專利名稱：生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，涉及能源化工技術(shù)領(lǐng)域；特別涉及生物質(zhì) 的熱化學技術(shù)領(lǐng)域；尤其涉及為了實現(xiàn)生物質(zhì)的氣流床氣化而對生物質(zhì)進行中溫快速熱解 處理的技術(shù)領(lǐng)域；具體涉及生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)是通過光合作用吸收空氣中二氧化碳生成的有機物質(zhì)。其分布廣泛、可利 用量大、并且是唯一可再生的含有碳氫組分和熱能的、可儲存的自然原料。利用生物質(zhì)進行 能源利用和化工生產(chǎn)，具有C02零排放的特征。隨著傳統(tǒng)化石能源儲量的日益減少，以及由 于使用化石能源帶來的環(huán)境污染問題，重視和發(fā)展可再生、環(huán)保能源已成為各國政府的共 識。通過熱化學、生物化學等方法，能夠?qū)⑸镔|(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵉臍怏w或液體燃料，生產(chǎn)合成 柴油/汽油、化工產(chǎn)品以及滿足電力需求等等，具有全面替代化石能源的潛力，成為世界各 國優(yōu)先發(fā)展的新能源。 將生物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧崥怏w或液體燃料的方法很多，其中，生物質(zhì)高溫氣流床氣化 技術(shù)與其它技術(shù)相比能夠適應所有的生物質(zhì)種類，其氣化溫度較高、爐內(nèi)溫度比較均勻、焦 油在氣流床中全部裂解、CH4含量較少、氣化得到精制合成氣；同時氣流床具有很好的放大 特性，特別適用于大型工業(yè)化的應用。精制合成氣是指氣化直接得到的合成氣中，CO和^ 為主要組分，無焦油，(^4含量<0.5%。精制合成氣主要用于生產(chǎn)合成柴油/汽油、烯烴、 烷烴、石腦油、潤滑油，以及作為燃料電池原料等等，適用于生產(chǎn)各種化工產(chǎn)品、以及各種超 清潔油品的新能源利用；特別在可再生的生物質(zhì)能源利用領(lǐng)域，它是生物質(zhì)化工產(chǎn)業(yè)及合 成油新能源產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。但是，氣流床氣化對原料的粒徑有著嚴格的限制，進入氣流床 的原料需要磨成超細的微米級顆粒，然而按照現(xiàn)有的破碎或制粉技術(shù)，無法將含纖維較多 的生物質(zhì)原料磨制成滿足氣流床運行所需的粒徑，這就導致了無法將生物質(zhì)原料直接用于 氣流床氣化；最好就是先將生物質(zhì)進行熱解分解成熱解氣和固態(tài)炭，然后將固態(tài)炭制粉和 熱解氣一起送入氣流床中氣化。 將生物質(zhì)進行熱解而分解成熱解氣和固態(tài)炭的設(shè)備就是熱解爐，為了降低熱解爐 的材料要求而降低設(shè)備成本，最好的方法就是在400°C 600°C的中等熱解溫度下(簡稱中 溫熱解)，對生物質(zhì)進行中溫快速熱解處理、將生物質(zhì)分解成熱解氣和固態(tài)炭(再將固態(tài)炭 研磨成炭粉)后再送入氣流床中進行氣化。而實現(xiàn)生物質(zhì)中溫快速熱解技術(shù)的關(guān)鍵就是熱 解爐的燃燒供熱技術(shù)，它是決定生物質(zhì)熱解的熱量利用效率、熱解速率、熱解產(chǎn)物品質(zhì)、以 及熱解爐設(shè)備造價和熱解爐供熱安全運行的核心。 目前對生物質(zhì)進行熱解的供熱方法主要分為兩類，一是間接換熱熱解，另一是直 接換熱熱解。 間接換熱熱解是先將熱量傳遞到熱解爐的加熱部件，然后再由加熱部件將熱量傳 遞給需熱解的生物質(zhì)，如申請?zhí)枮?000480005170.3中國專利、申請?zhí)枮?00610124521.3 中國專利等，都是典型的間接換熱熱解的供熱裝置，可以較好地滿足慢速熱解的需求，但其缺點就是熱解升溫速率慢、傳熱效率低、外供熱量大、熱量利用率低，特別針對大型工業(yè)化 的生物質(zhì)中溫快速熱解需求，導致外供熱量極大、傳熱效率及熱量利用率低、加熱部件溫度 很高或加熱部件設(shè)備龐大、加熱部件材質(zhì)要求極高且容易損壞，基本不能滿足工業(yè)化生物 質(zhì)快速熱解的需求。 