一種生物質燃燒方法及其裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及生物質燃燒，具體涉及一種反燒式生物質燃燒方法及其裝置。
【背景技術】
[0002]生物質燃燒效率不高是我國現(xiàn)有階段大面積霧霾的原因之一，但是現(xiàn)有的生物質燃燒技術并不能有效解決這一問題。目前的生物質燃燒技術多是二次供氣的反燒技術，使生物質材料進行干餾和燃燒，有人提出干餾、反燒和正燒相結合的方法，但是并沒有解決正燒供氣同時維持較高的正燒區(qū)溫度這一矛盾，難以達到預期的燃燒效果，燃燒效率仍然沒有得到有效提高，尤其對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燃料，怎樣有效降低未完全燃燒成分含量，是目前本領域面臨的主要問題。綜上，生物質燃燒領域的現(xiàn)有技術存在著燃燒效率較低和排放物較多的缺陷。

【發(fā)明內容】

[0003]在本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，提供一種可有效提高生物質燃燒效率，降低燃燒揮發(fā)分、焦油等未完全燃燒產(chǎn)物的反燒式生物質燃燒方法及其裝置，并公開了基于該方法及其裝置的采暖設備。
[0004]本發(fā)明的技術方案是:
一種生物質燃燒方法:
將少量燃料放入反燒式裝置并點燃；
將所述生物質填入反燒式裝置中，此時后填入的生物質燃料在正在燃燒的燃料上方，在機械動力作用下，裝置內部空氣向下方運動，進料口和點火口為反燒式裝置補充空氣，進行第一次供氣，使生物質下方相對于生物質上方保持一定負壓，使空氣從生物質上方進入，經(jīng)過生物質，到達生物質下方，形成反燒；
如果反燒動力采用熱動力，則將所述生物質填入反燒式裝置中，此時后填入的生物質燃料在正在燃燒的燃料上方，由于燃燒放熱，反燒式裝置內部溫度升高，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)生一定的負壓，裝置內部空氣向下方運動，進料口和點火口為反燒式裝置補充空氣，進行第一次供氣，使空氣從生物質上方進入，經(jīng)過生物質，到達生物質下方，形成反燒；
上述點燃過程也可以是其他方法，比如先將生物質燃料填入反燒式裝置，再將生物質燃料從下部點燃，或直接將點燃的少量生物質燃料放入反燒式裝置，再繼續(xù)填入生物質。
[0005]在反燒的時候，本技術方案還進行第二次供氣和第三次供氣。
[0006]第二次供氣，在生物質燃燒區(qū)提供空氣，使空氣從側面進入，從而可以調節(jié)燃燒區(qū)大小，達到根據(jù)需要調節(jié)生物質燃料燃燒速度的目的，使得利用本發(fā)明所公開的方法進行采暖活動更加方便；
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，此時由于反燒作用，氣流帶動燃燒煙氣及燃燒殘余物向下運動，第三次供氣可以再次補充含氧空氣，使得因為生物質燃燒不完全而產(chǎn)生的揮發(fā)分、焦油、炭塊等物質獲得適量的含氧空氣，能夠在向下及向引火口運動的過程中進一步燃燒，提高燃燒效率的同時，可以有效降低排放煙氣中的有害物質，達到節(jié)能減排的作用。因為供氣位置貼近燃燒區(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，所提供空氣也不會被稀釋太快，不會導致預期的燃燒不能發(fā)生。這也正是現(xiàn)有技術的缺陷所在。
[0007]如果采用的反燒式裝置內徑水平方向尺寸相比生物質比較大，有必要使用爐箅子以防止生物質燃料坍塌導致的燃燒失控。
[0008]當然如果采用的反燒式裝置內徑水平尺寸相比生物質不太大，則前述技術方法已經(jīng)足夠。
[0009]如果采用的反燒式裝置具有內徑由上向下逐漸減小的喉口結構，結合爐箅子的使用，則可以在充分擴大填料室的尺寸的時候防止生物質燃料坍塌導致的燃燒失控，此時喉口結構應該在爐箅子的上面，二者接觸，或者至少貼近。
[0010]以上所說的第一次供氣、第二次供氣、第三次供氣，都可以是由一個供氣口，也可以是由多個供氣口提供。其中第三次供氣的供氣口應該分布在與燃燒區(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置，也可以傾斜設置，水平設置時，供氣口也水平分布，傾斜設置時，供氣口也傾斜設置，二者大致平行，也可略有交錯。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燃燒效率，達到節(jié)能減排的目的。對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燃料效果尤其明顯。
