本發(fā)明涉及新能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高效節(jié)能型燃?xì)獍踩c(diǎn)火燃燒裝置及其 控制方法。

背景技術(shù)：

農(nóng)林廢棄物是農(nóng)林作物收獲和加工過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢棄物，例如，農(nóng)作物收獲時(shí)殘留在農(nóng)田里的秸稈，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中剩余的稻殼、糠皮，林業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中殘留的樹(shù)枝、樹(shù)葉、木屑和木材加工的邊角料等，以及食品加工工業(yè)排出的殘?jiān)Ｎ覈?guó)農(nóng)林廢棄物資源豐富，目前，農(nóng)林廢棄物松散地分散在大面積范圍內(nèi)，除少部分的農(nóng)作物秸稈用于家畜飼料、做飯和取暖外，大部分被作為廢棄物棄之于田野。農(nóng)林廢棄物的利用方式有很多，其中農(nóng)林廢棄物的直接燃燒是應(yīng)用最多的利用方式。然而，長(zhǎng)期以來(lái)由于農(nóng)林廢棄物直接燃燒能源利用效率低，燃燒溫度低，限制了其應(yīng)用范圍。工業(yè)生產(chǎn)中的各種窯爐加熱需要大量能源，是一個(gè)巨大的利用市場(chǎng)，然而由于生物質(zhì)氣在使用中面臨著熱值較低，難以點(diǎn)燃和燃燒，不能適應(yīng)工業(yè)使用要求。所以，我國(guó)每年產(chǎn)生的7億噸秸稈和2億噸林業(yè)廢料，不能進(jìn)入工業(yè)窯爐燃料這個(gè)正適合生物質(zhì)分散性特點(diǎn)的市場(chǎng)。大多數(shù)秸稈在田野被焚燒，造成污染和事故，枯枝落葉和雜草更是任其腐爛。

由于采用裂解方式形成的生物質(zhì)氣體不易點(diǎn)燃和燃燒，從而阻礙生物質(zhì)氣體在工業(yè)上的應(yīng)用，如鍋爐、烘干窯等，如何有效回收利用農(nóng)林廢棄物，是當(dāng)下一種熱門(mén)的研究課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能型燃?xì)獍踩c(diǎn)火燃燒裝置，以解決裂解方式形成的生物質(zhì)氣體或低熱值氣體不易點(diǎn)燃和不充分燃燒的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種節(jié)能型燃?xì)獍踩c(diǎn)火燃燒裝置，包括有燃?xì)膺M(jìn)氣管路、空氣進(jìn)氣管路、燃燒器、燃燒室和鍋爐房，所述燃燒室設(shè)置在鍋爐房里，燃?xì)夂涂諝夥謩e通過(guò)燃?xì)膺M(jìn)氣管路和空氣進(jìn)氣管路在燃燒器內(nèi)同心圓筒由內(nèi)置外為空氣-燃?xì)?空氣分層螺旋推進(jìn)混合后點(diǎn)燃至燃燒室中燃燒，所述燃燒室連接至煙道，所述的煙道連接至節(jié)能器。

所述燃燒器由內(nèi)至外包括通氣直筒、內(nèi)膽和外筒，所述通氣直筒、內(nèi)膽和外筒長(zhǎng)度依次由長(zhǎng)至短呈階梯狀，所述通氣直筒、內(nèi)膽和外筒末端齊平，所述的內(nèi)膽和外筒齊平末端之間設(shè)有導(dǎo)向板和雙向高壓脈沖點(diǎn)火器，導(dǎo)向板增加氣體在出口處的旋轉(zhuǎn)方向，使燃?xì)怏w混合更加充分；所述的外筒沿筒身切線方向連接外補(bǔ)氧管，所述內(nèi)膽長(zhǎng)于外筒部分筒身沿筒身切線方向連接燃?xì)膺M(jìn)口，所述通氣直筒長(zhǎng)于內(nèi)膽部分筒身連接內(nèi)補(bǔ)氧管，所述的外補(bǔ)氧管和內(nèi)補(bǔ)氧管匯集至空氣進(jìn)口，所述通氣直筒內(nèi)空氣流速較大，可使燃燒更加充分，火焰尺寸變得更長(zhǎng)；所述的外筒沿筒身切線方向連接外補(bǔ)氧管，所述內(nèi)膽長(zhǎng)于外筒部分筒身沿筒身切線方向連接燃?xì)膺M(jìn)口，讓進(jìn)入的氣體沿管壁切向運(yùn)動(dòng)的功能，從而使得不同氣體進(jìn)入管道后沿切向旋轉(zhuǎn)推進(jìn)運(yùn)功。

所述燃?xì)膺M(jìn)氣管路為燃?xì)庥蛇M(jìn)氣管道進(jìn)入，依次通過(guò)球閥、單向閥、氣動(dòng)蝶閥和流量調(diào)節(jié)閥后連接進(jìn)入燃?xì)膺M(jìn)口；

