生物質低氮流化床燃燒機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于燃燒設備技術領域，具體地說是一種燃生物質燃料并采用低氮燃燒的流化床式燃燒機。
【背景技術】
[0002]目前，一般采用燃煤或燃油的燃燒器為鍋爐提供熱量。隨著生物質燃料的廣泛應用，應用燃生物質燃料的燃燒設備受到高度重視。
[0003]眾所周知，由于生物質燃料的揮發分高、容易結渣，給生物質燃燒機的結構設計帶來巨大挑戰。現有生物質燃燒機存在急需改善的問題，有：
[0004]1、從燃燒方式看，由于生物質燃料比油氣燃料更便宜，但同類的生物質燃燒機沒能解決結焦和排放問題。現有生物質燃料燃燒機采用慢速直接燃燒技術，比如CN202056861U專利文獻，公開了一種生物質顆粒燃燒器，其燃燒室的設置若干水平布置的進風孔（管），進風孔位置高于燃燒層，生物質燃料燃燒時，未受到向上升力，雖然該專利技術方案降低了煙氣含灰塵類雜質的問題，但由于燃料只在表層燃燒較充分，影響中下層燃料的燃燒速度，因此，燃燒效率非常低，煙氣熱量低，無法滿足鍋爐高熱量需求。
[0005]2、從燃燒室結構看，由于燃燒方式的不同，決定了燃燒室結構各異。燃煤燃燒機的燃燒室大多采用純圓形或純方形結構，由于生物質燃料重量較煤輕，因此燃煤燃燒室結構顯然不適合燃生物質燃料。又由于生物質燃料的揮發分高，灰密度小且熔點低，如何去除灰渣和未燃盡燃料是重點關注的問題。
[0006]3、從煙氣出口處噴火配風方式看，一般來說，噴火嘴都布置有旋流風，如專利文獻CN202056861U，公開了一種生物質顆粒燃燒器，其旋轉噴火嘴包括環狀輪轂、輪輞以及復數條沿輪轂的切向布置的輪輻，輪輞、輪輻和輪轂構成旋轉噴火嘴，風通過旋轉噴火嘴形成旋轉式進風，實現風流與火焰充分混合，使火焰柱直徑加大，放熱面積增加，達到充分燃燒的目的，但是這種旋轉噴火嘴結構復雜、加工工藝困難、且出口風速較低、動能不足、難以對火焰產生擾動和混合，從而導致燃燒不充分、易生成大量氮氧化物等缺點，為了達到環保要求，還需另附加脫硝裝置，增加制造成本。
【實用新型內容】
[0007]為了解決現有技術鍋爐燃燒機存在的燃燒室結構不合理、燃燒效率低、燃燒不充分、需外設脫硝部件、除灰困難、噴火配風不合理等缺陷，本實用新型提供了一種具有流化床功能、有效除灰、噴火燃燒效率高的低氮流化床燃燒機。
[0008]為了實現以上目的，本實用新型采取的技術方案是：一種生物質低氮流化床燃燒機，包括爐體及內腔，內腔側壁開設進料口和噴火嘴，內腔底部設置布風板，所述內腔設置一隔墻，隔墻將內腔分為燃燒室和煙道，燃燒室作為燃燒區域，煙道用于沉降固體顆粒，燃燒室上方與煙道進口連通，隔墻底部開設一通孔連通燃燒室和煙道。
[0009]進一步地，所述爐體開設一與通孔連通的回料風道。
[0010]所述煙道至少包括一段加速煙道。
[0011]所述隔墻的底部設置內凹的緩沖室。
[0012]所述煙道的底部設置用于儲存固體物的沉降室。
[0013]所述噴火嘴設置于煙道側壁，噴火嘴的外壁設置旋風室和若干個進風口，進風口軸線與噴火嘴徑線具有夾角，所述旋風室的外端面軸向地延伸出風道。
[0014]所述風道設置旋風葉片。
[0015]所述噴火嘴的入口處設置一用于阻隔固體物的擋料器。
[0016]所述擋料器由若干互相平行且傾斜布置的百葉板構成。
[0017]所述燃燒室呈圓筒體，布風板為多邊形體。
