一种生物质燃料配方半气化燃烧装置的制作方法

本实用新型涉及一种生物质燃料配方半气化燃烧装置，属烟叶调制设备技术领域。

背景技术：

生物质颗粒燃烧机广泛应用于锅炉、工业焚烧、熔炼、食品加工、建材、烟叶调制等各种供热领域。然而，生物质原料加工成颗粒状态需要巨大成本：首先需要将生物质原材料粉碎，然后添加配方压成颗粒，不仅工序复杂，而且费工费时，生产成本比较高。目前，国内外的生物质燃料利用，多以颗粒形状出现，颗粒生物质需要加工，所以导致供热燃烧设备运行成本高。

经文献检索，未见与本实用新型相同的公开报道。

技术实现要素：

本实用新型目的在于发明一种具有两个燃烧室的生物质燃料配方半气化燃烧的装置，能直接使用原生态生物质原材料，让原生态生物质原材料半气化，在半气化燃烧的装置进行了两次燃烧（挥发性气体自然燃烧，固态碳再炉栅上面再燃烧），直接使用原生态生物质燃料，可降低供热运行成本，让密集型烤房在中国较大范围内推广应用生物质材料。

本实用新型生物质燃料配方半气化燃烧装置是通过下列结构完成的：其特征在于半气化燃烧装置由料仓（1）、固态燃烧室（2）、气体燃烧室（3）、散热器（4）、灰洞/通风供养通道（5）和供热室（6）组成，所述料仓（1）内置于供热室（6）内，供热室（6）在储存燃料的同时完成了生物质燃料的半气化，生物质燃料半气化的产物：固态燃烧物和可燃性气体，进入固态燃烧室（2）；固态燃烧物在固态燃烧室内充分燃烧，形成灰分落入灰洞/通风供养通道（5）；可燃性气体在固态燃烧室内部分燃烧，剩余部分与烟气流混合进入散热器（4），通过管道流入气体燃烧室（3），在气体燃烧室（3）内充分两次燃烧，再进入散热器（4），最后经烟囱（7）排入大气。

所述料仓（1）的底部装有两扇开关合页门（8），开关合页门（8）分别相连“人字形”吊链（9）；吊链（9）的上端与自动控制的步进电机（10）链接，控制料仓（1）出料速度。

所述固态燃烧室（2）与气体燃烧室（3）两个燃烧室相连互通。

所述气体燃烧室（3）中的燃烧点设置在固态燃烧室（2）烟气流上升后下沉管道的第一底部位置（31）。

料仓（1）在60℃～180℃温度条件下进行半气化过程，之后产生的挥发性气体与固定碳剩余物各自进行完全燃烧。

所述生物质燃料是不规则形状，为长、宽、高≦30cm范围内的原生态生物质燃料。

所述生物质燃料燃烧装置额定热功率为420000kj/h或210000kj/h。

所述半气化燃烧装置用于烟叶调制，或者用于密集烤房中的烟叶调制。

本实用新型的技术关键：（1）生物质燃料配方半气化燃烧：对不同即将燃烧的生物质燃料，依据一定比例混配后进料仓，在60℃～180℃温度条件下进行半气化，之后产生挥发性气体与剩余物（主要是固定碳）分别进行燃烧。（2）生物质燃料是不规则形状，长、宽、高≦30cm范围内原生态生物质燃料。（3）生物质燃料料仓位于装置内部的固态燃烧室上部。（4）生物质挥发性气体与剩余物（主要是固定碳）两个燃烧室相连。（5）气体燃烧室位于固态燃烧室烟气流先上升后下沉的管道底部31位置点燃烧。

本实用新型采用两个燃烧室相互接通的结构，让原生态生物质燃料（如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等）无需成型（如块状、颗粒状等），简单粉碎或切小，只需外形为不规则形状，长、宽、高≦30cm范围内，即可直接使用。

