固體燃料的燃燒裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固體燃料燃燒領(lǐng)域，具體地講，有關(guān)于一種固體燃料的燃燒裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]從燃料分類角度來(lái)看，固體燃料因資源豐富、使用安全，是現(xiàn)代人類使用最為廣泛的一種燃燒材料，特別是煤。另外，隨著以煤為代表的礦物質(zhì)固體燃料的需求量的增大、資源的減少，以及全球新能源運(yùn)動(dòng)的展開(kāi)，可再生的生物質(zhì)燃燒材料，如秸桿、稻草、木材、木屑、枯枝等得到人們的高度重視。
[0003]目前使用生物質(zhì)燃燒材料的主要方式直接點(diǎn)燃燃燒，這種方式燃燒效率非常低，并產(chǎn)生大量的黑煙，造成環(huán)境污染。
[0004]一直以來(lái)，很多人都試圖采用現(xiàn)有的燃煤爐具來(lái)燃燒生物質(zhì)燃料。由于生物質(zhì)燃燒材料與固定碳含量較高的礦物質(zhì)燃燒材料的燃燒特性具有比較大的區(qū)別，現(xiàn)有的燃燒爐具并不能適應(yīng)由可再生的生物質(zhì)材料構(gòu)成的固體燃料的燃燒，造成燃燒效率低，存在排放污染等問(wèn)題，從而制約了生物質(zhì)燃燒材料的應(yīng)用。另外，現(xiàn)在大量使用的煤都是固定碳含量比較高的高級(jí)煤，例如無(wú)煙煤、煙煤等，一些低級(jí)煤，例如褐煤、泥煤等，利用現(xiàn)有的燃燒裝置，也同樣存在燃燒效率低，冒黑煙等問(wèn)題，因此目前還沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。
[0005]本發(fā)明人在仔細(xì)研究后發(fā)現(xiàn)，生物質(zhì)燃燒材料和低級(jí)煤(例如褐煤、泥煤等)與高級(jí)煤的相比，主要的區(qū)別是，高級(jí)煤的固定碳含量很高(一般在90%以上)，因此在燃燒時(shí)主要是固定碳燃燒方式；而生物質(zhì)燃燒材料和低級(jí)煤的固定碳含量比較低，而揮發(fā)份含量比較高(大概在50% — 70%)。這種揮發(fā)份含量高的固體燃料，主要存在兩個(gè)特點(diǎn):1)揮發(fā)份析出溫度低于揮發(fā)份燃點(diǎn)；2)揮發(fā)份的燃點(diǎn)高于灰熔點(diǎn)。
[0006]目前的燃燒爐一般分為正向燃燒爐和反式燃燒爐兩種，由于生物質(zhì)燃料和低級(jí)煤存在上述特點(diǎn)，采用這兩種燃燒爐都無(wú)法實(shí)現(xiàn)持續(xù)高效燃燒。
[0007]在采用現(xiàn)有的正向燃燒爐燃燒時(shí)，存在如下問(wèn)題:
[0008]I)燃燒效率低。在燃燒時(shí)，由于揮發(fā)份的析出溫度低于揮發(fā)份的燃點(diǎn)，揮發(fā)份首先析出并以黑煙的方式排放到空氣中，剩余的固定碳部分再進(jìn)行燃燒，這樣只利用了其中的固定碳燃燒產(chǎn)生的熱量，不但燃燒效率比較低，而且存在排放污染。
[0009]2)不能持續(xù)燃燒。現(xiàn)有的燃燒裝置一般是通過(guò)爐篦進(jìn)風(fēng)，使得爐篦上的固體燃料進(jìn)行高溫燃燒，由于灰熔點(diǎn)低于揮發(fā)份和固定碳的燃點(diǎn)，在爐箅上固定碳燃燒的高溫環(huán)境下，燃燒后的爐灰處于呈粘稠狀的熔融狀態(tài)，會(huì)糊在爐箅上，無(wú)法通過(guò)爐箅或者其它排灰機(jī)構(gòu)(例如撥灰棒)正常排出，使得該粘稠狀的爐灰混合在正在燃燒的燃料中，極大地影響了燃料的燃燒效率。并且，該粘稠狀的爐灰粘在爐箅子上，堵塞了爐箅上的進(jìn)風(fēng)通道，一段時(shí)間后會(huì)將爐箅糊死，使得燃燒爐無(wú)法繼續(xù)工作。