[0018]與現有技術相比，本實用新型由于在具有布風板的爐體內腔設置煙道，當煙氣經過煙道時，使煙氣中攜帶的固體物在自重的作用下沉降，沉降物通過通孔循環回燃燒室燃燒利用，這種布風板、煙道和通孔組合的內腔結構，實現了循環流化床燃燒方式，不僅燃燒效率高，而且實現了充分燃燒而不會結焦和有效沉降而不積灰的有效效果。
[0019]另外，本實用新型由于在噴火嘴設置旋風室和斜向設置的進風口，旋風室的風通過進風口進入噴火嘴產生旋風，使煙氣產生旋流火焰，有利于火焰進入鍋爐爐膛前氧氣與火焰充分混合，提高火焰燃燒溫度，同時，由于噴火嘴還增設一風道，使旋風火焰在進入鍋爐爐膛前再次補充氧氣，形成二次風混合結構，增強燃燒溫度，達到充分燃燒目的，減少氮氧化物的產生，有效控制氮氧化物的排放。
【附圖說明】
[0020]圖I為生物質低氮流化床燃燒機的結構示意圖。
[0021]圖2為圖I的橫向剖視圖。
[0022]圖3為隔墻的結構示意圖。
[0023]圖4為噴火嘴的結構示意圖。
[0024]圖5為圖4的剖視圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖I和圖2所示，生物質低氮流化床燃燒機包括爐體6、進料管3、布風板2、等壓風箱17、風帽2、隔墻7、擋料器8和噴火嘴9。
[0026]爐體6的內腔的橫切面呈C字型結構。爐體6的內腔設置有隔墻7，隔墻7將內腔分為燃燒室4和煙道5，燃燒室4上方與煙道5進口連通。燃燒室4作為燃燒區域，其呈圓筒體，燃燒室4的底部設置為布風板2，布風板呈現六邊形，布風板開設若干呈品字形布局的布風孔，布風孔安裝風帽2。布風板2下方為等壓風箱17，布風孔與等壓風箱連通，等壓風箱與鼓風機連接，由鼓風機給燃燒機提供一次風。“多邊形布風板+圓形燃燒室”組合結構，有利于布風均勻，有利于料層流化。燃燒室4連接傾斜設置的進料管3。
[0027]隔墻7的一側面（左側面）作為燃燒室4的其中一段內壁面。如圖3所示，隔墻7的另一側面（右側面）自上而下由上垂直面71、傾斜面72、下垂直面73和直角面75(缺口面）組成。直角面75開設內凹的緩沖室74，直角面75的下部開設通孔12。緩沖室的功能是消耗未燃盡顆粒自狹道掉落時產生的瞬時較大動能，防止反彈沖過擋料器進入噴火嘴。隔墻7的右側面與內腔壁面之間形成煙道5，該煙道5對應隔墻的上垂直面71、傾斜面72、下垂直面73和直角面75分為垂直煙道51、加速煙道52、狹道53和沉降室54。
[0028]爐體I的內腔底部開設回料通道10。回料通道10連通沉降室54，回料通道接入鼓風機，通過風力將沉降室掉落的灰渣推送入燃燒室循環燃燒。
[0029]煙道5的的狹道53位置設置噴火嘴9。噴火嘴9的入口設置一擋料器8，擋料器8由四塊傾斜的百葉板自上而下間隔排列組成。
[0030]如圖4和圖5所示，噴火嘴I為圓筒體，其壁體開設有若干個進風孔91。進風孔91的軸線與噴火嘴I的徑線的夾角是30?70度（優先50度）。噴火嘴的外壁周圍設置旋風室13，噴火嘴I與旋風室13之間通過進風孔91連通。由于噴火嘴直徑受鍋爐條件限制不能增大設計，為了保證噴火嘴出口煙氣充分與空氣混合，旋風室13的外端面延伸出與噴火嘴同軸的風道14，這樣解決了在較小噴火嘴直徑下增加空氣量，使出口風力增大。風道14直徑小于旋風室13直徑，風道14與噴火嘴9之間設置旋風葉片15。旋風葉片15的形狀如風扇葉片形狀，其不僅起支撐風道14的作用同時起導流作用。旋風室13與進風管16連接，進風管與鼓風機連接，由鼓風機給燃燒機提供二次風。
