生物質(zhì)高效旋風(fēng)燃燒器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及生物質(zhì)高效旋風(fēng)燃燒器。該燃燒器融合高效旋風(fēng)除塵技術(shù)，在燃燒過程清除煙塵，使煙塵回歸燃燒過程；具有高效燃燒、高效除塵、并凈化火焰的卓越性能，解決了生物質(zhì)的原樣燃燒、原地利用的技術(shù)難題。利用該燃燒器能夠輕易地組成水冷爐、風(fēng)冷爐、熱風(fēng)助燃爐，為工業(yè)窯爐和生活鍋爐提供熱源，或者直接構(gòu)成熱水爐和導(dǎo)熱油爐。
【專利說明】生物質(zhì)高效旋風(fēng)燃燒器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物質(zhì)燃燒與除塵設(shè)備，尤其是高效燃燒和高效除塵融合一體的生物質(zhì)旋風(fēng)燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]植物通過光合作用產(chǎn)生的生物質(zhì)能的總量每年1400?1800億噸，相當(dāng)于目前世界每年總能耗的10倍。它的有效利用，對于人類社會的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。
[0003]根據(jù)國家能源局統(tǒng)計，2009年我國能源消耗量達21.46億噸標準油，占全球能源消耗總量的19.22%，是世界第二大能源消費國?；茉纯萁呒捌淙紵廴?，已經(jīng)成為我國經(jīng)濟與社會發(fā)展的重大問題。因此國家鼓勵發(fā)展生物質(zhì)能源行業(yè)，緩解能源短缺和環(huán)境污染的壓力。
[0004]生物質(zhì)能的能量密度低，資源分布廣，收集、搬運、粉碎、造粒、儲存等引起的能源消耗和成本發(fā)生，妨礙了生物質(zhì)能的充分利用。因此“原地原樣利用”是出路。
[0005]根據(jù)《"十一五"十大重點節(jié)能工程實施意見》，我國的工業(yè)鍋爐每年耗煤約4億噸，工業(yè)窯爐每年消耗煤約3億噸。水泥、石灰、陶瓷、玻璃、鍛打、壓延、造紙、化纖和烘干，既是鍋爐或窯爐的用戶，也是能耗大戶和排污大王。他們散布在廣袤的生物質(zhì)能產(chǎn)地，為“原地利用”奠定了基礎(chǔ)。
[0006]要想原地利用，就要滿足上述用戶要求。例如，陶瓷窯爐用火要求無煙，糧食干燥用火要求無塵，鍛壓爐火要求高溫，等等。然而，實現(xiàn)生物質(zhì)燃燒火焰的無煙、無塵和高溫，是困難的，也沒有找到相關(guān)文獻。
[0007]“原樣利用”就更難了。生物質(zhì)的個體差異較大，小的有稻殼和鋸屑，大的有玉米秸桿和樹木枝椏；干的含水率僅有百分之十幾，濕的含水率高達百分之幾十；要想不分大小、粗細、長短、干濕“通吃”，是困難的。
[0008]以前的主流利用方法是“氣化”，然后燃燒氣體。由于焦油危害不得不先除焦后燃燒。除焦的方法是洗滌和過濾。經(jīng)過洗滌過濾的冷氣，顯熱盡失，潛熱損失；熱焓下降，燃燒性能降低；著火界限縮小，點火性能降低；排放焦油污水，造成環(huán)境污染；冷氣仍然含有焦油，管道和閥門照舊被堵塞；清濾設(shè)備的購置費和維護費，高于氣化設(shè)備，顯得很不經(jīng)濟。
[0009]現(xiàn)在的主流利用方法轉(zhuǎn)向了“燃燒”。盡管直接燃燒的溫度較低，應(yīng)用領(lǐng)域受限，畢竟避免了焦油的危害和浪費，減少了生物質(zhì)能的浪費。
[0010]生物質(zhì)的直接燃燒方法包括旋風(fēng)燃燒，火床燃燒，火室燃燒，沸騰床燃燒。中國專利文獻201010562104.3、201110148519.0和201120467136.5公布的生物質(zhì)粉體燃燒器，就是三例燃燒室軸向分布多個旋風(fēng)口的旋風(fēng)燃燒器。
