[发明专利]高温生物质燃气燃烧器及燃烧气体预混输送至炉膛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物质燃气燃烧器，尤其涉及可以保证工业化连续生产的高温生物质燃气燃烧器及燃烧气体预混输送至炉膛的方法。

背景技术

能源是现代社会赖以生存和发展的基础，能源的供给能力密切关系着国民经济的可持续性发展，是国家战略安全保障的基础之一。中国目前能源供给形势严峻，环境质量包袱沉重。由于化石能源储量日益减少、油价波动较大、对能源安全问题的担忧以及对全球变暖的关注，发展清洁可再生能源已成为紧迫的课题，新能源行业呈现高成长性。根据广泛论证的可再生能源的产业背景及发展概况，以生物质能为代表的生物质气化发电、生物质氢能、生物质绿色液体燃料将成为未来重要的替代能源。生物质能属于清洁能源，中国的生物质再生能源的资源非常丰富，生物质再生能源大规模普及应用，有助于改善生态环境和CO₂减排。

随着能源的日益短缺以及人们对环境保护意识越来越高，最近几年国家对新能源的投入逐渐加大，生物质能技术迅速发展。生物质气是一种低热值气体。这种燃气的可燃组分由CO、C_nH_m、H₂、CH₄组成。而且其热值、可燃组分随生物质的种类、状态、含水率、气化炉的不同而不同，所以要保证生物质气的充分稳定燃烧，燃烧器必需具备较好的性能。目前国内已经开发出适于生物质燃气燃烧的专用灶具，但其规模小，热值低而且用途单一。以河南省科学院能源研究所研制的JZJ生物质燃气专用灶具为代表的燃烧装置仅限于农村炊事。目前燃气的专用工业燃烧器尚且难以实现，所以生物质燃气难以应用在工业中。目前普遍存在结构设计不合理，燃烧不充分，火力不强，点火压力不稳定，燃烧效率低，经常性熄火，容易爆燃，容易被焦油堵塞等缺点。这些问题都极大地制约了产品的市场推广和应用，使气化燃烧器的寿命大大减少。现在广泛使用的各种热水锅炉、蒸汽锅炉、及各种窑炉的燃烧器包括有点火装置，燃气装置和启动装置：点火装置包括有点火针和点火线；燃气装置包括有燃气管、配风管；启动装置包括风机、空气管和燃料混合管。它们都是生物质燃烧器和气化室是各自独立的，其间需要有动力设备连接，结构复杂成本高。

我们认为好的燃烧器应该具有以下特点：首先，燃烧器应该具有较大的调节比，以适应不同的热负荷。其次，结构设计上应该能够使生物质燃气与空气实现均匀混合，为充分燃烧奠定基础。再者，燃烧器应该有高的燃烧稳定性，这是低热值燃气燃烧的难点，否则就容易发生脱火与回火现象。

生物质燃气的燃烧特点需要较高的点火浓度和较高的点火温度，高温生物质燃气对烧嘴材料的要求能抗膨胀，这些都是生物质燃气的特殊性，需要在设计中考虑到。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足提供一种高温生物质燃气燃烧器。

实现本发明目的技术方案是：一种高温生物质燃气燃烧器，包括加热单元，预混布风单元，设置在预混布风单元末端外部的点火单元三个连续的工作单元，加热单元内设有加热装置。

上述高温生物质燃气燃烧器，所述加热单元为中空圆筒型腔体，前端为生物质燃气进气口，末端套接在预混布风单元前端内。

上述高温生物质燃气燃烧器，所述预混布风单元为直径比加热单元大的中空圆筒型腔体。

上述高温生物质燃气燃烧器，所述预混布风单元中后部开有一次进风口，一次进风口为外部突出到预混布风单元外的中空腔体。

上述高温生物质燃气燃烧器，所述预混布风单元中后部开有二次进风口，二次进风口为直径大于一次进风口的突出到预混布风单元外部的中空腔体，二次进风口的中轴线与一次进风口的中轴线成垂直。

上述高温生物质燃气燃烧器，点火单元为高能点火器。

上述高温生物质燃气燃烧器，加热单元和预混布风单元四周包裹隔热材料。

上述高温生物质燃气燃烧器，加热装置为电加热器。

上述高温生物质燃气燃烧器，加热单元末端与预混布风单元前端套接部位为活动套接，有热膨胀变形吸收装置。

上述高温生物质燃气燃烧器，加热单元末端与预混布风单元前端套接部位的热膨胀变形吸收装置为膨胀节或填料压盖。

上述高温生物质燃气燃烧器，加热单元末端经过垂直于地面的弯道再水平进入预混布风单元，弯道上设有堵头。