專利名稱：生物質(zhì)燃料分段懸浮燃燒工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于固體燃料燃燒方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及生物質(zhì)燃料燃燒方法，特別是生物質(zhì)燃料分段懸浮燃燒工藝。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有技術(shù)的秸稈、稻殼等生物質(zhì)燃料燃燒爐和燃燒工藝，是利用回轉(zhuǎn)運動的爐排和通風機噴入的正壓氣流，使秸稈、稻殼等生物質(zhì)燃料在爐排上方流化或沸騰燃燒，將熱能變?yōu)檎羝?。因灰中有火，大多采用濕法處理。這種燃燒爐的主要缺點是爐膛溫度一般低于600℃?；旌蠣t氣的溫度一般低于400℃。由于生物質(zhì)燃料燃燒時產(chǎn)生的焦油達不到熱分解溫度(600～1000℃)，會使焦油附著在爐壁、蒸汽管道及爐氣管道的表面，降低熱效率并腐蝕設(shè)備。其次，由于爐排處于高溫、多灰的環(huán)境中工作，使設(shè)備結(jié)構(gòu)復雜、體積大、造價高。另外，秸稈、稻殼等生物質(zhì)燃料灰濕法處理還會造成水污染和增加配套設(shè)施投資。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在就是為避免上述不足而提供的一種生物質(zhì)燃料分段懸浮燃燒工藝，本發(fā)明的目的可以通過下述技術(shù)方案來達到。
生物質(zhì)燃料分段懸浮燃燒工藝，依次包括下列步驟a.先用油爐將燃油噴入燃燒裝置的第一燃燒室下部點火燃燒，控制溫度達550～600℃時，輸入生物質(zhì)燃料燃燒，溫度達620～650℃后關(guān)閉油爐；b.用溫度為180～200℃的熱空氣經(jīng)氣力輸送方式繼續(xù)將生物質(zhì)燃料輸入第一燃燒室下部，使生物質(zhì)燃料與熱空氣的混合流螺旋上升，熱空氣與生物質(zhì)燃料的混合比為1.2∶1～1.8∶1；c.第一燃燒室下部生物質(zhì)燃料的溫度上升到200～300℃后產(chǎn)生的可燃揮發(fā)性氣體和可燃揮發(fā)性氣體著火燃燒使生物質(zhì)燃料著火和連續(xù)燃燒。爐氣和正在燃燒的生物質(zhì)顆粒依次進入該燃燒室的中部和上部，控制溫度為500～800℃，并將第一燃燒室上部85～90％的高溫氣體及正在燃燒的生物質(zhì)顆粒用導管導入第二燃燒室，控制第一燃燒室上部10～15％的高溫氣體和正在燃燒的生物質(zhì)顆粒返回第一燃燒室的中部和第一燃燒室下部；d.控制第二燃燒室的燃燒溫度為700～1000℃；e.第二燃燒室中的灰燼落入集灰斗中，并在水分調(diào)節(jié)裝置中調(diào)節(jié)水分，控制水分在13～18％(W/W)之間；并且，所述的生物質(zhì)燃料為秸稈、樹葉、稻殼，其粒徑或當量粒徑為1～8mm。
具體來說，生物質(zhì)燃料在燃燒裝置燃燒的工藝過程是先用油爐將燃油噴入第一燃燒室下部點火燃燒，待第一燃燒室上部和中部溫度達550～600℃時，輸入生物質(zhì)燃料燃燒，溫度升至620～650℃時，關(guān)閉油爐。此時，燃燒裝置內(nèi)已形成高溫氣體和正在燃燒的生物質(zhì)顆?；旌狭鲃拥娜紵到y(tǒng)。
然后用燃燒裝置內(nèi)螺旋風道中被加熱至180～200℃的熱空氣經(jīng)氣力輸送裝置輸送粒徑或當量粒徑為1～8mm的生物質(zhì)燃料，熱空氣與燃料的混合比為1.2∶1～1.8∶1。熱空氣與燃料從進口切向進入第一燃燒室下部并呈螺旋形上升的同時，與從第一燃燒室上部返回的高溫爐氣和正在燃燒的生物質(zhì)顆?；旌希a(chǎn)生可揮發(fā)性氣體，可燃揮發(fā)性氣體著火燃燒使生物質(zhì)燃料著火和連續(xù)穩(wěn)定地燃燒，燃料、爐氣、正在燃燒的生物質(zhì)顆粒形成混合流進入第一燃燒室中部，并迅速燃燒，使燃燒溫度達500～800℃。混合流進入第一燃燒室上部后，其中85～90％的混合流經(jīng)導管切向?qū)氲诙紵遥?0～15％的混合流返回第一燃燒室中部或第一燃燒室下部，使生物質(zhì)燃料在第一燃燒室中實現(xiàn)連續(xù)燃燒。
在第二燃燒室由于高溫和爐氣中的氧氣含量較少，造成局部缺氧區(qū)域，會使爐氣中的焦油、乙酸、丙酮、甲醇、水蒸氣等物質(zhì)發(fā)生熱分解，此時爐氣溫度達700～1000℃，并使可燃物質(zhì)充分燃燒，灰燼在離心力、慣性力和重力的共同作用下，落入集灰斗中進入水分調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)水分并回收?？刂苹覡a水分13～18％。從第二燃燒室排出的高溫爐氣可作為糧食干燥機的干燥能源或熱交換器的熱源。


附圖是本發(fā)明提供的一種適用于生物質(zhì)燃料分段懸浮燃燒工藝的燃燒設(shè)備。