所述空氣進(jìn)氣管路為空氣和通過(guò)節(jié)能管從節(jié)能器導(dǎo)出的高溫氣體通過(guò)變頻風(fēng)機(jī)輸送至空氣進(jìn)口管道混合預(yù)熱，再由外補(bǔ)氧管和內(nèi)補(bǔ)氧管分別輸送至外筒和通氣直筒內(nèi)，所述的節(jié)能管與空氣進(jìn)口連接處設(shè)有進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥，所述的變頻風(fēng)機(jī)變化范圍為：0HZ—50HZ。

燃?xì)庥扇細(xì)膺M(jìn)口進(jìn)入內(nèi)膽的循環(huán)方向和空氣由外補(bǔ)氧管進(jìn)入外筒的循環(huán)方向一致。

所述的內(nèi)膽長(zhǎng)于外筒部分筒身側(cè)面設(shè)有火焰探測(cè)器，所述的通氣直筒前端設(shè)有視鏡，所述節(jié)能器末端設(shè)有溫度傳感器和CO監(jiān)測(cè)儀。

一種節(jié)能型燃?xì)獍踩c(diǎn)火燃燒裝置控制方法，包括以下步驟：

a、首先開(kāi)啟變頻風(fēng)機(jī)，并在50HZ下運(yùn)行60秒，用空氣對(duì)燃燒室進(jìn)行吹掃；60秒后降頻到8HZ的位置，同時(shí)緩緩開(kāi)啟燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥至點(diǎn)火位置，主控制系統(tǒng)隨即打開(kāi)氣動(dòng)蝶閥，同時(shí)雙向高壓脈沖點(diǎn)火器工作，點(diǎn)火4-6秒；

b、火焰探測(cè)器開(kāi)始工作，點(diǎn)火燃燒成功后，主控制系統(tǒng)命令燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥和變頻風(fēng)機(jī)同步按比例打開(kāi)到正常燃燒位置；

c、當(dāng)點(diǎn)火成功后，雙向高壓脈沖點(diǎn)火器停止工作，火焰探測(cè)器進(jìn)入正常工作狀態(tài)，時(shí)時(shí)反饋信號(hào)；

d、溫度傳感器正常工作，傳遞檢測(cè)信號(hào)：

當(dāng)排氣溫度異常時(shí)，溫度傳感器發(fā)出信號(hào)，通過(guò)調(diào)整變頻風(fēng)機(jī)頻率，調(diào)整空氣燃?xì)獗龋?/p>

e、CO監(jiān)測(cè)儀正常工作，傳遞檢測(cè)信號(hào)：

當(dāng)CO超標(biāo)時(shí)，信號(hào)發(fā)送到主控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)超標(biāo)值，調(diào)整風(fēng)機(jī)頻率，提高補(bǔ)氣量；

f、在正常運(yùn)行的情況下，出現(xiàn)以下任意一種情況：點(diǎn)火燃燒未成功、未接收到檢測(cè)儀器數(shù)據(jù)、停電、變頻風(fēng)機(jī)工作異常、滅火、鍋爐壓力及溫度異常、鍋爐水位超限或壓縮空氣壓力過(guò)低，主控制系統(tǒng)控制命令關(guān)閉氣動(dòng)蝶閥，進(jìn)入人工檢查。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明為一套全自動(dòng)智能控制裝置，能夠安全可靠地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火、點(diǎn)火分析、故障報(bào)警、燃燒控制等一系列自動(dòng)化裝置；通過(guò)本發(fā)明可將生物質(zhì)氣體充分燃燒，大大提高熱效率，能夠滿足大多數(shù)工業(yè)加熱和窯爐燃料的溫度要求，使得生物質(zhì)燃料能廣泛應(yīng)用于工業(yè)能源領(lǐng)域，例如，火力發(fā)電、金屬熔煉、海水淡化、城鎮(zhèn)取暖、石灰燒制、熱制空調(diào)、工業(yè)加熱。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的示意圖；

圖2為燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為燃燒器左視圖；

圖4為燃燒器A-A剖視圖；

圖5為燃燒器外筒和內(nèi)膽氣體運(yùn)行圖；

其中：1-燃燒器；2-燃?xì)膺M(jìn)口；3-空氣進(jìn)口；4-內(nèi)補(bǔ)氧管；5-外補(bǔ)氧管；6-直筒；7-內(nèi)膽；8-外筒；9-雙向高壓脈沖點(diǎn)火器；10-進(jìn)氣管道；11-球閥；12-單向閥；13-氣動(dòng)蝶閥；14-流量調(diào)節(jié)閥；15-變頻風(fēng)機(jī)；16-燃燒室；17-煙道；18 -節(jié)能器；19-節(jié)能管；20-進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥；21-溫度傳感器；22-CO監(jiān)測(cè)儀；23-鍋爐房；24-火焰探測(cè)器；25-視鏡；26-導(dǎo)向板。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示一種節(jié)能型燃?xì)獍踩c(diǎn)火燃燒裝置，包括有燃?xì)膺M(jìn)氣管路、空氣進(jìn)氣管路、燃燒器1、燃燒室16和鍋爐房23，所述燃燒室16設(shè)置在鍋爐房23里，燃?xì)夂涂諝夥謩e通過(guò)燃?xì)膺M(jìn)氣管路和空氣進(jìn)氣管路在燃燒器內(nèi)同心圓筒由內(nèi)置外為空氣-燃?xì)?空氣分層螺旋推進(jìn)混合后點(diǎn)燃至燃燒室16中燃燒，所述燃燒室16連接至煙道17，所述的煙道17連接至節(jié)能器18。

