燃燒室外延的生物質能源燃燒器的製作方法

2023-05-24 18:49:46 3

專利名稱：燃燒室外延的生物質能源燃燒器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種燃燒器，特別涉及一種燃燒室外延加長、燃燒更加充分的生物質能源燃燒器。
背景技術：
生物質能源作為新能源開發的一個重要方向，受到越來越多的關注，在工農業生產中產生的竹屑、木屑、秸稈等均屬於生物質能源，有人將上述竹屑、木屑、秸稈等通過壓制生產生物質顆粒燃料進行利用，生物質能源的利用最直接的方法是通過燃燒來釋放能量， 同時燃燒過程中產生的炭作為重要的原料，可以製造肥料，含炭肥料能改善土壤結構，還可以用來製造活性炭等多種產品。中國專利局2011年2月23日公告的CN201495199U號專利，名稱為一種生物質能源燃燒器，該燃燒器具有臥式的燃燒室，燃燒室外設有配風室，燃燒室一側設置進料口、出料口以及主進風口，另一側為開放式的出風口，在燃燒室的底側還通過布風孔與配風室相連進行二次進風。該裝置的熱風從出風口吹出，是燃燒熱量的主要利用方式，助燃風在燃燒室內的流向比較單一，即從進風一側直接流向出風口。若助燃風不足，會造成燃料燃燒不充分，被助燃風裹挾吹出，形成煙氣；而若助燃風過足，則風速過大，同樣會將燃料吹出形成煙氣。尤其是當生物質燃料為粉狀或者碎末狀時，煙氣尤為明顯。
發明內容本實用新型的目的在於解決上述生物質燃燒爐助燃風容易將物料吹出形成煙氣的問題，對上述生物質燃燒爐燃燒室進行改進，提供一種燃燒室外延的生物質能源燃燒器。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種燃燒室外延的生物質能源燃燒器，包括燃燒室，燃燒室一側設置進料口、主風口，另一側為開放式出風口，燃燒室底部設置出炭口，燃燒室的除出風口外的各側壁外均環繞有配風室，燃燒室的出風口處連接有環形的延長筒，延長筒外端為開放式，延長筒與出風口連接一端的環壁上均勻設有若干連通延長筒內側與外部的補風口。燃燒室內燃料燃燒時，會有一部分粉末狀燃料由於燃燒不完全，被助燃風吹出到出風口處，本方案增加了延長筒的設置，對燃燒室進行加長，給燃料更加充分的燃燒時間，同時，當助燃風不足導致燃燒不完全時，助燃風在出風口處吹出沿延長筒軸向流動，在延長筒的補風口內側形成負壓，將外部空氣從補風口吸入，對助燃風進行補充，為不完全燃燒的燃料提供氧氣，消除煙氣。作為優選，所述延長筒的長度為燃燒室長度的1/3 2/3。作為優選，出炭口設置出炭絞龍，出炭絞龍的螺旋葉片的螺距沿出炭方向逐漸縮小。生物質材料從進料口進入燃燒室，在燃燒到一定程度時，可以採用出炭絞龍將燃燒室中的燃燒底物取出，由於出炭絞龍的螺旋葉片螺距隨出炭方向逐漸縮小，燃燒底物在出炭絞龍輸送過程中被壓縮，並在壓縮過程中排出混雜空氣，輸送過程中使燃燒底物處於在高溫、 高壓、隔絕空氣的狀態下進一步炭化，改善最終產品質量。同時，如果出炭絞龍兩端螺距相同，在輸送過程中燃燒底物之間存在空隙，燃燒室中產生的煙氣容易從空隙中溢出，而煙氣中摻雜大量高溫可燃燒顆粒，安全無法保證，本裝置出炭絞龍輸送燃燒底物過程中進行壓縮，使燃燒底物在輸送過程中被壓緊，消除空隙，避免煙氣的溢出。採用出炭絞龍出炭，可以根據進料和出炭的比例進行持續出炭，如果需要生物質燃料完全燃燒，也可以將出炭絞龍用作出灰。作為優選，所述進料口設置有進料絞龍。使用絞龍來進料，可以持續進料，並可以根據絞龍轉速對進料量進行控制。作為另外的方案，也可以採用底部帶有隔板的進料鬥進料。作為優選，所述進料絞龍的末端連接有一個與進料絞龍同軸轉動的撥叉，撥叉的轉動外徑大於進料絞龍直徑。