[发明专利]以空气水蒸汽为气化剂的生物质气化锅炉及耦合燃烧方法

权利要求书

1.一种以空气水蒸汽为气化剂的生物质气化锅炉，所述生物质气化锅炉包括炉体(21)、炉排(3)、燃料均分器(10)和预热管(8)，所述炉体(21)由内炉壁(17)和套在内炉壁(17)上的外炉壁(18)构成，所述炉体(21)的上部空腔的外形呈圆柱形，炉体(21)的上部空腔为气化燃烧室(12)，所述炉体(21)的下部空腔的外形呈倒锥形，炉体(21)的下部空腔为落灰室(2)，所述炉排(3)位于落灰室(2)的上方且设置在气化燃烧室(12)的下端内，预热管(8)设置气化燃烧室(12)内的上端且与安装在炉体(21)的上端壁的燃料均分器(10)连通；其特征在于：所述生物质气化锅炉还包括进水管(1)、雾化喷嘴(7)、空气进入管(22)、隔板(19)、热空气水蒸汽混合管路(20)、喉管(13)、二次风管组(5)和连接管；热空气水蒸汽混合管路(20)设置在炉排(3)的下方，所述炉排(3)由多个水平设置的炉排管(3-1)纵横交织在一起构成，每个炉排管(3-1)的下半部管壁开有多个一次风通孔(3-1-1)；位于炉排(3)上方的圆柱形炉体的外侧壁上设有密闭环形雾化腔(6)，所述密闭环形雾化腔(6)直接通过内炉壁(17)与气化燃烧室(12)进行热交换，隔板(19)设置在密闭环形雾化腔(6)内，空气进入管(22)与隔板(19)一侧的密闭环形雾化腔(6)连通，进水管(1)通过雾化喷嘴(7)与隔板(19)另一侧的密闭环形雾化腔(6)连通，热空气水蒸汽混合管路(20)的出口和隔板(19)与雾化喷嘴(7)之间的密闭环形雾化腔(6)连通，各个炉排管(3-1)通过热空气水蒸汽混合管路(20)与密闭环形雾化腔(6)连通；二次风管组(5)由弯管(5-1)和多个切向喷管(5-2)构成，弯管(5-1)套设在位于密闭环形雾化腔(6)上方处的圆柱形炉体上，所述弯管(5-1)通过多个均布设置的切向喷管(5-2)与气化燃烧室(12)连通；喉管(13)由内筒(13-2)和套装在内筒(13-2)上的外筒(13-1)构成，且二者之间形成的空腔是密封腔(13-3)，内筒(13-2)的侧壁上开有多个三次风通孔(13-2-1)，喉管(13)的一端与炉体(21)上端侧壁连通，弯管(5-1)通过连接管与喉管(13)的密封腔(13-3)连通，喉管(13)上开有三次风入口(11)。

2.根据权利要求1所述的以空气水蒸汽为气化剂的生物质气化锅炉，其特征在于：所述多个切向喷管(5-2)的中心轴线与半径为炉体内壁横截圆(R1)的四分之一至三分之一的同心假想圆(R2)相切。

3.根据权利要求1或2所述的以空气水蒸汽为气化剂的生物质气化锅炉，其特征在于：所述生物质气化锅炉还包括螺旋排渣机(15)，所述螺旋排渣机(15)设置在落灰室(2)下方的炉体上。

4.根据权利要求3所述的以空气水蒸汽为气化剂的生物质气化锅炉，其特征在于：所述生物质气化锅炉还包括震打松灰器(16)，所述震打松灰器(16)安装在炉排(3)的边缘上且位于炉体(21)的外部。

5.一种利用权利要求1所述生物质气化锅炉的耦合燃烧方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：步骤一、采用螺旋送料机(9)送料使生物质燃料送入气化燃烧室(12)后呈悬浮状态，并控制气化燃烧室(12)的温度在600℃以下；步骤二、利用气化燃烧室(12)内产生的热量将空气加热、将雾化后的细小水雾气化成水蒸汽，再将热空气和水蒸汽混合后作为气化剂从炉排(3)底部喷孔喷入气化燃烧室(12)内，气化剂中的热空气为一次风；在炉排(3)上部的气化燃烧室(12)进行切向二次给风；将生物质充分转化为可燃性气体：氢气和一氧化碳；步骤三、将步骤二中生成的可燃性气体氢气和一氧化碳通过喉管(13)通入到燃气锅炉的完全燃烧室(14)内进行燃烧，并在喉管(13)上进行三次给风。

6.根据权利要求5所述的耦合燃烧方法，其特征在于：在步骤二中，采用蒸汽雾化装置将水蒸汽直接与热的一次空气混合作为气化剂。