所述燃燒器1由內(nèi)至外包括通氣直筒6、內(nèi)膽7和外筒8，所述通氣直筒6、內(nèi)膽7和外筒8長(zhǎng)度依次由長(zhǎng)至短呈階梯狀，所述通氣直筒6、內(nèi)膽7和外筒8末端齊平，所述的內(nèi)膽7和外筒8齊平末端之間設(shè)有導(dǎo)向板26和雙向高壓脈沖點(diǎn)火器9，所述的外筒8沿筒身切線方向連接外補(bǔ)氧管5，所述內(nèi)膽7長(zhǎng)于外筒部分筒身沿筒身切線方向連接燃?xì)膺M(jìn)口2，所述通氣直筒6長(zhǎng)于內(nèi)膽部分筒身連接內(nèi)補(bǔ)氧管4，所述的外補(bǔ)氧管5和內(nèi)補(bǔ)氧管4匯集至空氣進(jìn)口3。

所述燃?xì)膺M(jìn)氣管路為燃?xì)庥蛇M(jìn)氣管道10進(jìn)入，依次通過(guò)球閥11、單向閥12、氣動(dòng)蝶閥13和流量調(diào)節(jié)閥14后連接進(jìn)入燃?xì)膺M(jìn)口2；

所述空氣進(jìn)氣管路為空氣和通過(guò)節(jié)能管19從節(jié)能器18導(dǎo)出的高溫氣體通過(guò)變頻風(fēng)機(jī)15輸送至空氣進(jìn)口3管道混合預(yù)熱，再由外補(bǔ)氧管5和內(nèi)補(bǔ)氧管4分別輸送至外筒8和通氣直筒6內(nèi)，所述的節(jié)能管18與空氣進(jìn)口3連接處設(shè)有進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥20。

燃?xì)庥扇細(xì)膺M(jìn)口進(jìn)入內(nèi)膽的循環(huán)方向和空氣由外補(bǔ)氧管進(jìn)入外筒的循環(huán)方向一致，且均為順時(shí)針?lè)较颉?/p>

所述的內(nèi)膽7長(zhǎng)于外筒部分筒身側(cè)面設(shè)有火焰探測(cè)器24，所述的通氣直筒6前端設(shè)有視鏡25，所述節(jié)能器18末端設(shè)有溫度傳感器21和CO監(jiān)測(cè)儀22。

一種節(jié)能型燃?xì)獍踩c(diǎn)火燃燒裝置控制方法，包括以下步驟：

a、首先開(kāi)啟變頻風(fēng)機(jī)，并在50HZ下運(yùn)行60秒，用空氣對(duì)燃燒室進(jìn)行吹掃；60秒后降頻到8HZ的位置，同時(shí)緩緩開(kāi)啟燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥到設(shè)定的點(diǎn)火位置，主控制系統(tǒng)隨即打開(kāi)氣動(dòng)蝶閥，同時(shí)雙向高壓脈沖點(diǎn)火器工作，點(diǎn)火4-6秒；

b、火焰探測(cè)器開(kāi)始工作，點(diǎn)火燃燒成功后，主控制系統(tǒng)命令燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥和變頻風(fēng)機(jī)同步按比例打開(kāi)到正常燃燒位置；

c當(dāng)點(diǎn)火成功后，雙向高壓脈沖點(diǎn)火器停止工作，火焰探測(cè)器進(jìn)入正常工作狀態(tài)，時(shí)時(shí)反饋信號(hào)；

d、溫度傳感器正常工作，傳遞檢測(cè)信號(hào)：

當(dāng)排氣溫度異常時(shí)，溫度傳感器發(fā)出信號(hào)，通過(guò)調(diào)整變頻風(fēng)機(jī)頻率，調(diào)整空氣燃?xì)獗龋?/p>

e、CO監(jiān)測(cè)儀正常工作，傳遞檢測(cè)信號(hào)：

當(dāng)CO超標(biāo)時(shí)，信號(hào)發(fā)送到主控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)超標(biāo)值，調(diào)整風(fēng)機(jī)頻率，提高補(bǔ)氣量；

f、在正常運(yùn)行的情況下，出現(xiàn)以下任意一種情況：點(diǎn)火燃燒未成功、未接收到檢測(cè)儀器數(shù)據(jù)、停電、變頻風(fēng)機(jī)工作異常、滅火、鍋爐壓力及溫度異常、鍋爐水位超限或壓縮空氣壓力過(guò)低，主控制系統(tǒng)控制命令關(guān)閉氣動(dòng)蝶閥，進(jìn)入人工檢查。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說(shuō)明書(shū)參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。