[0011]典型的旋風(fēng)燃燒器，具有一個產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流場的燃燒室。進入燃燒室的粉體燃料，在旋轉(zhuǎn)流場的離心力的作用下快速分層。外層是較粗的粉料，附著在燃燒壁上燃燒，叫做附壁燃燒；內(nèi)層是較細小的粉末，漂浮在燃燒壁附近燃燒，叫做懸浮燃燒；它們在燃燒壁的阻滯作用下，緩慢旋進，快速燃燒。從切向送入燃燒室的風(fēng)，是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流暢的角動量。燃燒室軸向多處開口送風(fēng)，必然導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)流場擾動，縮短燃料在燃燒室滯留時間，造成燃料燃燒不凈；必然導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)流場紊亂，燃料和爐渣的短路逃逸，造成燃料浪費和環(huán)境污染；必然導(dǎo)致風(fēng)口冷凝，造成結(jié)渣堵塞，迫使停爐除渣。
[0012]由于燃料粒徑分布較散，以及爐溫和流速的波動，總是存在一些炭粒抵達燃燒室末端以后尚未徹底燒成灰燼，便隨火風(fēng)一起排除燃燒室，造成了燃料浪費和粉塵污染。
[0013]中國專利文獻96214166.6公布的水煤漿旋風(fēng)式圓柱形燃燒爐，上部是除塵器，下部是燃燒器，將除塵器和燃燒器上下串聯(lián)使用；串聯(lián)的各技術(shù)特征之間在功能上沒有相互作用關(guān)系。
[0014]中國專利文獻200920070838.2公布的內(nèi)置獨立旋風(fēng)除塵器的吹風(fēng)氣化燃燒爐，
是除塵器和燃燒器的組合，除塵器負責(zé)含塵煙氣除塵，燃燒器負責(zé)無塵煙氣燃燒，組合沒有產(chǎn)生新的功能。
[0015]中國專利文獻201010562104.3公布的旋風(fēng)除灰生物質(zhì)氣化燃燒器，其權(quán)利要求書和說明書指出:“風(fēng)和燃料一起從進料管送進燃燒室，形成的旋風(fēng)供給燃燒并分離灰渣，制成干凈的生物質(zhì)燃氣”。“由于一次風(fēng)是切向進入燃燒室的，因此會在圓筒形燃燒室內(nèi)形成旋風(fēng)，在旋風(fēng)離心力作用下，燃燒生成的灰被分離并下沉于燃燒室的底部，干凈生物質(zhì)燃氣則通過出氣管進入鍋爐”。據(jù)此分析:灰渣沉于燃燒室的底部，表明旋風(fēng)速度過低，旋轉(zhuǎn)動能不足；在燃燒室內(nèi)造氣，在燃燒室外燃氣，減少了燃燒室內(nèi)的助燃空氣，降低了旋流速度，灰渣自然沉淀在燃燒室的底部；打開爐蓋清除灰渣，燃燒過程必須中斷，重啟問題重復(fù)出現(xiàn)；在高溫氣氛中，燃料分子的熱運動能增大，導(dǎo)致晶相組織改變，由晶相變成液相，由固體變成熔體，由固態(tài)變成液態(tài)，粘接在燃燒壁上難以清除；灰渣沉淀在燃燒室的底部，造成燃燒室失圓，旋轉(zhuǎn)流場失態(tài)，離心分離失效，燃氣難得干凈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:1.解決生物質(zhì)粉碎造粒問題，提供生物質(zhì)的原樣利用的技術(shù)解決方案；2.解決生物質(zhì)火焰的煙塵問題，提供生物質(zhì)的原地利用的技術(shù)解決方案；3.解決火焰溫度相應(yīng)較低問題，提供應(yīng)用領(lǐng)域拓展的技術(shù)解決方案；4.解決現(xiàn)有燃燒器的技術(shù)缺陷，提供簡單、可靠、經(jīng)濟的技術(shù)解決方案。
[0017]所述技術(shù)解決方案是:提供一種生物質(zhì)高效旋風(fēng)燃燒器，其特征與高效旋風(fēng)除塵技術(shù)融合；在燃燒過程清除煙塵，使煙塵回歸燃燒過程，實現(xiàn)高效燃燒、高效除塵、并凈化火焰。
[0018]一個優(yōu)選的技術(shù)解決方案是:所述燃燒器有截錐形回流燃燒筒，燃燒筒的大端有出火管，小端有排灰孔；螺旋管繞著出火管伸進燃燒筒，排灰孔連接分離器；分離器可以是除塵碟、除塵囊、除塵袋或除塵箱。
