自动点火枪组件4，所述生物质气腔组件5包括若干个围绕所述旋流器8设置的生物气喷管6，若干个所述生物气喷管6中设置有清灰清焦组件1，所述生物质气腔组件5的外周设置有燃气枪组件3，所述燃气枪组件3、所述全自动点火枪组件4和所述生物气喷管6均穿过所述多孔分流板组件7并延伸至所述第一腔室。
在本发明的一个具体实施例中，所述清灰清焦组件1包括设置于所述筒体组件9上的密封板24，所述密封板24连接有丝杆固定套26，所述丝杆固定套26内设置有梯形丝杆27，所述梯形丝杆27上设置有梯形螺母29，所述梯形螺母29配合设置有梯形螺母固定套28，所述梯形丝杆27的一端连接有轴22，所述轴22上设置有刮刀21。
在本发明的一个具体实施例中，所述密封板24靠近所述轴22的一侧设置有刮胶板23，所述密封板24靠近所述梯形丝杆27的一侧设置有油浸石墨盘根25。
在本发明的一个具体实施例中，所述梯形丝杆27的另一端设置有定位调节套管30和镀铬手轮31。
在本发明的一个具体实施例中，所述全自动点火枪组件4包括外筒16，所述外筒16上设置有固定板18和进空气管17，所述外筒16内设置有点火杆14和点火枪燃料气枪管15。
在本发明的一个具体实施例中，所述外筒16远离所述多孔分流板组件7的一端设置有信号接头19和火检接头20。
在本发明的一个具体实施例中，所述火检接头20连接有自动切断连锁系统。
在本发明的一个具体实施例中，所述多孔分流板组件7包括分流板11和支撑板12，所述支撑板12设置于所述分流板11外周并与所述筒体组件9的内壁相抵接，所述分流板11上设置有若干个通气小孔13，所述分流板11的中心设置有所述旋流器8。
在本发明的一个具体实施例中，所述筒体组件9上设置有排渣口组件2。
在本发明的一个具体实施例中，所述燃气枪组件3包括若干个错位排列的燃气枪。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
在具体使用时，根据本发明的一种烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器，如图4所示，特殊设计四个型腔：第一腔室为混合腔，此外导通燃气枪组件3的腔室为燃料腔、导通生物质气腔组件5的腔室为生物质气腔、导通调风机构组件10的腔室为空气腔，中间巧妙地设计分流板11、旋流器8；生物质气经过调节阀组的自动控制调节进入生物质气腔，再经过生物气喷管6进混合腔；空气由风机经过调风机构组件10进入空气腔，再经多孔分流板、旋流器，使空气形成涡流、旋转均布的旋流风进入混合腔与生物质气形成强烈对冲混合，经全自动点火枪组件4点燃，生物质气与空气强烈混合，充分燃烧；同时采用高温裂解燃烧技术，燃烧过程中产生的大部份焦油以气态的形式直接燃烧，蓝黄色圆形旋涡火焰。全自动点火枪组件4固定在筒体组件9中间，并穿过多孔分流板组件7进入混合区, 点火燃气接头与进料燃气管焊接，点火燃气接头通过金属软管与现场输气管相连；空气连接接头与进空气管焊接，空气连接接头通过金属软管与现场空气管相连。由于燃料气变化多样，为了防止意外，全自动点火枪组件4设计有自动点火系统、自动火焰监测系统、自动吹扫系统、自动切断连锁系统，一旦火焰异常，自动火焰监测系统就能在同一时间检测到并把这一信号传到自动切断连锁系统，自动切断连锁系统就能在同一时间切断燃料气并关闭阀门；等到异常处理好再进行自动吹扫系统和自动点火系统；从而保证加热炉和燃烧器安全可靠运行。
由于生物质气在燃烧过程中有少量的灰尘并产生一些焦油，虽然采用高温裂解燃烧技术，燃烧过程中产生的大部份焦油以气态的形式直接燃烧，但仍有少部份灰尘和焦油，日积月累，如不及时处理会堵塞生物气喷管6的喷嘴口，影响燃烧效果，参见图1、图3、图4、图6，在生物质气腔组件5前端根据技术参数要求设计4～N个生物质气喷管6，同时在生物生物质气喷管6后端同一水平置设计4～N个清灰清焦组件1（参见图6），保证每个生物质气喷管6与清灰清焦组件1同心。当燃烧器工作一段时间后，任意起动一个清灰清焦组件1（参见图3），顺时针摇动镀铬手轮31，镀铬手轮31带动梯形丝杆27，梯形丝杆27带动三角形的刮刀21进入相应的生物质气喷管6，继续慢慢顺时针摇动镀铬手轮31，刮刀21就会慢慢刮掉生物质气喷管6内的灰尘和焦油，镀铬手轮31摇到位，刮刀21刮到生物质气喷管6顶部，生物质气喷管6内的灰尘和焦油就刮干净，刮完后再逆时针摇动镀铬手轮31到位，让刮刀21回位到原点；再用类似方法刮其它的生物质气喷管6，刮刀21厚度约10mm，由耐高温材料Cr25Ni20制作而成。
