CN114135864A - 一种生物质燃烧系统装置及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生物质燃烧系统装置及其运行方法，所述生物质燃烧系统装置包括混合装置和锅炉，所述混合装置包括由内至外依次套设的燃料喷管、冷却套管和助燃空气喷管，燃料喷管未套设冷却套管的一端开设生物质燃料入口和煤粉入口，冷却套管未套设助燃空气喷管的一端开设冷却空气入口，助燃空气喷管上开设助燃空气入口，燃料在燃料喷管内混合后喷入锅炉燃烧；所述燃料喷管内表面周向交错设置有混合块，所述冷却套管和助燃空气喷管间的环形空腔内周向设置有旋转叶片。本发明可以以生物质燃料和/或煤粉作为原料，并且能够进一步提高生物质燃料的燃烧稳定性和充分性；混合装置中增设冷却套管，降低混合装置温度，防止高温损坏混合装置。

Description

一种生物质燃烧系统装置及其运行方法

技术领域

本发明属于燃烧技术领域，尤其涉及一种生物质燃烧系统装置及其运行方法。

背景技术

生物质燃料是一种新型的能源，主要用于气化和燃烧。研究表明，生物质燃料的含硫量和含氮量低，易着火，燃烧效率高，灰分含量小，燃烧后SO₂、NO_X以及烟尘的排放量远低于化石燃料，被公认是一种清洁能源。然而，由于生物质燃料种类变化及锅炉自身运行条件等原因常常导致生物质燃料的燃烧不稳定，进而影响生物质燃料的充分燃烧、氮氧化物的排放及锅炉效率。

目前，将燃料与空气进行预混后进入锅炉燃烧，是提高燃料燃烧稳定性和促进燃料充分燃烧的有效途径，但是已有的燃料燃烧系统装置的结构大多比较复杂，并且仅限于生物质与空气，或煤粉与空气之间的预混。同时，预混后的燃料进入锅炉后会被立即点燃，进行燃烧，高温区紧挨预混装置，因此，预混装置很容易出现高温损坏的现象。

CN110701604A公开了一种燃煤锅炉耦合生物质燃气燃烧装置及其燃烧系统布置方法，所述生物质燃气燃烧装置设置在风箱内，中心风筒固定在燃气通道内，中心风筒和燃气通道之间为同心圆设置，二次风管固定在燃气通道后端的外部，二次风管和燃气通道之间为同心圆设置，二次风旋流装置固定在二次风管进风端，中心风旋流装置设置在中心风筒内的后端，燃气通道的后端与中心风筒的后端之间设有燃气旋流装置，中心风引入通道固定在燃气通道前后居中的位置且与中心风筒相通。

CN103017162A公开了一种燃烧器喷管及燃烧器，该燃烧器喷管包括：第一层管，用于使二次风吹入和送出；第二层管，用于使一次风粉的吹入和送出，设置在第一层管内部；第三层管，设置在第一层管和第二层管之间，包括外管、设置在外管内的内管和用于将外管和内管的两端分别密封的密封环板；第一层管与第三层管之间形成第一风通道，用于外部的二次风的吹入和送出，第二层管与第三层管之间形成第二风通道，用于内部的二次风的吹入和送出；喷口，与第一层管、第二层管和第三层管连通，且均与第一风通道和第二风通道连通。

CN106642206A公开了一种带预混腔室的无烟式生物质炉，它包括生物质炉本体，该生物质炉本体包括底座，底座的底面设置有支撑脚；所述底座上设置有炉室，该炉室内下部设置有不锈钢滤网，将炉室分隔成上部燃烧室和下部除尘室；所述上部燃烧室的顶面设置有平板，平板中部设置有出火口，出火口与上部燃烧室相连通；所述上部燃烧室右侧面上部设置有排烟筒，该排烟筒内设置有过滤网；它采用设置预混室，将燃料点燃，然后再导入燃烧室内，并且设置有排烟和除尘组件。