直接換熱熱解目前有兩種方式，一是將熱介質(zhì)(如外部高溫煙氣等)直接輸入到 熱解爐中；另一是在熱解爐中通入氧化劑和/或外部燃料直接燃燒供熱，與需熱解的生物 質(zhì)直接混合。其共同特點是傳熱效率高、熱量利用率可達到100%，但在工業(yè)化的應用中如 果供熱方法不當將存在極大的運行安全隱患。 將外部高溫煙氣直接輸入到熱解爐中的方法會導致外部進入的煙氣溫度很高、煙 氣量極大、煙道材料要求極高，熱解爐氣量大，并導致后面的氣流床氣化效率低下，這種直 接換熱熱解方法顯然并不適合在工業(yè)化中應用。目前，直接換熱熱解一般都采用在熱解爐 中通入氧化劑和/或外部燃料直接燃燒供熱。如德國科林公司的Carbon-V工藝中的熱解 爐燃燒供熱，在其對外公開宣傳的材料中，其氧化劑為氧氣或空氣，布置在熱解爐下部，用 燒結(jié)板將氧化劑進口與木炭分隔開，氧化劑與熱解爐中自產(chǎn)的木炭和熱解氣進行燃燒反應 供熱；其燒結(jié)板溫度極高，并且在熱解爐的攪拌狀態(tài)下燃燒存在較大的安全隱患。又如申請 號為200810236614. 4中國專利中提出了利用外供的可燃氣體和氧氣在熱解爐內(nèi)發(fā)生直接 燃燒反應，反應放出的熱量直接用于提供生物質(zhì)熱解所需的熱量，但并沒有說明如何進行 燃燒組織，只是提到通過控制氧化劑量來控制熱解爐平均溫度，但沒有說明如何在熱解爐 中進行燃燒組織供熱。而熱解爐直接燃燒供熱的技術(shù)關(guān)鍵是如何進行燃燒組織、如何控制 燃燒區(qū)域的最高溫度，這是熱解爐安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，也是決定熱解爐設(shè)備材料要求的 核心。 為了滿足生物質(zhì)中溫快速熱解的各方面需求，采用直接換熱熱解為較好的方式， 而可以工程化實施的最佳方法就是采用直接燃燒供熱熱解。但從上面的介紹可看出，目前 所有已知的直接燃燒供熱熱解方法都存在各種不足和安全隱患，都不能同時滿足高傳熱效 率、高熱量利用效率、燃燒供熱安全、運行安全穩(wěn)定、熱解爐設(shè)備低投資等工業(yè)化實施要求。
本發(fā)明的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，是生物質(zhì)可再生固體燃料的中溫快速熱 解技術(shù)中必須優(yōu)先解決的關(guān)鍵技術(shù)。 基于發(fā)明人的專業(yè)知識底蘊與多年豐富的實踐經(jīng)驗及對事業(yè)精益求精的不懈追 求，在認真而充分的調(diào)查、了解、分析、總結(jié)上述已有公知技術(shù)和現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，根據(jù)生物質(zhì)氣 流床氣化的要求，在生物質(zhì)的熱解處理過程中滿足"生物質(zhì)的中溫快速熱解及熱解氣多次 裂解"的技術(shù)要求前提下，對臥式熱解爐采取"直接燃燒分散供熱"關(guān)鍵技術(shù)，研制成功了 "生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)"，可高效、燃燒供熱安全、運行安全穩(wěn)定、熱解爐設(shè)備低投 資地滿足生物質(zhì)的精制合成氣的原料預處理要求，具有非常重要的現(xiàn)實意義與深遠的戰(zhàn)略 意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明對生物質(zhì)熱解爐采取"直接燃燒分散供熱"關(guān)鍵技術(shù)，應用于熱解爐的直接 燃燒分散供熱的技術(shù)中，對生物質(zhì)熱解進行直接燃燒分散供熱，①、該直接燃燒分散供熱技 術(shù)由多個燃燒器組而組成，并在熱解爐上部沿軸向分散布置，將整個熱解爐需要的燃燒供熱量分散到沿軸向布置的各個燃燒器組中；②、每個燃燒器組都由多個小燃燒器噴嘴組合構(gòu)成，將每個燃燒器組的燃燒放熱分散到小燃燒器噴嘴形成的火焰中，同時為了保證燃燒穩(wěn)定與燃燒安全，每個燃燒器組的小燃燒器噴嘴相對集中布置，相鄰小燃燒器噴嘴之間間距為5d 14d， d為小燃燒器噴嘴外徑；③、燃料和氧化劑分別通過所述的每個小燃燒器噴嘴的獨立通道進入熱解爐中，在進入熱解爐以前是完全分隔開的，在熱解爐內(nèi)為非預混燃燒；④、在對應每個燃燒器組的小燃燒器噴嘴出口處設(shè)置有一塊穩(wěn)燃板，穩(wěn)燃板與小燃燒器噴嘴出口之間的間距為0. 