[0012]一種生物質采暖爐:
本設計是一種反燒式生物質采暖爐。
[0013]爐體及爐體內側形狀可以是圓柱、橢圓柱、方形、長方體或其他慣用形狀，或者上述形狀全部或者部分的結合或組合，爐體內側中部或者下部設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，包括進料口，進料口在上部爐體側壁上部或上壁，或者既在側壁上部又在上壁，或者是整個的上壁去除后的洞口，此時上壁即作為進料口的蓋，其他情況下進料口可以根據(jù)采暖爐的尺寸和實際燃燒取暖的需要選擇是否加蓋，或者設置可調節(jié)大小的可控門；上部爐體的空腔作為填料室，燃燒發(fā)生時，填料室的下部作為燃燒區(qū)；燃燒區(qū)的爐壁設置點火口，點火口在上部爐體側面靠近底部位置，連通爐體內外空間，可以用來點火，在本技術方案中，還作為第二次供氣的裝置，點火口可以根據(jù)采暖爐的尺寸和實際燃燒取暖的需要選擇是否加蓋，或者設置可調節(jié)大小的可控門。
[0015]爐箅子設置在爐體中部或下部，可以與爐體一體成型，也可以固定設置，還可以活動設置或者可拆卸。本設計中所指的爐箅子的邊緣指燃燒區(qū)與爐箅子實際接觸的表面邊緣，即所謂爐箅子邊緣是指爐箅子實際發(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]上部爐體設置喉口結構可以用于控制燃燒區(qū)的形狀和大小，隨著燃燒的進行，生物質灰化，體積減小，喉口結構可以使灰化過程中的生物質進一步集中以提高燃燒效率，并且因為下降通道的變小，可有效控制燃燒速度。喉口結構與爐箅子的結合使用，可以避免生物質燃料坍塌導致的燃燒失控。所謂喉口結構可以是上部爐體內側側壁由上向下逐漸收縮形成的斗狀結構，斗狀結構沒有底部，在結合爐箅子使用時，爐箅子作為喉口結構的底。喉口結構也可以是從上部爐體的上部或中部任何高度開始收縮的爐壁內側側壁構成，還可以是下部位置。喉口結構還可以是采用耐火材料單獨制成，固定或可拆卸的設置在爐箅子之上，喉口結構的上邊緣與爐體內側壁緊貼。喉口結構和爐箅子可以接觸或貼近，當然也可以做成一體或者相互組合。喉口結構可以是一體，也可以是幾個部件的組合。
[0017]如果將引火口設置在喉口結構的側面效果更好。
[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，也可以是多個，設置在爐壁上，通常設置在側壁，也可以設置在爐底，主要用來連接排煙系統(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;在爐壁或爐底設有清灰口，清灰口的形式有多種，可以是可蓋合的門口，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現(xiàn)清灰功能的形式，要求清灰口在燃燒發(fā)生時具有較好的密封性，透氣性較差，或者不透氣。
[0019]進氣管是本發(fā)明的重點，所起的作用是在燃燒區(qū)的下方，緊貼燃燒區(qū)的區(qū)域進行供氣，使反燒過程中已經(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，達到本發(fā)明預期的節(jié)能減排目的，進氣管的形式也可以是多種，可以是設置在爐壁上的進氣孔，也可以是其他形式，比如另設的管狀供氣裝置，或任何可以在上面所述區(qū)域提供空氣的形狀，但進氣管必須是在爐體內部設有供氣口，爐體外部設有開口與空氣相通，以連通下部爐體內側空間和外部空氣。通常情況下，進氣管的進氣量根據(jù)具體燃燒狀況產(chǎn)生的負壓變化而發(fā)生改變，對進氣管的進氣口不加蓋，但是本發(fā)明也包括采用較大口徑的進氣管，加蓋或其他裝置調節(jié)進氣量。進氣管、進氣口、供氣口的形狀以能實現(xiàn)供氣為準，不限于具體形狀，比如進氣管可以是方形或圓形，或其他形狀。供氣口水平向內、斜下向內或向下設置的效果優(yōu)于其他方向，當然也可以是三種方式的自由組合方式設置。
[0020]進氣管可以是由一條管道構成，進氣管兩端穿過爐壁與爐體外部空氣相通，進氣管中間部分在爐體內側，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]進氣管還可以是由一條直管/彎管與一條環(huán)管連接構成，所述直管/彎管一端與所述環(huán)管內部相通，另一端穿過爐壁與爐體外部空氣相通，所述環(huán)管上設置有一個或多個進氣口，所述環(huán)管設置在爐體內側，與爐箅子大致平行。
[0022]進氣管還可以是多條管道與一條環(huán)管連接構成，所述多條管道一端與所述環(huán)管內部相通