專利名稱：燃燒生物質(zhì)氣化氣的漸擴(kuò)預(yù)混多孔介質(zhì)燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能利用可再生能源生物質(zhì)的燃燒器，特別涉及一種燃燒生物質(zhì)氣化氣的漸擴(kuò)預(yù)混多孔介質(zhì)燃燒器，屬于燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)能源是通過(guò)綠色植物的光合作用將太陽(yáng)輻射的能量以一種生物質(zhì)形式固定下來(lái)的能源。生物質(zhì)能源作為可再生能源，能夠部分緩解人類對(duì)其它不可再生資源的依賴。與燃煤比較，生物質(zhì)燃料揮發(fā)分含量高、熱解速度快、能量密度小、燃燒時(shí)易結(jié)渣、 對(duì)金屬設(shè)備有腐蝕等特點(diǎn)。采用現(xiàn)有設(shè)備直接改燒生物質(zhì)燃料時(shí)，由于原設(shè)備的設(shè)計(jì)燃料與生物質(zhì)的性質(zhì)差別較大，往往存在設(shè)備出力不夠、燃燒不穩(wěn)定等問(wèn)題，其原因在于燃煤鍋爐的爐膛較小，導(dǎo)致生物質(zhì)局部揮發(fā)分燃燒不充分、易裂解為不易燃燒的碳黑粒子，從而出現(xiàn)冒黑煙現(xiàn)象，且生物質(zhì)灰分易結(jié)渣、對(duì)換熱器有腐蝕等弊病，基本上不能正常運(yùn)行。針對(duì)生物質(zhì)燃料存在的這些缺陷，人們對(duì)生物質(zhì)鍋爐進(jìn)行了一定的改進(jìn)。如公開(kāi)了一種能夠燃燒各種生物質(zhì)燃料的鍋爐，但其僅僅采用一般流化床技術(shù)，雖然較好地考慮了生物質(zhì)燃料的燃燒特性，熱效率能達(dá)到80%以上，但仍易于在爐膛出口的高溫對(duì)流受熱面發(fā)生結(jié)渣。還公開(kāi)一種生物質(zhì)能燃料鍋爐，在鍋爐的給料口下方增加了與送風(fēng)機(jī)相連的二次風(fēng)管，其燃燒方式為層燃和一定程度的懸浮燃燒，但仍以層燃為主，且二次風(fēng)為常溫的冷風(fēng)，爐內(nèi)溫度波動(dòng)較大，抑制了灰顆粒進(jìn)入下一燃燒區(qū)域，也不能實(shí)現(xiàn)充分的燃燒。另有一種二次送風(fēng)生物質(zhì)燃燒器，但其設(shè)計(jì)理念為初步的先氣化后燃燒的二次燃燒方式。而相關(guān)生物質(zhì)沸騰氣化燃燒的裝置，雖明確了先氣化后燃燒的二次燃燒方式，但沒(méi)有考慮氣化氣和半焦的燃燒速率的問(wèn)題，所以有可能存在點(diǎn)火不穩(wěn)定及煙氣灰分含量高的缺陷。生物質(zhì)的種類繁多，總體上揮發(fā)份含量高，灰份的差異性較大。易于熱解，揮發(fā)份含量高的特點(diǎn)適于生物質(zhì)的氣化利用技術(shù)，但單純的利用生物質(zhì)氣化技術(shù)，由于燃燒熱值低使得燃燒不穩(wěn)定，同時(shí)氣化氣焦油含量高，使用普通的燃燒器，較難達(dá)到較高的燃燒效率，煙氣中焦油含量過(guò)高。綜上所述，在生物質(zhì)燃燒利用方面，考慮燃料與煤的差異性，對(duì)燃燒器的設(shè)計(jì)是必須的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，考慮了生物質(zhì)氣化氣焦油含量高及燃燒熱值低的問(wèn)題，提供了一種燃燒生物質(zhì)氣化氣的漸擴(kuò)預(yù)混多孔介質(zhì)燃燒器，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的燃燒器對(duì)生物質(zhì)燃料，很難達(dá)到較高的燃燒效率，煙氣中焦油含量過(guò)高的問(wèn)題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是設(shè)置漸擴(kuò)管，漸擴(kuò)管內(nèi)填充具有催化作用的多孔介質(zhì)，漸擴(kuò)管外包覆加熱器，漸擴(kuò)管整體埋于保溫層中；漸擴(kuò)管入口裝有擴(kuò)容室，擴(kuò)容室中裝有防止回火件及均流板；擴(kuò)容室入口接有預(yù)混管。所述的漸擴(kuò)管至少為一個(gè)。
所述的多孔介質(zhì)為陶瓷球。所述的加熱器為陶瓷履帶加熱器。所述的保溫層為蜂窩形。所述的防止回火件為泡沫陶瓷。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果是本發(fā)明由于采用了多孔介質(zhì)預(yù)混過(guò)濾燃燒方式，火焰集中在多孔介質(zhì)內(nèi)，燃燒區(qū)域溫度可顯著高于絕熱溫度，同時(shí)由于多孔介質(zhì)良好的導(dǎo)熱和輻射性能，使得火焰區(qū)域拓寬，有利于焦油裂解，從而使排煙中焦油含量大大降低， 燃燒效率得到提高；漸擴(kuò)的布置方式及陶瓷履帶加熱器的布置可以將火焰穩(wěn)定在燃燒器內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)多孔介質(zhì)預(yù)混過(guò)濾燃燒方式。多組漸擴(kuò)管的設(shè)計(jì)方法可以減少每個(gè)漸擴(kuò)管的橫截面，從而降低火焰偏斜不穩(wěn)定的程度，提高了火焰的穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明完善了生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化途徑和利用率。其技術(shù)要點(diǎn)是所述的漸擴(kuò)管組可以防止火焰傾斜等不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象，同時(shí)漸擴(kuò)的橫截面可以有效防止火焰吹出燃燒器外，從而提高燃燒器的功率和工作范圍，適應(yīng)燃燒器的負(fù)荷和工況變化。