[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

摘要

本发明公开了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，包括：(a)将生物质微米燃料以全密封的形式予以灌装装卸和运输，并管路输送至工业窑炉；(b)将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；(c)将预混后的流态粉尘云向经由燃料喷管喷入设置在窑炉中的绝热燃烧室，由此在此相对封闭的储热空间将能量密度相对低的生物质燃料的能量聚积在其中，并执行超高温燃烧；(d)在燃烧过程中，向绝热燃烧室补水蒸汽。通过本发明，能够获得高达1500℃以上的燃烧温度，满足多种工业或民用窑炉的加热要求，同时与现有技术相比产物中基本无焦油、无残留碳和灰分，因而尤其适用于工业生产的清洁和高温应用环境。

主权项

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。