一种生物质燃烧方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物质燃烧，具体涉及一种反烧式生物质燃烧方法及其装置。
【背景技术】
[0002]生物质燃烧效率不高是我国现有阶段大面积雾霾的原因之一，但是现有的生物质燃烧技术并不能有效解决这一问题。目前的生物质燃烧技术多是二次供气的反烧技术，使生物质材料进行干馏和燃烧，有人提出干馏、反烧和正烧相结合的方法，但是并没有解决正烧供气同时维持较高的正烧区温度这一矛盾，难以达到预期的燃烧效果，燃烧效率仍然没有得到有效提高，尤其对于玉米穗轴等燃烧后燃烧挥发分和焦油含量较高的生物质燃料，怎样有效降低未完全燃烧成分含量，是目前本领域面临的主要问题。综上，生物质燃烧领域的现有技术存在着燃烧效率较低和排放物较多的缺陷。
【发明内容】
[0003]在本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种可有效提高生物质燃烧效率，降低燃烧挥发分、焦油等未完全燃烧产物的反烧式生物质燃烧方法及其装置，并公开了基于该方法及其装置的采暖设备。
[0004]本发明的技术方案是:
一种生物质燃烧方法:
将少量燃料放入反烧式装置并点燃；
将所述生物质填入反烧式装置中，此时后填入的生物质燃料在正在燃烧的燃料上方，在机械动力作用下，装置内部空气向下方运动，进料口和点火口为反烧式装置补充空气，进行第一次供气，使生物质下方相对于生物质上方保持一定负压，使空气从生物质上方进入，经过生物质，到达生物质下方，形成反烧；
如果反烧动力采用热动力，则将所述生物质填入反烧式装置中，此时后填入的生物质燃料在正在燃烧的燃料上方，由于燃烧放热，反烧式装置内部温度升高，连接反烧式装置的外部排烟系统排烟，使反烧式装置下部产生一定的负压，装置内部空气向下方运动，进料口和点火口为反烧式装置补充空气，进行第一次供气，使空气从生物质上方进入，经过生物质，到达生物质下方，形成反烧；
上述点燃过程也可以是其他方法，比如先将生物质燃料填入反烧式装置，再将生物质燃料从下部点燃，或直接将点燃的少量生物质燃料放入反烧式装置，再继续填入生物质。
[0005]在反烧的时候，本技术方案还进行第二次供气和第三次供气。
[0006]第二次供气，在生物质燃烧区提供空气，使空气从侧面进入，从而可以调节燃烧区大小，达到根据需要调节生物质燃料燃烧速度的目的，使得利用本发明所公开的方法进行采暖活动更加方便；
第三次供气，利用反烧式装置壁上的孔状管道或者另外增加的管道在燃烧区下方贴近燃烧区底面提供少量空气，此时由于反烧作用，气流带动燃烧烟气及燃烧残余物向下运动，第三次供气可以再次补充含氧空气，使得因为生物质燃烧不完全而产生的挥发分、焦油、炭块等物质获得适量的含氧空气，能够在向下及向引火口运动的过程中进一步燃烧，提高燃烧效率的同时，可以有效降低排放烟气中的有害物质，达到节能减排的作用。因为供气位置贴近燃烧区底面，属于高温区域，所提供的少量空气并不会将此区域的温度降低太多，而且供气区域较小，所提供空气也不会被稀释太快，不会导致预期的燃烧不能发生。这也正是现有技术的缺陷所在。
[0007]如果采用的反烧式装置内径水平方向尺寸相比生物质比较大，有必要使用炉箅子以防止生物质燃料坍塌导致的燃烧失控。
[0008]当然如果采用的反烧式装置内径水平尺寸相比生物质不太大，则前述技术方法已经足够。
[0009]如果采用的反烧式装置具有内径由上向下逐渐减小的喉口结构，结合炉箅子的使用，则可以在充分扩大填料室的尺寸的时候防止生物质燃料坍塌导致的燃烧失控，此时喉口结构应该在炉箅子的上面，二者接触，或者至少贴近。
[0010]以上所说的第一次供气、第二次供气、第三次供气，都可以是由一个供气口，也可以是由多个供气口提供。其中第三次供气的供气口应该分布在与燃烧区底面下面，并与燃烧区底面贴近，如果是采用炉箅子，则紧贴炉箅子的下面。本发明中的炉箅子可以水平设置，也可以倾斜设置，水平设置时，供气口也水平分布，倾斜设置时，供气口也倾斜设置，二者大致平行，也可略有交错。上面所述水平，表示二者距离最小和距离最大处均不影响空气提供的助燃效果，并不要求完全水平。
[0011]该方法可有效提高生物质燃烧效率，达到节能减排的目的。对于玉米蕙轴等燃烧残余物中挥发分、焦油含量较高的生物质燃料效果尤其明显。