[0010]反式燃燒爐的特點(diǎn)是，出火口低于爐箅，使燃燒產(chǎn)生的火焰反向通過(guò)爐箅后再到達(dá)出火口。這種燃燒方式與正向燃燒相比，析出的揮發(fā)份可以在通過(guò)爐箅時(shí)被火焰點(diǎn)燃，燃燒效率得到了提高。然而由于高溫火焰位于爐箅位置，這也使得爐箅位置的溫度非常高，在高溫環(huán)境下，燃燒后的爐灰處于呈粘稠狀的熔融狀態(tài)，會(huì)糊在爐箅上，堵塞了爐箅的氣流通道，很快就會(huì)將爐箅糊死，使得燃燒爐無(wú)法繼續(xù)工作。
[0011]專利號(hào)為01220213695.8的中國(guó)實(shí)用新型專利提出了一種可用于各種固體可燃物充分燃燒的多點(diǎn)配風(fēng)正反燒充分燃燒的熱風(fēng)爐900。如圖2所示，該熱風(fēng)爐包括爐體，爐體內(nèi)分別設(shè)有上燃燒室92和下燃燒室93，上燃燒室92和下燃燒室93的底部分別設(shè)有上爐箅94和下?tīng)t箅95，下?tīng)t箅95的下方為除灰室96，下燃燒室93的爐體上設(shè)有出煙口 98。上燃燒室92內(nèi)設(shè)有上部與爐體內(nèi)壁為一體，下部縮徑為圓筒的漏斗狀燃燒倉(cāng)910，漏斗狀燃料倉(cāng)910的下端口位于上爐箅94上，漏斗狀燃料倉(cāng)910的中心處縱向設(shè)有下端開(kāi)口的圓筒狀煙火通道911，漏斗狀燃料倉(cāng)910下部的外壁與爐體91的內(nèi)壁之間形成有環(huán)形上風(fēng)道912，漏斗狀燃料倉(cāng)910下部圓筒的外壁上均勻開(kāi)設(shè)有多個(gè)進(jìn)風(fēng)孔913，爐體91的外壁上開(kāi)設(shè)有兩個(gè)與環(huán)形風(fēng)道相連通的進(jìn)風(fēng)口 914，進(jìn)風(fēng)口 914處連接有風(fēng)筒915。
[0012]該熱風(fēng)爐試途通過(guò)正反燒結(jié)合來(lái)解決正向燃燒和反式燃燒存在的問(wèn)題,然而該熱風(fēng)爐900在使用時(shí),存在有如下缺陷而無(wú)法持續(xù)使用:
[0013]I)由于上燃燒室92與下燃燒室93之間通過(guò)上爐箅94分隔，在燃燒過(guò)程中，上燃燒室92內(nèi)不完全燃燒的燃料需要落入到下燃燒室93繼續(xù)燃燒，如果落入下燃燒室93內(nèi)不完全燃燒的燃料的燃燒速度不能匹配上通過(guò)上爐箅94向下燃燒室93落料的速度，下燃燒室93內(nèi)堆的不完全燃燒的燃料越來(lái)越多，一段時(shí)間后，會(huì)將下燃燒室93內(nèi)的出煙口 98堵上，不但無(wú)法繼續(xù)燃燒，而且燃燒室內(nèi)的燃?xì)鈺?huì)從進(jìn)風(fēng)口冒出，可能會(huì)造成安全事故。然而由于不同燃料的燃燒速度存在差別，在實(shí)際使用過(guò)程中，很難保證上下燃燒室的燃燒速度完全匹配，使該熱風(fēng)爐使用時(shí)存在不安全隱患。