5d 3. 0d之間，d為小燃燒器噴嘴外徑；⑤、在對應于每個小燃燒器噴嘴出口位置處的穩(wěn)燃板上設(shè)置有開孔，孔徑為1. 2d 3. 0d之間，d為小燃燒器噴嘴外徑。 所述的每個小燃燒器噴嘴至少包含兩個獨立通道，分別為燃料和氧化劑的通道，通道壁厚為1 3毫米。每個燃燒器組的小燃燒器噴嘴之間填充有耐火材料。所述熱解爐內(nèi)的最高燃燒火焰溫度在160(TC以下。所述穩(wěn)燃板為帶孔的耐熱鋼板、陶瓷板的一種。所述所有的小燃燒器噴嘴及穩(wěn)燃板都不與熱解爐內(nèi)的固體物料及熱解爐內(nèi)設(shè)置的攪拌桿接觸。 通過本發(fā)明達到的目的是①、為應用氣流床對生物質(zhì)氣化創(chuàng)造前提技術(shù)條件；②、使自然生成、數(shù)量大、分布廣、可再生的"生物質(zhì)"新原料得到充分利用，變廢為寶并有效地保護環(huán)境；③、應用設(shè)置有攪拌桿的臥式熱解爐，在滿足"生物質(zhì)的中溫快速熱解"技術(shù)要求前提下，以"直接燃燒分散供熱"關(guān)鍵技術(shù)、提供"生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)"，實現(xiàn)了生物質(zhì)熱解爐的高效、燃燒供熱安全、運行安全穩(wěn)定、設(shè)備低投資的技術(shù)要求；④、為生物質(zhì)化工產(chǎn)業(yè)及合成油新能源產(chǎn)業(yè)的開拓奠定堅實的技術(shù)依托；⑤、有效保護環(huán)境、提高綜合經(jīng)濟效益。 本發(fā)明可達到預期目的。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為 —種生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，應用于熱解爐的直接燃燒分散供熱的技術(shù)中，對生物質(zhì)熱解進行直接燃燒分散供熱； ①、該直接燃燒分散供熱技術(shù)由多個燃燒器組而組成，并在熱解爐上部沿軸向分
散布置，將整個熱解爐需要的燃燒供熱量分散到沿軸向布置的各個燃燒器組中； ②、每個燃燒器組都由多個小燃燒器噴嘴組合構(gòu)成，將每個燃燒器組的燃燒放熱
分散到小燃燒器噴嘴形成的火焰中，同時為了保證燃燒穩(wěn)定與燃燒安全，每個燃燒器組的
小燃燒器噴嘴相對集中布置，相鄰小燃燒器噴嘴之間間距為5d 14d， d為小燃燒器噴嘴外
徑； ③、燃料和氧化劑分別通過所述的每個小燃燒器噴嘴的獨立通道進入熱解爐中，在進入熱解爐以前是完全分隔開的，在熱解爐內(nèi)為非預混燃燒； 、在對應每個燃燒器組的小燃燒器噴嘴出口處設(shè)置有一塊穩(wěn)燃板，穩(wěn)燃板與小燃燒器噴嘴出口之間的間距為0. 5d 3. Od之間，d為小燃燒器噴嘴外徑；
⑤、在對應于每個小燃燒器噴嘴出口位置處的穩(wěn)燃板上設(shè)置有開孔，孔徑為1. 2d 3. Od之間，d為小燃燒器噴嘴外徑。 所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，所述的每個小燃燒器噴嘴至少包含兩個獨立通道，分別為燃料和氧化劑的通道，通道壁厚為1 3毫米。