[0031]生物質低氮流化床燃燒機的工作原理是：生物質燃料由進料管溜進燃燒機燃燒室內燃燒，等壓風箱內的一次風由布風板上的風帽向上吹入燃燒室中，使生物質燃料以流化混合形成燃燒，控制過量空氣系數小于I且在燃燒室溫度為800度左右條件下，使生物質燃料產生充分混合燃燒，高溫煙氣進入煙道的垂直煙道，進而進入加速煙道加速，煙氣經狹道處的百葉板進入噴火嘴，煙氣被進風孔產生的一次旋流風混合后且在部分可燃氣燃燒的情況下產生旋流火焰，火焰在噴火嘴出口處再被旋風葉片產生的二次旋流風混合后繼續產生高速旋流火焰最終進入鍋爐燃燒室充分燃燒。在煙氣進入噴火嘴前，煙氣中含有的未燃盡顆粒撞擊百葉板后掉落至沉降室，未燃盡顆粒由回料通道輸入的回料風被推送至燃燒室循環燃燒。
【主權項】
1.一種生物質低氮流化床燃燒機，包括爐體及內腔，內腔側壁開設進料口和噴火嘴，內腔底部設置布風板， 其特征在于：所述內腔設置一隔墻，隔墻將內腔分為燃燒室和煙道，燃燒室作為燃燒區域，煙道用于沉降固體顆粒，燃燒室上方與煙道進口連通，隔墻底部開設一通孔連通燃燒室和煙道。2.根據權利要求I所述的生物質低氮流化床燃燒機，其特征在于，所述爐體開設一與通孔連通的回料風道。3.根據權利要求2所述的生物質低氮流化床燃燒機，其特征在于，所述煙道至少包括一段加速煙道。4.根據權利要求2所述的生物質低氮流化床燃燒機，其特征在于，所述隔墻的底部設置內凹的緩沖室。5.根據權利要求2所述的生物質低氮流化床燃燒機，其特征在于，所述煙道的底部設置用于儲存固體物的沉降室。6.根據權利要求I所述的生物質低氮流化床燃燒機，其特征在于，所述噴火嘴設置于煙道側壁，噴火嘴的外壁設置旋風室和若干個進風口，進風口軸線與噴火嘴徑線具有夾角，所述旋風室的外端面軸向地延伸出風道。7.根據權利要求6所述的生物質低氮流化床燃燒機，其特征在于，所述風道設置旋風葉片。8.根據權利要求7所述的生物質低氮流化床燃燒機，其特征在于，所述噴火嘴的入口處設置一用于阻隔固體物的擋料器。9.根據權利要求8所述的生物質低氮流化床燃燒機，其特征在于，所述擋料器由若干互相平行且傾斜布置的百葉板構成。10.根據權利要求I所述的生物質低氮流化床燃燒機，其特征在于，所述燃燒室呈圓筒體，布風板為多邊形體。
【專利摘要】本實用新型公開了一種生物質低氮流化床燃燒機，其爐體內腔側壁開設進料口和噴火嘴，內腔底部設置布風板和隔墻，隔墻將內腔分為燃燒室和煙道，燃燒室作為燃燒區域，煙道用于沉降固體顆粒，燃燒室上方與煙道進口連通，隔墻底部開設一通孔連通燃燒室和煙道。這種布風板+煙道+通孔的內腔結構，煙氣經過煙道時，煙氣中攜帶的固體物在自重的作用下沉降，沉降物通過通孔循環回燃燒室燃燒利用，實現了循環流化床燃燒方式，不僅燃燒效率高，而且實現了充分燃燒而不會結焦和有效沉降而不積灰的有效效果。
【IPC分類】F23C10/18, F23C10/10, F23C10/20
【公開號】CN205155939
【申請號】CN201520615193
【發明人】羅志明, 廖德亮, 黃茅, 張朝陽, 譚融婷
【申請人】廣州迪森熱能設備有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年8月14日