[实用新型]一种双层喷嘴生物质热解燃气热能利用装置

说明书

本申请涉及一种双层喷嘴生物质热解燃气热能利用装置，其具有依次连接贯通的燃烧喷嘴腔，燃烧腔，第一换热腔，第二换热腔；燃烧喷嘴腔内设置有燃烧喷嘴，燃烧喷嘴为双层喷嘴，包括外管、内管以及扰流件，外管为截面积向出口渐缩的渐缩管，其同心安装在内管外；内管包括直管断和渐扩段，渐扩段位于外管内，渐扩段位于外管外；扰流件呈倒锥形，截面积向喷嘴出口方向逐渐增大，扰流件通过支架安装在内管内。

技术领域

本发明涉及一种双层喷嘴生物质热解燃气热能利用装置。

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。

目前生物质燃气的热能利用多数是仅仅采用燃气锅炉和省煤器，使产生的高温烟气与水换热，然而燃气锅炉空间小，且不具有单独的燃烧室，燃烧空间小，生物质燃气裂解不充分，不能充分燃烧，生物质燃气未能充分燃烧时烟气已经从燃气锅炉中流动出来，且在燃气锅炉内换热器的尾部温度较低，生物质燃气燃烧后的烟气中的焦油较容易凝结在换热管上，严重影响设备的稳定性和换热效率。此外烟气中的灰的导热系数很低，灰在换热管表面的沉积，会严重降低换热效率的；且排放气体中灰的含量较高，不符合环保要求。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足提供一种双层喷嘴生物质热解燃气热能利用装置。

实现本发明目的技术方案是：一种双层喷嘴生物质热解燃气热能利用装置，具有依次连接贯通的燃烧喷嘴腔，燃烧腔，第一换热腔，第二换热腔；燃烧喷嘴腔内设置有燃烧喷嘴，燃烧喷嘴为双层喷嘴，包括外管、内管以及扰流件，外管为截面积向出口渐缩的渐缩管，其同心安装在内管外；内管包括直管断和渐扩段，渐扩段位于外管内，渐扩段位于外管外；扰流件呈倒锥形，截面积向喷嘴出口方向逐渐增大，扰流件通过支架安装在内管内；外管出口截面半径与内管直管段截面半径之比为(1.12-1.24)：1；第一换热腔内设置圆管式换热器，所述第二换热腔内设置翅片式换热器。

燃烧喷嘴腔的作用是将生物质燃气经点火装置点燃火焰，燃烧腔的作用是高温下燃烧生物质燃气，使得生物质燃气中的大分子充分裂解，从而保证生物质燃气充分燃烧。

生物质燃气经燃烧头的高温点火器点燃后在燃烧室中燃烧，燃烧时温度大于1050℃，高温燃烧，无焦油凝结，夹带生物质灰是生物质燃气的特性，高温高速的烟气经燃烧室时在燃烧室拐角部分因为方向的改变，大的灰尘发生沉降，烟气中携带的细小灰尘在低温换热单元因温度降低，风速变小而沉降，当沉降的灰尘堆积较多时，可以从清灰口将灰尘清除，不会造成堵塞。经燃烧室流动出的高温烟气的温度达到900-1000℃，高温烟气在管式换热器中与水的热交换后进入翅片的次高温烟气达到280摄氏度左右，然后再经热交换最后以150摄氏度的烟气排出进行下一步的热利用。

本发明具有积极的效果：(1)本发明针对生物质热解燃气的特点，特别增加燃烧腔，为燃烧室，且内部有保温隔热材料，有效防止炉温波动，燃烧温度高，燃烧室具有一定长度，能使生物质热解燃气裂解充分，避免燃烧不充分或局部温度过高，且无焦油凝结；热能损失减少；(2)燃烧喷嘴采用双层结构，外管渐缩，内管带有渐扩段，燃料混合充分，燃烧效率高；(3)本发明设备之间柔性高温连接，可有效消除设备热膨胀带来的影响。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为喷嘴结构示意图；