一种紧凑型防结焦喷嘴式生物质燃烧机制造技术

一种紧凑型防结焦喷嘴式生物质燃烧机，主要包括前部可更换套筒喷嘴、后部供料综合装置及底部配风辅助综合装置；主体采用双层套筒结构，其中内套筒用于气化燃烧、外套筒用于鼓风冷却保护。本发明专利技术提供的燃烧设备采用经济高效的旋转驳火清灰装置、结合三级多向立体式配风的喷嘴式结构设计，具有较强的环境及工况适用性、实用性，是一种清洁高效，节能环保、运行稳定、操作简便、防结焦且燃料适用性广泛的生物质热能应用技术，将为我国新型城镇化、农业现代化及各种中小型燃煤锅炉清洁能源改造提供可行的推广方案，预期能够带来显著的经济、社会效益。

Compact coke proof nozzle type biomass combustion machine

A compact anti coking nozzle type biomass combustion machine, mainly comprising a front sleeve replaceable nozzle, feeding device and integrated rear bottom air distribution auxiliary device; main body adopts the double-layer sleeve structure, wherein the inner sleeve and the outer sleeve used for gasification combustion blast cooling protection. The combustion device provided by the invention adopts efficient rotating barge fire cleaning equipment, combined with the nozzle structure design three different type air distribution, with the environment and working conditions of applicability, strong practicability, is a clean, efficient, energy saving, stable operation, simple operation, anti biomass thermal energy application technology coking fuel and wide applicability, will provide a feasible plan for the promotion of China's new urbanization, agricultural modernization and a variety of small and medium sized coal-fired boiler clean energy transformation, is expected to bring significant economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种紧凑型防结焦喷嘴式生物质燃烧机
本专利技术涉及一种简易结构紧凑型生物质燃烧机，尤其涉及一种通用紧凑防结焦旋转驳火清灰喷嘴式生物质燃烧机，属于生物质热能设备

技术介绍
近年随着传统化石能源的逐渐枯竭，能源危机及环境污染受到了社会越来越多的关注，因此在全球范围内探索、开发新型清洁替代能源已成为趋势。生物质能源技术以低污染、可持续、中性碳排放的独特性能受到普遍关注及认可；其中被称为“固体天燃气”的生物质颗粒成型燃料则是目前研究最深入、应用范围最广的一种生物质能源应用技术；与传统的化石燃料相比，生物质颗粒燃料不仅具有了生物质能源的全部优势且可以解决生物质能源的运输、储存问题，使用过程更加环保清洁，加工过程不产生二次污染，完全符合我国现今可持续发展和低碳转型的刚性需求；首先，基于颗粒燃料的高压缩体积及形状节省了大量储存空间，提高了能量密度，使单位体积的持续燃烧时间大幅增加，并有效降低了燃料的储运成本；其次，颗粒燃料具有较好的燃烧特性，易点燃，易燃尽，残碳量低，综合效率高；此外，生物质颗粒燃烧时有害及污染气体组分排放少，并通过碳循环实现了二氧化碳的“零排放”,是可再生能源品类中替代传统化石能源最为有效的途径。