生物質高溫氣化噴燒爐的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種能源利用技術領域，尤其涉及一種將生物質中包含的能源釋放的爐系統。
【背景技術】
[0002]固態可燃物的燃燒原理分為三個階段:第一是著火前的階段，包括燃干燥、析出揮發分和形成固態炭，固態可燃物在爐中加熱、干燥、蒸發水分，隨著溫度增高，煤中有機質開始熱分解，主要是從大分子上斷裂下來的側鏈和官能團所形成的揮發分，其主要成分為CO、C02、H2、H20、CH4及各種烴類化合物，熱解剩余產物是固態炭，在此過程中固態可燃物要吸收熱量；第二是揮發分和炭的燃燒，當溫度達到燃點時開始著火，然后可燃揮發分和固態碳開始燃燒，固態可燃物的揮發分越高，燃燒速度就越快；第三是爐渣爐灰中殘余固態碳燃燼。
[0003]對應上述燃燒原理，固態可燃物的燃燒分為三層，包括位于底層的燃燒灰燼層、位于燃燒灰燼層上方的氧化燃燒層、位于氧化燃燒層上方的干燥還原層，還原層上方是揮發分和炭燃燒產生的火焰。
[0004]現有技術的燃燒爐都是從燃燒灰燼層供給空氣，無論是普通爐或反燒爐，空氣先供給未完全燃燒的灰燼繼續燃燒，釋放殘存熱能；然后提供給氧化燃燒層進行燃燒，釋放熱量并將熱能提供給干燥還原層；干燥還原層吸收熱能，分解出揮發分，揮發分燃燒以產生大量所需要的熱能。
[0005]上述燃燒原理在實際燃燒中會出現許多技術問題。因為空氣是從燃燒灰燼層供給，燃燒的最高溫度在氧化燃燒層，容易造成干燥還原層裂解出大分子官能團，干燥還原層上方的燃燒空間溫度滿足不了揮發分的完全燃燒條件，從而形成濃煙，造成燃燒不徹底，使固態可燃物70%的熱值流失，極大地浪費了能源，污染環境。尤其是在垃圾焚燒過程中，燃燒產生的二噁英沒有高溫環境進行分解，使垃圾焚燒技術無法推廣。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是提供一種改變空氣供給方向、可形成高溫氣化區、高溫燃燒區、釋放熱能充分且極為環保的生物質高溫氣化噴燒爐。
[0007]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:生物質高溫氣化噴燒爐，包括爐架，所述爐架上固定安裝有橫向設置的筒形爐體，所述筒形爐體一端封閉且另一端開口，所述筒形爐體的封閉端安裝有進料裝置，所述筒形爐體的外周壁上設有冷卻水套，所述冷卻水套連接有循環水系統，所述冷卻水套的外周面設有布風腔，所述布風腔連接有供風裝置；所述筒形爐體從封閉端到開口端依次包括高溫氣化燃燒段、高溫碳化燃燒段、高溫噴燃輸出段;
[0008]所述高溫氣化燃燒段包括環繞所述筒形爐體內腔設置的空氣噴管，所述空氣噴管為形成旋轉風的切向布置，所述空氣噴管穿過所述冷卻水套與所述布風腔連通；
[0009]所述高溫碳化燃燒段包括設置在所述筒形爐體底部的物料燃燒腔，所述物料燃燒腔設有往復推渣裝置，對應所述物料燃燒腔上方的所述筒形爐體內壁上環繞所述筒形爐體內腔設置有空氣噴管，所述空氣噴管為形成旋轉風的切向布置，所述空氣噴管穿過所述冷卻水套與所述布風腔連通；
[0010]所述高溫噴燃輸出段為所述筒形爐體的開口端。
[0011]作為優選的技術方案，所述高溫噴燃輸出段還包括環繞所述筒形爐體內腔設置的空氣噴管，所述空氣噴管為形成旋轉風的切向布置，所述空氣噴管穿過所述冷卻水套與所述布風腔連通。
[0012]作為優選的技術方案，所述高溫碳化燃燒段和所述高溫噴燃輸出段之間還設有尾渣燃燒段，所述尾渣燃燒段包括進料口位于所述物料燃燒腔后的尾渣燃燒腔，所述尾渣燃燒腔內設有爐篦，所述尾渣燃燒腔的底部設有出渣口。
