一种组合型生物质气燃烧器的制作方法

1.本发明属于生物质气低氮燃烧技术领域，具体涉及一种组合型生物质气燃烧器。


背景技术：

2.随着能源结构绿色转型以及碳中和目标的提出，生物质能源是继化石能源，自然能源(太阳能，潮汐、风能等)核能以外的第四能源。生物质取之不尽，用之不竭。生物质能具有挥发分含量高，灰分含量低，含硫量低等特点。由于生长环境吸收co2量相当于燃烧排放的co2量，因此能源转化过程中实现co2净排放量近似于零，有利于改善温室效应。研究开发高效利用生物质能的技术，节约常规化石能源，优化能源结构，具有非常重要的意义。生物质气是以农作物秸秆和林业废弃物经气化炉产生的可燃性气体，是生物质能源向大规模工业化应用发展的一个途径，目前生物质气燃烧器正逐步得到推广利用。
3.由于生物质气本身的特性，大部分生物质气普遍焦油含量较高，不能充分裂解，在现有的燃烧器中燃烧不充分，造成燃烧效率降低，易造成环境污染，同时，由于在现有的燃烧器中燃烧不充分，导致生物质气燃烧过程中氮氧化物生成量难以满足超低氮排放要求，对环境造成严重污染的问题；同时燃烧器通道的阻力稍大，会造成焦油的快速堆积，容易造成焦油堵塞燃烧器，并且清理非常困难。