附图说明：

图1为本实用新型装置的结构剖视图。

1—料仓，2—固态燃烧室；3—气体燃烧室；31—燃烧点，4—散热器；5—灰洞/通风供养通道；6—供热室；7—烟囱；8—开关合页门；9—吊链；10—步进电机，

具体实施方式：

采用实际生物质燃料配方半气化燃烧装置验证：

使用时，依据不同即将使用燃烧的生物质燃料发热值，可以按一定比例混配，也可以通过控制风机的风速度来控制。

生物质燃料从进入料仓1内，关闭进料口的仓门，通过控制料仓1底部的开关合页门8，先让部份的生物质燃料落入固态燃烧室2炉膛内，然后点然固态燃烧室2炉膛的火后，同时启动底部风机，让落入固态燃烧室2炉膛内的生物质燃料先燃烧，燃烧的生物质燃料产生热气体上升，进入料仓1内，让料仓1内生物质燃料在缺氧状态下阴燃，让料仓1内生物质燃料内小分子物质气化，形成挥发性可燃气体，由于进料口仓门是密封关闭的，所以产生的挥发性可燃气体只能从料仓1底部开口回到固态燃烧室2内第一次燃烧，剩余没有燃烧完的挥发性可燃气体从固态燃烧室2侧部管道进入气体燃烧室3管道内，在气体燃烧室3管道内进行二次燃烧/点火燃烧，料仓1室内气化后剩余物质为固态碳物质燃料，固态碳物质燃料通过炉条后自然落入固态燃烧室2的炉栅上方，继续燃烧，产生热量也从固态燃烧室2侧部管道进入散热器4进行热交换，挥发性气体燃烧室3的管道内，产生热能通过气体燃烧室3管道外壁的散热片变为热空气，热空气通过管道进入烤烟烟房，对新鲜烟叶干燥。

此外，本实用新型固态燃烧室2释放的热量，为气体燃烧室1提供较高温度环境，料仓1底部开口处位于固态燃烧室2的上部，有利于料仓内生物质燃料半气化，让半气化产生的挥发性气体下沉到料仓1室底部，穿过固态燃烧室2先进行第一次燃烧，没有燃烧完的挥发性气体，再通过侧部管道气体燃烧室3进行第二次燃烧，保证挥发性气体完全燃烧。

本实用新型将气体燃烧室中的燃烧点设置在位于固定碳燃烧室产生烟气流进行气体燃烧室管道后上升后下沉的第一个管道底部31位置，在这个地方点火容易燃烧，因为我们利用可燃烟气下沉的管道底部时，其气体密度大，容易点燃的特点，而且燃烧完全。

实施例1：（应用于气流上升式卧式密集型烤房供热）

当进行烟叶调制时，对不同即将燃烧的生物质燃料，依据特定的比例混配在料仓内，在60℃～180℃温度条件下进行半气化，之后挥发性气体与剩余物（主要是固定碳）分别进行燃烧。生物质燃料简单粉碎或切小，呈不规则形状其长、宽、高≦30cm范围内即可放入料仓内。

生物质燃料燃烧装置额定热功率为420000kj/h。

生物质燃料配方半气化燃烧装置建造成本：10000.00元/套；性能稳定，烟叶调制质量高。

调制成本核算：不计调制人员报酬，调制燃料、电费，1.57元/kg干烟，与大面积气流上升式卧式密集型烤房调制成本2.70元/kg干烟相比，节约调制成本41.85%，经济效益十分显著。

烟叶调制结果：颜色金黄、桔黄，油分较多；中上等烟比例94%；专家对烟叶的评吸结果：香气质较纯，香气量较足，烟气浓度较丰富，刺激性较小，劲头适中，杂气较轻，口感较好，使用价值较高。

验证过程与结果如表1所示：

表1生物质燃料配方半气化燃烧的烟叶调制装置

应用于气流上升式卧式密集型烤房验证过程与结果

实施例2：（应用于气流下降式卧式密集型烤房供热）

生物质燃料燃烧装置额定热功率为210000kj/h

生物质燃料配方半气化燃烧装置性能评价：性能稳定，烟叶调制质量高。

生物质燃料配方半气化燃烧的烟叶调制装置建造成本：10000.00元/套。

调制成本核算：不计调制人员报酬，调制燃料、电费，1.50元/kg干烟，与大面积气流上升式卧式密集型烤房调制成本2.70元/kg干烟相比，节约调制成本44.44%，经济效益十分显著。

烟叶调制结果：颜色金黄、桔黄，油分较多；中上等烟比例97%；专家对烟叶的评吸结果：香气质较纯，香气量较足，烟气浓度较丰富，刺激性较小，劲头适中，杂气较轻，口感较好，使用价值较高。

2019年云南省颗粒状的生物质燃料1100.00元/吨，原生态生物质燃料440.00元/吨；二者差距较大。本实用新型成果实现了生物质燃料配方半气化燃烧装置的应用，具有建造成本低、调制成本低、节约能源、节约劳动力成本的特点。