一种生物质掺烧燃烧器-k8凯发

本发明属于燃烧器领域，具体涉及一种生物质掺烧燃烧器。

背景技术：

1、当今，因化石燃料的过度使用，环境问题日益突出。各国都在国民生产生活领域中寻求能降低本国碳排放量的方法。其中，在我国工业领域中，发电行业的碳排放量无疑是占比突出的，然而通过减少发电量从而强制减排既危害我国能源安全，也不利于我国经济发展。近年来，我国能源结构正在持续地向着清洁能源转型，但转变时间距离碳中和时间节点仍有数十年时间，因此对于仍占有我国能源主要地位的传统化石能源来说，如何更加高效且清洁地利用仍会是未来一段时间需要考虑的问题。

2、发电领域目前占主要地位的方式仍是燃煤发电，据《中国统计年鉴》显示，2021年我国能源消费总量中，煤炭消费仍占据总量的56％，这意味着在此领域中的细微提升便能够带来较大的收益。

3、生物质能作为一种清洁能源，在我国分布广泛且可利用潜力极大，生物质在生长过程中需吸收co2的特性使其在利用时全生命周期的碳排放几乎为零，因此将其收集并与煤炭耦合燃烧发电将可以迅速降低领域中的碳排放量。同时，燃煤耦合生物质发电也可以直接利用现有的燃煤发电装置进行改造，也是一种经济高效的方式。但生物质挥发分较之于动力煤更高，如木头及秸秆等生物质挥发分可达到60％以上，对其进行粉碎后用热风进行输送可能导致生物质在管道内自燃。同时，也存在有生物质粉与煤粉掺混不均，致使生物质燃烧不均匀、不充分。

技术实现思路

1、为至少解决现有技术存在的问题之一，本发明提供一种生物质掺烧燃烧器，可以在预混给料头处产生回流区，将预混给料头内挤出的生物质粉进行卷吸，从而充分预混煤粉与生物质粉末，使送入炉膛的混合气流分布均匀，使得燃烧特性稳定。

2、为了实现本发明目的，本发明提供的一种生物质掺烧燃烧器，包括螺旋给料器、预热器、生物质粉管道、预混给料头和煤粉风管，

3、螺旋给料器、预热器和生物质粉管道依次连通；

4、预混给料头设置在生物质粉管道尾部且位于煤粉风管内，预混给料头包括连接部、扩张部和生物质粉排出部，连接部与生物质粉管道连接，扩张部的横截面积从预混给料头的入口至出口方向扩张，生物质粉排出部设置在扩张部的端部且位于扩张部内，用于将生物质粉向四周排开后排出。

5、进一步地，生物质粉仓与螺旋给料器相连接，预热器与螺旋给料器和预热风管相连接，预混给料头位于煤粉风管内部。所述生物质粉末不依靠气流输送，而是通过螺旋给料器输送。生物质粉末因螺旋给料器的输送，从预混给料头挤压而出，煤粉气流在预混给料头处产生回流区，以卷吸从预混给料头四周挤压而出的生物质粉，从而使二者发生剧烈掺混。

6、进一步地，还包括内二次风管和外二次风管，内二次风管同轴设置在煤粉风管外侧，外二次风管同轴设置在内二次风管外侧。

7、进一步地，外二次风管内设置有旋流叶片，用于给混合粉流提供二次风旋流。

8、进一步地，内二次风管和外二次风管均与风箱连接，内二次风管和外二次风管的尾部分别设置有内二次风喷嘴、外二次风喷嘴。

9、进一步地，所述燃烧器在尾部设有火焰保持器，用于阻止混合粉流的向外扩散并阻止内二次风过早与混合粉流混合。

10、进一步地，往所述换热器内通入的预热风可以为尾部烟气或一次风，其目的在于对换热器内生物质粉末进行预热。

11、进一步地，所述的生物质粉管道中设置有温度探头，用于检测生物质粉管道内生物质粉的温度。

12、进一步地，所述生物质粉排出部成圆锥状，且尖端朝向连接部方向。

13、进一步地，所述预混给料头位于煤粉风管内部中轴位置处，其内部生物质粉入口与生物质粉管道连接，生物质粉从生物质粉管道中输送至生物质粉入口，经过扩张部再被生物质粉排出部向四周排开，最后从使生物质粉出口排出。

