[发明专利]生物质颗粒燃烧装置及其燃烧方法

权利要求书

1.一种生物质颗粒燃烧装置，它包括一立式炉膛，其特征是炉膛内部设有挡灰板，挡灰板底部及两侧与炉膛内壁连接，挡灰板底部自火管连通口下端起向上延伸且顶部高于火管连通口的上端；在位于炉膛底部的炉底平板中心设置可以转动的灰叉；炉膛一侧设置火管连通口连接内部相通的火管形成燃烧区，在火管内部布置与二次风道相连通的二次风喷管。

2.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃烧装置，其特征是所述的灰叉是由灰叉轴以及设置于灰叉轴上的拨杆组成；所述拨杆至少2个，灰叉上设置有连通一次风道和炉膛的风道。

3.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃烧装置，其特征是所述灰叉上设置的风道是指在拨杆内部及灰叉轴内部沿轴向均设置中空通道。

4.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃烧装置，其特征是炉底安装风机，风机与一次风道和二次风道相连，一次风道与灰叉上的下通道口连通，一次风道和二次风道内部分别设置一次风调节阀和二次风调节阀。

5.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃烧装置，其特征是所述的一次风与二次风由风机产生，其中一次风风量占总风量的30%~45%，二次风占总风量的55%~70%。

6.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃烧装置，其特征是在炉膛上方设有进料管，进料管与外部加料装置相连接，炉膛内部设有点火装置，挡灰板正下方的炉膛底部侧面设有与灰箱相通的落灰口；点火装置固定在进料管下方的炉膛壁上。

7.根据权利要求1所述的生物质颗粒燃烧装置，其特征是炉体一侧安装电机，电机与灰叉相连并带动灰叉旋转；灰叉的转动速率在0.25r/min (转/分钟) ~1.5r/min之间。

8.一种利用权利要求1所述的生物质颗粒燃烧装置实现的生物质颗粒燃料燃烧的方法，其特征是它包含固相燃烧方法和气相燃烧方法。

9.根据权利要求8所述的生物质颗粒燃料燃烧的方法，其特征是固相燃烧主要发生炉膛与挡灰板形成的半气化区内，即固相燃烧区，所述的固相是指生物质颗粒燃料气化后的残炭；所述固相燃烧方法，其步骤为：

（1）加料点燃；将固态生物质颗粒燃料由外部加料装置加入进料管，在重力作用下颗粒燃料从进料管落入炉膛，并在启动阶段由点火装置点燃；

（2）通过灰叉通一次风；一次风通过设置在炉底平板之上的灰叉进入炉膛底部并参与生物质颗粒燃料的气化；生物质颗粒燃料气化产生气化煤气和残炭，气化煤气包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷等，一次风参与生物质颗粒燃料气化同时与气化后的残炭反应，使残炭充分燃尽，达到固相残炭充分燃烧的目的；残炭燃烧产生的热量为后续进入的颗粒燃料气化提供能量；

（3）调风；通过一次风调节阀可以调节一次风的风量；

（4）灰叉除灰；产生的颗粒灰在灰叉的拨动下落入灰箱，并从设置在灰箱一侧底部的清灰口清除。

10.根据权利要求8所述的生物质颗粒燃料燃烧的方法，其特征是气相燃烧主要发生在挡灰板与火管形成的气相燃烧区，所述的气相是指生物质颗粒燃料气化形成的热煤气；所述的气相燃烧方法，其步骤为：

（1）气固分离；热煤气在经过挡灰板的过程中气化煤气与烟气充分混合，挡灰板的作用是减少颗粒灰进入气相燃烧区，实现燃烧区的清洁燃烧；颗粒燃料气化产生的气化煤气与残炭燃烧产生的高温烟气混合后形成了热煤气，通过调整生物质颗粒燃料的加料量控制固相燃烧区所产生热煤气的温度维持在500℃～750℃，此温度保证了热煤气在燃烧区的连续燃烧；

（2）二次风管引射送风；在气相燃烧区，热煤气与来自二次风喷管的二次风混合，速度相对较高的二次风在火管内对热煤气产生引射作用，加速了炉膛内热煤气的流出速度，提高混合后煤气的速度，同时增加了火焰长度和火焰温度；二次风的引射作用使炉膛内部保持微负压，消除了炉膛内热煤气外泄所造成的危险；

（3）温控点火调节热媒气温度；当热煤气温度低于500℃时，点火装置启动，温度高于500℃时，点火装置关闭；

（4）调风；通过二次风调节阀可以调节二次风的风量；实现与二次风混合后的热煤气在火管出口处高效燃烧，产生高温火焰，火焰温度可以达到900℃～1200℃，达到清洁高效燃烧的目的。