[0019]又一個優(yōu)選的技術(shù)解決方案是:所述燃燒器有截錐形回流燃燒筒，燃燒筒的大端有出火管，小端有排灰孔；出火管邊有切向通孔，排灰孔連接分離器；分離器可以是除塵碟、除塵囊、除塵袋或除塵箱。
[0020]又一個優(yōu)選的技術(shù)解決方案是:所述燃燒器有截錐形軸流燃燒筒，燃燒筒的一端是出火口和除塵環(huán)，除塵環(huán)下有出灰孔，另一端有切向通孔。
[0021]又一個優(yōu)選的技術(shù)解決方案是:所述燃燒器有截錐形軸流燃燒筒，燃燒筒的一端是出火口和除塵環(huán)，除塵環(huán)下有出灰孔，另一端有切向通孔和軸向通孔，以及軸向通孔內(nèi)的炭化筒。
[0022]又一個優(yōu)選的技術(shù)解決方案是:所述燃燒器有圓柱形軸流燃燒筒，燃燒筒的一端是出火口和除塵環(huán)，除塵環(huán)下有出灰孔，另一端有切向通孔。
[0023]又一個優(yōu)選的技術(shù)解決方案是:所述燃燒器有圓柱形軸流燃燒筒，燃燒筒的一端是出火口和除塵環(huán)，除塵環(huán)下有出灰孔，另一端有切向通孔和整流子。
[0024]又一個優(yōu)選的技術(shù)解決方案是:所述燃燒器有圓柱形軸流燃燒筒，燃燒筒的一端是出火口和除塵環(huán)，除塵環(huán)下有出灰孔，另一端是螺旋管繞著整流子伸進燃燒筒。
[0025]又一個優(yōu)選的技術(shù)解決方案是:所述燃燒器有圓柱形軸流燃燒筒，燃燒筒的一端是出火口和除塵環(huán)，另一端有螺旋管繞著整流子伸進燃燒筒。
[0026]又一個優(yōu)選的技術(shù)解決方案是:所述燃燒器有圓柱形軸流燃燒筒，燃燒筒的一端是出火口及除塵環(huán)，另一端有旋風(fēng)子和切向通孔。
[0027]又一個優(yōu)選的技術(shù)解決方案是:所述燃燒器還有點火器、傳感器、火焰控制器、防爆泄爆孔或/和助燃空氣補給孔；出火管或者出火口可以移動。
[0028]又一個優(yōu)選的技術(shù)解決方案是:所述燃燒器的燃燒筒的外部有換熱盤管和相應(yīng)結(jié)構(gòu)，組成熱水爐或?qū)嵊蜖t。
[0029]又一個優(yōu)選的技術(shù)解決方案是:所述燃燒器的燃燒筒的外部有風(fēng)冷套筒和相應(yīng)結(jié)構(gòu)，組成熱風(fēng)助燃爐。
[0030]又一個優(yōu)選的技術(shù)解決方案是:所述燃燒器的燃燒筒的外部有熱水套筒和相應(yīng)結(jié)構(gòu)，組成熱水爐或水冷爐。
[0031]又一個優(yōu)選的技術(shù)解決方案是:所述燃燒器的燃燒筒的切向通孔有二個或三個燃料孔，構(gòu)成多種燃料混合燃燒爐。
[0032]本發(fā)明燃燒器的結(jié)構(gòu)特點及有益效果是:
[0033]融入高效旋風(fēng)除塵技術(shù)的生物質(zhì)高效旋風(fēng)燃燒器，如同高效旋風(fēng)除塵器，燃燒筒的軸線長，燃燒的歷程遠，強度高；因此爐膛溫度高，火焰溫度高，可燃濕料粗料，可以實現(xiàn)生物質(zhì)的“原樣利用”，解決人們一直渴望解決但始終未能獲得成功的技術(shù)難題。
[0034]融入高效旋風(fēng)除塵技術(shù)的生物質(zhì)高效旋風(fēng)燃燒器，其除塵性能和燃燒性能，比分體性能的總和更好。生物質(zhì)燃燒所需助燃空氣較少，因此輸送的風(fēng)量小，風(fēng)速低，阻力小，能耗少；送入風(fēng)量小，爐膛直徑小，旋流半徑小，離心分離好，附壁燃燒、附壁聚塵和煙塵回?zé)粡娀贿M入高溫燃燒筒的空氣，體積迅速膨脹，擠壓推進作用增強，旋流速度隨之加快，離心分離作用加大，附壁燃燒、附壁聚塵和煙塵回?zé)^而又被強化；如同高效旋風(fēng)除塵器，燃燒筒的軸線較長，爐膛溫度相應(yīng)升高，晶相組織隨之改變，粘滯凝聚性因此提高，附壁燃燒和附壁聚塵又進一步強化。附壁燃燒、附壁聚塵和煙塵回?zé)脑偃龔娀率谷紵鞯娜紵阅?、除塵性能和爐火純潔性顯著提高。由此可見，被融合的技術(shù)特征，不僅在功能上彼此支持，并且取得了新的技術(shù)效果。