在生物质气腔组件5的四周根据技术参数要求设计6～N燃气枪组件3；每支燃气枪组件3都根据不同热负荷采用不同型号的不锈钢管和耐高温材料（Cr25Ni20）喷头构成，每支燃气枪组件3高度不一，错位排列，每支燃气枪组件3喷孔角度方位不一，从而达到燃料与空气分级、燃料与燃料分级的效果，降低NOx产生；燃气枪组件3由环包管和N支枪组成，环包管焊在筒体组件9底板上，N支枪错位排列在环包管四周并焊接，N支枪穿过空气腔、多孔分流板进入到混合腔；环包管燃气法兰与金属软管法兰用螺栓连接，金属软管另一端法兰与现场管线法兰用螺栓连接。
排渣口组件2由法兰板、石棉板、排渣管、连接螺栓螺母等零件组成。燃气枪组件3由环型管、枪管、喷头、法兰、进燃料气管和连接法兰等零件组成。进生物质气腔组件5由底板、围框、顶板等零件组成。筒体组件9由下底板、外筒、锥体、连接法兰、混合腔、内锥等零件组成。
本发明应用于电镀厂烤炉、锅炉、工业窑炉、焚烧炉、熔炼炉、烘干设备、干燥设备、食品烘干等加热炉设备，适合于烧各种高压、低压生物质气，同时能混烧各种高压、低压、低热值燃料气，生物质气和各种燃料气能单独稳定燃烧，也能与各种燃料气同时稳定燃烧。
FGR循环烟气系统组件由烟道、弯头、阀门、引风机、保温层、膨胀节、法兰等组成，烟气管道一端通过筒体中间进入到助燃空气腔，另一端接弯头、阀门、膨胀节再与引风机相连，引风机进口通过烟道与预热器烟管相连，从预热器烟管抽10%～25%的烟气进入助燃空气腔与助燃空气混合形成烟气再循环，稀释空气氧含量，抑制NOx的生成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器，包括筒体组件(9)，其特征在于，所述筒体组件(9)内设置有多孔分流板组件(7)，所述多孔分流板组件(7)的中心设置有旋流器(8)，所述旋流器(8)连接有调风机构组件(10)，所述多孔分流板组件(7)上位于所述旋流器(8)的外周设置有生物质气腔组件(5)；所述多孔分流板组件(7)的燃烧侧与所述筒体组件(9)的内壁合围有第一腔室；所述筒体组件(9)的中部设置有全自动点火枪组件(4)，所述生物质气腔组件(5)包括若干个围绕所述旋流器(8)设置的生物气喷管(6)，若干个所述生物气喷管(6)中设置有清灰清焦组件(1)，所述生物质气腔组件(5)的外周设置有燃气枪组件(3)，所述燃气枪组件(3)、所述全自动点火枪组件(4)和所述生物气喷管(6)均穿过所述多孔分流板组件(7)并延伸至所述第一腔室；所述第一腔室为混合腔，导通所述燃气枪组件(3)的腔室为燃料腔，导通所述生物质气腔组件(5)的腔室为生物质气腔，导通所述调风机构组件(10)的腔室为空气腔；
所述清灰清焦组件(1)包括设置于所述筒体组件(9)上的密封板(24)，所述密封板(24)连接有丝杆固定套(26)，所述丝杆固定套(26)内设置有梯形丝杆(27)，所述梯形丝杆(27)上设置有梯形螺母(29)，所述梯形螺母(29)配合设置有梯形螺母固定套(28)，所述梯形丝杆(27)的一端连接有轴(22)，所述轴(22)上设置有刮刀(21)；
所述密封板(24)靠近所述轴(22)的一侧设置有刮胶板(23)，所述密封板(24)靠近所述梯形丝杆(27)的一侧设置有油浸石墨盘根(25)；
所述全自动点火枪组件(4)包括外筒(16)，所述外筒(16)远离所述多孔分流板组件(7)的一端设置有信号接头(19)和火检接头(20)；所述火检接头(20)连接有自动切断连锁系统；所述燃气枪组件(3)包括若干个错位排列的燃气枪；每支所述燃气枪高度不一，每支所述燃气枪的枪喷孔角度方位不一。
2.根据权利要求1所述的烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器，其特征在于，所述梯形丝杆(27)的另一端设置有定位调节套管(30)和镀铬手轮(31)。
3.根据权利要求1所述的烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器，其特征在于，所述外筒(16)上设置有固定板(18)和进空气管(17)，所述外筒(16)内设置有点火杆(14)和点火枪燃料气枪管(15)。
4.根据权利要求1所述的烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器，其特征在于，所述多孔分流板组件(7)包括分流板(11)和支撑板(12)，所述支撑板(12)设置于所述分流板(11)外周并与所述筒体组件(9)的内壁相抵接，所述分流板(11)上设置有若干个通气小孔(13)，所述分流板(11)的中心设置有所述旋流器(8)。
5.根据权利要求1所述的烧生物质气、在线清灰清焦低氮燃烧器，其特征在于，所述筒体组件(9)上设置有排渣口组件(2)。
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