[0012]一种生物质采暖炉:
本设计是一种反烧式生物质采暖炉。
[0013]炉体及炉体内侧形状可以是圆柱、椭圆柱、方形、长方体或其他惯用形状，或者上述形状全部或者部分的结合或组合，炉体内侧中部或者下部设置有固定或者可拆卸的炉箅子，炉箅子将炉体分成上部炉体和下部炉体。
[0014]上部炉体是炉箅子以上的部分，包括进料口，进料口在上部炉体侧壁上部或上壁，或者既在侧壁上部又在上壁，或者是整个的上壁去除后的洞口，此时上壁即作为进料口的盖，其他情况下进料口可以根据采暖炉的尺寸和实际燃烧取暖的需要选择是否加盖，或者设置可调节大小的可控门；上部炉体的空腔作为填料室，燃烧发生时，填料室的下部作为燃烧区；燃烧区的炉壁设置点火口，点火口在上部炉体侧面靠近底部位置，连通炉体内外空间，可以用来点火，在本技术方案中，还作为第二次供气的装置，点火口可以根据采暖炉的尺寸和实际燃烧取暖的需要选择是否加盖，或者设置可调节大小的可控门。
[0015]炉箅子设置在炉体中部或下部，可以与炉体一体成型，也可以固定设置，还可以活动设置或者可拆卸。本设计中所指的炉箅子的边缘指燃烧区与炉箅子实际接触的表面边缘，即所谓炉箅子边缘是指炉箅子实际发生作用的区域边缘。炉箅子可以是一体成型，也可以是几个部件的组合，组合的炉箅子更适于需要经常拆卸的情形。
[0016]上部炉体设置喉口结构可以用于控制燃烧区的形状和大小，随着燃烧的进行，生物质灰化，体积减小，喉口结构可以使灰化过程中的生物质进一步集中以提高燃烧效率，并且因为下降通道的变小，可有效控制燃烧速度。喉口结构与炉箅子的结合使用，可以避免生物质燃料坍塌导致的燃烧失控。所谓喉口结构可以是上部炉体内侧侧壁由上向下逐渐收缩形成的斗状结构，斗状结构没有底部，在结合炉箅子使用时，炉箅子作为喉口结构的底。喉口结构也可以是从上部炉体的上部或中部任何高度开始收缩的炉壁内侧侧壁构成，还可以是下部位置。喉口结构还可以是采用耐火材料单独制成，固定或可拆卸的设置在炉箅子之上，喉口结构的上边缘与炉体内侧壁紧贴。喉口结构和炉箅子可以接触或贴近，当然也可以做成一体或者相互组合。喉口结构可以是一体，也可以是几个部件的组合。
[0017]如果将引火口设置在喉口结构的侧面效果更好。
[0018]下部炉体是炉箅子水平位置以下的部分，包括引火口，引火口可以是一个，也可以是多个，设置在炉壁上，通常设置在侧壁，也可以设置在炉底，主要用来连接排烟系统，使反烧得以发生和维持;灰室由下部炉体的空腔形成，用以收集燃烧后的灰烬;在炉壁或炉底设有清灰口，清灰口的形式有多种，可以是可盖合的门口，或者是可以配合抽屉状集灰器使用的洞口形状，也可以是其他任何可以实现清灰功能的形式，要求清灰口在燃烧发生时具有较好的密封性，透气性较差，或者不透气。
[0019]进气管是本发明的重点，所起的作用是在燃烧区的下方，紧贴燃烧区的区域进行供气，使反烧过程中已经脱离燃烧区的可燃成分得以继续燃烧，提高燃烧效率，达到本发明预期的节能减排目的，进气管的形式也可以是多种，可以是设置在炉壁上的进气孔，也可以是其他形式，比如另设的管状供气装置，或任何可以在上面所述区域提供空气的形状，但进气管必须是在炉体内部设有供气口，炉体外部设有开口与空气相通，以连通下部炉体内侧空间和外部空气。通常情况下，进气管的进气量根据具体燃烧状况产生的负压变化而发生改变，对进气管的进气口不加盖，但是本发明也包括采用较大口径的进气管，加盖或其他装置调节进气量。进气管、进气口、供气口的形状以能实现供气为准，不限于具体形状，比如进气管可以是方形或圆形，或其他形状。供气口水平向内、斜下向内或向下设置的效果优于其他方向，当然也可以是三种方式的自由组合方式设置。
[0020]进气管可以是由一条管道构成，进气管两端穿过炉壁与炉体外部空气相通，进气管中间部分在炉体内侧，与炉箅子大致平行，贴近炉箅子边缘，沿炉箅子边缘弯曲呈环状，尺寸稍大于炉箅子。
[0021]进气管还可以是由一条直管/弯管与一条环管连接构成，所述直管/弯管一端与所述环管内部相通，另一端穿过炉壁与炉体外部空气相通，所述环管上设置有一个或多个进气口，所述环管设置在炉体内侧，与炉箅子大致平行。
[0022]进气管还可以是多条管道与一条环管连接构成，所述多条管道一端与所述环管内部相通