生物质燃烧机是一种目前得到普遍推广应用的通用型生物质颗粒燃料综合热能应用设备；该设备主要通过生物质气化、半气化及直燃技术，将以秸秆、林业三剩物等农林生物质为主要成分的燃料在高温下裂解燃烧，将通过光合作用储存在植物体内的碳氢能量释放出来，从而充分满足人们对于供暖，供热，燃气等生产生活能源使用需求。现今市场生物质成型燃料燃烧机通常采用绞龙上料、固定炉排及多级配风的技术形式，结构单一、造价不菲且应用过程中结焦结渣问题严重；较高的用户一次设备投入成本及较差的客户操作使用体验，严重限制了燃烧机设备的进一步推广及行业发展；一种新型、高效、稳定、防结焦、成本低廉的紧凑型生物质燃烧机被市场迫切需求。
技术实现思路
为了克服现有燃烧机产品燃烧运行持续稳定性差、易结焦结渣、设备成本投入高、装配体积庞大、工况适用性差等技术的不足，本专利技术提供一种采用喷嘴式设计、双层套管机构、绞龙上料结合旋转驳火清灰结构，设计了一种紧凑型、低成本、高效率喷嘴式生物质燃烧机；通过简化燃烧机结构降低设备投入成本，减少设备装配体积，通过采用绞龙上料联动旋转驳火清灰结构简化了装置、提高了燃料燃烧效率、杜绝了结焦、结渣，通过设计的一键化操作模式解放了操作人员精力，降低人工成本、加强了客户体验。同时风冷套筒炉膛结合旋转驳火清灰装置的专利技术和使用也大大提高了设备对于不同原料生物质颗粒的适用性，降低了燃料成本。为实现上述目的，本专利技术提出以下技术方案：本专利技术所涉及的一种紧凑型防结焦喷嘴式生物质燃烧机，其设计技术特征主要如下列所述。1）本燃烧机采用喷嘴式结构设计，使得生物质成型燃料像天然气一样便于与加热设备装配，设备主体主要包括前部可更换套筒喷嘴、后部供料综合装置及底部配风辅助综合装置。2）所述前部可更换套筒喷嘴主要由喷嘴内壁管、喷嘴外壁管、喷嘴外接法兰、旋转驳火清灰装置、套筒喷嘴连接法兰按照一定结构同心焊接形成，做为本设备的核心燃烧装置；其中喷嘴内壁管位于喷嘴外壁管内侧，两部分同心焊接固定于套筒喷嘴连接法兰上，套筒喷嘴连接法兰用于固定并支撑整个前部套筒喷嘴，并用于与后部配风联箱连接使用；喷嘴外接法兰同心焊接于喷嘴外壁管前端，用于与外部对接设备连接；旋转驳火清灰装置轴同心位于喷嘴内壁管中央，共同组成本设备的核心气化燃烧室，用于实现成型燃料的完全气化燃烧及放热，同时通过旋转驳火清灰装置不断旋转翻打、有效杜绝炉膛结焦并提高燃烧效率；喷嘴内壁管与喷嘴外壁管之间形成的间壁为冷却风间壁，主要用于通过风冷为喷嘴内壁管冷却降温、回收热量，从而有效提高了核心设备的使用寿命、降低做为炉膛的喷嘴内壁管材料要求，并有效提升了设备综合热效率。3）所述的后部供料综合装置主要为本设备系统提供持续的燃料供给、设备承载、供料及炉排转动动力等作用；主要包括燃烧机支架、料斗、进料套管、进料绞龙杆、转动电机、转动固定轴承及转轴轴承固定盒等部分零件组成。其中燃烧机支架用于支撑整个装置，料斗沿顶部焊接固定在本支架上，料斗下部开口处焊接固定进料套管，而进料绞龙杆同轴心固定于进料套管，料仓中的成型燃料在重力作用下通过下部口落入进料套管后被进料绞龙杆传送至后端气化燃烧室内进行燃烧放热；进料绞龙杆后部焊接旋转驳火清灰装置，其主要通过转动固定轴承固定于转轴轴承固定盒上，并通过同样固定于转轴轴承固定盒上的转动电机提供旋转动力，而固定有转动电机及转动固定轴承的转轴轴承固定盒直接紧固安装于进料套管尾部；其中转动电机轴中心、转动固定轴承中心、进料绞龙杆及旋转驳火清灰装置的轴心安装时要求同心共线。4）所述底部配风辅助综合装置用于为本设备提供各级配风、点火启动、观火、强制除渣等功能；其结构主要包括配风联箱、配风分风盒、鼓风机、强制除渣/观察口、点火配风管、点火加热棒、配风联箱连接法兰等组成；其中配风联箱为本部分核心零件，其前部通过套筒喷嘴连接法兰固定连接套筒喷嘴，后部通过进料套管与后部供料综合装置进行连接；点火配风管穿透配风联箱焊接固定在进料套管正下方，内部安装点火加热棒，通过点火加热棒预热助燃配风，从而点火引燃气化燃烧室内燃料；强制除渣/观察口同样穿透配风联箱焊接固定在进料套管下方左侧，主要用于观察燃烧室燃烧状态及必要时强制脱料除渣所使用；配风分风盒焊接在配风联箱下端，后端连接固定鼓风机，中间通过焊接连接管与点火配风管连接，提供点火助燃风。