本发明专利技术公开了一种生物质颗粒稳定高效燃烧装置及方法，包括燃烧炉壳体、一次风装置、二次风装置、点火装置、进料装置、燃烧器、换热装置和灰盘，一次风装置、二次风装置、点火装置、进料装置、燃烧器、搅拌装置和灰盘，本发明专利技术能够保燃料的稳定高效燃烧，防止燃烧过程中结渣、结块，实现连续稳定燃烧。生物质中挥发分和固定碳的两段燃烧，并实现风量控制，降低了燃烧过程中污染物排放。引点火装置，实现点火能耗低、点火排放污染物低，且实现燃烧与储料的安全隔离，装置和方法具有较大的节能减排社会效益和应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生物质颗粒燃料燃烧方法，。
技术介绍
生物质能属于清洁可再生能源，因其在能源化利用过程中释放的碳量与其生长过程中固定的碳量相等，可实现二氧化碳的零排放，受到了世界各国的普遍关注。生物质能主要有秸杆、稻壳、锯末、木屑等。其密度小，呈松散状，存在运输不便、不易储存。为解决上述问题，生物质成型颗粒燃料应运而生。生物质颗粒燃料直燃利用是生物质能转化最直接、最有效的利用方式之一，但目前燃烧存在一些问题。如燃烧的过程中炉排结渣现象严重，且不易清除，造成了燃烧过程的不稳定，产生超标的烟尘、NOx、SO2等。这阻碍了以秸杆类等含灰略高的生物质颗粒燃料的推广和利用。目前，生物质颗粒燃料主要用于采暖炉燃烧、工业炉燃烧、电厂发电等。其中，生物质颗粒采暖炉，应用于城镇化建设和新农村建设后的居民取暖，将缓解城镇化及新农村的能源问题，促进新农村建设的进程。现阶段，生物质颗粒燃料的燃烧具有如下特点及问题:(I)点火:生物质颗粒燃料的点火，多采用人工点火或热风点火，热风点火虽实现自动点火，但点火功率高，点火时长且伴随大量的浓烟，浓烟中具有大量细颗粒。(2)燃烧过程:生物质颗粒燃料的燃烧方式有正烧和反烧两种。正烧是指燃烧时火焰上冲，特点是燃烧时燃料自上部进入燃烧器，之后落入燃烧燃料层中，通过搅动装置，使燃烧产生的灰渣及未完全燃烧的固定碳落到灰盘中。该法优点是燃烧的持续性好。缺点是:①燃料上部加入到燃烧层上，燃烧层温度忽高忽低，导致产生污染物增多，燃料燃烧不完全，炉温下降，通常炉温只有800°C左右；②燃烧过程中，灰层搅动装置工作时，会将整个燃料层均搅动，搅动产生的大量颗粒随烟气带走，导致烟气中大颗粒污染物增多；③未完全燃烧的固定碳随搅动而落入炉膛下部的灰盘，灰盘温度低而不再燃烧，导致燃烧效率降低；④整个燃料层燃烧层、灰渣层交错存在，灰渣层局部温度高，局部温度低，容易形成灰渣渣块，特别是含硅量高的生物质。这加剧了导致空气分配不均，势必增加空气量来进一步燃烧，甚至会导致燃烧恶化而中断。反烧是指燃烧时火焰下冲，其特点是燃烧时染料层分层明显，自上向下依次为干燥层、燃烧层、灰渣和固定碳的混合层。燃烧时，燃料进入最上面的干燥层，经过预热干燥后燃烧，燃烧后产生的灰渣和固定碳落在最下面的炉排上。其优点是燃料经预热和干燥过程，燃烧稳定，燃烧时排放的污染物少；固定碳在高温燃烧层燃烧效率高。缺点是①燃烧空气均经燃料层，导致生物质中挥发分析出后在燃料层内燃烧，导致燃料层温度高，燃烧灰渣容易聚结而结块，空气分配不均，燃烧不稳定；②国内外现有的燃烧装置的过量空气系数多在1.8左右，大量空气导致炉膛温度低，烟气带走热量高，排烟中氮氧化物、一氧化碳等污染物总含量过高等问题；③空气量大，气流速度高，带走的颗粒物多；④未充分利用生物质中挥发分含量高和固定碳需要高温燃烧的特性。(3)停火:生物质燃烧设备停止工作时，内部的燃料会缓慢焖烧，直至燃尽，其放出热量将会散发到上部低温进料区。生物质着火温度较低，因此必须将料箱内燃料与燃烧器隔离。