[0035]融入高效旋風(fēng)除塵技術(shù)的生物質(zhì)高效旋風(fēng)燃燒器，如同高效旋風(fēng)除塵器，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，性能可靠，造價低廉，產(chǎn)生了預(yù)料不到的技術(shù)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】[0036]下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明。
[0037]約定生物質(zhì)高效旋風(fēng)燃燒器，簡稱為燃燒器。
[0038]約定附圖規(guī)則:一種燃燒器，附上一幅外形圖和一幅剖視圖；個別的附上一幅局部放大圖，置于剖視圖的一角；局部放大圖，指示放大標記，省略圖樣編號；外形圖的編號是奇數(shù)，剖視圖的編號是偶數(shù)，只有導(dǎo)熱油爐例外。
[0039]圖1至圖4，二種具有截錐形回流燃燒筒和螺旋管的燃燒器
[0040]圖5和圖6，一種種具有截錐形回流燃燒筒和切向管的燃燒器
[0041]圖7和圖8，一種具有截錐形軸流燃燒筒和固定的出火口的燃燒器
[0042]圖9和圖10，一種具有截錐形軸流燃燒筒和移動的出火口的燃燒器
[0043]圖11至圖14，二種具有截錐形軸流燃燒筒和炭化筒的燃燒器
[0044]圖15和圖16，一種具有截錐形軸流燃燒筒和置入除塵環(huán)的燃燒器
[0045]圖17和圖18，一種具有圓柱形軸流燃燒筒和三個切向通孔的燃燒器
[0046]圖19至圖22，二種具有圓柱形軸流燃燒筒和螺旋管的燃燒器
[0047]圖23和圖24，一種具有圓柱形軸流燃燒筒和炭化筒的燃燒器
[0048]圖25至圖28，二種具有圓柱形軸流燃燒筒和二道除塵環(huán)的燃燒器
[0049]圖29和圖30，一種具有圓柱形軸流燃燒筒和旋風(fēng)子燃燒器
[0050]圖31和圖32，一種截錐形回流燃燒筒的外部有換熱套筒的燃燒器
[0051]圖33和圖34，一種截錐形軸流燃燒筒的外部有換熱套筒的燃燒器
[0052]圖35和圖36，一種圓柱形軸流燃燒筒的外部有換熱套筒的燃燒器
[0053]圖37和圖38，一種應(yīng)用圓柱形軸流燃燒器的導(dǎo)熱油爐和爐芯
[0054]附圖標記:11_截錐形回流燃燒筒；12_螺旋管；13_出火管；14_排灰孔；15_切向管；21_截錐形軸流燃燒筒；22_出火口 ；23_出灰孔；24_除塵環(huán)；25_切向通孔；26_炭化筒；31_圓柱形軸流燃燒筒；32_整流子；33_旋風(fēng)子；41_爐體；42_盤管部件；43_分火盤；44-豎直盤管；45_螺旋盤管；51_內(nèi)筒；52_外筒；53_端蓋；54_分離器；55_引風(fēng)管；56_進風(fēng)管；57-鼓風(fēng)機
【具體實施方式】
[0055]下面的實施例，用于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員具體地理解本發(fā)明，不是限制本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0056]例1，二種具有截錐形回流燃燒筒11和螺旋管12的燃燒器。如圖1和圖4所示，二種燃燒器的區(qū)別特征是螺旋管12，前者只有一個螺旋管12，后者具有二個螺旋管12。二種燃燒器均有截錐形回流燃燒筒11，該燃燒筒的大端有出火管13，小端有排灰孔14 ;螺旋管12繞著出火管13伸進燃燒筒。工作前，預(yù)熱燃燒筒。工作時，鼓風(fēng)機將生物質(zhì)粉體及其助燃空氣分別或者混后經(jīng)過螺旋管12快速吹進燃燒筒；進入高溫燃燒筒的混合物，被迅速引燃，氣體隨之膨脹；混燃物利用鼓風(fēng)機賦予的動能，按照螺旋管12引導(dǎo)的路線高速旋轉(zhuǎn)，形成高溫高速旋轉(zhuǎn)流場；在旋流離心力的作用下，混燃物分層；粗粉貼著燃燒筒壁進行附壁燃燒，細粉靠近燃燒筒壁進行懸浮燃燒；位于旋流中心的煙塵，不斷被離心力分離出來，進行懸浮燃燒或者附壁下滑；隨著旋轉(zhuǎn)流場的軸線延伸，旋流分離作用越發(fā)顯著；到達截錐筒的火風(fēng)，被迫折回向上旋進，從出火管13噴出；滑到出灰孔23的粉塵，隨著少量火風(fēng)從出灰孔23旋出；到此結(jié)束了投料、燃燒、出火、除塵的過程。