由於絞龍末端的角度關係，燃料在燃燒室內容易產生單側堆積，容易底部燃料燃燒不充分，而且單側燃料堆積過高，頂部的燃料也容易被助燃風吹動帶出，產生煙氣，所以本裝置與進料絞龍同軸設置撥叉，將物料在進料的同時打散推平，避免產生上述問題。尤其對於粉末狀的燃料，降低煙氣的效果尤為明顯。作為優選，所述進料絞龍的螺旋葉片的螺距隨進料方向逐漸縮小。當待燃燒物料為竹屑、木屑、切成小段的秸稈等鬆散物料時，進料絞龍中物料間隙大，燃燒室中的煙氣容易從間隙中溢出，且間隙中存在大量空氣，進料絞龍中的物料可能在燃燒室進料口被引燃， 所以進料蛟龍的螺旋葉片的螺距隨進料方向逐漸縮小，在進料過程中對物料進行壓縮，消除物料的間隙，避免煙氣溢出，同時排出物料間隙中的空氣，避免物料在輸送過程中被引燃，而且物料壓縮後結構較為緊密，不易在進料口被引燃。作為另外的優選方案，當燃燒物料為壓縮成型的顆粒燃料時候，進料絞龍的螺旋葉片螺距不變，壓縮成型的顆粒燃料結構緊密，本身不易被引燃和進一步壓縮。作為優選，所述進料絞龍和出炭絞龍均使用調速電機驅動。可以根據燃燒室的溫度和進風量對進料絞龍的轉速進行調節，並根據進料量和出炭量的比例的實際需要對進料絞龍和出炭絞龍的轉速比進行調節，滿足不同情況下的需求。作為優選，燃燒室的底部兩側向中間高度逐漸降低，燃燒室底部中間開有出炭槽， 出炭絞龍的一端設置在出炭槽中，進料口位於出炭槽的正上方。燃燒室中的燃燒底物向燃燒室底部的最低位置即中間位置匯集堆積，並在該位置設置出炭槽，堆積在底部的燃燒底物燃燒最充分，落入出炭槽中被出炭絞龍送出，進料口位於出炭槽正上方，從進料口進來的物料直接落在堆積的燃燒底物頂部燃燒。作為優選，燃燒室底部設有布風板，燃燒室底部與配風室之間通過布風板隔開，布風板上設有布風孔。主風口形成一次進風，布風板上布風孔進風形成二次進風，一次進風和二次進風方向不同，使助燃風在燃燒室內朝不同方向流動，增加助燃風與燃燒物料的接觸時間和接觸面。作為優選，出炭槽上方的燃燒室側壁上設有點火裝置，主風口包括兩個開口，分別設置在點火裝置的兩側，更有利於點火。作為優選，布風板上均勻分布有凸包，凸包的側面開孔形成布風孔，布風孔開口方向與主風口開口方向夾角在45度到135度之間。布風板上布風孔開口方向為側向，使二次進風在燃燒室內形成螺旋風，同時使燃燒物料不易從布風孔進入配風室。作為優選，所述燃燒器還包括風機，配風室的外側還設有預熱室，預熱室與配風室相對獨立，預熱室與風機進風口相連並在預熱室周邊設有若干冷風進口，配風室與風機出風口相連。由於燃燒室的熱量高，配風室的外壁也會達到較高的溫度，在配風室的外側設置預熱室，利用配風室外壁的熱量對空氣進行預熱，空氣流動路線為空氣從冷風進口進入預熱室，經過風機進風口、風機出風口進入配風室，再從配風室通過一次進風和二次進風進入燃燒室，助燃後吸收熱量形成熱風從燃燒室出風口出風，熱風用來乾燥、加熱或者生活取暖。作為優選，燃燒室頂部為弧頂，保證二次進風的螺旋風不會在燃燒室內產生流動死角。作為優選，燃燒室頂部也設有與配風室連通的布風孔。作為優選，所述出炭絞龍兩端螺距的比例在2:1到5:1之間。作為優選，所述進料絞龍兩端螺距的比例在2:1到5:1之間。根據物料不同選擇不同的壓縮比。本實用新型在燃燒室出風口設置延長筒，並在延長筒與出風口連接處設置補風口，抑制了出風口的煙氣；燃燒室物料燃燒的同時進行出炭，使物料不會再燃燒室內完全燃燒成灰；出炭的同時對燃燒底物進行壓縮，使燃燒底物進一步炭化，提高產品含炭量。

圖1是本實用新型一種結構示意圖。圖2是圖1中A-A剖面結構示意圖。圖3是圖2中B-B剖面結構示意圖。圖4是本實用新型布風板的結構示意圖。圖5是本實用新型第二種結構示意圖。圖中1.風機，2.風機出風口，3.次配風室，4.燃燒器基體，5.安裝法蘭，6.主配風室，7.加料鬥，8.進料絞龍，9.進料電機，10.出炭電機，11.燃燒室，12.點火裝置，13.進料口，14.出炭槽，15.出炭絞龍，16.出炭口，17.布風板，18.主風口，19.布風孔，20.預熱室，21.冷風進口，22.風機進風口，23.延長筒，24.補風口，25.撥叉。