[0014]2)燃料在上燃燒室92中進(jìn)行燃燒，火焰需要穿過(guò)上爐箅進(jìn)入到下燃燒室，從而使得上爐箅位置的溫度仍然很高，上爐箅上仍然存在熔灰問(wèn)題，燃燒一段時(shí)間后，上爐箅熔融的爐灰將上爐箅上的燃料粘結(jié)在一起，無(wú)法通過(guò)上爐箅向下燃燒室落料，燃料只能在上燃燒室燃燒，上爐箅上灰燼最終完全將上爐箅糊住，從而造成熱風(fēng)爐無(wú)法持續(xù)工作。
[0015]3)如圖2所示，該熱風(fēng)爐為提高燃燒效率，從下燃燒室93底部的下?tīng)t箅95下風(fēng)大量配風(fēng)，造成下?tīng)t箅95位置的溫度過(guò)高，而一些固體生物質(zhì)燃料(如秸桿)的灰熔點(diǎn)比較低，從而使得該熱風(fēng)爐在燃燒固體生物質(zhì)燃料時(shí)產(chǎn)生融灰現(xiàn)象，使得燃燒產(chǎn)生的灰份處于粘稠的熔融狀態(tài)，而粘結(jié)下?tīng)t箅95上。這樣在該熱風(fēng)爐工作一段時(shí)間后，下?tīng)t箅95的縫隙被融灰糊上，無(wú)法有效排灰，從而造成該熱風(fēng)爐無(wú)法持續(xù)工作。
[0016]因此，有必要提供一種適合揮發(fā)份含量高的固體燃料(例如生物質(zhì)燃料)燃燒的固體燃料燃燒爐，來(lái)克服現(xiàn)有燃燒爐存在的上述缺陷，實(shí)現(xiàn)固體燃料的有序可控燃燒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明的目的在于，提供一種固體燃料燃燒方法及燃燒裝置，不但能夠使固體燃料中的揮發(fā)份充分燃燒，而且解決了熔灰問(wèn)題，并在燃燒過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)燃燒速度的自然匹配，保證了燃料的持續(xù)燃燒。
[0018]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種固體燃料的燃燒裝置，包括爐膛，該爐膛設(shè)有進(jìn)風(fēng)口和固體燃料進(jìn)料口，所述進(jìn)料口設(shè)置在爐膛頂部，在爐膛內(nèi)對(duì)應(yīng)所述進(jìn)料口設(shè)置有承接從進(jìn)料口進(jìn)入的固體燃料的爐箅，固體燃料在進(jìn)料口與爐箅之間形成堆料層，該爐箅上方的爐膛在堆料層的其中一側(cè)形成為進(jìn)風(fēng)側(cè)，與該進(jìn)風(fēng)側(cè)相對(duì)的另一側(cè)形成為燃燒側(cè)；所述堆料層位于燃燒側(cè)的側(cè)面外側(cè)形成為不對(duì)堆料層側(cè)面形狀進(jìn)行限制的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，在所述燃燒側(cè)形成有導(dǎo)通于尾氣出口的燃燒腔，從而進(jìn)入爐膛的風(fēng)所產(chǎn)生的主氣流由進(jìn)風(fēng)側(cè)大致橫向穿過(guò)堆料層后進(jìn)入燃燒腔，最后從尾氣出口排出。
[0019]本發(fā)明的上述燃燒裝置在燃燒時(shí)，點(diǎn)燃該堆料層，從堆料層的進(jìn)風(fēng)側(cè)進(jìn)風(fēng)，風(fēng)橫向穿過(guò)堆料層，從堆料層的燃燒側(cè)穿出，燃燒火焰朝向燃燒腔燃燒，燃料隨著體積變小而逐漸下移，新燃料在重力作用下自動(dòng)補(bǔ)充到堆料層上，被加熱后析出揮發(fā)份；風(fēng)帶著析出的揮發(fā)份從堆料層的燃燒側(cè)