上述文献均从增设预混装置来提高煤粉或生物质燃料燃烧的稳定性和促进充分燃烧，但其均具有局限性，无法达到同时将煤粉、生物质和空气进行预混，进一步提高生物质燃料的燃烧稳定性和充分性的效果，也无法解决预混装置易高温损坏的技术问题。因此，急需设计一种新型生物质燃烧系统装置来解决上述技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种生物质燃烧系统装置及其运行方法，能够以生物质燃料和/或煤粉作为原料，并且生物质燃料与煤粉掺烧时，还可以达到将煤粉、生物质燃料和空气同时进行预混的效果，进一步提高锅炉内生物质燃料的燃烧稳定性和燃烧充分性。同时，在混合装置中增设冷却套管，有效降低混合装置的温度，防止锅炉内燃料燃烧产生的高温对混合装置的损坏，延长运行寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种生物质燃烧系统装置，所述生物质燃烧系统装置包括沿燃料流动方向依次连接的混合装置和锅炉，所述混合装置包括由内至外依次套设的燃料喷管、冷却套管和助燃空气喷管，所述燃料喷管未套设所述冷却套管的一端开设有生物质燃料入口和煤粉入口，所述冷却套管未套设所述助燃空气喷管的一端开设有冷却空气入口，所述助燃空气喷管上开设有助燃空气入口，所述混合装置远离所述生物质燃料入口和煤粉入口的一端连接所述锅炉，生物质燃料和/或煤粉在所述燃料喷管内混合后，随助燃空气一同喷入所述锅炉内燃烧。

所述燃料喷管内表面周向交错设置有混合块，所述冷却套管和所述助燃空气喷管之间的环形空腔内周向设置有旋转叶片。

本发明中，进入锅炉中的燃料可以是生物质燃料，也可以是煤粉燃料，还可以是生物质燃料和煤粉燃料混合燃料。其中，生物质燃料指植物、动物和微生物产生的各种有机体经干燥后破碎形成的粉末状颗粒；煤粉指煤炭通过破碎形成的粉末状颗粒。

本发明在混合装置中增设冷却套管，用于对混合装置进行降温冷却。这是由于混合后的燃料进入锅炉后会被立即点燃进行燃烧，高温区紧挨混合装置，因此，混合装置很容易出现高温损坏的现象。

本发明提供的生物质燃烧系统装置，能够以生物质燃料和/或煤粉作为原料，并且生物质燃料与煤粉掺烧时，还可以达到将煤粉、生物质燃料和空气同时进行预混的效果，进一步提高锅炉内生物质燃料的燃烧稳定性和燃烧充分性。同时，在混合装置中增设冷却套管，有效降低混合装置的温度，防止锅炉内燃料燃烧产生的高温对混合装置的损坏，尤其是对燃烧喷管和混合装置喷口的损坏，延长运行寿命。

作为本发明一种优选的技术方案，所述燃料喷管靠近所述锅炉的一端开设有燃料喷口。

优选地，沿生所述物质和/或煤粉的喷射方向，所述燃料喷口的结构包括依次对接的锥状段和柱状段。

本发明中采用渐扩式结构的燃料喷口，有利于扩大燃料喷入锅炉的范围，与助燃空气充分接触，从而实现充分燃烧。此外，本发明对燃烧喷管的形状、尺寸和材质不作具体要求和特殊限定，本发明中燃料喷管用于将燃料进行混合，能够达到此效果的燃料喷管均适用于本发明。因此，可以理解的是，本领域的技术人员可以根据实际条件对燃烧喷管的形状、尺寸和材质进行选择和改进。

作为本发明一种优选的技术方案，所述冷却套管靠近所述锅炉的一端为冷却空气喷口。

优选地，沿所述冷却空气的喷射方向，所述冷却空气喷口的结构包括依次对接的锥状段和柱状段。

需要说明的是，本发明对冷却套管的形状、尺寸和材质不作具体要求和特殊限定，本发明中冷却套管套设于燃烧喷管的外周，用于对混合装置进行冷却，能够达到此效果的冷却套管均适用于本发明。因此，可以理解的是，本领域的技术人员可以根据实际条件对冷却套管的形状、尺寸和材质进行选择和改进。

