一種生物質(zhì)燃燒方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物質(zhì)燃燒，具體涉及一種反燒式生物質(zhì)燃燒方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)燃燒效率不高是我國(guó)現(xiàn)有階段大面積霧霾的原因之一，但是現(xiàn)有的生物質(zhì)燃燒技術(shù)并不能有效解決這一問(wèn)題。目前的生物質(zhì)燃燒技術(shù)多是二次供氣的反燒技術(shù)，使生物質(zhì)材料進(jìn)行干餾和燃燒，有人提出干餾、反燒和正燒相結(jié)合的方法，但是并沒(méi)有解決正燒供氣同時(shí)維持較高的正燒區(qū)溫度這一矛盾，難以達(dá)到預(yù)期的燃燒效果，燃燒效率仍然沒(méi)有得到有效提高，尤其對(duì)于玉米穗軸等燃燒后燃燒揮發(fā)分和焦油含量較高的生物質(zhì)燃料，怎樣有效降低未完全燃燒成分含量，是目前本領(lǐng)域面臨的主要問(wèn)題。綜上，生物質(zhì)燃燒領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)存在著燃燒效率較低和排放物較多的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種可有效提高生物質(zhì)燃燒效率，降低燃燒揮發(fā)分、焦油等未完全燃燒產(chǎn)物的反燒式生物質(zhì)燃燒方法及其裝置，并公開(kāi)了基于該方法及其裝置的采暖設(shè)備。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種生物質(zhì)燃燒方法:
將少量燃料放入反燒式裝置并點(diǎn)燃；
將所述生物質(zhì)填入反燒式裝置中，此時(shí)后填入的生物質(zhì)燃料在正在燃燒的燃料上方，在機(jī)械動(dòng)力作用下，裝置內(nèi)部空氣向下方運(yùn)動(dòng)，進(jìn)料口和點(diǎn)火口為反燒式裝置補(bǔ)充空氣，進(jìn)行第一次供氣，使生物質(zhì)下方相對(duì)于生物質(zhì)上方保持一定負(fù)壓，使空氣從生物質(zhì)上方進(jìn)入，經(jīng)過(guò)生物質(zhì)，到達(dá)生物質(zhì)下方，形成反燒；
如果反燒動(dòng)力采用熱動(dòng)力，則將所述生物質(zhì)填入反燒式裝置中，此時(shí)后填入的生物質(zhì)燃料在正在燃燒的燃料上方，由于燃燒放熱，反燒式裝置內(nèi)部溫度升高，連接反燒式裝置的外部排煙系統(tǒng)排煙，使反燒式裝置下部產(chǎn)生一定的負(fù)壓，裝置內(nèi)部空氣向下方運(yùn)動(dòng)，進(jìn)料口和點(diǎn)火口為反燒式裝置補(bǔ)充空氣，進(jìn)行第一次供氣，使空氣從生物質(zhì)上方進(jìn)入，經(jīng)過(guò)生物質(zhì)，到達(dá)生物質(zhì)下方，形成反燒；
上述點(diǎn)燃過(guò)程也可以是其他方法，比如先將生物質(zhì)燃料填入反燒式裝置，再將生物質(zhì)燃料從下部點(diǎn)燃，或直接將點(diǎn)燃的少量生物質(zhì)燃料放入反燒式裝置，再繼續(xù)填入生物質(zhì)。
[0005]在反燒的時(shí)候，本技術(shù)方案還進(jìn)行第二次供氣和第三次供氣。
[0006]第二次供氣，在生物質(zhì)燃燒區(qū)提供空氣，使空氣從側(cè)面進(jìn)入，從而可以調(diào)節(jié)燃燒區(qū)大小，達(dá)到根據(jù)需要調(diào)節(jié)生物質(zhì)燃料燃燒速度的目的，使得利用本發(fā)明所公開(kāi)的方法進(jìn)行采暖活動(dòng)更加方便；