[0057]例2，一種具有截錐形回流燃燒筒11和切向管15的燃燒器。如圖5和圖6所示，該燃燒器有截錐形回流燃燒筒11，燃燒筒的大端有出火管13，小端有排灰孔14 ;出火管13邊有切向通孔和切向管15通向燃燒筒。本例燃燒器與例I燃燒器的結(jié)構(gòu)區(qū)別在于螺旋管12和切向管15 ;工作區(qū)別在于前者是螺旋管12引導(dǎo)混合物旋轉(zhuǎn)并形成旋轉(zhuǎn)流場，后者是混合物擠壓推進形成旋轉(zhuǎn)流場，其他工作過程相同。
[0058]例3，一種種具有截錐形軸流燃燒筒21和固定的出火口 22的燃燒器。如圖7和圖8所示，該燃燒器有截錐形軸流燃燒筒21，燃燒筒的大端有出火口 22和除塵環(huán)24，小端有切向通孔25 ;除塵環(huán)24下有出灰孔23排出灰塵。工作前，預(yù)熱燃燒筒。工作時，鼓風(fēng)機將生物質(zhì)粉體及其助燃空氣之混合物，經(jīng)過切向通孔25快速吹進燃燒筒；進入高溫燃燒筒的混合物，被迅速引燃，氣體隨之膨脹；混燃物利用鼓風(fēng)機賦予的動能，沿著切向擠壓推進形成高溫高速旋轉(zhuǎn)流場；在旋流離心力的作用下，混燃物分層；粗粉貼著燃燒筒壁進行附壁燃燒，細粉靠近燃燒筒壁進行懸浮燃燒；位于旋流中心的煙塵，不斷被離心力分離出來，進行懸浮燃燒或者附壁滑行；隨著旋轉(zhuǎn)流場的軸線延伸，旋流中心的火風(fēng)越發(fā)干凈；接近出火口 22時，旋流中心的火風(fēng)從出火口 22噴出，旋流外環(huán)的灰塵被除塵環(huán)24分割下來，沿著出灰孔23落下；到此結(jié)束了投料、燃燒、出火、除塵的過程。
[0059]例4，一種具有截錐形軸流燃燒筒21和移動的出火口 22的燃燒器。如圖9和圖10所示，該燃燒器有截錐形軸流燃燒筒21，燃燒筒的大端有移動的出火口 22和除塵環(huán)24，除塵環(huán)24下有出灰孔23 ;燃燒筒的小端有切向通孔25。移動的出火口 22可以沿著軸向移動，從而改變除塵環(huán)24的除塵間隙和除塵效率。工作過程如同例3所述。
[0060]例5，二種具有截錐形軸流燃燒筒21和炭化筒26的燃燒器。如圖11和圖14所示，二種燃燒器的區(qū)別特征是燃燒筒和除塵環(huán)24，前者的燃燒筒有圓柱段，除塵環(huán)24有一道是置入的。二種燃燒器均有截錐形軸流燃燒筒21，燃燒筒的大端有出火口 22和除塵環(huán)24，除塵環(huán)24下有出灰孔23 ;小端有切向通孔25和軸向通孔，軸向通孔嵌套著炭化筒26。工作前，預(yù)置秸桿連續(xù)輸送機；預(yù)熱燃燒筒和炭化筒26。工作時，輸送機將秸桿均衡連續(xù)地推進炭化筒26，塞滿軸向通孔；炭化筒26和軸向通孔內(nèi)秸桿，因受熱而干燥、氣化；鼓風(fēng)機將助燃空氣經(jīng)切向通孔25吹向炭化筒26，與燃氣和蒸汽混合，發(fā)生燃燒反應(yīng)；留在炭化筒26端部的火炭，促使后來的秸桿燃燒；逸出炭化筒26的炭粒，混入混合氣體；混合氣體利用鼓風(fēng)機賦予的動能，攜帶炭粒沿著切向擠壓推進，形成高溫高速旋轉(zhuǎn)流場；在旋流離心力的作用下，炭粒進行附壁燃燒，炭粉進行懸浮燃燒；位于旋流中心的煙塵，不斷被離心力分離出來，進行懸浮燃燒或者附壁滑行；隨著旋轉(zhuǎn)流場的軸線延伸，旋流中心的火風(fēng)越發(fā)干凈；接近出火口 22時，旋流中心的火風(fēng)從出火口 22噴出，旋流外環(huán)的灰塵，被除塵環(huán)24分割下來，沿著出灰孔23落下；到此結(jié)束了送料、燃燒、出火、除塵的過程，實現(xiàn)了秸桿的原樣燃燒。