作为本发明一种优选的技术方案，所述助燃空气喷管靠近所述锅炉的一端开设有助燃空气喷口。

优选地，所述助燃空气喷口的结构为喇叭形。

需要说明的是，本发明对助燃空气喷管的形状、尺寸和材质不作具体要求和特殊限定，本发明中助燃空气喷管套设于冷却套管的外周，用于向锅炉内输送助燃气体，能够达到此效果的助燃空气喷管均适用于本发明。因此，可以理解的是，本领域的技术人员可以根据实际条件对助燃空气喷管的形状、尺寸和材质进行选择和改进。

作为本发明一种优选的技术方案，所述混合块焊接固定于所述燃料喷管的内表面上。

优选地，所述混合块的个数为4～10个，例如可以是4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述旋转叶片的个数为4～8个，例如可以是4个、5个、6个、7个或8个，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明在燃料喷管中段的内表面周向交错设置有混合块，通过干扰燃料喷管内流体的流动，实现强化燃料粉末与空气混合的效果。同时，在冷却套管和助燃空气喷管之间的环形空腔内还周向设置有旋转叶片，用于使助燃空气喷管内的助燃空气以旋流方式喷出，进一步实现生物质燃料的稳定充分燃烧。

需要说明的是，本发明对混合块和旋转叶片的尺寸、形状和材质不作具体要求和特殊限定，本发明中混合块固定于燃烧喷管的内表面，用于强化燃料粉末的混合效果；旋转叶片设置于冷却套管和助燃空气喷管之间的环形空腔内，用于将助燃空气以旋流方式喷出，能够达到此效果的混合块和旋转叶片均适用于本发明。因此，本领域的技术人员可以根据实际条件对混合块和旋转叶片的形状、尺寸和材质进行选择和改进。

作为本发明一种优选的技术方案，所述冷却套管与所述助燃空气喷管远离所述锅炉的一端采用第一法兰连接。

优选地，所述燃料喷管与所述冷却套管远离所述锅炉的一端采用第二法兰连接。

本发明对第一法兰和第二法兰的尺寸、形状和材质不作具体要求和特殊限定，本发明中第一法兰用于固定冷却套管与助燃空气喷管，第二法兰用于固定燃料喷管与冷却套管，方便取出燃料喷管或冷却套管进行维修或更换，能够达到此效果的第一法兰和第二法兰均适用于本发明。因此，本领域的技术人员可以根据实际条件对第一法兰和第二法兰的形状、尺寸和材质进行选择和改进。

作为本发明一种优选的技术方案，所述混合装置和所述锅炉的连接处设置有密封盒。

本发明增设密封盒用于防止锅炉内烟气通过助燃空气喷管与锅炉墙体接触的缝隙内漏出。

优选地，所述密封盒包括依次连接的助燃空气喷管固定板、密封片和锅炉墙体固定板，所述助燃空气喷管固定板设置于所述助燃空气喷管的外周，所述锅炉墙体固定板固定于所述锅炉的墙体外表面上，所述助燃空气喷管固定板、密封片、锅炉墙体固定板、锅炉墙体和助燃空气喷管外壁围成封闭空间。

作为本发明一种优选的技术方案，所述助燃空气喷管固定板通过焊接的方式固定于所述助燃空气喷管的外壁面。

优选地，所述锅炉墙体固定板通过焊接的方式固定于所述锅炉的墙体外表面上。

优选地，所述密封片为弹性密封片，所述密封片的一端通过焊接的方式与所述助燃空气喷管固定板连接，所述密封片的另一端通过弹性形变压于所述锅炉墙体固定板内。

本发明提供的生物质燃烧系统装置投入运行时，混合装置和锅炉的热膨胀会导致助燃空气喷管固定板与锅炉墙体固定板之间产生相对位移。虽然弹性密封片与锅炉墙体固定板无固定连接，但是弹性密封片的弹性形变仍可保持弹性密封片与锅炉墙体固定板的紧密接触，防止锅炉炉膛内烟气漏出。