技术实现要素：

4.本发明为了解决上述技术问题，提供了一种组合型生物质气燃烧器，提高了燃烧效率，降低了氮排放，减小了对环境造成的污染。
5.本发明是通过以下技术方案来实现：
6.一种组合型生物质气燃烧器，包括空气供气管道、生物质气供气管道、点火器、空气旋流器、焦油分散盘以及燃烧混合花盘；空气供气管道中同轴设置有生物质气供气管道和点火器，空气供气管道的外圈出口处同轴设置有空气旋流器，空气旋流器与生物质气供气管道之间留有空隙，空气供气管道中心出口处设置有焦油分散盘，焦油分散盘上设置有燃烧混合花盘，燃烧混合花盘上均匀的布置了用来均匀分散分布混合燃气并助力充分燃烧的孔洞，空气旋流器叶片在空气供气管道外圈管道中的倾斜角度在30
°
～45
°
之间，焦油分散盘的分散角度为110
°
～130
°
。
7.所述的空气供气管道包括一次风管、一次风入口管道和中心风风管；一次风管出口处安装有空气旋流器，一次风管上设置有一次风入口管道，一次风管内同轴设置有中心风风管，中心风管道出口处设置有焦油分散盘；
8.所述的生物质气供气管道包括生物质气供气入口管道和生物质气管；生物质气入口管道连接在生物质气管上上，空气旋流器与生物质气管之间留有空隙；一次风管内设置有生物质气管，生物质气管中心设置有中心风风管，中心风风管中设置有点火器，一次风管、中心风风管、生物质气管、点火器、空气旋流器同轴设置；
9.所述的一次风管内的空气旋流器的叶片的倾斜角度在30
°
～45
°
之间。
10.所述一次风管的直径与生物质气管直径比为5:4。
11.所述空气旋流器与生物质气管之间留有空隙4～6mm。
12.所述空气旋流器与生物质气管之间留有空隙5mm。
13.焦油分散盘的分散角度为120
°
。
14.所述的，中心风管道出口处通过连接板设置有焦油分散盘，焦油分散盘通过固定板与燃烧混合花盘相连接。
15.与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
16.本发明提供的组合型生物质气燃烧器，用于解决生物质气燃烧过程中氮氧化物生成量难以满足超低氮排放要求的问题；所述燃烧器包括空气供气管道、生物质气供气管道、焦油分散盘和燃烧混合花盘。其中一次风管、中心风管、生物质气管、点火器、空气旋流器同轴设置；焦油分散盘和燃烧混合花盘设置于生物质气管出口，空气旋流器与一次风管之间留有空隙；通过燃料分级燃烧、旋流燃烧以及分散射流燃烧技术，合理控制空气和生物质气的混合，使生物质气在锅炉内与氧气充分反应，将焦油烧尽，提高燃烧效率，防止焦油在燃烧器和锅炉中结焦，减少清理工作量，同时减小对环境造成污染，达到燃气低no x燃烧的目的。
17.本发明提供的组合型生物质气燃烧器，解决生物质气燃烧过程中氮氧化物生成量难以满足超低氮排放要求，对环境造成严重污染的问题；合理控制空气和生物质气的混合，使生物质气在锅炉内与氧气充分反应，将焦油烧尽，提高燃烧效率，防止焦油在燃烧器和锅炉中结焦，减少清理工作量，同时减小对环境造成污染。
附图说明
18.图1为本发明提供的组合型生物质气燃烧器的剖面示意图；
19.图2为本发明提供的组合型生物质气燃烧器的示意图。
20.其中，1为一次风管；2为一次风入口管道；3为中心风风管；4为点火器；5为生物质气入口管道；6为生物质气管；7为空气旋流器；8为连接板；9为焦油分散盘；10为燃烧混合花盘；11为固定板。
具体实施方式
21.下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
22.参见图1至图2，一种组合型生物质气燃烧器，包括空气供气管道、生物质气供气管道、点火器4、空气旋流器7、焦油分散盘9以及燃烧混合花盘10；空气供气管道中同轴设置有生物质气供气管道和点火器4，空气供气管道的外圈出口处同轴设置有空气旋流器7，空气旋流器7与生物质气供气管道之间留有空隙，空气供气管道中心出口处设置有焦油分散盘9，焦油分散盘9上设置有燃烧混合花盘10，燃烧混合花盘10上均匀的布置了用来均匀分散分布混合燃气并助力充分燃烧的孔洞，空气旋流器7叶片在空气供气管道外圈管道中的倾斜角度在30
°
～45
°
之间，焦油分散盘9的分散角度为110
°
～130
°
。
23.具体的，所述的空气供气管道包括一次风管1、一次风入口管道2和中心风风管3；一次风管1出口处安装有空气旋流器7，一次风管1上设置有一次风入口管道2，一次风管1内