加熱器可用于初始預(yù)熱點(diǎn)火、穩(wěn)燃的作用，進(jìn)一步將火焰穩(wěn)定在漸擴(kuò)管內(nèi)；擴(kuò)容室具有燃?xì)饬髁孔晕艺{(diào)節(jié)功能，防止并列的漸擴(kuò)管負(fù)荷過(guò)小而熄火或負(fù)荷過(guò)大； 生物質(zhì)氣化氣在本燃燒器中可以實(shí)現(xiàn)超絕熱燃燒，極大地?cái)U(kuò)展了燃料貧可燃極限，可實(shí)現(xiàn)熱值極低的燃料穩(wěn)定燃燒。同時(shí)由于多孔介質(zhì)良好的導(dǎo)熱和輻射性能，使得火焰區(qū)域拓寬， 有利于加速焦油的裂解燃燒，提高了燃燒效率。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

圖1為生物質(zhì)氣化氣混粉燃燒器整體圖。圖中，1、燃?xì)馊肟冢?、空氣入口，3、均流板，4、保溫層，5、加熱器，6、陶瓷球。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例根據(jù)圖1詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用生物質(zhì)氣化氣與空氣混合的預(yù)混燃燒方式，包括多組漸擴(kuò)管和多孔介質(zhì)組成的燃燒裝置、陶瓷履帶加熱器、擴(kuò)容室、均流板和預(yù)混管。漸擴(kuò)管內(nèi)填充具有催化作用的陶瓷球6作為多孔介質(zhì)，漸擴(kuò)管外包覆陶瓷履帶加熱器5，漸擴(kuò)管整體埋于蜂窩形保溫層4中；漸擴(kuò)管入口裝有擴(kuò)容室，擴(kuò)容室中裝有防止回火的泡沫陶瓷件及均流板3 ；擴(kuò)容室入口接有用以混合氣化氣及空氣的預(yù)混管。其中，預(yù)混管與擴(kuò)容室相連，預(yù)混管進(jìn)入的空氣量通過(guò)煙氣的含氧量值來(lái)確定；對(duì)于焦油含量低，著火溫度低的生物質(zhì)氣化氣，可以調(diào)低陶瓷履帶加熱器的預(yù)熱溫度，對(duì)于焦油含量高，著火溫度高的生物質(zhì)氣化氣，需要調(diào)高加熱器的預(yù)熱溫度，用以裂解焦油并燃
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權(quán)利要求
1.燃燒生物質(zhì)氣化氣的漸擴(kuò)預(yù)混多孔介質(zhì)燃燒器，其特征在于設(shè)置漸擴(kuò)管，漸擴(kuò)管內(nèi)填充具有催化作用的多孔介質(zhì)，漸擴(kuò)管外包覆加熱器，漸擴(kuò)管整體埋于保溫層中；漸擴(kuò)管入口裝有擴(kuò)容室，擴(kuò)容室中裝有防止回火件及均流板；擴(kuò)容室入口接有預(yù)混管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒生物質(zhì)氣化氣的漸擴(kuò)預(yù)混多孔介質(zhì)燃燒器，其特征在于所述的漸擴(kuò)管至少為一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒生物質(zhì)氣化氣的漸擴(kuò)預(yù)混多孔介質(zhì)燃燒器，其特征在于所述的多孔介質(zhì)為陶瓷球。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒生物質(zhì)氣化氣的漸擴(kuò)預(yù)混多孔介質(zhì)燃燒器，其特征在于所述的加熱器為陶瓷履帶加熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒生物質(zhì)氣化氣的漸擴(kuò)預(yù)混多孔介質(zhì)燃燒器，其特征在于所述的保溫層為蜂窩形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒生物質(zhì)氣化氣的漸擴(kuò)預(yù)混多孔介質(zhì)燃燒器，其特征在于所述的防止回火件為泡沫陶瓷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃燒生物質(zhì)氣化氣的漸擴(kuò)預(yù)混多孔介質(zhì)燃燒器。設(shè)置漸擴(kuò)管，漸擴(kuò)管內(nèi)填充具有催化作用的多孔介質(zhì)，漸擴(kuò)管外包覆加熱器，漸擴(kuò)管整體埋于保溫層中；漸擴(kuò)管入口裝有擴(kuò)容室，擴(kuò)容室中裝有防止回火件及均流板；擴(kuò)容室入口接有預(yù)混管。本發(fā)明可防止火焰傾斜等不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象，可有效防止火焰吹出燃燒器外，提高了燃燒器的功率和工作范圍，適應(yīng)燃燒器的負(fù)荷和工況變化。并具有燃?xì)饬髁孔晕艺{(diào)節(jié)功能，防止并列的漸擴(kuò)管負(fù)荷過(guò)小而熄火或負(fù)荷過(guò)大；生物質(zhì)氣化氣在本燃燒器中可以實(shí)現(xiàn)超絕熱燃燒，極大地?cái)U(kuò)展了燃料貧可燃極限，可實(shí)現(xiàn)熱值極低的燃料穩(wěn)定燃燒。同時(shí)火焰區(qū)域拓寬，有利于加速焦油的裂解燃燒，提高了燃燒效率。
文檔編號(hào)F23D14/82GK102418927SQ20111042927
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者史俊瑞, 徐有寧, 王樹(shù)群, 薛治家, 趙寶珠 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)工程學(xué)院