作为本发明一种优选的技术方案，所述生物质燃料入口外接有生物质燃料输送管道，所述生物质燃料输送管道输送的物料为携带生物质燃料的空气。

优选地，所述煤粉入口外接有煤粉输送管道，所述煤粉输送管道输送的物料为携带煤粉的空气。

优选地，所述冷却空气入口外接有冷却空气输送管道。

优选地，所述助燃空气入口外接有助燃空气输送管道。

本发明中，在生物质燃料输送管道、煤粉输送管道、冷却空气输送管道和助燃空气输送管道上均设置有阀门，根据锅炉炉膛的燃烧情况及燃料性质，通过阀门调节生物质燃料、煤粉、冷却空气和助燃空气的流量。此外，携带生物质燃料的空气、携带煤粉的空气和助燃空气均可以预先通过空气预热器加热，提高生物质燃料和煤粉的燃烧效果。

第二方面，本发明提供了一种第一方面所述的生物质燃烧系统装置的运行方法，所述运行方法包括：

将所述生物质燃料和/或煤粉分别通过所述生物质燃料入口和/或煤粉入口注入所述燃料喷管内进行混合后，随助燃空气一同喷入所述锅炉内燃烧，所述冷却套管内的冷却空气对所述混合装置进行冷却。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的生物质燃烧系统装置及其运行方法，能够以生物质燃料和/或煤粉作为原料，并且生物质燃料与煤粉掺烧时，还可以达到将煤粉、生物质燃料和空气同时进行预混的效果，进一步提高锅炉内生物质燃料的燃烧稳定性和燃烧充分性，提高能量利用率。同时，在混合装置中增设冷却套管，有效降低混合装置的温度，防止锅炉内燃料燃烧产生的高温对混合装置的损坏，尤其是对燃烧喷管和混合装置喷口的损坏，延长运行寿命。

附图说明

图1为本发明一个具体实施方式中提供的生物质燃烧系统装置中混合装置的结构示意图。

其中，1-燃料喷管；2-生物质燃料入口；3-煤粉入口；4-燃料喷口；5-助燃空气喷管；6-助燃空气入口；7-助燃空气喷口；8-锅炉墙体；9-混合块；10-旋转叶片；11-第一法兰；12-密封盒；13-助燃空气喷管固定板；14-密封片；15-锅炉墙体固定板；16-第二法兰；17-冷却空气入口；18-冷却套管；19-冷却空气喷口；20-锅炉。

具体实施方式

需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在一个具体实施方式中，本发明提供了一种生物质燃烧系统装置，所述生物质燃烧系统装置包括沿燃料流动方向依次连接的混合装置和锅炉20，如图1所示，所述混合装置包括由内至外依次套设的燃料喷管1、冷却套管18和助燃空气喷管5，所述燃料喷管1未套设所述冷却套管18的一端开设有生物质燃料入口2和煤粉入口3，所述冷却套管18未套设所述助燃空气喷管5的一端开设有冷却空气入口17，所述助燃空气喷管5上开设有助燃空气入口6，所述混合装置远离所述生物质燃料入口2和煤粉入口3的一端连接所述锅炉20，生物质燃料和/或煤粉在所述燃料喷管1内混合后，随助燃空气一同喷入所述锅炉20内燃烧。

所述燃料喷管1内表面周向交错设置有混合块9，所述冷却套管18和所述助燃空气喷管5之间的环形空腔内周向设置有旋转叶片10。

本发明中，进入锅炉20中的燃料可以是生物质燃料，也可以是煤粉燃料，还可以是生物质燃料和煤粉燃料混合燃料。其中，生物质燃料指植物、动物和微生物产生的各种有机体经干燥后破碎形成的粉末状颗粒；煤粉指煤炭通过破碎形成的粉末状颗粒。

本发明在混合装置中增设冷却套管18，用于对混合装置进行降温冷却。这是由于混合后的燃料进入锅炉20后会被立即点燃进行燃烧，高温区紧挨混合装置，因此，混合装置很容易出现高温损坏的现象。

本发明提供的生物质燃烧系统装置，能够以生物质燃料和/或煤粉作为原料，并且生物质燃料与煤粉掺烧时，还可以达到将煤粉、生物质燃料和空气同时进行预混的效果，进一步提高锅炉内生物质燃料的燃烧稳定性和燃烧充分性。同时，在混合装置中增设冷却套管18，有效降低混合装置的温度，防止锅炉20内燃料燃烧产生的高温对混合装置的损坏，尤其是对燃烧喷管和混合装置喷口的损坏，延长运行寿命。

