一種生物質燃料脈動燃燒式熱風加熱裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種生物質燃料脈動燃燒式熱風加熱裝置。技術方案包括：底座（20），在底座（20）上安裝有里克型脈動燃燒器主體，該脈動燃燒器主體由下而上包括爐膛筒體（16）、下風管（4）以及上出風管（9），在距脈動燃燒器主體下端高度x=(0.12～0.26)L處，安裝有爐箅（17），在該爐箅（17）上設有旋轉布料桿（6）；爐膛筒體（16）的側壁設有包括喂料調速電機（7）和螺旋輸料器（8）的進料裝置；使用時，將燃燒室內的溫度范圍維持在800～950℃。本裝置不僅解決了生物質燃料燃燒過程中產生的燃燒不充分、結團、結渣等現(xiàn)象，而且為農產品等的干燥提供了結構簡單、燃燒高效、制造和使用成本低廉的熱源。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術涉及一種熱風加熱裝置，尤其是一種生物質燃料脈動燃燒式熱風加熱>J-U 裝直。
技術介紹
熱風加熱爐是廣泛使用的熱風加熱裝置，但是它具有結構復雜、成本高、熱效率低等問題。人們一直在尋求一種結構簡單，成本低，燃料來源廣的熱風加熱裝置。生物質是位列煤、石油和天然氣之后的世界第四大能源，當前，生物質燃料的消耗已占世界能源總消耗量的14%，這一比例在發(fā)展中國家高達38%，據(jù)估計，地球上陸地年生產約1000億噸 1250億噸干生物質，海洋年生產500億噸干物質，其總量相當于世界總能耗的10倍。生物質燃料由于堿金屬含量比較高，因此在燃燒時容易發(fā)生受熱面結垢、爐內聚團、結渣等問題，并且此現(xiàn)象不能避免，已成為生物質能利用過程中的重要障礙。生物質熱值低，所占的灰分比較大，燃盡困難，造成生物質燃燒面臨著諸多問題。在采用流化床燃燒時，堿金屬可能與床料反應形成低熔點的共晶化合物而引起燒結團聚，造成流態(tài)惡化。生物質燃燒過程中受溫度的影響較大，在高溫時，生物質揮發(fā)分析出時間短，析出量大，在短時間內析出的大量揮發(fā)分會引起劇烈燃燒，不利于燃燒的控制，燃燒大量消耗空氣中的氧氣，揮發(fā)分燃燒產生大量的熱量，使爐膛溫度急劇上升，結渣容易生成。脈動燃燒不同于常規(guī)的穩(wěn)定燃燒過程，是在一定的聲學條件下，在燃燒區(qū)內表征燃燒過程中的狀態(tài)參數(shù)如溫度、壓力、氣流速度及熱釋放率等穩(wěn)態(tài)量都隨時間周期性波動的燃燒過程，是燃燒過程中燃料與氧氣的流動參數(shù)發(fā)生周期性脈動變化的燃燒，該技術能夠在較低的過量空氣系數(shù)和有限的燃燒空間達到很高的燃燒效率，而且具有極高的燃燒強度，且具有傳熱系數(shù)、排煙污染小等優(yōu)點。在常規(guī)燃燒器中，最大燃燒強度通常只有840kW/m3，單位面積的換熱強度最高可達20kW/m2，而脈動燃燒器燃燒強度可以達到58000kW/m3，單位面積換熱強度可超過150kW/m2。脈動燃燒器是產生脈動燃燒的裝置。近年來對脈動燃燒進行了大量的研究，主要集中在以煤、石油和天然氣等燃料的脈動燃燒技術。Zinn設計了一種長I. 