[实用新型]一种生物质燃料脉动燃烧式热风加热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种热风加热装置，尤其是一种生物质燃料脉动燃烧式热风加热装置。

背景技术

热风加热炉是广泛使用的热风加热装置，但是它具有结构复杂、成本高、热效率低等问题。人们一直在寻求一种结构简单，成本低，燃料来源广的热风加热装置。

生物质是位列煤、石油和天然气之后的世界第四大能源，当前，生物质燃料的消耗已占世界能源总消耗量的14%，这一比例在发展中国家高达38%，据估计，地球上陆地年生产约1000亿吨~1250亿吨干生物质，海洋年生产500亿吨干物质,其总量相当于世界总能耗的10倍。

生物质燃料由于碱金属含量比较高，因此在燃烧时容易发生受热面结垢、炉内聚团、结渣等问题，并且此现象不能避免，已成为生物质能利用过程中的重要障碍。生物质热值低，所占的灰分比较大，燃尽困难，造成生物质燃烧面临着诸多问题。在采用流化床燃烧时，碱金属可能与床料反应形成低熔点的共晶化合物而引起烧结团聚，造成流态恶化。生物质燃烧过程中受温度的影响较大，在高温时，生物质挥发分析出时间短，析出量大，在短时间内析出的大量挥发分会引起剧烈燃烧，不利于燃烧的控制，燃烧大量消耗空气中的氧气，挥发分燃烧产生大量的热量，使炉膛温度急剧上升，结渣容易生成。

脉动燃烧不同于常规的稳定燃烧过程，是在一定的声学条件下，在燃烧区内表征燃烧过程中的状态参数如温度、压力、气流速度及热释放率等稳态量都随时间周期性波动的燃烧过程，是燃烧过程中燃料与氧气的流动参数发生周期性脉动变化的燃烧，该技术能够在较低的过量空气系数和有限的燃烧空间达到很高的燃烧效率，而且具有极高的燃烧强度，且具有传热系数、排烟污染小等优点。在常规燃烧器中，最大燃烧强度通常只有840kW/m³，单位面积的换热强度最高可达20kW/m²，而脉动燃烧器燃烧强度可以达到58000kW/m³，单位面积换热强度可超过150kW/m²。

脉动燃烧器是产生脉动燃烧的装置。近年来对脉动燃烧进行了大量的研究，主要集中在以煤、石油和天然气等燃料的脉动燃烧技术。

Zinn设计了一种长1.83m，内径254mm带旋转炉箅的燃煤脉动燃烧器[US005176513A]，该脉动燃烧器为直管型燃烧装置，燃烧室底部安装的旋转炉箅可以减少物料分布不均以及积灰的积累。但是，旋转炉箅子不仅能耗大，而且由于物料随炉箅子同步旋转，增加了漏料损失，不能改善物料的燃烧条件。

王家印等人设计了一种以煤为燃料的脉动燃烧器[CN2031871U]，它是由燃烧室，下风管、上出风管，锅炉，二级消音器等组成的一种锅壳式燃烧锅炉，由于燃烧时压力和气流产生热声耦合，因此可以燃烧普通煤或劣质煤，该装置为国内最早研究煤的脉动燃烧装置的专利，由于早期市场认可少，该装置没有得到较大应用。

程乐鸣等人设计了一种脉动流化床燃烧室[CN1740635A]，在里克管的L/12-3L/4处设有布风板，L为燃烧室主体管长，在燃烧室主体壁外设有加热装置，燃烧室主体上设有热交换面，在热加热面和热交换面之间设计有给料装置。该装置物料适应性窄，实用性差。

传统的生物质燃烧技术，不仅设备的结构复杂、制造成本高，而且存在物料燃烧不充分，容易产生结渣、结团现象。

由于生物质燃料热值低、燃烧不充分，燃烧后的灰分、残渣不容易清理等因素，目前还没有实用的生物质燃料的脉动燃烧装置可用于热风的加热。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种生物质燃料脉动燃烧式热风加热装

置，以解决生物质燃料燃烧不充分、积灰、结渣的问题。

为了达到本实用新型的目的，所采取的技术方案包括，底座20，在底座20上安装有里克型脉动燃烧器主体，该脉动燃烧器主体包括炉膛筒体16，炉膛筒体16的下方设下风管4，在距脉动燃烧器主体下端高度x=(0.12～0.26)L处，在炉膛筒体16内，安装有炉箅17，在炉箅17上设有旋转布料杆6；炉膛筒体16的侧壁设有包括由喂料调速电机7带动的螺旋输料器8的进料装置，生物质原料在喂料调速电机7的带动下通过螺旋输料器8送到炉膛筒体16内部；炉膛筒体16的上方设有耦合室10，与耦合室10相连接的有旋风分离器11；在该脉动燃烧器主体的上部还设有补风口13。通过进风管4，炉膛内燃烧产生的高温混合成分经过耦合室10，然后在旋风分离器11的作用下排除灰尘、粉粒，将干净的热空气提供给干燥设备。