具體實施方式
下面通過具體實施例並結合附圖對本實用新型進一步說明。實施例1 一種燃燒室外延的生物質能源燃燒器，如圖1至圖4所示。本裝置包括燃燒器基體4，燃燒器基體4為臥式的圓柱型，如圖1、圖2、圖3所示， 燃燒器基體4為雙層結構，內層為燃燒室11，外層為次配風室3，次配風室3環繞在燃燒室 11外側，燃燒室11頂部為弧頂，並通過燃燒室頂壁將燃燒室11和次配風室3隔開，燃燒室 11底部設有布風板17並通過布風板17與次配風室3分隔，如圖4所示，布風板17上設有布風孔19。如圖3所示，布風板17從兩側向中間傾斜，以便待燃燒物料堆積在布風板17中部。如圖2所示，布風板17中部的右端開有出炭槽14，出炭槽14中設有出炭絞龍15，出炭絞龍15的螺旋葉片螺距沿輸送方向逐漸縮小，兩端的螺距比例為4:1，在出炭絞龍15的末端下側還設有出炭口 16，出炭絞龍15通過出炭電機10驅動，出炭電機10為調速電機。燃燒器基體4的右端與安裝法蘭5固定，安裝法蘭5為方形板，邊長為燃燒器基體4直徑的兩倍，安裝法蘭5的右側設有主配風室6，主配風室6與環繞在燃燒室11外層的次配風室3連通，使燃燒室11的環周和右側均設置有配風室能從各個角度進風。風機1的風機出風口 2 與主配風室6連通。燃燒室11的左端面開口作為出風口，出風口處連接有延長筒23，延長筒23的左端開放、右端與出風口連接處的環周上均勻開設有一圈補風口對。燃燒室11右端面上設有進料口 13、點火裝置12、主風口 18，進料口 13位於出炭槽14的上方並與出炭槽 14對齊，點火裝置12設置在進料口 13和出炭槽14之間的燃燒室側壁上，點火裝置12的兩側分別設有一個主風口 18，主風口 18連通燃燒室11和主配風室6。進料口 13處設置進料絞龍8，進料絞龍8的前端上側設有加料鬥7，進料絞龍8的末端與進料口 13內側平齊， 進料絞龍8的末端連接有一個同軸轉動的撥叉25，撥叉25右端連接進料絞龍8的轉軸中心、左端分叉成兩根平行的撥杆，撥杆之間的距離大於進料絞龍8的直徑，撥杆用於將堆積過高的燃料打散推平。進料絞龍通過進料電機9驅動，進料電機9為調速電機。進料絞龍 8和出炭絞龍15均穿透主配風室6，並在穿透處密封。布風板的結構如圖4所示，布風板17上均布有凸包，凸包側面開口形成布風孔19， 布風孔19的開口方向如圖4中箭頭所示，相鄰列的布風孔19的開口方向與主風口方向分別有45度和135度的夾角。本裝置工作時，生物質燃料從加料鬥加入，由進料絞龍輸送到燃燒室中，並通過撥叉將生物質燃料打散推平，避免生物質燃料單側堆積或堆積過高，生物質燃料在燃燒室底部布風板的出炭槽位置堆積，用點火裝置點火燃燒，同時風機吹入的風量經過配風室配風， 一部分助燃風從主風口進入燃燒室形成一次進風，另一部分助燃風從布風孔中進入燃燒室形成二次進風，兩次進風風向不同，燃燒室內形成紊流，助燃風與生物質燃料接觸時間更長、接觸面更大，助燃效果好，燃燒產生的熱量被助燃風吸收後形成熱風從燃燒室左側的出風口吹出，從軸線方向進入延長筒在補風口處形成負壓，將外界空氣吸入對助燃風進行補充，並在延長筒中有充分空間燃燒，使熱風帶出的煙氣再次燃燒，消除煙氣，吹出的熱風更加清潔，熱風可以用來乾燥、加熱、生活取暖等。當燃燒一段時候後，出炭絞龍開始工作，將燃燒底物輸出，出炭絞龍輸送的過程中螺距不斷縮小，對燃燒底物進行壓縮，消除燃燒底物之間的空隙，排出混雜在燃燒底物中的空氣，使燃燒底物處於高溫、高壓、隔絕空氣的環境下進一步炭化，提高出炭口處的燃燒底物的含炭量。同時輸送壓縮過程中將出炭絞龍空隙填滿，防止燃燒室的煙氣從出炭絞龍空隙溢出，更加環保和安全。此時根據風量配比的計算，根據出炭量與加料量之間的關係，調節進料絞龍和出炭絞龍的轉速比，實現持續進料和出炭。燃燒底物中的炭可以用來製造肥料來改善土壤結構，也可以用來製造活性炭等多種