第三次供氣，利用反燒式裝置壁上的孔狀管道或者另外增加的管道在燃燒區(qū)下方貼近燃燒區(qū)底面提供少量空氣，此時(shí)由于反燒作用，氣流帶動(dòng)燃燒煙氣及燃燒殘余物向下運(yùn)動(dòng)，第三次供氣可以再次補(bǔ)充含氧空氣，使得因?yàn)樯镔|(zhì)燃燒不完全而產(chǎn)生的揮發(fā)分、焦油、炭塊等物質(zhì)獲得適量的含氧空氣，能夠在向下及向引火口運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中進(jìn)一步燃燒，提高燃燒效率的同時(shí)，可以有效降低排放煙氣中的有害物質(zhì)，達(dá)到節(jié)能減排的作用。因?yàn)楣馕恢觅N近燃燒區(qū)底面，屬于高溫區(qū)域，所提供的少量空氣并不會(huì)將此區(qū)域的溫度降低太多，而且供氣區(qū)域較小，所提供空氣也不會(huì)被稀釋太快，不會(huì)導(dǎo)致預(yù)期的燃燒不能發(fā)生。這也正是現(xiàn)有技術(shù)的缺陷所在。
[0007]如果采用的反燒式裝置內(nèi)徑水平方向尺寸相比生物質(zhì)比較大，有必要使用爐箅子以防止生物質(zhì)燃料坍塌導(dǎo)致的燃燒失控。
[0008]當(dāng)然如果采用的反燒式裝置內(nèi)徑水平尺寸相比生物質(zhì)不太大，則前述技術(shù)方法已經(jīng)足夠。
[0009]如果采用的反燒式裝置具有內(nèi)徑由上向下逐漸減小的喉口結(jié)構(gòu)，結(jié)合爐箅子的使用，則可以在充分?jǐn)U大填料室的尺寸的時(shí)候防止生物質(zhì)燃料坍塌導(dǎo)致的燃燒失控，此時(shí)喉口結(jié)構(gòu)應(yīng)該在爐箅子的上面，二者接觸，或者至少貼近。
[0010]以上所說(shuō)的第一次供氣、第二次供氣、第三次供氣，都可以是由一個(gè)供氣口，也可以是由多個(gè)供氣口提供。其中第三次供氣的供氣口應(yīng)該分布在與燃燒區(qū)底面下面，并與燃燒區(qū)底面貼近，如果是采用爐箅子，則緊貼爐箅子的下面。本發(fā)明中的爐箅子可以水平設(shè)置，也可以?xún)A斜設(shè)置，水平設(shè)置時(shí)，供氣口也水平分布，傾斜設(shè)置時(shí)，供氣口也傾斜設(shè)置，二者大致平行，也可略有交錯(cuò)。上面所述水平，表示二者距離最小和距離最大處均不影響空氣提供的助燃效果，并不要求完全水平。
[0011]該方法可有效提高生物質(zhì)燃燒效率，達(dá)到節(jié)能減排的目的。對(duì)于玉米蕙軸等燃燒殘余物中揮發(fā)分、焦油含量較高的生物質(zhì)燃料效果尤其明顯。
[0012]一種生物質(zhì)采暖爐:
本設(shè)計(jì)是一種反燒式生物質(zhì)采暖爐。
[0013]爐體及爐體內(nèi)側(cè)形狀可以是圓柱、橢圓柱、方形、長(zhǎng)方體或其他慣用形狀，或者上述形狀全部或者部分的結(jié)合或組合，爐體內(nèi)側(cè)中部或者下部設(shè)置有固定或者可拆卸的爐箅子，爐箅子將爐體分成上部爐體和下部爐體。
[0014]上部爐體是爐箅子以上的部分，包括進(jìn)料口，進(jìn)料口在上部爐體側(cè)壁上部或上壁，或者既在側(cè)壁上部又在上壁，或者是整個(gè)的上壁去除后的洞口，此時(shí)上壁即作為進(jìn)料口的蓋，其他情況下進(jìn)料口可以根據(jù)采暖爐的尺寸和實(shí)際燃燒取暖的需要選擇是否加蓋，或者設(shè)置可調(diào)節(jié)大小的可控門(mén)；上部爐體的空腔作為填料室，燃燒發(fā)生時(shí)，填料室的下部作為燃燒區(qū)；燃燒區(qū)的爐壁設(shè)置點(diǎn)火口，點(diǎn)火口在上部爐體側(cè)面靠近底部位置，連通爐體內(nèi)外空間，可以用來(lái)點(diǎn)火，在本技術(shù)方案中，還作為第二次供氣的裝置，點(diǎn)火口可以根據(jù)采暖爐的尺寸和實(shí)際燃燒取暖的需要選擇是否加蓋，或者設(shè)置可調(diào)節(jié)大小的可控門(mén)。
[0015]爐箅子設(shè)置在爐體中部或下部，可以與爐體一體成型，也可以固定設(shè)置，還可以活動(dòng)設(shè)置或者可拆卸。本設(shè)計(jì)中所指的爐箅子的邊緣指燃燒區(qū)與爐箅子實(shí)際接觸的表面邊緣，即所謂爐箅子邊緣是指爐箅子實(shí)際發(fā)生作用的區(qū)域邊緣。爐箅子可以是一體成型，也可以是幾個(gè)部件的組合，組合的爐箅子更適于需要經(jīng)常拆卸的情形。
