生物质低氮流化床燃烧机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于燃烧设备技术领域，具体地说是一种燃生物质燃料并采用低氮燃烧的流化床式燃烧机。
【背景技术】
[0002]目前，一般采用燃煤或燃油的燃烧器为锅炉提供热量。随着生物质燃料的广泛应用，应用燃生物质燃料的燃烧设备受到高度重视。
[0003]众所周知，由于生物质燃料的挥发分高、容易结渣，给生物质燃烧机的结构设计带来巨大挑战。现有生物质燃烧机存在急需改善的问题，有：
[0004]1、从燃烧方式看，由于生物质燃料比油气燃料更便宜，但同类的生物质燃烧机没能解决结焦和排放问题。现有生物质燃料燃烧机采用慢速直接燃烧技术，比如CN202056861U专利文献，公开了一种生物质颗粒燃烧器，其燃烧室的设置若干水平布置的进风孔（管），进风孔位置高于燃烧层，生物质燃料燃烧时，未受到向上升力，虽然该专利技术方案降低了烟气含灰尘类杂质的问题，但由于燃料只在表层燃烧较充分，影响中下层燃料的燃烧速度，因此，燃烧效率非常低，烟气热量低，无法满足锅炉高热量需求。
[0005]2、从燃烧室结构看，由于燃烧方式的不同，决定了燃烧室结构各异。燃煤燃烧机的燃烧室大多采用纯圆形或纯方形结构，由于生物质燃料重量较煤轻，因此燃煤燃烧室结构显然不适合燃生物质燃料。又由于生物质燃料的挥发分高，灰密度小且熔点低，如何去除灰渣和未燃尽燃料是重点关注的问题。
[0006]3、从烟气出口处喷火配风方式看，一般来说，喷火嘴都布置有旋流风，如专利文献CN202056861U，公开了一种生物质颗粒燃烧器，其旋转喷火嘴包括环状轮毂、轮辋以及复数条沿轮毂的切向布置的轮辐，轮辋、轮辐和轮毂构成旋转喷火嘴，风通过旋转喷火嘴形成旋转式进风，实现风流与火焰充分混合，使火焰柱直径加大，放热面积增加，达到充分燃烧的目的，但是这种旋转喷火嘴结构复杂、加工工艺困难、且出口风速较低、动能不足、难以对火焰产生扰动和混合，从而导致燃烧不充分、易生成大量氮氧化物等缺点，为了达到环保要求，还需另附加脱硝装置，增加制造成本。
【实用新型内容】
[0007]为了解决现有技术锅炉燃烧机存在的燃烧室结构不合理、燃烧效率低、燃烧不充分、需外设脱硝部件、除灰困难、喷火配风不合理等缺陷，本实用新型提供了一种具有流化床功能、有效除灰、喷火燃烧效率高的低氮流化床燃烧机。
[0008]为了实现以上目的，本实用新型采取的技术方案是：一种生物质低氮流化床燃烧机，包括炉体及内腔，内腔侧壁开设进料口和喷火嘴，内腔底部设置布风板，所述内腔设置一隔墙，隔墙将内腔分为燃烧室和烟道，燃烧室作为燃烧区域，烟道用于沉降固体颗粒，燃烧室上方与烟道进口连通，隔墙底部开设一通孔连通燃烧室和烟道。
[0009]进一步地，所述炉体开设一与通孔连通的回料风道。
[0010]所述烟道至少包括一段加速烟道。
[0011]所述隔墙的底部设置内凹的缓冲室。
[0012]所述烟道的底部设置用于储存固体物的沉降室。
[0013]所述喷火嘴设置于烟道侧壁，喷火嘴的外壁设置旋风室和若干个进风口，进风口轴线与喷火嘴径线具有夹角，所述旋风室的外端面轴向地延伸出风道。
[0014]所述风道设置旋风叶片。
[0015]所述喷火嘴的入口处设置一用于阻隔固体物的挡料器。
[0016]所述挡料器由若干互相平行且倾斜布置的百叶板构成。