所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，每個燃燒器組的小燃燒器噴嘴之間填充有 耐火材料。 所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，所述熱解爐內(nèi)的最高燃燒火焰溫度在 160(TC以下。 所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，所述穩(wěn)燃板為帶孔的耐熱鋼板、陶瓷板的一種。 所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，所述所有的小燃燒器噴嘴及穩(wěn)燃板都不與 熱解爐內(nèi)的固體物料及熱解爐內(nèi)設(shè)置的攪拌桿接觸。 所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，所述燃料為外部提供的可燃氣體、燃油中 的一種；所述氧化劑為氧氣、空氣、氧氣與二氧化碳氣的混合氣、氧氣與氮氣的混合氣中的一種。 由于采用了本發(fā)明所提供的技術(shù)方案。由于本發(fā)明的熱解爐在滿足"生物質(zhì)的中 溫快速熱解"的技術(shù)要求前提下，采用了 "直接燃燒分散供熱"關(guān)鍵技術(shù)。由于本發(fā)明由多 個燃燒器組在熱解爐上部沿軸向分散布置；每個燃燒器組由多個小燃燒器噴嘴構(gòu)成，相鄰 小燃燒器噴嘴間距5d 14d，燃料和氧化劑分別由每個小燃燒器噴嘴的獨立通道進入熱解 爐中，在熱解爐內(nèi)為非預混燃燒；每個小燃燒器噴嘴的通道壁厚1 3毫米；對應燃燒器組 的小燃燒器噴嘴出口 0. 5d 3. 0d處有一塊孔徑1. 2d 3. 0d由耐熱鋼板或陶瓷板做的穩(wěn) 燃板；d為小燃燒器噴嘴外徑；小燃燒器噴嘴及穩(wěn)燃板都不與熱解爐內(nèi)固體物料及熱解爐 內(nèi)設(shè)置的攪拌桿接觸；熱解爐內(nèi)最高燃燒火焰溫度160(TC以下；用于生物質(zhì)熱解處理的熱 解爐，為生物質(zhì)氣流床氣化完成原料處理。與已有公知技術(shù)相比，獲得了如下有益效果
1、由于本發(fā)明的生物質(zhì)為植物的根/莖/ P十/花/果、動物尸體、糞便、煤和碳水 化合物的垃圾，從而獲得了自然生成原料數(shù)量大、分布廣、可再生、取材方便、選擇余地大、 熱解平均溫度可隨原料要求變化進行調(diào)整等有益效果。 2、由于本發(fā)明所述的直接燃燒分散供熱技術(shù)涵蓋在熱解爐中"由多個燃燒器組 而組成、并在熱解爐上部沿軸向分散布置、將整個熱解爐需要的燃燒供熱量分散到沿軸向 布置的各個燃燒器組中"等技術(shù)內(nèi)容，從而獲得了可使熱解爐實現(xiàn)"分散供熱"技術(shù)要求的 有益效果。 3、由于本發(fā)明所述的直接燃燒分散供熱技術(shù)還涵蓋在熱解爐中的"每個燃燒器 組都由多個小燃燒器噴嘴組合構(gòu)成、將每個燃燒器組的燃燒放熱分散到小燃燒器噴嘴形成 的火焰中、最高燃燒火焰溫度為160(TC以下"等技術(shù)內(nèi)容，從而獲得了可使熱解爐實現(xiàn)"直 接燃燒分散供熱"技術(shù)要求，即使采用氧氣作為氧化劑，其最高燃燒火焰溫度也在較低的控 制范圍的有益效果。 4、由于本發(fā)明所述的直接燃燒分散供熱技術(shù)還涵蓋在熱解爐中的"小燃燒器噴 嘴以分別提供外加燃料與氧化劑的獨立通道構(gòu)成了非預混燃燒、相鄰并填充有耐火材料的 小燃燒器噴嘴之間的間距為5d 14d(d為小燃燒器噴嘴的外徑)"等技術(shù)內(nèi)容，從而獲得 了"每個燃燒器組的小燃燒噴嘴相對集中布置、燃燒穩(wěn)定、供熱安全可靠、且杜絕了回火等 問題的發(fā)生、熱解爐燃燒空間溫度均勻，運行穩(wěn)定"的有益效果。 5、由于本發(fā)明所述的小燃燒器噴嘴的壁厚為"1 3毫米"，被輸送氣體的流速對 于該壁厚而言，通過氣體流動就可以保證對小燃燒器噴嘴通道的降溫滿足噴嘴材質(zhì)的溫度要求的有益效果。 6、由于本發(fā)明所述的直接燃燒分散供熱技術(shù)還涵蓋熱解爐中"在對應每個燃燒器組的小燃燒器噴嘴出口處設(shè)置有一塊穩(wěn)燃板、穩(wěn)燃板與小燃燒器噴嘴出口之間的間距為0. 5d 3. 0d之間(d為小燃燒器噴嘴外徑)、穩(wěn)燃板上設(shè)置有孔徑為1. 2d 3. 0d之間的開孔(d為小燃燒器噴嘴外徑)、穩(wěn)燃板為帶孔的耐熱鋼板或陶瓷板的一種"等技術(shù)內(nèi)容，從而獲得了 "在點火及正常運行過程中，進一步保證了燃燒穩(wěn)定、可靠"的有益效果。