[0016]上部爐體設(shè)置喉口結(jié)構(gòu)可以用于控制燃燒區(qū)的形狀和大小，隨著燃燒的進(jìn)行，生物質(zhì)灰化，體積減小，喉口結(jié)構(gòu)可以使灰化過(guò)程中的生物質(zhì)進(jìn)一步集中以提高燃燒效率，并且因?yàn)橄陆低ǖ赖淖冃?，可有效控制燃燒速度。喉口結(jié)構(gòu)與爐箅子的結(jié)合使用，可以避免生物質(zhì)燃料坍塌導(dǎo)致的燃燒失控。所謂喉口結(jié)構(gòu)可以是上部爐體內(nèi)側(cè)側(cè)壁由上向下逐漸收縮形成的斗狀結(jié)構(gòu)，斗狀結(jié)構(gòu)沒(méi)有底部，在結(jié)合爐箅子使用時(shí)，爐箅子作為喉口結(jié)構(gòu)的底。喉口結(jié)構(gòu)也可以是從上部爐體的上部或中部任何高度開(kāi)始收縮的爐壁內(nèi)側(cè)側(cè)壁構(gòu)成，還可以是下部位置。喉口結(jié)構(gòu)還可以是采用耐火材料單獨(dú)制成，固定或可拆卸的設(shè)置在爐箅子之上，喉口結(jié)構(gòu)的上邊緣與爐體內(nèi)側(cè)壁緊貼。喉口結(jié)構(gòu)和爐箅子可以接觸或貼近，當(dāng)然也可以做成一體或者相互組合。喉口結(jié)構(gòu)可以是一體，也可以是幾個(gè)部件的組合。
[0017]如果將引火口設(shè)置在喉口結(jié)構(gòu)的側(cè)面效果更好。
[0018]下部爐體是爐箅子水平位置以下的部分，包括引火口，引火口可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)，設(shè)置在爐壁上，通常設(shè)置在側(cè)壁，也可以設(shè)置在爐底，主要用來(lái)連接排煙系統(tǒng)，使反燒得以發(fā)生和維持;灰室由下部爐體的空腔形成，用以收集燃燒后的灰燼;在爐壁或爐底設(shè)有清灰口，清灰口的形式有多種，可以是可蓋合的門(mén)口，或者是可以配合抽屜狀集灰器使用的洞口形狀，也可以是其他任何可以實(shí)現(xiàn)清灰功能的形式，要求清灰口在燃燒發(fā)生時(shí)具有較好的密封性，透氣性較差，或者不透氣。
[0019]進(jìn)氣管是本發(fā)明的重點(diǎn)，所起的作用是在燃燒區(qū)的下方，緊貼燃燒區(qū)的區(qū)域進(jìn)行供氣，使反燒過(guò)程中已經(jīng)脫離燃燒區(qū)的可燃成分得以繼續(xù)燃燒，提高燃燒效率，達(dá)到本發(fā)明預(yù)期的節(jié)能減排目的，進(jìn)氣管的形式也可以是多種，可以是設(shè)置在爐壁上的進(jìn)氣孔，也可以是其他形式，比如另設(shè)的管狀供氣裝置，或任何可以在上面所述區(qū)域提供空氣的形狀，但進(jìn)氣管必須是在爐體內(nèi)部設(shè)有供氣口，爐體外部設(shè)有開(kāi)口與空氣相通，以連通下部爐體內(nèi)側(cè)空間和外部空氣。通常情況下，進(jìn)氣管的進(jìn)氣量根據(jù)具體燃燒狀況產(chǎn)生的負(fù)壓變化而發(fā)生改變，對(duì)進(jìn)氣管的進(jìn)氣口不加蓋，但是本發(fā)明也包括采用較大口徑的進(jìn)氣管，加蓋或其他裝置調(diào)節(jié)進(jìn)氣量。進(jìn)氣管、進(jìn)氣口、供氣口的形狀以能實(shí)現(xiàn)供氣為準(zhǔn)，不限于具體形狀，比如進(jìn)氣管可以是方形或圓形，或其他形狀。供氣口水平向內(nèi)、斜下向內(nèi)或向下設(shè)置的效果優(yōu)于其他方向，當(dāng)然也可以是三種方式的自由組合方式設(shè)置。
[0020]進(jìn)氣管可以是由一條管道構(gòu)成，進(jìn)氣管兩端穿過(guò)爐壁與爐體外部空氣相通，進(jìn)氣管中間部分在爐體內(nèi)側(cè)，與爐箅子大致平行，貼近爐箅子邊緣，沿爐箅子邊緣彎曲呈環(huán)狀，尺寸稍大于爐箅子。
[0021]進(jìn)氣管還可以是由一條直管/彎管與一條環(huán)管連接構(gòu)成，所述直管/彎管一端與所述環(huán)管內(nèi)部相通，另一端穿過(guò)爐壁與爐體外部空氣相通，所述環(huán)管上設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣口，所述環(huán)管設(shè)置在爐體內(nèi)側(cè)，與爐箅子大致平行。
[0022]進(jìn)氣管還可以是多條管道與一條環(huán)管連接構(gòu)成，所述多條管道一端與所述環(huán)管內(nèi)部相通