[0061]例6，一種具有截錐形軸流燃燒筒21、置入除塵環(huán)24和炭化筒26的燃燒器。如圖15和圖16所示，該燃燒器有截錐形軸流燃燒筒21，該燃燒筒的小端有出火口 22和置入的除塵環(huán)24，置入的除塵環(huán)24下有出灰孔23 ;大端有切向通孔25和軸向通孔，軸向通孔嵌套著炭化筒26。工作過程如同例5所述。
[0062]例7，一種具有圓柱形軸流燃燒筒31和三個切向通孔25的燃燒器。如圖17和圖18所示，該燃燒器有圓柱形軸流燃燒筒31，燃燒筒的一端是出火口 22和除塵環(huán)24，除塵環(huán)24下有出灰孔23 ;另一端有三個切向通孔25，分別輸送生二種生物質(zhì)粉體及其助燃空氣，或者分別輸送三種混合物。工作前，預(yù)熱燃燒筒。工作時，鼓風(fēng)機將生物質(zhì)粉體及其助燃空氣分別或者混合經(jīng)過切向通孔25快速吹進燃燒筒；接著如同例3所述完成工作過程。
[0063]例8，二種具有圓柱形軸流燃燒筒31和螺旋管12的燃燒器。如圖19和圖22所示，二種燃燒器的區(qū)別特征是螺旋管12 ;前者只有一個螺旋管12，后者具有二個螺旋管12。二種燃燒器均有圓柱形軸流燃燒筒31，燃燒筒的一端是出火口 22和除塵環(huán)24，除塵環(huán)24下有出灰孔23 ;另一端有螺旋管12繞著整流子32伸進燃燒筒，生物質(zhì)粉體及其助燃空氣經(jīng)過螺旋管12吹進高溫燃燒筒，接著如同例3所述完成工作過程。
[0064]例9，一種具有圓柱形軸流燃燒筒31和炭化筒26的燃燒器。如圖23和圖24所示，該燃燒器有圓柱形軸流燃燒筒31，燃燒筒的一端有出火口 22和除塵環(huán)24，除塵環(huán)24下有出灰孔23 ;另一端有切向通孔25和軸向通孔，軸向通孔嵌套著炭化筒26。工作過程如同例5所述。
[0065]例10，二種具有圓柱形軸流燃燒筒31和二道除塵環(huán)24的燃燒器。如圖25和圖28所示，二種燃燒器的區(qū)別特征是螺旋管12，前者只有一個螺旋管12，后者具有二個螺旋管12。二種燃燒器均有圓柱形軸流燃燒筒31，燃燒筒的一端是出火口 22和除塵環(huán)24，另一端有螺旋管12繞著整流子32伸進燃燒筒。工作前，預(yù)熱燃燒筒。工作時，鼓風(fēng)機將生物質(zhì)粉體及其助燃空氣之混合物，經(jīng)過螺旋管12快速吹進高溫燃燒筒；進入高溫燃燒筒的混合物，被迅速引燃；混燃物利用鼓風(fēng)機賦予的動能，按照螺旋管12引導(dǎo)的路線高速旋轉(zhuǎn)，形成高溫高速旋轉(zhuǎn)流場；在旋流離心力作用下，混燃物分層；粗粉附壁燃燒，細粉懸浮燃燒?’位于旋流中心的煙塵，不斷被離心力分離出來，進行懸浮燃燒；隨著旋轉(zhuǎn)流場的軸線延伸，旋流中心的火風(fēng)越發(fā)干凈；到達出火口 22時，旋流中心的火風(fēng)從出火口 22噴出，旋流外環(huán)的灰塵被前后二道除塵環(huán)24分離出來， 拋到燃燒筒外；到此結(jié)束了投料、燃燒、出火、除塵的過程。
[0066]例11，一種具有圓柱形軸流燃燒筒31和一個旋風(fēng)子33的燃燒器。如圖29和圖30所示，該燃燒器有圓柱形軸流燃燒筒31，燃燒筒的一端是出火口 22及除塵環(huán)24，另一端有旋風(fēng)子33和切向通孔25。工作前，預(yù)熱燃燒筒。工作時，生物質(zhì)粉體從切向通孔25進入燃燒筒，助燃空氣經(jīng)旋風(fēng)子33旋進燃燒筒，二者在燃燒筒內(nèi)混后燃燒，其余工作過程如同例10所述。
