CN202338897U - 生物质颗粒燃料燃烧装置 - Google Patents

Abstract

一种生物质颗粒燃料燃烧装置，包括连通风管的风箱和设置于风箱上部的燃烧池，燃烧池一侧壁面上设置绞龙接入口，并与绞龙壳水平连接，其特征在于所述燃烧池底部设置底部平板实现底部封闭，燃烧池四周自下而上由围成椎体状的倾斜侧板和围成柱状的竖直侧板组成，绕敞开的顶部开口一周设置水平平板，水平平板与风箱对接；在所述倾斜侧板连接绞龙的一侧设置点火装置接入口；其余的倾斜侧板上均匀布置一次风进口；在与布置有一次风进口的倾斜侧板对应的竖直侧板和水平平板上分别均匀布置有二次风进口和三次风进口。

Description

生物质颗粒燃料燃烧装置

技术领域

本实用新型涉及一种生物质颗粒燃料燃烧装置，属于生物质能源及节能技术领域。    

背景技术

生物质是自然界中丰富且可再生利用的资源。将松散的秸秆、树枝和木屑等农林废弃物经成型设备挤压成致密、外形规则的生物质颗粒燃料是目前生物质能源利用的重要方法之一，具有广阔的应用前景。生物质颗粒作为燃料用于现有的燃煤锅炉等用能设备燃烧时，如现有设备不经改造，由于生物质挥发分高、灰分熔融性强等特点，因此很容易出现挥发分燃烧不完全、效率低、冒黑烟以及结渣等问题。因此，开发生物质颗粒专用燃烧设备，直接向锅炉等用能设备输出高温火焰和烟气，并通过精确控制进行燃烧过程优化组织，可有效地提高能源效率、降低污染物排放水平，并可方便的与锅炉等用能设备配套使用，降低现有设备的改造难度。

授权公告号为CN101354131B、CN201014543Y等专利公开了多种生物质颗粒的燃烧装置，但是普遍存在着生物质颗粒料燃烧装置无法独立运行，缺乏自动点火和实时监测所以无法实现自动运行，运行时存在较大安全隐患，无法避免生物质颗粒燃料在燃烧过程中的结渣或聚团现象，影响燃烧装置正常运行等问题。

本实用新型的目的是建立一种可以实现生物质颗粒燃料高效清洁燃烧并全自动、独立运行的装置，可直接配接锅炉等用能设备。

发明内容

本实用新型提供了一种可以实现生物质颗粒燃料高效清洁燃烧并全自动、独立运行的装置。

本实用新型采用如下技术方案实现：一种生物质颗粒燃料燃烧装置，包括连通风管的风箱和设置于风箱上部的燃烧池，燃烧池一侧壁面上设置绞龙接入口，并与绞龙壳水平连接，其特征是在所述的燃烧池底部设置底部平板实现底部封闭，燃烧池四周自下而上由围成椎体状的倾斜侧板和围成柱状的竖直侧板组成，绕敞开的顶部开口一周设置水平平板，水平平板与风箱对接；在所述倾斜侧板连接绞龙的一侧设置点火装置接入口；其余的倾斜侧板上均匀布置一次风进口；在与布置有一次风进口的倾斜侧板对应的竖直侧板和水平平板上分别均匀布置有二次风进口和三次风进口。

本方案的具体特点还有，所述风管罩在绞龙壳外部，风管与绞龙壳之间形成的通道为空气通道；生物质颗粒燃料燃烧所需的空气由空气通道进入风箱，最终参与颗粒燃料在燃烧池内的燃烧。空气通道中流通的空气起到对绞龙壳体的冷却作用，同时，空气受到绞龙壳体的预热作用。

在所述绞龙壳中间上部设置1~4个绞龙壳进风口；其目的是通过风管内的正压空气阻止颗粒燃料在燃烧池内燃烧时产生的烟气或气化产物倒流。风管通过法兰与鼓风机连接，绞龙壳内部通过绞龙，绞龙穿过轴承座，并通过联轴器与绞龙减速电机连接。