7、由于本發(fā)明所述所有的小燃燒器噴嘴及穩(wěn)燃板都不與熱解爐內(nèi)的固體物料及熱解爐內(nèi)設(shè)置的攪拌桿接觸(熱解爐設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有攪拌桿，攪拌干對熱解爐內(nèi)的固體物料進行攪拌)，從而獲得了 "燃燒穩(wěn)定、供熱安全可靠"的有益效果。
8、由于本發(fā)明的供熱燃料既可以是外加燃料如可燃氣體和燃油、也可以是熱解爐內(nèi)生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的熱解氣，氧化劑為空氣、氧氣、氧氣與二氧化碳氣的混合氣、氧氣與氮氣的混合氣中的一種，從而獲得了對燃料及氧化劑的選擇余地均大、并且燃燒穩(wěn)定安全可靠、便于實施的有益效果。 9、由本發(fā)明設(shè)定的方法科學合理與以上的各條所述，從而獲得了"直接燃燒分散供熱技術(shù)"、為生物質(zhì)的氣流床氣化技術(shù)應用解決了困難、創(chuàng)造了前提技術(shù)條件，使自然生成、數(shù)量大、分布廣、可再生的"生物質(zhì)"新原料變廢為寶而得到充分利用、并有效地保護環(huán)境，為生物質(zhì)化工產(chǎn)業(yè)及合成油新能源產(chǎn)業(yè)的開拓奠定技術(shù)依托、提供技術(shù)儲備及技術(shù)實施方案，效果穩(wěn)定可靠、綜合經(jīng)濟效益佳，擺脫對傳統(tǒng)化石能源依賴等有益效果。


圖1為本發(fā)明具體實施方式
中"熱解爐"的示意圖。圖中的實線箭頭表示經(jīng)粉碎
的生物質(zhì)原料入口 、虛線箭頭表示熱解氣出口 、雙實線箭頭表示炭出口 。 圖2為圖1的A-A向剖視放大示意圖；即本發(fā)明具體實施方式
中"熱解爐"的A-A
向剖視放大示意圖。 圖3為本發(fā)明具體實施方式
中"熱解爐"上的多個"小燃燒器噴嘴"以均勻方式設(shè)置且整體為方形而相對集中布置的放大示意圖。
圖4為本發(fā)明具體實施方式
中"熱解爐"上與多個'
置且整體為方形而相對集中布置后相對應的"穩(wěn)燃板"放大示意圖 圖5為本發(fā)明具體實施方式
中"熱解爐"上的多個式設(shè)置且整體為方形而相對集中布置的放大示意圖。
圖6為本發(fā)明具體實施方式
中"熱解爐"上與多個
式設(shè)置且整體為方形而相對集中布置后相對應的"穩(wěn)燃板"放大示意圖 圖7為本發(fā)明具體實施方式
中"熱解爐"上的多個
置且整體為圓形而相對集中布置的放大示意圖。 圖8為本發(fā)明具體實施方式
中"熱解爐"上與多個
置且整體為圓形而相對集中布置后相對應的"穩(wěn)燃板"放大示意圖
小燃燒器噴嘴"以均勻方式設(shè)
小燃燒器噴嘴"以外密內(nèi)疏方
小燃燒器噴嘴"以外密內(nèi)疏方
小燃燒器噴嘴"以均勻方式設(shè)
小燃燒器噴嘴"以均勻方式設(shè)
小燃燒器噴嘴"以均勻方式設(shè) 圖9為本發(fā)明具體實施方式
中"熱解爐"上的多個'置且整體為菱形而相對集中布置的放大示意圖。 圖10為本發(fā)明具體實施方式
中"熱解爐"上與多個"小燃燒器噴嘴"以均勻方式設(shè)置且整體為菱形而相對集中布置后相對應的"穩(wěn)燃板"放大示意圖。 圖11為本發(fā)明具體實施方式
中"熱解爐"上的多個"小燃燒器噴嘴"以均勻方式設(shè)置且整體為長方形而相對集中布置的放大示意圖。
圖12為本發(fā)明具體實施方式
中"熱解爐"上與多個"小燃燒器噴嘴"以均勻方式
設(shè)置且整體為長方形而相對集中布置后相對應的"穩(wěn)燃板"放大示意圖。 圖13為本發(fā)明具體實施方式
中"熱解爐"上的多個"小燃燒器噴嘴"以均勻方式
設(shè)置且整體為橢圓形而相對集中布置的放大示意圖。 圖14為本發(fā)明具體實施方式
中"熱解爐"上與多個"小燃燒器噴嘴"以均勻方式
設(shè)置且整體為橢圓形而相對集中布置后相對應的"穩(wěn)燃板"放大示意圖。 圖中的標號1、熱解爐的爐體外殼，2、燃燒器組，3、小燃燒器噴嘴(非預混燃燒的
小燃燒器噴嘴)，4、穩(wěn)燃板，5 、攪拌軸，6 、攪拌桿，7 、耐火材料。