由鼓风机产生的助燃风进入配风分风盒被分为两个部分，主要部分经由配风分风盒引导进入配风联箱进行再次分配，另一部分风通过固定在配风分风盒内部挡风板引流下通过连接管进入点火配风管。5）所述的进入配风联箱的主助燃风在配风联箱中被再次分为多个部分，首先有少量配风经由进料套管壁上的孔洞进入进料套管内部，在起到气封防回火的同时反向进入气化燃烧室；配风联箱前面板布有大量孔洞用于多级配风，其中位于点火配风管位置的点火/助燃风口及分布在其两侧的主助燃配风口作为气化燃烧的一次配风，用于成型燃料的热解及固定碳燃烧；围绕在进料套管周边分布的一周孔洞为辅助助燃配风口作为气化燃烧二次风，主要用于挥发分燃烧；分布在最外侧且位于喷嘴内壁管及喷嘴外壁管之间的一周冷却风口作为三次风，主要用于冷却喷嘴内壁管保护气化燃烧室、回收喷嘴内壁管辐射热量，并为喷嘴出口处最终燃烧提供充分的燃烧助燃氧气。6）此外，所述的前部可更换套筒喷嘴在本设备结构中属于易损可更换件，其与后部供料综合装置采用活口法兰连接，用户可以依据自己的实际使用情况及时调整并更换新的套筒喷嘴，以实现设备使用寿命的延长。7）所述的旋转驳火清灰装置及进料绞龙杆采用同心同轴同速（旋转角速度）连接固定，使用统一的转动电机进行传动，转动轴采用单臂多点限位形式进行固定连接。8）所述燃烧机设备采用时间继电器（控制传动电机）及可控硅调压器（控制鼓风机）共同协调控制，采用一键式开关，通过运行参数同步拟合设定简化了客户使用难度及操作工作量。另外本专利技术提供技术特征还在于：所述生物质成型燃料被堆放与料斗中，料斗中的成型燃料在重力作用下落入进料套管上方，在进料绞龙杆的推动下穿过配风联箱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种紧凑型防结焦喷嘴式生物质燃烧机，采用分区气化裂解燃烧结合多级多向立体配风，喷嘴炉膛采用旋转驳火自清灰气化燃烧结构，其特征在于：部件主体采用分体式模块化安装结构，主要包括前部可更换套筒喷嘴、后部供料综合装置及底部配风辅助综合装置三大组成部分；所述的前部可更换套筒喷嘴主要由同心且一端对齐焊接于套筒喷嘴连接法兰（23）上且内部安装固定旋转驳火清灰装置（04）的喷嘴内壁管（01），及前端焊接有喷嘴外接法兰（03）的喷嘴外壁管（02）共同组成，喷嘴内壁管（01）内部作为气化燃烧室（22），喷嘴内壁管（01）及喷嘴外壁管（02）形成的间壁作为冷却风间壁（17）;所述的后部供料综合装置主要由燃烧机支架（08）、料斗（09）、进料套管（11）、进料绞龙杆（12）、转动电机（15）、转动固定轴承（16）及转轴轴承固定盒（25）组成，其中料斗（09）焊接固定在燃烧机支架（08）上，进料套管（11）焊接于料斗（09）下部，转轴轴承固定盒（25）通过丝扣固定在进料套管（11）后部，转动电机（15）固定在转轴轴承固定盒（25）后部，转动固定轴承（16）固定在转轴轴承固定盒（25）内部，进料绞龙杆（12）同心同轴于进料绞龙杆（12）、转动电机（15）轴、转动固定轴承（16）及转轴轴承固定盒（25）固定孔，采用多点悬臂固定;所述的底部配风辅助综合装置主要由配风联箱（05）、配风分风盒（06）、鼓风机（07）、强制除渣/观察口（10）、点火配风管（13）、点火加热棒（14）、配风联箱连接法兰（24）组成，其中配风联箱（05）作为该部分的核心部件，配风联箱连接法兰（24）焊接在其前侧与可更换套筒喷嘴的套筒喷嘴连接法兰（23）进行连接固定，后面板中心通过焊接进料套管（11）与后部供料综合装置进行连接，点火配风管（13）穿管焊接在进料套管（11）下端，强制除渣/观察口（10）穿管焊接在点火配风管（13）左侧，配风分风盒（06）焊接在配风联箱（05）正下端，同时配风分风盒（06）及点火配风管（13）之间采用连接管送风，而鼓风机（07）安装固定于配风分风盒（06）下部接口上。...