83m,內徑254mm帶旋轉爐箅的燃煤脈動燃燒器，該脈動燃燒器為直管型燃燒裝置，燃燒室底部安裝的旋轉爐箅可以減少物料分布不均以及積灰的積累。但是，旋轉爐箅子不僅能耗大，而且由于物料隨爐箅子同步旋轉，增加了漏料損失，不能改善物料的燃燒條件。王家印等人設計了一種以煤為燃料的脈動燃燒器，它是由燃燒室，下風管、上出風管，鍋爐，二級消音器等組成的一種鍋殼式燃燒鍋爐，由于燃燒時壓力和氣流產生熱聲耦合，因此可以燃燒普通煤或劣質煤，該裝置為國內最早研究煤的脈動燃燒裝置的專利，由于早期市場認可少，該裝置沒有得到較大應用。程樂鳴等人設計了一種脈動流化床燃燒室，在里克管的L/12-3L/4處設有布風板，L為燃燒室主體管長，在燃燒室主體壁外設有加熱裝置，燃燒室主體上設有熱交換面，在熱加熱面和熱交換面之間設計有給料裝置。該裝置物料適應性窄，實用性差。傳統(tǒng)的生物質燃燒技術，不僅設備的結構復雜、制造成本高，而且存在物料燃燒不充分，容易產生結渣、結團現(xiàn)象。由于生物質燃料熱值低、燃燒不充分，燃燒后的灰分、殘渣不容易清理等因素，目前還沒有實用的生物質燃料的脈動燃燒裝置可用于熱風的加熱。
技術實現(xiàn)思路
本技術的目的是要提供一種生物質燃料脈動燃燒式熱風加熱裝置，以解決生物質燃料燃燒不充分、積灰、結渣的問題。 為了達到本技術的目的，所采取的技術方案包括，底座20，在底座20上安裝有里克型脈動燃燒器主體，該脈動燃燒器主體包括爐膛筒體16，爐膛筒體16的下方設下風管4，在距脈動燃燒器主體下端高度X= (0. 12 0. 26) L處，在爐膛筒體16內，安裝有爐箅17，在爐箅17上設有旋轉布料桿6 ;爐膛筒體16的側壁設有包括由喂料調速電機7帶動的螺旋輸料器8的進料裝置，生物質原料在喂料調速電機7的帶動下通過螺旋輸料器8送到爐膛筒體16內部；爐膛筒體16的上方設有耦合室10，與耦合室10相連接的有旋風分離器11 ;在該脈動燃燒器主體的上部還設有補風口 13。通過進風管4，爐膛內燃燒產生的高溫混合成分經(jīng)過耦合室10，然后在旋風分離器11的作用下排除灰塵、粉粒，將干凈的熱空氣提供給干燥設備。上述的生物質燃料脈動燃燒式熱風加熱裝置中，所述脈動燃燒器主體的長徑比為L/D=ll，其中L為燃燒器主體總長，D為燃燒器爐膛筒體16的內徑。上述的生物質燃料脈動燃燒式熱風加熱裝置中，所述進料裝置安裝在距燃燒器主體下端高度的0. 35 0. 37處。上述的生物質燃料脈動燃燒式熱風加熱裝置中，在底座20的一側安裝有進風口I，底座內部安裝有由繼電器19、調速電機18、萬向節(jié)3組成的布料掃灰傳動系統(tǒng)，所述萬向節(jié)3與旋轉布料桿6相連接，并帶動其轉動，一方面實現(xiàn)燃料在爐箅子上的均勻分布，另一方面還可以破渣、清灰。底座20容積是燃燒室的5倍，用于穩(wěn)定氣流和消除噪音。底座20的底部設有集灰斗2，集灰斗2用于收集機械損失從爐箅17的間隙落下的物料和燃燒產生的積灰。上述的生物質燃料脈動燃燒式熱風加熱裝置中，所述爐膛筒體16的上端設有錐形筒14，該錐形筒14與爐膛筒體16構成燃燒室，錐形筒14通過直徑收縮形成相對封閉的爐膛，同時具有反射熱流，促進燃燒的功效。上述的生物質燃料脈動燃燒式熱風加熱裝置中，在爐膛筒體16和錐形筒14的內壁涂有高溫耐火層15，外壁包裹上硅酸鋁鹽酸保溫氈5。