具體實施方式
一 下面結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作詳細描述。正如說明書附圖所示 —種生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，應用于熱解爐的直接燃燒分散供熱的技術(shù)
中，對生物質(zhì)熱解進行直接燃燒分散供熱； ①、該直接燃燒分散供熱技術(shù)由多個燃燒器組而組成，并在熱解爐上部沿軸向分
散布置，將整個熱解爐需要的燃燒供熱量分散到沿軸向布置的各個燃燒器組中； ②、每個燃燒器組都由多個小燃燒器噴嘴組合構(gòu)成，將每個燃燒器組的燃燒放熱
分散到小燃燒器噴嘴形成的火焰中，同時為了保證燃燒穩(wěn)定與燃燒安全，每個燃燒器組的
小燃燒器噴嘴相對集中布置，相鄰小燃燒器噴嘴之間間距為5d 14d， d為小燃燒器噴嘴外
徑； ③、燃料和氧化劑分別通過所述的每個小燃燒器噴嘴的獨立通道進入熱解爐中，在進入熱解爐以前是完全分隔開的，在熱解爐內(nèi)為非預混燃燒； 、在對應每個燃燒器組的小燃燒器噴嘴出口處設(shè)置有一塊穩(wěn)燃板，穩(wěn)燃板與小燃燒器噴嘴出口之間的間距為0. 5d 3. 0d之間，d為小燃燒器噴嘴外徑；
⑤、在對應于每個小燃燒器噴嘴出口位置處的穩(wěn)燃板上設(shè)置有開孔，孔徑為1. 2d 3. 0d之間，d為小燃燒器噴嘴外徑。 所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，所述的每個小燃燒器噴嘴至少包含兩個獨立通道，分別為燃料和氧化劑的通道，通道壁厚為1 3毫米。 所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，每個燃燒器組的小燃燒器噴嘴之間填充有耐火材料。 所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，所述熱解爐內(nèi)的最高燃燒火焰溫度在160(TC以下。 所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，所述穩(wěn)燃板為帶孔的耐熱鋼板、陶瓷板的一種。 所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，所述所有的小燃燒器噴嘴及穩(wěn)燃板都不與熱解爐內(nèi)的固體物料及熱解爐內(nèi)設(shè)置的攪拌桿接觸。 所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，所述燃料為外部提供的可燃氣體、燃油中的一種；所述氧化劑為氧氣、空氣、氧 與二氧化碳氣的混合氣、氧氣與氮氣的混合氣中的一種。 在上述的具體實施過程中對所述相鄰小燃燒器噴嘴之間間距分別以5d、6d、7d、 8d、9d、 10d、lld、 12d、 13d、 14d(d為小燃燒器噴嘴外徑)進行了實施；對所述的穩(wěn)燃板分別 以帶孔的耐熱鋼板、陶瓷板進行了實施；對所述穩(wěn)燃板與小燃燒器噴嘴出口之間的間距分 別以0. 5d、1. 0d、1. 5d、2. 0d、2. 5d、3. 0d(d為小燃燒器噴嘴外徑)進行了實施；對所述在對 應于每個小燃燒器噴嘴出口位置處的穩(wěn)燃板上設(shè)置的開孔之孔徑分別以1. 2d、1. 5d、1. 8d、 2. 0d、2. 2d、2. 5d、2. 8d、3. 0d(d為小燃燒器噴嘴外徑)進行了實施；對所述每個小燃燒器噴 嘴的燃料和氧化劑通道的壁厚均分別以1、1. 5、2、2. 5、3毫米進行了實施；對所述外部提供 的燃料分別以可燃氣體、燃油進行了實施；對所述的氧化劑分別以空氣、氧氣、氧氣與二氧 化碳氣的混合氣、氧氣與氮氣的混合氣進行了實施；均收到了預期的良好效果。
具體實施方式
二 按具體實施方式
一進行實施，只是正如圖3、圖4所示，對每個燃燒器組2中的多 個小燃燒器噴嘴3以均勻方式設(shè)置且整體為方形而相對集中布置(如圖3所示)，對每個穩(wěn) 燃板4與多個小燃燒器噴嘴3的均勻方式設(shè)置且整體為方形而相對集中布置后相對應(如 圖4所示)；經(jīng)試用，同樣收到了預期良好效果。