[0067]例12，一種截錐形回流燃燒筒11的外部有換熱套筒的燃燒器。如圖31和圖32所示，該燃燒器有燃燒器、換熱器、分離器54和換熱回路組成。燃燒器有截錐形回流燃燒筒11，燃燒筒的大端有出火管13，小端有排灰孔14串聯(lián)著分離器54 ;二個切向管15穿過風(fēng)冷套筒插進切向通孔。換熱器是內(nèi)筒51、外筒52和端蓋53依圖組成的換熱套筒；換熱套筒嵌套在燃燒筒或保溫筒的外部。鼓風(fēng)機57的出風(fēng)口連接切向管15，進風(fēng)口連接進風(fēng)管56和引風(fēng)管55 ;引風(fēng)管55穿過外筒52，構(gòu)成換熱回路。該燃燒器的工作過程如同例I所述；筒體冷卻、空氣加熱和灰塵分離的過程如下:啟動鼓風(fēng)機57，冷風(fēng)從出火口 22 —端吸入換熱套筒，從引風(fēng)管55和進風(fēng)管56進入鼓風(fēng)機57，從鼓風(fēng)機57的出口送進燃燒筒；如此連續(xù)地將筒體冷卻，空氣加熱，實現(xiàn)冷卻和助燃。隨著旋流到達排灰孔14的灰塵，被分離器54切割下來，從出灰孔23排出；少量火風(fēng)從分離器54端部流進引風(fēng)管55，起到加熱空氣和強化除塵的作用。沿著軸向移動分離器54，可以改變分割間距，從而加大或者減少灰塵的排出量；沿著軸向移動端蓋53，可以改變溢流間距，從而加大或者減少火風(fēng)的排出量。
[0068]例13，一種截錐形軸流燃燒筒21的外部有換熱套筒的燃燒器。如圖33和圖34所示，該燃燒器有燃燒器、換熱器和換熱回路組成。燃燒器的具體結(jié)構(gòu)和工作過程如同例3所述。換熱器是內(nèi)筒51、外筒52和端蓋53依圖組成的換熱套筒；換熱套筒嵌套在燃燒筒或保溫筒的外部。鼓風(fēng)機57的出風(fēng)口連接一個切向管15，進風(fēng)口連接進風(fēng)管56和引風(fēng)管55，引風(fēng)管55穿過外筒52，構(gòu)成換熱回路。啟動鼓風(fēng)機57，冷風(fēng)從軸向通孔一端吸入換熱套筒，從引風(fēng)管55和進風(fēng)管56進入鼓風(fēng)機57，從鼓風(fēng)機57的出口送進燃燒筒；如此連續(xù)地將筒體冷卻，空氣加熱。
[0069]例14，一種圓柱形軸流燃燒筒31的外部有換熱套筒和三個切向通孔25的燃燒器。如圖35和圖36所示，該燃燒器由燃燒器和換熱器組成。燃燒器的具體結(jié)構(gòu)和工作過程如同例7所述。換熱器和換熱熱回路的具體結(jié)構(gòu)和換熱過程如同例13所述。
[0070]例15，一種應(yīng)用圓柱形軸流燃燒器的導(dǎo)熱油爐和爐芯。圖37是導(dǎo)熱油爐的剖視圖，圖38是燃燒器和盤管的組合的剖視圖。如圖所示，該導(dǎo)熱油爐由爐體41、盤管部件42、燃燒器和分火盤43組成。爐體41是已知技術(shù)，從外到內(nèi)依次是保護筒、保溫筒和耐火筒；盤管部件42也是已知技術(shù)，由三層螺旋盤管45和一層豎直盤管44相間嵌套而成；燃燒器是例10的一種，詳見附圖27和28所示；盤管部件42位于耐火筒中，燃燒器位于盤管部件42中，分火盤43位于燃燒器出火口 22的上部；脫離出火口 22的火焰，由分火盤43導(dǎo)向內(nèi)二層螺旋盤管45的環(huán)形空間向下流動，再由爐體41底部折回沿著外二層螺旋盤管45的環(huán)形空間向上流動，直到排出爐體41 ;火焰按照U形路線圍繞盤管流動，致使盤管及其內(nèi)部流動的導(dǎo)熱油被加熱，火風(fēng)被冷卻，達到了換熱的目的；被除塵環(huán)24分離出來的灰塵沿著豎直盤管44降落到爐體41的底部，然后排出爐體41 ;火風(fēng)以層流狀態(tài)圍繞盤管流動，其中沒有被除塵環(huán)24完全清除的灰塵進而被盤管攔劫或滯留，沿著管壁聚聚并掉落到爐體41底部，然后排出爐體41。
[0071]本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求書界定，并不限于以上所述實施例子。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，無需脫離本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思和保護范圍，可以得到各種增加、替換和改變的燃燒器。
【權(quán)利要求】