进一步地，所述燃料喷管1靠近所述锅炉20的一端开设有燃料喷口4。更进一步地，沿生所述物质和/或煤粉的喷射方向，所述燃料喷口4的结构包括依次对接的锥状段和柱状段。

本发明中采用渐扩式结构的燃料喷口4，有利于扩大燃料喷入锅炉20的范围，与助燃空气充分接触，从而实现充分燃烧。此外，本发明对燃烧喷管的形状、尺寸和材质不作具体要求和特殊限定，本发明中燃料喷管1用于将燃料进行混合，能够达到此效果的燃料喷管1均适用于本发明。因此，可以理解的是，本领域的技术人员可以根据实际条件对燃烧喷管的形状、尺寸和材质进行选择和改进。

进一步地，所述冷却套管18靠近所述锅炉20的一端为冷却空气喷口19。更进一步地，沿所述冷却空气的喷射方向，所述冷却空气喷口19的结构包括依次对接的锥状段和柱状段。

需要说明的是，本发明对冷却套管18的形状、尺寸和材质不作具体要求和特殊限定，本发明中冷却套管18套设于燃烧喷管的外周，用于对混合装置进行冷却，能够达到此效果的冷却套管18均适用于本发明。因此，可以理解的是，本领域的技术人员可以根据实际条件对冷却套管18的形状、尺寸和材质进行选择和改进。

进一步地，所述助燃空气喷管5靠近所述锅炉20的一端开设有助燃空气喷口7；所述助燃空气喷口7的结构为喇叭形。

需要说明的是，本发明对助燃空气喷管5的形状、尺寸和材质不作具体要求和特殊限定，本发明中助燃空气喷管5套设于冷却套管18的外周，用于向锅炉20内输送助燃气体，能够达到此效果的助燃空气喷管5均适用于本发明。因此，可以理解的是，本领域的技术人员可以根据实际条件对助燃空气喷管5的形状、尺寸和材质进行选择和改进。

进一步地，所述混合块9焊接固定于所述燃料喷管1的内表面上；所述混合块9的个数为4～10个；更进一步地，所述旋转叶片10的个数为4～8个。

本发明在燃料喷管1中段的内表面周向交错设置有混合块9，通过干扰燃料喷管1内流体的流动，实现强化燃料粉末与空气混合的效果。同时，在冷却套管18和助燃空气喷管5之间的环形空腔内还周向设置有旋转叶片10，用于使助燃空气喷管5内的助燃空气以旋流方式喷出，进一步实现生物质燃料的稳定充分燃烧。

需要说明的是，本发明对混合块9和旋转叶片10的尺寸、形状和材质不作具体要求和特殊限定，本发明中混合块9固定于燃烧喷管的内表面，用于强化燃料粉末的混合效果；旋转叶片10设置于冷却套管18和助燃空气喷管5之间的环形空腔内，用于将助燃空气以旋流方式喷出，能够达到此效果的混合块9和旋转叶片10均适用于本发明。因此，本领域的技术人员可以根据实际条件对混合块9和旋转叶片10的形状、尺寸和材质进行选择和改进。

进一步地，所述冷却套管18与所述助燃空气喷管5远离所述锅炉20的一端采用第一法兰11连接；所述燃料喷管1与所述冷却套管18远离所述锅炉20的一端采用第二法兰16连接。

本发明对第一法兰11和第二法兰16的尺寸、形状和材质不作具体要求和特殊限定，本发明中第一法兰11用于固定冷却套管18与助燃空气喷管5，第二法兰16用于固定燃料喷管1与冷却套管18，方便取出燃料喷管1或冷却套管18进行维修或更换，能够达到此效果的第一法兰11和第二法兰16均适用于本发明。因此，本领域的技术人员可以根据实际条件对第一法兰11和第二法兰16的形状、尺寸和材质进行选择和改进。

