[发明专利]基于绝热燃烧条件的生物质微米燃料高温清洁燃烧方法

权利要求书

1.一种基于绝热燃烧条件的生物质微米燃料高温清洁燃烧方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(a)将主要组分为植物纤维的生物质原料粉碎为平均粒径为400微米以下的固体粉体，将其作为生物质微米燃料并以全密封的形式予以灌装装卸和运输，并采用管道输送至工业窑炉燃用；

(b)在输送进入工业窑炉之前，将上述生物质微米燃料与空气进行预混以形成粉尘云的流态形式，并且在此操作中，过剩空气系数被设定为0.98～1.25；

(c)将通过步骤(b)执行预混后的流态粉尘云沿着切向方向经由燃料喷管喷入设置在工业窑炉中的绝热燃烧室，其中绝热燃烧室是侧壁由保温材料层所构成的相对封闭的储热空间，并且其容积燃烧强度被设定为150kg/m³～350kg/m³；所述侧壁被窑炉的受热体所包围，并使得流经侧壁的热量不超过燃料燃烧能量的10％；所述燃料喷管的数量为一个或多个，并以1m/秒～10m/秒的流速执行喷射；以此方式，将燃烧速度控制为流态粉尘云在离开喷管喷口0.5倍～2.5倍管径的距离内即完成气化，与预混的空气执行原位燃烧，并获得高达1500℃～1600℃的燃烧温度，此高温火焰从绝热燃烧室喷出对受热体进行加热利用；

(d)在燃烧过程中，向绝热燃烧室补充适量的水蒸汽，所述水蒸汽的加入量与生物质微米燃料之间的质量比被设定为1：30～150，由此促进燃烧过程中残留的焦油和碳的完全气化，并在离开上述高温火焰之前完全燃烧；此外，生物质微米燃料燃烧完毕后所残留的灰分被熔化与高温火焰分离，并沉降于绝热燃烧室底部以玻璃液态体的形式排出。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对于所述生物质微米燃料而言，其粉体粒径小于50微米的占总重量的35％以上，粉体粒径小于100微米的占总重量的75％以上，粉体粒径小于250微米的占总重量的90％以上。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(a)中，优选采用1.5m³～90m³容积的刚性或柔性密封的方式执行所述灌装装卸和运输。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，所述过剩空气系数优选被设定为1.0～1.15。

5.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述绝热燃烧室的容积燃烧强度优选被设定为200kg/cm³～300kg/cm³，并且其侧壁流经的热量不超过燃料燃烧能量的3％～6％。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述绝热燃烧室优选是侧壁由无机纤维保温材料层和耐火材料构成的相对封闭储热空间，并且其侧壁壁厚为80mm～320mm，绝热燃烧室的高度是与其截直径的0.8倍～4倍。

7.如权利要求5所述的方法，在步骤(d)中，所述水蒸汽的加入量与所述生物质微米燃料之间的质量比优选被设定为1：60～120。

8.如权利要求1-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述工业窑炉优选为锅炉、水泥、玻璃、陶瓷等窑炉。