專利名稱：導熱油爐和旋風燃燒器生物質(zhì)一體機的制作方法
導熱油爐和旋風燃燒器生物質(zhì)一體機技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于能源制備領(lǐng)域，具體是涉及一種用于生物質(zhì)的立式導熱油爐和旋風燃 燒器相結(jié)合的一體機。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源和環(huán)境問題日益突出。人類目前使用的主要能源 有石油、天然氣和煤炭3種。根據(jù)國際能源機構(gòu)統(tǒng)計，地球上這3種能源供人類開采的年限 分別只有35年、50年和240年左右。一方面煤、石油等化石資源日益耗盡，能源供應持續(xù)緊 張；另一方面，化石資源的過量使用已引起日益嚴重的環(huán)境問題。因此，開發(fā)和尋找新的替 代能源已成為人類社會可持續(xù)發(fā)展在新世紀必須加以解決的重大課題。
生物質(zhì)能是由植物與太陽能的光合作用而貯存于植物中的太陽能。據(jù)估計，植物 每年貯存的能量相當于世界主要燃料消耗的10倍，而作為能源的利用量還不到其總量的 1%。生物質(zhì)物料因具有揮發(fā)性高，碳活性高，N、S含量低，灰分低等特點，是一種優(yōu)質(zhì)的燃 料。通過生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)，可以高效地利用這一可再生的潔凈生物質(zhì)能源，替代煤炭、石 油和天然氣等燃料。
導熱油爐主要是以燃油或燃氣為燃料，利用燃燒器燃燒燃料，以導熱油為熱載體， 利用循環(huán)油泵強制液相循環(huán)，將熱能輸送給用熱設備后，繼而返回重新加熱的直流式特種 工業(yè)爐。
目前，利用生物質(zhì)作為燃料的導熱油爐一般采用爐排層燃技術(shù)進行燃燒，這種燃 燒技術(shù)的缺點在于燃料燃燒不完全，過量空氣系數(shù)較高，導致熱效率偏低，且只能燃燒生物 質(zhì)顆粒。發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種可燃燒生物質(zhì)粉以提高導熱效率 的立式導熱油爐和旋風燃燒器的生物質(zhì)一體機。
為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下由導熱油爐和旋風燃燒器組成；所 述旋風燃燒器呈臥式中空圓筒形腔體，其中心處設置一燃氣管，燃氣管的一端置于腔體中 為內(nèi)置端，另一端伸出主燃燒室外；所述導熱油爐包括油爐主體和油爐主體下部連通的立 式副燃燒室，副燃燒室的一側(cè)開設一通道；所述燃氣管插入通道中實現(xiàn)主燃燒室與副燃燒 室互通，主燃燒室燃燒產(chǎn)生的干凈燃氣經(jīng)過副燃燒室的再次充分燃燒產(chǎn)生高能量燃氣為油 爐主體提供循環(huán)熱能。
進而，所述主燃燒室為圓筒形中空腔體，腔體連接有進料管，所述進料管的軸向內(nèi) 壁與腔體的橫截面內(nèi)壁相切，生物質(zhì)粉料隨風一起從進料管切向送入腔體內(nèi)，自形成旋風 式燃燒，并在旋風的離心力下分離出灰渣，制成干凈生物質(zhì)燃氣輸入到副燃燒室。
所述腔體的壁體設置有容置空氣的風室和二次風孔，二次風孔連通主腔室與風 室，二次風孔的軸向內(nèi)壁與腔體的橫截面內(nèi)壁相切，風室連接二次風管，風從二次風管進入風室經(jīng)二次風孔切向進入腔體內(nèi)，自形成旋風供腔體內(nèi)部補充所需適量的空氣以對腔體內(nèi) 部溫度進行調(diào)節(jié)。
所述腔體為耐火層，腔體的外部包裹有保溫層，所述風室位于保溫層中。
還包括點火器和防爆門。
所述主燃燒室還開設有爐門，所述爐門安裝有爐蓋，所述爐門的上方設置有視窗。
還包括有可使燃燒器移動或裝卸的底座，用于檢測溫度的檢測器件。
所述主燃燒室連接星型卸料器。
所述副燃燒室為上端開口的中空圓筒形腔體，副燃燒室的腔體由內(nèi)層的耐火層和 外層的保溫層構(gòu)成，所述腔體上開設有若干三次風孔，三次風孔的軸向內(nèi)壁與腔體內(nèi)壁相 切。