[0017]所述燃烧室呈圆筒体，布风板为多边形体。
[0018]与现有技术相比，本实用新型由于在具有布风板的炉体内腔设置烟道，当烟气经过烟道时，使烟气中携带的固体物在自重的作用下沉降，沉降物通过通孔循环回燃烧室燃烧利用，这种布风板、烟道和通孔组合的内腔结构，实现了循环流化床燃烧方式，不仅燃烧效率高，而且实现了充分燃烧而不会结焦和有效沉降而不积灰的有效效果。
[0019]另外，本实用新型由于在喷火嘴设置旋风室和斜向设置的进风口，旋风室的风通过进风口进入喷火嘴产生旋风，使烟气产生旋流火焰，有利于火焰进入锅炉炉膛前氧气与火焰充分混合，提高火焰燃烧温度，同时，由于喷火嘴还增设一风道，使旋风火焰在进入锅炉炉膛前再次补充氧气，形成二次风混合结构，增强燃烧温度，达到充分燃烧目的，减少氮氧化物的产生，有效控制氮氧化物的排放。
【附图说明】
[0020]图I为生物质低氮流化床燃烧机的结构示意图。
[0021]图2为图I的横向剖视图。
[0022]图3为隔墙的结构示意图。
[0023]图4为喷火嘴的结构示意图。
[0024]图5为图4的剖视图。
【具体实施方式】
[0025]如图I和图2所示，生物质低氮流化床燃烧机包括炉体6、进料管3、布风板2、等压风箱17、风帽2、隔墙7、挡料器8和喷火嘴9。
[0026]炉体6的内腔的横切面呈C字型结构。炉体6的内腔设置有隔墙7，隔墙7将内腔分为燃烧室4和烟道5，燃烧室4上方与烟道5进口连通。燃烧室4作为燃烧区域，其呈圆筒体，燃烧室4的底部设置为布风板2，布风板呈现六边形，布风板开设若干呈品字形布局的布风孔，布风孔安装风帽2。布风板2下方为等压风箱17，布风孔与等压风箱连通，等压风箱与鼓风机连接，由鼓风机给燃烧机提供一次风。“多边形布风板+圆形燃烧室”组合结构，有利于布风均匀，有利于料层流化。燃烧室4连接倾斜设置的进料管3。
[0027]隔墙7的一侧面（左侧面）作为燃烧室4的其中一段内壁面。如图3所示，隔墙7的另一侧面（右侧面）自上而下由上垂直面71、倾斜面72、下垂直面73和直角面75(缺口面）组成。直角面75开设内凹的缓冲室74，直角面75的下部开设通孔12。缓冲室的功能是消耗未燃尽颗粒自狭道掉落时产生的瞬时较大动能，防止反弹冲过挡料器进入喷火嘴。隔墙7的右侧面与内腔壁面之间形成烟道5，该烟道5对应隔墙的上垂直面71、倾斜面72、下垂直面73和直角面75分为垂直烟道51、加速烟道52、狭道53和沉降室54。
[0028]炉体I的内腔底部开设回料通道10。回料通道10连通沉降室54，回料通道接入鼓风机，通过风力将沉降室掉落的灰渣推送入燃烧室循环燃烧。
[0029]烟道5的的狭道53位置设置喷火嘴9。喷火嘴9的入口设置一挡料器8，挡料器8由四块倾斜的百叶板自上而下间隔排列组成。
[0030]如图4和图5所示，喷火嘴I为圆筒体，其壁体开设有若干个进风孔91。进风孔91的轴线与喷火嘴I的径线的夹角是30?70度（优先50度）。喷火嘴的外壁周围设置旋风室13，喷火嘴I与旋风室13之间通过进风孔91连通。由于喷火嘴直径受锅炉条件限制不能增大设计，为了保证喷火嘴出口烟气充分与空气混合，旋风室13的外端面延伸出与喷火嘴同轴的风道14，这样解决了在较小喷火嘴直径下增加空气量，使出口风力增大。风道14直径小于旋风室13直径，风道14与喷火嘴9之间设置旋风叶片15。旋风叶片15的形状如风扇叶片形状，其不仅起支撑风道14的作用同时起导流作用。旋风室13与进风管16连接，进风管与鼓风机连接，由鼓风机给燃烧机提供二次风。