上述的生物質燃料脈動燃燒式熱風加熱裝置中，在所述錐形筒14的上口設有助燃網(wǎng)12，助燃網(wǎng)12與補風口 13組成助燃系統(tǒng)，將揚析飛出的顆粒物以及未完全燃燒的煙氣進行截留，延緩上升時間，并與經(jīng)過補風口 13進入的新風進行完全燃燒。助燃網(wǎng)12兼有反射、截留與促進燃燒的多重功效。本技術具有如下優(yōu)點I、脈動燃燒與生物質的有機結合。將生物質燃料的特點，如來源廣泛、產量豐富、成本低廉，能夠緩解對化石燃料的依賴，并減少了農作物的閑置、浪費和污染環(huán)境，和脈動燃燒強度高、燃燒充分、節(jié)約能耗、污染排放小的特點相結合，產生了一種新的燃燒形式。2、燃料來源范圍廣。我國具有巨大的生物質能資源，農村存在著大量被閑置、浪費的農作物秸桿等生物質燃料，并且產量豐富、價格低廉，分布范圍廣泛。3、燃料燃燒條件好，避免結團、結渣。旋轉布料桿6間歇性周期旋轉，周期性旋轉能夠加強已燃物和未燃物的混合，改善燃料供氧條件，加強燃料之間的預熱、干燥、放熱的強度，間歇運動可以避免不穩(wěn)定 燃燒，穩(wěn)定熱釋放強度，減少脈動激勵的干擾。生物質燃料由于得到充分燃燒，生成的灰分在脈動自激產生的自吸自排的過程中被帶出燃燒室，不僅減少了灰分與燃料表面因包裹降低熱傳遞效率，避免粘附、沾吸產生結團、結渣現(xiàn)象，而且灰分的減少有利于爐膛內獲得優(yōu)良的進氣條件，有助于充分燃燒。4、減少積灰。由于燃燒裝置自身是一個聲波源，脈動燃燒產生的高頻振蕩聲波能有效減少由于飛灰粘附在管道內壁的引起的局部過熱現(xiàn)象，從而增大換熱系數(shù)、減少積灰造成堵塞和溫度分布不均引起管道的爆炸現(xiàn)象。5、噪聲低。由于底座20容積是燃燒室的5倍，取得了很好的穩(wěn)定氣流和消除噪音效果，且燃燒的生物質燃料熱值較低，在燃燒器內生物質吸收了部分聲波，因此實際產生的噪聲比同類燃煤脈動燃燒器或燃氣脈動燃燒器小很多，只有70 90dB，能夠比較容易實現(xiàn)消噪功本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種生物質燃料脈動燃燒式熱風加熱裝置，其特征在于，包括底座（20），在底座（20）上安裝有里克型脈動燃燒器主體，該脈動燃燒器主體包括爐膛筒體（16）、下風管（4）以及上出風管（9），在距脈動燃燒器主體下端高度x=(0.12～0.26)L處，L為燃燒器主體高度，爐膛筒體（16）內部，安裝有爐箅（17），在該爐箅（17）上設有旋轉布料桿（6）；爐膛筒體（16）的側壁設有包括由喂料調速電機（7）帶動的螺旋輸料器（8）的進料裝置，生物質原料在喂料調速電機（7）的帶動下通過螺旋輸料器（8）送到爐膛筒體（16）內部；爐膛筒體（16）的上方設有耦合室（10），與耦合室（10）相連接的有旋風分離器（11）；在該脈動燃燒器主體的上部還設有補風口（13）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：朱明，向衡，師建芳，邵廣，劉清，謝奇珍，
申請(專利權)人：農業(yè)部規(guī)劃設計研究院，
類型：實用新型
國別省市：