圖中1.物料和熱空氣進口，2.第一燃燒室下部，3.第一燃燒室中部，4.第一燃燒室上部，5.風管，6.導管，7.高溫氣出口，8.第二燃燒室，9.集灰斗，10.水份調(diào)節(jié)裝置。
由第一燃燒室、風管、導管、第二燃燒、集灰斗和水份調(diào)節(jié)裝置組成的燃燒設(shè)備，第一燃燒室下部呈錐形、中部呈圓柱形，上部呈倒錐形，第二燃燒室為圓柱形。第一燃燒室和第二燃燒室均為夾套式結(jié)構(gòu)，夾套內(nèi)設(shè)置螺旋風道。第一燃燒室下部開設(shè)切向進口，第二燃燒室上部切向連接導管，頂部開設(shè)高溫排氣口，底部連接集灰斗和水分調(diào)節(jié)裝置。
本發(fā)明所具有的優(yōu)點是1、為生物質(zhì)燃料提供了一種新的燃燒工藝；2、可使生物質(zhì)燃料燃燒完全，爐氣溫度高，無環(huán)境污染；3、工藝簡單，合理可行，對設(shè)備的要求不高，且不腐蝕設(shè)備。
具體實施方案參見附圖，利用油爐將燃油噴入第一燃燒室的下部燃燒，使第一燃燒室溫度達到550～600℃后，開始喂入生物質(zhì)燃料，使之燃燒，待溫度達到620～650℃后，關(guān)閉油爐，并繼續(xù)喂入生物質(zhì)燃料，使之連續(xù)燃燒。將秸稈、樹葉、稻殼等生物質(zhì)燃料經(jīng)絞切成為粒徑或當量粒徑為1～8mm的顆粒，然后利用冷卻第一燃燒室的下部，中部，上部和第二燃燒室被加熱至180～200℃的熱空氣進行氣力輸送。熱空氣與生物質(zhì)燃料的兩相流經(jīng)進口切向進入第一燃燒室。熱空氣與生物質(zhì)燃料的混合比1.2∶1～1.8∶1，生物質(zhì)燃料和所產(chǎn)生的可燃性揮發(fā)性氣體和正在燃燒的生物質(zhì)顆粒依次進入第一燃燒室中部、上部，和第二燃燒室，第一燃燒室中部、上部的溫度是500～800℃。其中第一燃燒室上部85～90％的高溫氣體和正在燃燒的生物質(zhì)顆粒的混合流進入第二燃燒室，10～15％的混合流返回第一燃燒室中部、下部。第二燃燒室的燃燒溫度為700～1000℃，燃燒完的灰燼落入集灰斗，再進入水分調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)水分，控制水分在13～18％(W/W)之間。
權(quán)利要求
1.一種生物質(zhì)燃料分段懸浮燃燒工藝，其特征在于依次包括下列步驟a.先用油爐將燃油噴入燃燒裝置的第一燃燒室下部點火燃燒，控制溫度達550～600℃時，輸入生物質(zhì)燃料燃燒，溫度達620～650℃后關(guān)閉油爐；b.用熱空氣經(jīng)氣力輸送方式繼續(xù)將生物質(zhì)燃料輸入第一燃燒室下部，使生物質(zhì)燃料與熱空氣的混合流螺旋上升懸浮燃燒，溫度為180～200℃的熱空氣與生物質(zhì)燃料的混合比為1.2∶1～1.8∶1；c.第一燃燒室下部生物質(zhì)燃料燃燒所產(chǎn)生的可燃揮發(fā)性氣體和正在燃燒的生物質(zhì)顆粒依次進入該燃燒室的中部和上部，控制溫度為500～800℃，并將第一燃燒室上部85～90％的高溫氣體及正在燃燒的生物質(zhì)顆粒用導管導入第二燃燒室，控制第一燃燒室上部10～15％的高溫氣體和正在燃燒的生物質(zhì)顆粒返回第一燃燒室的中部和第一燃燒室下部；d.控制第二燃燒室的溫度為700～1000℃；e.第二燃燒室中的灰燼落入集灰斗，并在水分調(diào)節(jié)裝置中調(diào)節(jié)水分，控制水分在13～18％(W/W)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)燃料分段懸浮燃燒工藝，其特征在于所述的生物質(zhì)燃料為秸稈、樹葉、稻殼，其粒徑或當量粒徑為1～8mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)燃料分段懸浮燃燒工藝，其技術(shù)要點在于依次包括下列步驟a.先用油爐將燃油噴入燃燒裝置的第一燃燒室下部點火燃燒，控制溫度達550～600℃時，輸入生物質(zhì)燃料燃燒，使溫度達620～650℃后關(guān)閉油爐；b.將生物質(zhì)燃料與熱空氣輸入第一燃燒室下部，溫度為180～200℃的熱空氣與生物質(zhì)燃料的混合比為1.2∶1～1.8∶1；c.第一燃燒室下部生物質(zhì)燃料燃燒所產(chǎn)生的可燃揮發(fā)性氣體和正在燃燒的生物質(zhì)顆粒依次進入該燃燒室的中部和上部和第二燃燒室，控制第一燃燒室中部和上部的溫度為500～800℃；d.控制第二燃燒室的溫度為700～1000℃；e.第二燃燒室中的灰燼落入集灰斗，并在水分調(diào)節(jié)裝置中調(diào)節(jié)水分，控制水分在13～18％(W/W)。
文檔編號F23B10/02GK1786562SQ20051001987
公開日2006年6月14日 申請日期2005年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月24日
發(fā)明者劉啟覺, 王繼煥 申請人:武漢工業(yè)學院