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明由于在油爐主體設置了主燃燒室和副燃燒室，使生物質(zhì)物 料燃燒更徹底，提高了熱效率。而且，由于主燃燒室為旋風式燃燒設備，適用于燃燒生物質(zhì) 粉，比燃燒生物質(zhì)顆粒更能獲得高能量生物質(zhì)燃氣供導熱油爐循環(huán)加熱。


圖1導熱油爐的剖面視圖2圖1的俯視圖3圖1的右視圖4主燃燒室的進料管位置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖5主燃燒室的二次風孔位置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合最佳實施例，對本發(fā)明進一步描述。
具體實施方式
如圖1所示，導熱油爐由油爐主體1、主燃燒室15和副燃燒室23組成。
油爐主體1的下部連接立式的副燃燒室23，副燃燒室23為中空的圓筒形副腔體 13，副腔體13由內(nèi)層的耐火層和外層的保溫磚14構(gòu)成，副腔體13上開設有若干進三次風 孔12，三次風孔12的軸向內(nèi)壁與副腔室16內(nèi)壁相切。副燃燒室23的一側(cè)開設一通道。三 次風孔12與三次風管21連接，由風機接口管連接風機。副腔體設置有熱電偶6。
主燃燒室15為蓄熱式燃燒器，燃燒器由底座、主腔體4、保溫層5、點火器17、進料 管19、二次風管22、燃氣管3、爐門8、視窗7和防爆門18組成。主燃燒室15主體結(jié)構(gòu)由底 座支撐固定。主腔體4呈中空圓筒形，橫臥設置，由耐火材料(如耐火磚)制造，主腔體的 外壁包裹保溫層5 (如硅藻土保溫磚)。主腔體4設置有進料管19，該進料管19的軸向內(nèi) 壁與主腔室9的橫向截面內(nèi)壁相切(如圖幻。主腔體4的壁體設置風室2。主腔體的右端 設置一爐門8，并由爐蓋密封。位于爐門的上邊，還設置有一視窗7，用于觀察燃燒器內(nèi)的燃 燒情況，及時發(fā)現(xiàn)燃燒時的異?，F(xiàn)象。主腔室9的軸心方向且位于主腔室的左側(cè)處橫向設 置一燃氣管3，燃氣管3與主腔室9同心設置，該燃氣管為兩端開口的直通管道。燃氣管3 的右端插入主腔室9內(nèi)部中為內(nèi)置端(該內(nèi)置端與主腔室右側(cè)具有一定的距離)，其左端 延伸出主腔室9外并插入副燃燒室23的通道中。風室2的外部連接二次風管22，二次風 管22的入口連接風調(diào)節(jié)器，風調(diào)節(jié)器可以選購蝶閥(未示出)等。風室2與主腔室9之間設置兩個二次風孔10，二次風孔10的軸向內(nèi)壁與主腔室9的橫向截面內(nèi)壁相切(如圖4)。 主燃燒室設置有點火器17，首次工作時，利用煤氣點火將燃燒室升400°C，然后開始旋風進 料。主腔體還設置了溫度檢測器件，可以為熱電偶6，用于測量燃燒室中的爐溫，一般超過 1000°C即時報警。打開爐蓋便可以方便為燃燒室內(nèi)清理灰渣。底座可以方便燃燒器的拆卸 和移動。防爆門是為了防止燃燒器壓力過高，當燃燒室內(nèi)壓力超過0. OlMpa時，打開防爆門 釋放壓力，可防止超壓而發(fā)生爆炸引起危險事故。自動排灰口 11連接星型卸料器可用于定 時將主腔室的灰渣排出。
導熱油爐的工作過程如下首先啟動點火器，主腔室內(nèi)溫度達到400°C以上后，經(jīng) 粉碎后的生物質(zhì)物料從進料管被一次空氣切向地吹送入主腔室，在主腔室內(nèi)經(jīng)過1至2秒 的高溫(900 1000°C )氣化熱解后形成生物質(zhì)燃氣和一些生物質(zhì)灰(如二氧化硅和金屬 鹽等)。在燃燒過程中，由于一次風是切向進入燃燒室的，因此會在圓筒形的燃燒室內(nèi)形成 旋風，在旋風的離心力作用下，燃燒生成的灰被分離并下降于主腔室的底部，而主腔室軸線 中心周圍的干凈生物質(zhì)燃氣則通過燃氣管進入副燃燒室中。同時，二次風管對風室持續(xù)送 風(二次空氣)，并通過二次風孔切向送風進入主腔室，形成旋風以補充主腔室內(nèi)所需的氧 氣，使燃燒不完全的生物質(zhì)物料充分燃燒，達到最高燃燒利用率。經(jīng)過一段時間的燃燒，主 腔室內(nèi)的溫度如果超過1000°C，則會達到灰的熔點而容易結(jié)渣。當熱電偶檢測到過高的溫 度后，用蝶閥控制減少進入風室的風量，從而降低主腔室氧氣量，以保證燃燒室內(nèi)溫度低于 1000°C。