所述的一次风进口为宽度≤8mm的长方形或者为直径≤8mm的圆形，一次风进口截面积占倾斜壁面总截面积的15%~40%。

所述的二次风进口设置在竖直侧板上部，其形状可以为宽度不大于8mm的条状或直径不大于8mm的圆形，其截面积占竖直侧板总截面积的20%~30%。

所述的水平平板其宽度在30mm~80mm之间，可根据燃烧装置的负荷大小控制。

所述水平平板上的三次风进口均匀布置在水平平板内侧，其形状为宽度不大于8mm的长方形也可以为直径不大于8mm的圆形，其截面积占水平平板总截面积的10%~25%。

所述绞龙的螺旋轴上设置有给料螺旋和反向螺旋，反向螺旋位于螺旋轴的末端，通过给料螺旋和反向螺旋的共同作用，可以保证生物质颗粒燃料在燃烧池中间位置燃烧，很大程度地避免了颗粒燃料在燃烧池侧壁面上燃烧时产生聚团和结渣。

在所述绞龙进料口和进料管之间设置进料缓冲段，绞龙缓冲段的横截面大于进料管的横截面。通过增加横截面防止长短不一的颗粒燃料在进入绞龙时产生架桥。所述的进料管与外部进料装置连接。

点火装置水平放入点火装置接入口。所述的点火装置采用热风点火器、或陶瓷点火器、或氮化硅点火器。点火装置布置在由风管和绞龙壳形成的空气通道内，并穿过设置在燃烧池上的点火装置接入口对生物质颗粒燃料进行点燃，颗粒燃烧装置运行时空气通道内的冷空气对点火装置进行冷却，以延长点火装置的使用寿命。

在风箱侧壁上与风管相对的位置设置清灰口，以清除通过燃烧池上设置的进风口落入风箱内的颗粒燃料和颗粒灰；清灰口设置在风箱一侧，以减小风箱和燃烧池的高度，并方便与锅炉等用能设备的配接。

风管外部竖直放置连接法兰，以方便与锅炉等用能设备的配接。在连接法兰上位于风管上部的中间位置设置火焰探测器。所述的火焰探测器采用红外火焰探测器或紫外火焰探测器，其穿过连接法兰，主要功能是在燃烧装置运行时探测燃烧池上部火焰。

所述生物质颗粒燃烧装置中绞龙减速电机、鼓风机、点火装置、火焰探测器等部件通过导线与控制面板连接。控制面板工作过程包括：（1）燃烧装置启动时自动加料；（2）启动阶段的自动点火；（3）通过火焰探测器探测火焰，无火焰时点火装置启动，反之关闭；（4）控制外部进料装置的加料量，同步控制进风量，以此改变燃烧装置负荷；（5）减速电机过载时报警；（6）关机程序。

本实用新型的有益效果是：

1、在一体机内实现颗粒燃料的高效清洁燃烧，输出高温的火焰和烟气，直接配接锅炉的用能设备。燃烧装置与锅炉等用能装置配接方便，布置灵活，对现有设备改造小。

2、配备先进的运行控制单元，维护和管理简单，实现装置的独立、自动运行，实现无人值守安全运行。

3、根据生物质燃料的燃烧特性，在生物质颗粒燃料燃烧装置上分别设置了一、二、三次风，通过空气的合理分配和燃烧的优化组织，实现了燃料的高效清洁燃烧，降低污染物排放。

4、利用生物质颗粒为原料实现对于化石燃料的替代，大幅缩减能源成本，并减排二氧化碳。

附图说明

图1是本实用新型生物质颗粒燃料燃烧装置的结构示意图；图2是本实用新型生物质颗粒燃料燃烧装置的燃烧池结构示意图；图3是本实用新型生物质颗粒燃料燃烧装置的绞龙局部示意图；其中：1—进料管，2—进料缓冲段，3—轴承座，4—联轴器，5—控制面板，6—减速电机，7—电机座，8—鼓风机，9—连接法兰，10—风管，11—绞龙壳，12—燃烧池，13—风箱，14—清灰口，15—绞龙，16—点火装置，17—绞龙壳进风口，18—火焰探测器；19—点火装置接入口，20—绞龙接入口，21—一次风进口，22—二次风进口，23—三次风进口；24—给料螺旋，25—反向螺旋，26—倾斜侧板，27—竖直侧板，28—水平平板。