具體實施方式
三 按具體實施方式
一進行實施，只是正如圖5、圖6所示，對每個燃燒器組2中的多 個小燃燒器噴嘴3以外密內(nèi)疏方式設(shè)置且整體為方形而相對集中布置(如圖5所示)，對每 個穩(wěn)燃板4與多個小燃燒器噴嘴3的以外密內(nèi)疏方式設(shè)置且整體為方形而相對集中布置后 相對應(如圖6所示)；經(jīng)試用，同樣收到了預期的良好效果。
具體實施方式
四 按具體實施方式
一進行實施，只是正如圖7、圖8所示，對每個燃燒器組2中的多 個小燃燒器噴嘴3以均勻方式設(shè)置且整體為圓形而相對集中布置(如圖7所示)，對每個 穩(wěn)燃板4與多個小燃燒器噴嘴3的以均勻方式設(shè)置且整體為圓形而相對集中布置后相對應 (如圖8所示)；經(jīng)試用，同樣收到了預期的良好效果。
具體實施方式
五 按具體實施方式
一進行實施，只是正如圖9、圖10所示，對每個燃燒器組2中的 多個小燃燒器噴嘴3以均勻方式設(shè)置且整體為菱形而相對集中布置(如圖9所示)，對每個 穩(wěn)燃板4與多個小燃燒器噴嘴3的以均勻方式設(shè)置且整體為菱形而相對集中布置后相對應 (如圖IO所示)；經(jīng)試用，同樣收到了預期的良好效果。
具體實施方式
六 按具體實施方式
一進行實施，只是正如圖11、圖12所示，對每個燃燒器組2中的 多個小燃燒器噴嘴3以均勻方式設(shè)置且整體為長方形而相對集中布置(如圖11所示)，對 每個穩(wěn)燃板4與多個小燃燒器噴嘴3的以均勻方式設(shè)置且整體為長方形而相對集中布置后 相對應(如圖12所示)；經(jīng)試用，同樣收到了預期的良好效果。
具體實施方式
七 按具體實施方式
一進行實施，只是正如圖13、圖14所示，對每個燃燒器組2中的 多個小燃燒器噴嘴3以均勻方式設(shè)置且整體為橢圓形而相對集中布置(如圖13所示)，對 每個穩(wěn)燃板4與多個小燃燒器噴嘴3的以均勻方式設(shè)置且整體為橢圓形而相對集中布置后相對應(如圖14所示)；經(jīng)試用，同樣收到了預期的良好效果。 通過以上的具體實施說明①、在熱解爐內(nèi)軸向分散設(shè)置由多個小燃燒器噴嘴3組合構(gòu)成的燃燒器組2以及穩(wěn)燃板4、攪拌軸5與攪拌軸5上的攪拌桿6的結(jié)構(gòu)簡單、巧妙、實用、成本低，提供了實施本發(fā)明的載體；②、在熱解爐內(nèi)軸向分散設(shè)置由多個小燃燒器噴嘴3組合構(gòu)成的燃燒器組2，實現(xiàn)了將整個熱解爐需要的燃燒供熱量分散到沿軸向布置的各個燃燒器組中的目的；③、小燃燒器噴嘴3各種形式的相對集中布置及相鄰間距科學合理，達到了熱解爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定，并且又可控制最高燃燒火焰溫度在160(TC以下； 、燃料與氧化劑在熱解爐內(nèi)的非預混燃燒及穩(wěn)燃板4的設(shè)置，以及所有小燃燒器噴嘴3及穩(wěn)燃板4都不與熱解爐內(nèi)的固體物料及熱解爐內(nèi)設(shè)置的攪拌桿6接觸，可使生物質(zhì)的熱解過程穩(wěn)定、可靠、安全、高效、可操作性強、對熱解爐設(shè)備的制作材料無特殊要求、所需投資低、便于工程實施的推廣應用、綜合經(jīng)濟效益顯著；⑤、熱解爐在運行過程中既可以通過調(diào)整外部提供的燃料量、又可以通過調(diào)整氧化劑中的惰性組分含量、同時還可以通過調(diào)整帶有攪拌桿的攪拌軸的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的最高溫度，從而實現(xiàn)了核心技術(shù)——"燃燒區(qū)域的最高溫度"的調(diào)節(jié)；⑥、直接燃燒分散供熱技術(shù)科學合理，滿足了 "生物質(zhì)的中溫快速熱解"的技術(shù)要求，適應生物質(zhì)原料的共有特點，為下一步實施生物質(zhì)的高效氣流床氣化解決了技術(shù)困難、完成了原料的技術(shù)處理。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制；凡本行業(yè)的普通技術(shù)人員，均可按以上所述和說明書附圖所示而順暢地實施本發(fā)明；但凡在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案而作出的更動、修飾與演變的等同變化，均為本發(fā)明的等效實施例，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