进一步地，所述混合装置和所述锅炉20的连接处设置有密封盒12。本发明增设密封盒12用于防止锅炉20内烟气通过助燃空气喷管5与锅炉墙体8接触的缝隙内漏出。

进一步地，所述密封盒12包括依次连接的助燃空气喷管固定板13、密封片14和锅炉墙体固定板15，所述助燃空气喷管固定板13设置于所述助燃空气喷管5的外周，所述锅炉墙体固定板15固定于所述锅炉20的墙体外表面上，所述助燃空气喷管固定板13、密封片14、锅炉墙体固定板15、锅炉墙体8和助燃空气喷管5外壁围成封闭空间。

进一步地，所述助燃空气喷管固定板13通过焊接的方式固定于所述助燃空气喷管5的外壁面；所述锅炉墙体固定板15通过焊接的方式固定于所述锅炉20的墙体外表面上，更进一步地，所述密封片14为弹性密封片14，所述密封片14的一端通过焊接的方式与所述助燃空气喷管固定板13连接，所述密封片14的另一端通过弹性形变压于所述锅炉墙体固定板15内。

本发明提供的生物质燃烧系统装置投入运行时，混合装置和锅炉20的热膨胀会导致助燃空气喷管固定板13与锅炉墙体固定板15之间产生相对位移。虽然弹性密封片14与锅炉墙体固定板15无固定连接，但是弹性密封片14的弹性形变仍可保持弹性密封片14与锅炉墙体固定板15的紧密接触，防止锅炉20炉膛内烟气漏出。

进一步地，所述生物质燃料入口2外接有生物质燃料输送管道，所述生物质燃料输送管道输送的物料为携带生物质燃料的空气；所述煤粉入口3外接有煤粉输送管道，所述煤粉输送管道输送的物料为携带煤粉的空气；所述冷却空气入口17外接有冷却空气输送管道；所述助燃空气入口6外接有助燃空气输送管道。

本发明中，在生物质燃料输送管道、煤粉输送管道、冷却空气输送管道和助燃空气输送管道上均设置有阀门，根据锅炉20炉膛的燃烧情况及燃料性质，通过阀门调节生物质燃料、煤粉、冷却空气和助燃空气的流量。此外，携带生物质燃料的空气、携带煤粉的空气和助燃空气均可以预先通过空气预热器加热，提高生物质燃料和煤粉的燃烧效果。

在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种上述具体实施方式所述的生物质燃烧系统装置的运行方法，所述运行方法包括：将所述生物质燃料和/或煤粉分别通过所述生物质燃料入口2和/或煤粉入口3注入所述燃料喷管1内进行混合后，随助燃空气一同喷入所述锅炉20内燃烧，所述冷却套管18内的冷却空气对所述混合装置进行冷却。

应用例1

空气携带生物质燃料经生物质燃料输送管道由生物质燃料入口2进入燃料喷管1，空气携带煤粉经煤粉输送管道由煤粉入口3进入燃料喷管1，在混合块9的辅助作用下，生物质燃料、煤粉和空气在燃料喷管1中充分混合后，由燃料喷口4喷入锅炉20的炉膛进行燃烧。燃料喷管1外部套设有冷却套管18，冷却空气经冷却空气输送管道由冷却空气入口17进入，流经冷却套管18对混合装置进行冷却降温后，由冷却空气喷口19排出。冷却套管18外部套设有助燃空气喷管5，助燃空气经助燃空气输送由助燃空气入口6进入助燃空气喷管5，随后以旋流方式喷入锅炉20的炉膛，辅助混合燃料燃烧。

应用例2

关闭燃料喷管1上的煤粉入口3，空气携带生物质燃料经生物质燃料输送管道由生物质燃料入口2进入燃料喷管1，在混合块9的辅助作用下，生物质燃料和空气在燃料喷管1中充分混合后，由燃料喷口4喷入锅炉20的炉膛进行燃烧。燃料喷管1外部套设有冷却套管18，冷却空气经冷却空气输送管道由冷却空气入口17进入，流经冷却套管18对混合装置进行冷却降温后，由冷却空气喷口19排出。冷却套管18外部套设有助燃空气喷管5，助燃空气经助燃空气输送由助燃空气入口6进入助燃空气喷管5，随后以旋流方式喷入锅炉20的炉膛，辅助生物质燃料燃烧。