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型防结焦喷嘴式生物质燃烧机，采用分区气化裂解燃烧结合多级多向立体配风，喷嘴炉膛采用旋转驳火自清灰气化燃烧结构，其特征在于：部件主体采用分体式模块化安装结构，主要包括前部可更换套筒喷嘴、后部供料综合装置及底部配风辅助综合装置三大组成部分；所述的前部可更换套筒喷嘴主要由同心且一端对齐焊接于套筒喷嘴连接法兰（23）上且内部安装固定旋转驳火清灰装置（04）的喷嘴内壁管（01），及前端焊接有喷嘴外接法兰（03）的喷嘴外壁管（02）共同组成，喷嘴内壁管（01）内部作为气化燃烧室（22），喷嘴内壁管（01）及喷嘴外壁管（02）形成的间壁作为冷却风间壁（17）;所述的后部供料综合装置主要由燃烧机支架（08）、料斗（09）、进料套管（11）、进料绞龙杆（12）、转动电机（15）、转动固定轴承（16）及转轴轴承固定盒（25）组成，其中料斗（09）焊接固定在燃烧机支架（08）上，进料套管（11）焊接于料斗（09）下部，转轴轴承固定盒（25）通过丝扣固定在进料套管（11）后部，转动电机（15）固定在转轴轴承固定盒（25）后部，转动固定轴承（16）固定在转轴轴承固定盒（25）内部，进料绞龙杆（12）同心同轴于进料绞龙杆（12）、转动电机（15）轴、转动固定轴承（16）及转轴轴承固定盒（25）固定孔，采用多点悬臂固定;所述的底部配风辅助综合装置主要由配风联箱（05）、配风分风盒（06）、鼓风机（07）、强制除渣/观察口（10）、点火配风管（13）、点火加热棒（14）、配风联箱连接法兰（24）组成，其中配风联箱（05）作为该部分的核心部件，配风联箱连接法兰（24）焊接在其前侧与可更换套筒喷嘴的套筒喷嘴连接法兰（23）进行连接固定，后面板中心通过焊接进料套管（11）与后部供料综合装置进行连接，点火配风管（13）穿管焊接在进料套管（11）下端，强制除渣/观察口（10）穿管焊接在点火配风管（13）左侧，配风分风盒（06）焊接在配风联箱（05）正下端，同时配风分风盒（06）及点火配风管（13）之间采用连接管送风，而鼓风机（07）安装固定于配风分风盒（06）下部接口上。2.根据权利要求书1所述的一种紧凑型防结焦喷嘴式生物质燃烧机，其特征在于：所述的燃烧机装置采用双层套管喷嘴型气化燃烧室结构作为反应炉膛，并在其内部完成成型燃料的预热、热解、气化及燃烧放热；喷嘴采用进料绞龙杆（12）间歇上料，并使用旋转驳火清灰装置（04）及底部一次配风吹扫作为反应动力，具有良好的防结焦效果及较高的燃烧效率。3.根据权利要求书1所述的一种紧凑型防结焦喷嘴式生物质燃烧机，其特征在于：所述燃烧机装置采用进料绞龙杆（12）及旋转驳火清灰装置（04）联动式结构，并结合底部一次风吹扫推动燃料层在燃烧机内部完成动态反应，即成型燃料在气化燃烧室（22）上的动态反应是在旋转驳火清灰装置（04）翻拨及底部一次风吹扫下共同实现；其中旋转驳火清灰装置（04）同心焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锋，杨天坤，史海廷，
申请(专利权)人：联合优发生物质能源徐州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32