1.一種生物質(zhì)高效旋風(fēng)燃燒器，其特征與高效旋風(fēng)除塵技術(shù)融合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征是該燃燒器有截錐形回流燃燒筒，該燃燒筒的大端有出火管，小端有排灰孔連接分離器；螺旋管繞著出火管伸進燃燒筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征是該燃燒器有截錐形回流燃燒筒，該燃燒筒的大端有出火管和切向管插接切向通孔，小端有排灰孔連接分離器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征是該燃燒器有截錐形軸流燃燒筒，該燃燒筒的一端是出火口和除塵環(huán)，除塵環(huán)下有出灰孔，另一端有切向通孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征是該燃燒器有截錐形軸流燃燒筒，該燃燒筒的一端是出火口和除塵環(huán)，除塵環(huán)下有出灰孔，另一端有切向通孔和軸向通孔，以及軸向通孔內(nèi)的炭化筒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征是該燃燒器有圓柱形軸流燃燒筒，該燃燒筒的一端是出火口和除塵環(huán)，除塵環(huán)下有出灰孔，另一端有切向通孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征是該燃燒器有圓柱形軸流燃燒筒，該燃燒筒的一端是出火口和除塵環(huán)，除塵環(huán)下有出灰孔，另一端有切向通孔和整流子。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征是該燃燒器有圓柱形軸流燃燒筒，該燃燒筒的一端是出火口和除塵環(huán)，除塵環(huán)下有出灰孔，另一端是螺旋管繞著整流子伸進燃燒筒。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征是該燃燒器有圓柱形軸流燃燒筒，該燃燒筒的一端是出火口和除塵環(huán)，另一端有螺旋管繞著整流子伸進燃燒筒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征是該燃燒器有圓柱形軸流燃燒筒，該燃燒筒的一端是出火口及除塵環(huán)，另一端有旋風(fēng)子和切向通孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的燃燒器，其特征是該燃燒器還有點火器、傳感器、火焰控制器、防爆泄爆孔或/和助燃空氣補給孔；出火管或者出火口可以軸向移動。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燃燒器，其特征是該燃燒器的燃燒筒的外部有換熱盤管和相應(yīng)結(jié)構(gòu)，組成熱水爐或?qū)嵊蜖t。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燃燒器，其特征是該燃燒器的燃燒筒的外部有換熱套筒和相應(yīng)結(jié)構(gòu)，組成熱風(fēng)助燃爐。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燃燒器，其特征是該燃燒器的燃燒筒的外部有換熱套筒和相應(yīng)結(jié)構(gòu)，組成熱水爐或水冷爐。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或13或14所述的燃燒器，其特征是該燃燒器的燃燒筒的切向通孔有二個或三個，構(gòu)成多種燃料混合燃燒爐。
【文檔編號】F23D1/02GK103925593SQ201310014814
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月16日
【發(fā)明者】戴增池, 陳連明, 張恩平, 盧烈云, 夏銀華, 陳建東, 戴夫, 陳默 申請人:戴增池