申请人声明，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，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种生物质燃烧系统装置，其特征在于，所述生物质燃烧系统装置包括沿燃料流动方向依次连接的混合装置和锅炉，所述混合装置包括由内至外依次套设的燃料喷管、冷却套管和助燃空气喷管，所述燃料喷管未套设所述冷却套管的一端开设有生物质燃料入口和煤粉入口，所述冷却套管未套设所述助燃空气喷管的一端开设有冷却空气入口，所述助燃空气喷管上开设有助燃空气入口，所述混合装置远离所述生物质燃料入口和煤粉入口的一端连接所述锅炉，生物质燃料和/或煤粉在所述燃料喷管内混合后，随助燃空气一同喷入所述锅炉内燃烧；

所述燃料喷管内表面周向交错设置有混合块，所述冷却套管和所述助燃空气喷管之间的环形空腔内周向设置有旋转叶片。

2.根据权利要求1所述的生物质燃烧系统装置，其特征在于，所述燃料喷管靠近所述锅炉的一端开设有燃料喷口；

优选地，沿生所述物质和/或煤粉的喷射方向，所述燃料喷口的结构包括依次对接的锥状段和柱状段。

3.根据权利要求1或2所述的生物质燃烧系统装置，其特征在于，所述冷却套管靠近所述锅炉的一端为冷却空气喷口；

优选地，沿所述冷却空气的喷射方向，所述冷却空气喷口的结构包括依次对接的锥状段和柱状段。

4.根据权利要求1-3任一项所述的生物质燃烧系统装置，其特征在于，所述助燃空气喷管靠近所述锅炉的一端开设有助燃空气喷口；

优选地，所述助燃空气喷口的结构为喇叭形。

5.根据权利要求1-4任一项所述的生物质燃烧系统装置，其特征在于，所述混合块焊接固定于所述燃料喷管的内表面上；

优选地，所述混合块的个数为4～10个；

优选地，所述旋转叶片的个数为4～8个。

6.根据权利要求1-5任一项所述的生物质燃烧系统装置，其特征在于，所述冷却套管与所述助燃空气喷管远离所述锅炉的一端采用第一法兰连接；

优选地，所述燃料喷管与所述冷却套管远离所述锅炉的一端采用第二法兰连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的生物质燃烧系统装置，其特征在于，所述混合装置和所述锅炉的连接处设置有密封盒；

优选地，所述密封盒包括依次连接的助燃空气喷管固定板、密封片和锅炉墙体固定板，所述助燃空气喷管固定板设置于所述助燃空气喷管的外周，所述锅炉墙体固定板固定于所述锅炉的墙体外表面上，所述助燃空气喷管固定板、密封片、锅炉墙体固定板、锅炉墙体和助燃空气喷管外壁围成封闭空间。

8.根据权利要求7所述的生物质燃烧系统装置，其特征在于，所述助燃空气喷管固定板通过焊接的方式固定于所述助燃空气喷管的外壁面；

优选地，所述锅炉墙体固定板通过焊接的方式固定于所述锅炉的墙体外表面上；

优选地，所述密封片为弹性密封片，所述密封片的一端通过焊接的方式与所述助燃空气喷管固定板连接，所述密封片的另一端通过弹性形变压于所述锅炉墙体固定板内。

9.根据权利要求1-8任一项所述的生物质燃烧系统装置，其特征在于，所述生物质燃料入口外接有生物质燃料输送管道，所述生物质燃料输送管道输送的物料为携带生物质燃料的空气；

优选地，所述煤粉入口外接有煤粉输送管道，所述煤粉输送管道输送的物料为携带煤粉的空气；

优选地，所述冷却空气入口外接有冷却空气输送管道；

优选地，所述助燃空气入口外接有助燃空气输送管道。

10.一种权利要求1-9任一项所述的生物质燃烧系统装置的运行方法，其特征在于，所述运行方法包括：

将所述生物质燃料和/或煤粉分别通过所述生物质燃料入口和/或煤粉入口注入所述燃料喷管内进行混合后，随助燃空气一同喷入所述锅炉内燃烧，所述冷却套管内的冷却空气对所述混合装置进行冷却。

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