[0031]生物质低氮流化床燃烧机的工作原理是：生物质燃料由进料管溜进燃烧机燃烧室内燃烧，等压风箱内的一次风由布风板上的风帽向上吹入燃烧室中，使生物质燃料以流化混合形成燃烧，控制过量空气系数小于I且在燃烧室温度为800度左右条件下，使生物质燃料产生充分混合燃烧，高温烟气进入烟道的垂直烟道，进而进入加速烟道加速，烟气经狭道处的百叶板进入喷火嘴，烟气被进风孔产生的一次旋流风混合后且在部分可燃气燃烧的情况下产生旋流火焰，火焰在喷火嘴出口处再被旋风叶片产生的二次旋流风混合后继续产生高速旋流火焰最终进入锅炉燃烧室充分燃烧。在烟气进入喷火嘴前，烟气中含有的未燃尽颗粒撞击百叶板后掉落至沉降室，未燃尽颗粒由回料通道输入的回料风被推送至燃烧室循环燃烧。
【主权项】
1.一种生物质低氮流化床燃烧机，包括炉体及内腔，内腔侧壁开设进料口和喷火嘴，内腔底部设置布风板， 其特征在于：所述内腔设置一隔墙，隔墙将内腔分为燃烧室和烟道，燃烧室作为燃烧区域，烟道用于沉降固体颗粒，燃烧室上方与烟道进口连通，隔墙底部开设一通孔连通燃烧室和烟道。2.根据权利要求I所述的生物质低氮流化床燃烧机，其特征在于，所述炉体开设一与通孔连通的回料风道。3.根据权利要求2所述的生物质低氮流化床燃烧机，其特征在于，所述烟道至少包括一段加速烟道。4.根据权利要求2所述的生物质低氮流化床燃烧机，其特征在于，所述隔墙的底部设置内凹的缓冲室。5.根据权利要求2所述的生物质低氮流化床燃烧机，其特征在于，所述烟道的底部设置用于储存固体物的沉降室。6.根据权利要求I所述的生物质低氮流化床燃烧机，其特征在于，所述喷火嘴设置于烟道侧壁，喷火嘴的外壁设置旋风室和若干个进风口，进风口轴线与喷火嘴径线具有夹角，所述旋风室的外端面轴向地延伸出风道。7.根据权利要求6所述的生物质低氮流化床燃烧机，其特征在于，所述风道设置旋风叶片。8.根据权利要求7所述的生物质低氮流化床燃烧机，其特征在于，所述喷火嘴的入口处设置一用于阻隔固体物的挡料器。9.根据权利要求8所述的生物质低氮流化床燃烧机，其特征在于，所述挡料器由若干互相平行且倾斜布置的百叶板构成。10.根据权利要求I所述的生物质低氮流化床燃烧机，其特征在于，所述燃烧室呈圆筒体，布风板为多边形体。
【专利摘要】本实用新型公开了一种生物质低氮流化床燃烧机，其炉体内腔侧壁开设进料口和喷火嘴，内腔底部设置布风板和隔墙，隔墙将内腔分为燃烧室和烟道，燃烧室作为燃烧区域，烟道用于沉降固体颗粒，燃烧室上方与烟道进口连通，隔墙底部开设一通孔连通燃烧室和烟道。这种布风板+烟道+通孔的内腔结构，烟气经过烟道时，烟气中携带的固体物在自重的作用下沉降，沉降物通过通孔循环回燃烧室燃烧利用，实现了循环流化床燃烧方式，不仅燃烧效率高，而且实现了充分燃烧而不会结焦和有效沉降而不积灰的有效效果。
【IPC分类】F23C10/18, F23C10/10, F23C10/20
【公开号】CN205155939
【申请号】CN201520615193
【发明人】罗志明, 廖德亮, 黄茅, 张朝阳, 谭融婷
【申请人】广州迪森热能设备有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年8月14日