一種生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，應用于熱解爐的直接燃燒分散供熱的技術(shù)中，對生物質(zhì)熱解進行直接燃燒分散供熱，其特征在于①、該直接燃燒分散供熱技術(shù)由多個燃燒器組而組成，并在熱解爐上部沿軸向分散布置，將整個熱解爐需要的燃燒供熱量分散到沿軸向布置的各個燃燒器組中；②、每個燃燒器組都由多個小燃燒器噴嘴組合構(gòu)成，將每個燃燒器組的燃燒放熱分散到小燃燒器噴嘴形成的火焰中，同時為了保證燃燒穩(wěn)定與燃燒安全，每個燃燒器組的小燃燒器噴嘴相對集中布置，相鄰小燃燒器噴嘴之間間距為5d～14d，d為小燃燒器噴嘴外徑；③、燃料和氧化劑分別通過所述的每個小燃燒器噴嘴的獨立通道進入熱解爐中，在進入熱解爐以前是完全分隔開的，在熱解爐內(nèi)為非預混燃燒；④、在對應每個燃燒器組的小燃燒器噴嘴出口處設(shè)置有一塊穩(wěn)燃板，穩(wěn)燃板與小燃燒器噴嘴出口之間的間距為0.5d～3.0d之間，d為小燃燒器噴嘴外徑；⑤、在對應于每個小燃燒器噴嘴出口位置處的穩(wěn)燃板上設(shè)置有開孔，孔徑為1.2d～3.0d之間，d為小燃燒器噴嘴外徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，其特征在于所述的每個小燃燒器噴嘴至少包含兩個獨立通道，分別為燃料和氧化劑的通道，通道壁厚為1 3毫米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，其特征在于每個燃燒器組的小燃燒器噴嘴之間填充有耐火材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，其特征在于所述熱解爐內(nèi)的最高燃燒火焰溫度在160(TC以下。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，其特征在于所述穩(wěn)燃板為帶孔的耐熱鋼板、陶瓷板的一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，其特征在于所述所有的小燃燒器噴嘴及穩(wěn)燃板都不與熱解爐內(nèi)的固體物料及熱解爐內(nèi)設(shè)置的攪拌桿接觸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)，其特征在于所述燃料為外部提供的可燃氣體、燃油中的一種；所述氧化劑為氧氣、空氣、氧氣與二氧化碳氣的混合氣、氧氣與氮氣的混合氣中的一種。
全文摘要
本發(fā)明生物質(zhì)熱解爐的燃燒供熱技術(shù)涉及生物質(zhì)的熱化學技術(shù)領(lǐng)域。該燃燒供熱技術(shù)由多個燃燒器組在熱解爐上部沿軸向分散布置；每個燃燒器組由多個小燃燒器噴嘴構(gòu)成，相鄰小燃燒器噴嘴間距5d～14d，燃料和氧化劑分別由每個小燃燒器噴嘴的獨立通道進入熱解爐中，在熱解爐內(nèi)為非預混燃燒；每個小燃燒器噴嘴的通道壁厚1～3毫米；對應燃燒器組的小燃燒器噴嘴出口0.5d～3.0d處有一塊孔徑1.2d～3.0d由耐熱鋼板或陶瓷板做的穩(wěn)燃板；d為小燃燒器噴嘴外徑；小燃燒器噴嘴及穩(wěn)燃板都不與熱解爐內(nèi)固體物料及熱解爐內(nèi)設(shè)置的攪拌桿接觸；熱解爐內(nèi)最高燃燒火焰溫度1600℃以下；用于生物質(zhì)熱解處理的熱解爐。
文檔編號C10B49/00GK101693839SQ20091021043
公開日2010年4月14日 申請日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者韓劍鋒 申請人:中節(jié)環(huán)(北京)能源技術(shù)有限公司;