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种生物质颗粒燃料稳定高效燃烧的方法。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的:本专利技术所述生物质颗粒稳定高效燃烧装置，包括燃烧炉壳体、一次风装置、二次风装置、点火装置、进料装置、燃烧器、搅拌装置、换热装置和灰盘，所述一次风装置、所述二次风装置、所述点火装置、所述进料装置、所述燃烧器、所述换热装置和所述灰盘均置于所述燃烧炉壳体内，所述一次风装置和所述点火装置均设置于所述搅拌装置的上端，所述搅拌装置设置于所述燃烧器内，所述二次风装置设置于所述燃烧器的侧面，所述燃烧器的下料管与所述进料装置连接，所述进料装置设置于所述燃烧器的一侧，所述换热装置设置于靠近所述燃烧器的一侧，所述灰盘设置于所述燃烧器的下方，所述灰盘上设置有灰盘把手，所述换热装置的出水管与回水管置于所述燃烧炉壳体外。进一步，所述燃烧器和所述换热装置的下段外围设置有内保温壳，所述换能装置的上端设置有集烟帽和引风机；所述内保温壳采用岩棉或耐火砖材料。本专利技术所述一次风装置和所述二次风装置均为风量调节电机、调风压簧、调风板、风量计量计、电机固定架和风管组成，所述风量调节电机的转轴竖直向下安装于所述电机固定架上，所述调风板的中心处于所述风量调节电机的转轴固定连接，所述调风压簧套装于所述风量调节电机的转轴上，所述风量计量计设置于所述调风板的下方，所述一次风装置通过一次风管与所述燃烧器连接，所述二次风装置通过二次风管与所述燃烧器连接。本专利技术所述燃烧器包括燃烧斗外壁、下斗内壁、燃烧斗内壁、炉排和燃烧斗上盖，所述燃烧斗上盖的下端与所述燃烧斗外壁的上端连接，所述燃烧斗内壁设置于所述燃烧斗外壁内，所述燃烧斗内壁的上端与所述燃烧斗上盖的下端连接，所述下斗内壁的上端与所述燃烧斗内壁的下端之间通过所述炉排连接，所述下斗内壁的下端为燃烧器出口，所述下斗的外壁上设置有空气喷口，燃料置于所述燃烧斗内壁内并位于所述炉排上，所述炉排的中心设置有固定孔。本专利技术所述搅拌装置包括竖杆、搅拌棒、搅拌电机和联轴器，所述竖杆的上端通过所述联轴器与所述搅拌电机连接，所述竖杆的下端与所述搅拌棒的中心连接后并穿过所述搅拌棒。进一步，所述竖杆的下端置于所述炉排中心的固定孔内。本专利技术所述进料装置包括料仓、进料电机、提升管、隔断片和下料管，所述进料电机设置于所述提升管的下端，所述提升管的上端通过所述下料管与所述燃烧器的燃烧斗上盖连接，所述隔断片设置于所述下料管的端口处。本专利技术所述的生物质颗粒稳定高效燃烧装置的燃烧方法，其特征在于，包括以下步骤:(I)首先启动进料装置，燃料经提升管进入到下料管的出口处；(2) Imin后，停止进料，启动引点火装置，引火被点燃后，打开隔断片，燃烧的燃料下落到炉排上，并引燃燃烧斗内壁的燃料，进入燃烧状态；(3)燃烧时，燃烧斗内壁在引风机的作用下，呈负压状态，一次风在负压的作用下，经一次风管进入燃烧斗内壁，与燃料混合后进入下一步；(4) 二次风在负压的作用下，经二次风管，送到下斗内壁，经过其上空气喷口强化扰动后，与气相燃烧的火焰混合，进入燃烧稳定状态；(5)待稳定燃烧后，搅拌装置通过搅拌电机带动，实现慢速转动，进行将灰与固定碳混合层破碎，并使其下落至炉膛中的灰盘中，下落到下斗内壁后形成固定碳成分，完成两段燃烧的第二阶段的燃烧；(6)燃烧即将结束时，停止进料，隔断片关闭，将进料与燃烧斗内壁内燃料分离，待燃烧斗内壁内的燃料烧尽后，关闭引风机和搅拌装置，燃烧结束。本专利技术的有益效果在于:本专利技术是，与现有技术相比，本专利技术能够保燃料的稳定高效燃烧，特别适合含灰分较高的秸杆类生物质颗粒，其在燃烧过程中结渣、结块，破坏空气分配、恶化燃烧。