生物質(zhì)燃氣進入副燃燒室時，通過三次風孔12切向補充送入空氣(三次空氣)，形 成旋風，使生物質(zhì)燃氣充分燃燒，為導熱油爐提供足夠能量。
權(quán)利要求
1.一種導熱油爐和旋風燃燒器生物質(zhì)一體機，其特征在于由導熱油爐和旋風燃燒器 組成；所述旋風燃燒器呈臥式中空圓筒形腔體，其中心處設置一燃氣管，燃氣管的一端置于 腔體中為內(nèi)置端，另一端伸出主燃燒室外；所述導熱油爐包括油爐主體和油爐主體下部連通的立式副燃燒室，副燃燒室的一側(cè)開 設一通道；所述燃氣管插入通道中實現(xiàn)主燃燒室與副燃燒室互通，主燃燒室燃燒產(chǎn)生的干凈燃氣 經(jīng)過副燃燒室的再次充分燃燒產(chǎn)生高能量燃氣為油爐主體提供循環(huán)熱能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)一體機，其特征在于，所述主燃燒室為圓筒形中空腔 體，腔體連接有進料管，所述進料管的軸向內(nèi)壁與腔體的橫截面內(nèi)壁相切，生物質(zhì)粉料隨風 一起從進料管切向送入腔體內(nèi)，自形成旋風式燃燒，并在旋風的離心力下分離出灰渣，制成 干凈生物質(zhì)燃氣輸入到副燃燒室。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)一體機，其特征在于，所述腔體的壁體設置有容置空 氣的風室和二次風孔，二次風孔連通主腔室與風室，二次風孔的軸向內(nèi)壁與腔體的橫截面 內(nèi)壁相切，風室連接二次風管，風從二次風管進入風室經(jīng)二次風孔切向進入腔體內(nèi)，自形成 旋風供腔體內(nèi)部補充所需適量的空氣以對腔體內(nèi)部溫度進行調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)一體機，其特征在于，所述腔體為耐火層，腔體的外部 包裹有保溫層，所述風室位于保溫層中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)一體機，其特征在于，還包括點火器和防爆門。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物質(zhì)一體機，其特征在于，所述主燃燒室還開設有爐門，所 述爐門安裝有爐蓋，所述爐門的上方設置有視窗。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物質(zhì)一體機，其特征在于，還包括有可使燃燒器移動或裝 卸的底座，用于檢測溫度的檢測器件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物質(zhì)一體機，其特征在于，所述主燃燒室連接星型卸料器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)一體機，其特征在于，所述副燃燒室為上端開口的中 空圓筒形腔體，副燃燒室的腔體由內(nèi)層的耐火層和外層的保溫層構(gòu)成，所述腔體上開設有 若干三次風孔，三次風孔的軸向內(nèi)壁與腔體內(nèi)壁相切。
全文摘要
本發(fā)明是一種導熱油爐和旋風燃燒器生物質(zhì)一體機，由導熱油爐和旋風燃燒器組成；所述旋風燃燒器呈臥式中空圓筒形腔體，其中心處設置一燃氣管，燃氣管的一端置于腔體中為內(nèi)置端，另一端伸出主燃燒室外；所述導熱油爐包括油爐主體和油爐主體下部連通的立式副燃燒室，副燃燒室的一側(cè)開設一通道；所述燃氣管插入通道中實現(xiàn)主燃燒室與副燃燒室互通，主燃燒室燃燒產(chǎn)生的干凈燃氣經(jīng)過副燃燒室的再次充分燃燒產(chǎn)生高能量燃氣為油爐主體提供循環(huán)熱能。應用本發(fā)明使生物質(zhì)物料燃燒更徹底，熱效率高。而且，由于主燃燒室為旋風式燃燒設備，適用于燃燒生物質(zhì)粉，比燃燒生物質(zhì)顆粒更能獲得高能量生物質(zhì)燃氣供導熱油爐循環(huán)加熱。
文檔編號F24H7/00GK102032672SQ20111000124
公開日2011年4月27日 申請日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者吳逸民, 常厚春, 張開輝, 許浩達, 陳平, 陳燕芳, 馬革 申請人:廣州迪森熱能技術(shù)股份有限公司