[0013]作為對上述技術方案的改進，所述出渣口連接有尾渣處理裝置；所述尾渣處理裝置包括盛裝有冷卻水的集渣箱，所述集渣箱連接有螺旋掏渣出渣器。
[0014]作為優選的技術方案，所述物料燃燒腔包括物料燃燒腔底板，所述物料燃燒腔底板的兩側設有與所述筒形爐體連接的物料燃燒腔側板，所述物料燃燒腔底板的后部設有物料燃燒腔后板，所述物料燃燒腔底板上方對應的所述筒形爐體上對應設有落料口。
[0015]作為對上述技術方案的改進，所述物料燃燒腔底板上布置有布風管，所述布風管與所述供風裝置連接。
[0016]作為優選的技術方案，所述往復推渣裝置包括沿所述物料燃燒腔底面往復運動的推渣柱，所述推渣柱連接有往復運動驅動裝置。
[0017]作為優選的技術方案，所述尾渣燃燒段的所述爐篦設置為布風管結構，所述爐篦與所述供風裝置連接。
[0018]作為優選的技術方案，所述空氣噴管包括圓形管體，所述圓形管體的下端設有扁平的倒“V”形噴口。
[0019]作為對上述技術方案的改進，所述進料裝置包括螺旋輸送器殼體，所述螺旋輸送器殼體的外端上部設有加料斗，所述螺旋輸送器殼體的內端作為出料口伸入至所述高溫氣化燃燒段內；所述螺旋輸送器殼體內安裝有螺旋葉片軸，所述螺旋葉片軸外周面上設有螺旋葉片，所述螺旋葉片軸的外端連接有變速箱，所述變速箱連接有電動機；對應所述出料口處的所述螺旋輸送器殼體對應的所述螺旋葉片軸為無螺旋葉片的光軸。
[0020]作為對上述技術方案的進一步改進，所述螺旋輸送器殼體內表面固定設有阻擋物料旋轉的物料防轉條，所述物料防轉條位于所述螺旋葉片外周面和所述螺旋輸送器殼體內壁之間的間隙內。
[0021]作為對上述技術方案的進一步改進，所述螺旋葉片軸的光軸段套設有外徑逐漸變大的錐形套，且所述錐形套伸出所述出料口外。
[0022]由于采用了上述技術方案，生物質高溫氣化噴燒爐，包括爐架，所述爐架上固定安裝有橫向設置的筒形爐體，所述筒形爐體一端封閉且另一端開口，所述筒形爐體的封閉端安裝有進料裝置，所述筒形爐體的外周壁上設有冷卻水套，所述冷卻水套連接有循環水系統，所述冷卻水套的外周面設有布風腔，所述布風腔連接有供風裝置；所述筒形爐體從封閉端到開口端依次包括高溫氣化燃燒段、高溫碳化燃燒段、高溫噴燃輸出段；所述高溫氣化燃燒段包括環繞所述筒形爐體內腔設置的空氣噴管，所述空氣噴管為形成旋轉風的切向布置，所述空氣噴管穿過所述冷卻水套與所述布風腔連通；所述高溫碳化燃燒段包括設置在所述筒形爐體底部的物料燃燒腔，所述物料燃燒腔設有往復推渣裝置，對應所述物料燃燒腔上方的所述筒形爐體內壁上環繞所述筒形爐體內腔設置有空氣噴管，所述空氣噴管為形成旋轉風的切向布置，所述空氣噴管穿過所述冷卻水套與所述布風腔連通；所述高溫噴燃輸出段為所述筒形爐體的開口端；本發明擯棄了傳統的爐條爐箅結構，通過高溫碳化燃燒段將高溫氣化燃燒段阻隔在所述筒形爐體的封閉端，所述高溫氣化燃燒段內的所述空氣噴管向物料表面強制送風，物料的表面富氧燃燒，形成一個高溫燃燒面層，產生大量的熱量并被被吹向物料的內層，使氣化燃燒更為劇烈、迅速，高溫氣化燃燒段內產生的所有大分子官能團、所有有害氣體例如二噁英因為旋轉風的作用被多次加熱、氣化、分解并參入燃燒；氣化燃燒的物料被碳化后落入到高溫碳化燃燒段，所述高溫碳化燃燒段也設有產生旋轉風的空氣噴管，一方面給碳化后物料的燃燒提供充分的氧氣，另一方面旋轉風有利于將懸浮在所述筒形爐體內的物料利用旋轉風產生的離心力落入到所述物料