具体实施方式

如图1所示，一种生物质颗粒燃料燃烧装置，包括连通风管10的风箱13和设置于风箱13上部的燃烧池12，燃烧池12一侧壁面上设置绞龙接入口20，并与绞龙壳11水平连接，在所述的燃烧池12底部设置底部平板实现底部封闭，燃烧池14四周自下而上由围成椎体状的倾斜侧板26和围成柱状的竖直侧板27组成，绕敞开的顶部开口一周设置水平平板28，水平平板28与风箱13对接；在所述倾斜侧板26连接绞龙15的一侧设置点火装置接入口；如图2所示，其余的倾斜侧板26上均匀布置一次风进口21；在与布置有一次风进口21的倾斜侧板26对应的竖直侧板27和水平平板28上分别均匀布置有二次风进口22和三次风进口23。

如图2所示，所述风管10罩在绞龙壳11外部，风管10与绞龙壳11之间形成的通道为空气通道；生物质颗粒燃料燃烧所需的空气由空气通道进入风箱13，最终参与颗粒燃料在燃烧池12内的燃烧。

如图1所示，在所述绞龙壳11中间上部设置1~4个绞龙壳进风口17；其目的是通过风管10内的正压空气阻止颗粒燃料在燃烧池12内部燃烧时产生的烟气或气化产物倒流。风管10通过法兰与鼓风机连接，绞龙壳11内部螺旋轴穿过轴承座，并通过联轴器4与减速电机6连接；

所述的一次风进口21为宽度≤8mm的长方形或者为直径≤8mm的圆形，一次风进口21截面积占倾斜侧板26壁面总截面积的15%~40%；

所述的二次风进口22设置在竖直侧板27上部，其形状可以为宽度不大于8mm的条状或直径不大于8mm的圆形，其截面积占竖直侧板27总截面积的20%~30%。

所述的水平平板28其宽度在30mm~80mm之间，可根据燃烧装置的负荷大小控制；

所述水平平板28上的三次风进口23均匀布置在水平平板28内侧，其形状可以为宽度不大于8mm的长方形也可以为直径不大于8mm的圆形，其截面积占水平平板28总截面积的10%~25%。

如图3所示，所述绞龙15的螺旋轴上设置有给料螺旋24和反向螺旋25，反向螺旋25位于螺旋轴的前端。

如图1所示，在所述绞龙进料口和进料管1之间设置进料缓冲段2，进料缓冲段2的横截面大于进料管1的横截面。所述的进料管1为塑料软管；与外部进料装置连接，当燃烧装置出现问题进料管温度过高时，塑料软管融化，与外部进料装置连接中断，从而阻断了进料，防止火情发生。

点火装置16水平放入点火装置接入口19。

在风箱13侧壁上与风管10相对的位置设置清灰口14；设置清灰口14的目的是清除通过燃烧池12上设置的进风口落入风箱13内的颗粒燃料和颗粒灰；清灰口14设置在风箱13一侧，减小了风箱13和燃烧池12的高度，方便了与锅炉等换热装置的配接。

风管10外部竖直放置连接法兰9，在连接法兰9上位于风管10上部的中间位置设置火焰探测器18；

绞龙壳11右侧通过进料缓冲段2与进料管1连通。

使用中，生物质颗粒燃料由外部进料装置落入进料管1，经过进料缓冲管2落入绞龙壳11。绞龙壳11内部设置绞龙15，绞龙15经过轴承座3并通过联轴器4与减速电机6连接，减速电机6固定在电机支座7上，减速电机6带动绞龙15转动，将生物质颗粒燃料送入燃烧池12。