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廣 PFt ο實施例2 —種對助燃風進行預熱的燃燒室外延的生物質能源燃燒器，如圖5所示。在燃燒器基體4的外周即配風室的外側再設置一層預熱室20，預熱室20的環周上開有多個冷風進口 21，並將預熱室20與風機進風口 22相連。本實施例中的其餘結構與實施例 1中相同。由於熱傳導作用，燃燒器基體4的外壁通常也會有較高的溫度，甚至能達到100度以上，助燃風從冷風進口 21進入預熱室20，利用燃燒器基體4外壁的熱量進行預熱，再從風機1進入配風室6，不僅對燃燒時損失的熱量進行了再利用，而且起到燃燒器基體4與環境的隔熱效果。本實施例工作過程與實施例1中相同。
權利要求1.一種燃燒室外延的生物質能源燃燒器，包括燃燒室，燃燒室一側設置進料口、主風口，另一側為開放式出風口，燃燒室底部設置出炭口，燃燒室的除出風口外的各側壁外均環繞有配風室，其特徵在於燃燒室的出風口處連接有環形的延長筒，延長筒外端為開放式， 延長筒與出風口連接一端的環壁上均勻設有若干連通延長筒內側與外部的補風口。
2.根據權利要求1所述的燃燒室外延的生物質能源燃燒器，其特徵在於所述延長筒的長度為燃燒室長度的1/3 2/3。
3.根據權利要求1所述的燃燒室外延的生物質能源燃燒器，其特徵在於出炭口設置出炭絞龍，出炭絞龍的螺旋葉片的螺距沿出炭方向逐漸縮小。
4.根據權利要求1或2或3所述的燃燒室外延的生物質能源燃燒器，其特徵在於所述進料口設置有進料絞龍。
5.根據權利要求4所述的燃燒室外延的生物質能源燃燒器，其特徵在於所述進料絞龍的末端連接有一個與進料絞龍同軸轉動的撥叉，撥叉的轉動外徑大於進料絞龍直徑。
6.根據權利要求1或2或3所述的燃燒室外延的生物質能源燃燒器，其特徵在於燃燒室的底部兩側向中間高度逐漸降低，燃燒室底部中間開有出炭槽，出炭絞龍的一端設置在出炭槽中，進料口位於出炭槽的正上方。
7.根據權利要求6所述的燃燒室外延的生物質能源燃燒器，其特徵在於所述燃燒室底部設有布風板，燃燒室底部與配風室之間通過布風板隔開，布風板上設有布風孔。
8.根據權利要求7所述的燃燒室外延的生物質能源燃燒器，其特徵在於布風板上均勻分布有凸包，凸包的側面開孔形成布風孔，布風孔開口方向與主風口開口方向夾角在45 度到135度之間。
9.根據權利要求1或2或3所述的燃燒室外延的生物質能源燃燒器，其特徵在於所述燃燒器還包括風機，配風室的外側還設有預熱室，預熱室與配風室相對獨立，預熱室與風機進風口相連並在預熱室周邊設有若干冷風進口，配風室與風機出風口相連。
10.根據權利要求1或2或3所述的燃燒室外延的生物質能源燃燒器，其特徵在於所述出炭絞龍兩端螺距的比例在2:1到5:1之間。
專利摘要本實用新型涉及一種燃燒器，特別涉及一種燃燒室外延加長、燃燒更加充分的生物質能源燃燒器。本裝置包括燃燒室，燃燒室一側設置進料口、主風口，另一側為開放式出風口，燃燒室底部設置出炭口，燃燒室的除出風口外的各側壁外均環繞有配風室，其特徵在於燃燒室的出風口處連接有環形的延長筒，延長筒外端為開放式，延長筒與出風口連接一端的環壁上均勻設有若干連通延長筒內側與外部的補風口。本實用新型在燃燒室出風口設置延長筒，並在延長筒與出風口連接處設置補風口，抑制了出風口的煙氣。
文檔編號F23L9/04GK202092116SQ20112016241
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月20日 優先權日2011年5月20日
發明者杜克鏞, 鍾哲科 申請人:杜克鏞, 鍾哲科