同轴设置有中心风风管3，所述的中心风管道3出口处通过连接板8设置有焦油分散盘9，焦油分散盘9通过固定板11与燃烧混合花盘10相连接；所述的生物质气供气管道包括生物质气供气入口管道5和生物质气管6；生物质气入口管道5连接在生物质气管上6上，空气旋流器7与生物质气管6之间留有4～6mm空隙；一次风管1内设置有生物质气管6，生物质气管6中心设置有中心风风管3，中心风风管3中设置有点火器4，一次风管1、中心风风管3、生物质气管6、点火器4、空气旋流器7同轴设置；所述的一次风管1内的空气旋流器7的叶片的倾斜角度在30
°
～45
°
之间，所述一次风管1的直径与生物质气管6直径比为5:4。
24.优选的，所述空气旋流器7与生物质气管6之间留有空隙5mm，焦油分散盘9的分散角度为120
°
。
25.实施例2
26.一种组合型生物质气燃烧器，包括空气供气管道、生物质气供气管道、焦油分散盘9、燃烧混合花盘10、点火器4以及空气旋流器7；
27.所述空气供气管道包括一次风管1、一次风入口管道2、中心风风管3；所述空气旋流器7安装于一次风管1出口处，空气旋流器7与生物质气管6之间留有空隙；所述的焦油分散盘9与中心风管道3通过连接板8在中心风管道3出口相连接，燃烧混合花盘10通过固定板11与焦油分散盘9相连接。
28.所述生物质气供气管道包括生物质气入口管道5、生物质气管6；所述生物质气入口管道5连接在生物质气管上6上，用于生物质气输送，一次风管1中设置有生物质气管6，生物质气管6中心设置有的中心风管3，中心风风管3中设置有点火器4，整个燃烧器的一次风管1、中心风风管3、生物质气管6、点火器4、空气旋流器7同轴设置；
29.本发明进一步改进在于：
30.所述一次风管内的旋流器叶片的倾斜角度在30
°
～45
°
之间，本燃烧器生物质气入口管道5入口前端的主燃燃气通道内的旋流器叶片的倾斜角度在10
°
～20
°
之间。需要说明的是，主燃燃气通道不属于本发明，其为本发明前端部件。所述焦油分散盘设置于中心风管外，分散角度为120
°
。
31.本发明的工作原理：
32.1、一次风经一次风管1送入本发明燃烧器后端的燃烧室，位于一次风管1出口内的空气旋流器7将一次风分为直流风和旋流风，直流风可以保证燃烧初期燃料及时着火燃烧，提高火焰稳定性，旋流风可以增强空气的湍动，强化空气与生物质气的快速混合。混合后燃时火焰中心会形成负压区，会造成高温烟气回流聚集。这时，设置在生物质气管6中心的中心风管3，将部分增压的空气由火焰中心送入燃烧室，营造富氧气氛可以保证燃气的燃尽率，提高燃烧器的燃烧效率。
33.2、生物质气由生物质气入口管道5进入生物质气管6，被加速引流后，射向设置在中心风管3出口的焦油分散盘9上，其目的有两个，一个是将生物质气均匀打散与空气旋流器7出来的风进行充分混合，优化燃烧；一个是将生物质气中所带的焦油物质高速射向焦油分散盘9，使其进一步充分雾化，之后与从中心风管3中引射出来的增压中心风一同射向焦油分散盘9前面的燃烧混合花盘10，燃烧混合花盘10上均匀的布置了孔洞，用来均匀分散分布混合燃气，助力充分燃烧。这种分散射流技术消除了燃气聚集区域，避免局部高温区的形成，可以有效减少热力型no x的生成，同时燃气分散射流技术加快了燃气与空气的混合，能
够有效抑制快速型no x的生成。
34.3、在该燃烧器运行时，焦油分散盘9和燃烧混合花盘10都是在高温的环境下工作，其自身的吸附热量能瞬间传递给生物质可燃气及其中所含的焦油分子，更好的造成二者自身的热解燃烧。
35.4、本发明的生物质气燃烧的燃烧器，充分考虑了生物质气普遍热值偏低、密度大、不易自身点燃、火焰传播速度慢、焦油含量高等特点，合理组织流场结构，合理控制空气和生物质气的混合，保证生物质气既能完全燃烧、避免焦油堵塞，从而保证设备的稳定安全运行。
36.本发明提供的组合型生物质气燃烧器，用于解决生物质气燃烧过程中氮氧化物生成量难以满足超低氮排放要求的问题；所述燃烧器包括空气供气管道、生物质气供气管道、焦油分散盘和燃烧混合花盘。其中一次风管、中心风管、生物质气管、点火器、空气旋流器同轴设置；焦油分散盘和燃烧混合花盘设置于生物质气管出口，空气旋流器与一次风管之间留有空隙；通过燃料分级燃烧、旋流燃烧以及分散射流燃烧技术，合理控制空气和生物质气的混合，使生物质气在锅炉内与氧气充分反应，将焦油烧尽，提高燃烧效率，防止焦油在燃烧器和锅炉中结焦，减少清理工作量，同时减小对环境造成污染，达到燃气低no x燃烧的目的。
37.本发明提供的组合型生物质气燃烧器，解决生物质气燃烧过程中氮氧化物生成量难以满足超低氮排放要求，对环境造成严重污染的问题；合理控制空气和生物质气的混合，使生物质气在锅炉内与氧气充分反应，将焦油烧尽，提高燃烧效率，防止焦油在燃烧器和锅炉中结焦，减少清理工作量，同时减小对环境造成污染。
38.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。