通过对颗粒燃料燃烧空气的一次风和二次风的调节，降低燃烧的过剩空气系数，有效促进了生物质燃料中挥发分、固定碳的分区燃烧，二次风促进了挥发分的高效燃烧，灰盘与炉排空间设计实现了固定碳高温燃烧的条件，二者相互作用，降低了燃料燃烧过程中大颗粒污染物的生成，也降低了一氧化碳、氮氧化物的排放。引点火装置，采用少量燃料预先点火而形成引火燃料，解决现有的燃烧设备点火困难、点火时间长、点火功耗大、点火排放污染物过多等问题。且在燃烧装置停本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物质颗粒燃料稳定高效燃烧装置，其特征在于：包括燃烧炉壳体、一次风装置、二次风装置、点火装置、进料装置、燃烧器、换热装置、搅拌装置和灰盘，所述一次风装置、所述二次风装置、所述点火装置、所述进料装置、所述燃烧器和所述灰盘均置于所述燃烧炉壳体内，所述一次风装置和所述点火装置均设置于所述搅拌装置的上端，所述搅拌装置设置于所述燃烧器内，所述二次风装置设置于所述燃烧器的侧面，所述燃烧器的下料管与所述进料装置连接，所述进料装置设置于所述燃烧器的一侧，所述换热装置设置于靠近所述燃烧器的一侧，所述灰盘设置于所述燃烧器的下方，所述灰盘上设置有灰盘把手，所述换热装置的出水管与回水管置于所述燃烧炉壳体外。
【技术特征摘要】
1.一种生物质颗粒燃料稳定高效燃烧装置，其特征在于:包括燃烧炉壳体、一次风装置、二次风装置、点火装置、进料装置、燃烧器、换热装置、搅拌装置和灰盘，所述一次风装置、所述二次风装置、所述点火装置、所述进料装置、所述燃烧器和所述灰盘均置于所述燃烧炉壳体内，所述一次风装置和所述点火装置均设置于所述搅拌装置的上端，所述搅拌装置设置于所述燃烧器内，所述二次风装置设置于所述燃烧器的侧面，所述燃烧器的下料管与所述进料装置连接，所述进料装置设置于所述燃烧器的一侧，所述换热装置设置于靠近所述燃烧器的一侧，所述灰盘设置于所述燃烧器的下方，所述灰盘上设置有灰盘把手，所述换热装置的出水管与回水管置于所述燃烧炉壳体外。2.根据权利要求1所述的生物质颗粒稳定高效燃烧装置，其特征在于:所述燃烧器和所述换热装置的下段外围设置有内保温壳，所述换能装置的上端设置有集烟帽和引风机。3.根据权利要求2所述的生物质颗粒稳定高效燃烧装置，其特征在于:所述内保温壳米用岩棉或耐火砖材料。4.根据权利要求1所述的生物质颗粒稳定高效燃烧装置，其特征在于:所述一次风装置和所述二次风装置均为风量调节电机、调风压簧、调风板、风量计量计、电机固定架和风管组成，所述风量调节电机的转轴竖直向下安装于所述电机固定架上，所述调风板的中心处于所述风量调节电机的转轴固定连接，所述调风压簧套装于所述风量调节电机的转轴上，所述风量计量计设置于所述调风板下方的所述风管内，所述一次风装置通过一次风管与所述燃烧器连接，所述二次风装置通过二次风管与所述燃烧器连接。5.根据权利要求1所述的生物质颗粒稳定高效燃烧装置，其特征在于:所述燃烧器包括燃烧斗外壁、下斗内壁、燃烧斗内壁、炉排和燃烧斗上盖，所述燃烧斗上盖的下端与所述燃烧斗外壁的上端连接，所述燃烧斗内壁设置于所述燃烧斗外壁内，所述燃烧斗内壁的上端与所述燃烧斗上盖的下端连接，所述下斗内壁的上端与所述燃烧斗内壁的下端之间通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔永章，张林华，曲云霞，唐明天，高贵凤，
申请(专利权)人：崔永章，
类型：发明
国别省市：山东;37
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