鼓风机8与风管10连通，风管10与风箱13连通，风箱13与燃烧池12形成一个相对密闭空间，使得来自风管10的空气只能通过设置于燃烧池12上的一次风进口21、二次风进口22和三次风进口23进入燃烧池12，并在此参与燃烧。

风管10与绞龙壳11形成空气通道，空气通道内部放置点火装置16，点火装置16通过设置于燃烧池12一侧壁面上的点火装置接入口19接入燃烧池12，其作用是点燃燃烧池12内的生物质颗粒燃料。生物质颗粒燃料通过绞龙15的给料螺旋24被输送至燃烧池12，并在给料螺旋24和设置于绞龙15末端的反向螺旋25的作用下大部分聚集于燃烧池12中间位置，由点火装置16点燃，燃烧所需要的空气分别经过一次风进口21、二次风进口22和三次风进口23进入燃烧池12参与燃烧。燃尽的生物质颗粒燃料在绞龙15的作用下从燃烧池12两侧落下。风箱13一侧设置清灰口14，目的是清除通过进风口落入风箱13内的颗粒燃料碎屑和颗粒灰。绞龙壳11中间上部设置绞龙壳进风口17，通过风管10内的正压空气阻止颗粒燃料在燃烧池12内部燃烧时产生的烟气或气化产物倒流。

风管10外侧中间位置固定连接法兰9，连接法兰9可以与锅炉等换热设备连接。同时，连接法兰9上部通过火焰探测器18。

本实用新型所述的生物质颗粒燃烧装置可以实现全自动运行。具体包括自动控制加料及加料量，自动控制进风量，自动点火，在线监测火焰，故障报警等功能。

Claims (10)

1.一种生物质颗粒燃料燃烧装置，包括连通风管的风箱和设置于风箱上部的燃烧池，燃烧池一侧壁面上设置绞龙接入口，并与绞龙壳水平连接，其特征是在所述燃烧池底部设置底部平板实现底部封闭，燃烧池四周自下而上由围成椎体状的倾斜侧板和围成柱状的竖直侧板组成，绕敞开的顶部开口一周设置水平平板，水平平板与风箱对接；在所述倾斜侧板连接绞龙的一侧设置点火装置接入口；其余的倾斜侧板上均匀布置一次风进口；在与布置有一次风进口的倾斜侧板对应的竖直侧板和水平平板上分别均匀布置有二次风进口和三次风进口。

2.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃料燃烧装置，其特征是所述风管罩在绞龙壳外部，风管与绞龙壳之间形成的通道为空气通道。

3.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃料燃烧装置，其特征是所述一次风进口为宽度≤8mm的长方形或者为直径≤8mm的圆形，一次风进口截面积占倾斜壁面总截面积的15%~40%。

4.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃料燃烧装置，其特征是所述的二次风进口设置在竖直侧板上部，其形状可以为宽度不大于8mm的条状或直径不大于8mm的圆形，其截面积占竖直侧板总截面积的20%~30%。

5.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃料燃烧装置，其特征是所述的水平平板其宽度在30mm~80mm之间。

6.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃料燃烧装置，其特征是所述水平平板上的三次风进口均匀布置在水平平板内侧，其形状可以为宽度不大于8mm的长方形也可以为直径不大于8mm的圆形，其截面积占水平平板总截面积的10%~25%。

7.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃料燃烧装置，其特征在于绞龙的螺旋轴上设置有给料螺旋和反向螺旋，反向螺旋位于螺旋轴的末端。

8.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃料燃烧装置，其特征是在所述绞龙进料口和进料管之间设置进料缓冲段，绞龙缓冲段的横截面大于进料管的横截面。

9.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃料燃烧装置，其特征是所述进料管为塑料软管。

10.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃料燃烧装置，其特征是在风箱侧壁上与风管相对的位置设置清灰口。

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