14、进一步地，所述预混给料头外部与煤粉风管内部为煤粉气流流通区域，煤粉气流因扩张部导致流通横截面积降低、煤粉气流加速，预混给料头尾部生物质粉出口处的流通横截面积骤然增大，使得靠近预混给料头外壁的煤粉气流向煤粉风管中轴线方向运动且减速增压，从而产生与向燃烧器喷口方向相反的回流，回流区域内的煤粉气流与从预混给料头尾部生物质粉出口中挤压出的生物质粉进行剧烈的掺混。

15、与现有技术相比，本发明至少能够实现的有益效果是：

16、(1)本发明设置的预混给料头可以作为钝体，在预混给料头外部的煤粉烟气流进入此处时产生回流区，将预混给料头内挤出的生物质颗粒进行卷吸，从而充分预混煤粉与生物质粉末，使送入炉膛的混合气流分布均匀，以提升混合燃料在炉膛内的着火特性及燃烧稳定性。

17、(2)本发明通过调节螺旋给料器的转速与进入换热器内的预热气流量，首先可以调节煤粉与生物质的掺混比，其次可以调节在管道内输送的生物质粉温度，防止生物质粉末在管内提前自燃使管道内结焦。

技术特征：

1.一种生物质掺烧燃烧器，其特征在于，包括螺旋给料器(1)、预热器(2)、生物质粉管道(3)、预混给料头(5)和煤粉风管(4)，

2.根据权利要求1所述的一种生物质掺烧燃烧器，其特征在于，还包括内二次风管(6)和外二次风管(7)，内二次风管(6)同轴设置在煤粉风管(4)外侧，外二次风管(7)同轴设置在内二次风管(6)外侧。

3.根据权利要求2所述的一种生物质掺烧燃烧器，其特征在于，外二次风管(7)内设置有旋流叶片，用于给混合粉流提供二次风旋流。

4.根据权利要求2所述的一种生物质掺烧燃烧器，其特征在于，内二次风管(6)和外二次风管(7)均与风箱连接，内二次风管(6)和外二次风管(7)的尾部分别设置有内二次风喷嘴、外二次风喷嘴。

5.根据权利要求2所述的一种生物质掺烧燃烧器，其特征在于，所述燃烧器在尾部设有火焰保持器，用于阻止混合粉流的向外扩散并阻止内二次风过早与混合粉流混合。

6.根据权利要求1所述的一种生物质掺烧燃烧器，其特征在于，往所述换热器(2)内通入的预热风为尾部烟气或一次风。

7.根据权利要求1所述的一种生物质掺烧燃烧器，其特征在于，所述的生物质粉管道(3)中设置有温度探头，用于检测生物质粉管道(3)内生物质粉的温度。

8.根据权利要求1所述的一种生物质掺烧燃烧器，其特征在于，所述生物质粉排出部(53)成圆锥状，且尖端朝向连接部方向。

9.根据权利要求1所述的一种生物质掺烧燃烧器，其特征在于，所述预混给料头(5)位于煤粉风管(4)内部中轴位置处。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种生物质掺烧燃烧器，其特征在于，所述预混给料头(5)外部与煤粉风管(4)内部为煤粉气流流通区域，煤粉气流因扩张部(52)导致流通横截面积降低、煤粉气流加速，预混给料头(5)尾部生物质粉出口处的流通横截面积骤然增大，使得靠近预混给料头(5)外壁的煤粉气流向煤粉风管(4)中轴线方向运动且减速增压，从而产生与向燃烧器喷口方向相反的回流，回流区域内的煤粉气流与从预混给料头(5)尾部生物质粉出口中挤压出的生物质粉进行剧烈的掺混。

技术总结
本发明公开的一种生物质掺烧燃烧器，包括螺旋给料器、预热器、生物质粉管道、预混给料头和煤粉风管，螺旋给料器、预热器和生物质粉管道依次连通；预混给料头设置在生物质粉管道尾部且位于煤粉风管内，预混给料头包括连接部、扩张部和生物质粉排出部，连接部与生物质粉管道连接，扩张部的横截面积从预混给料头的入口至出口方向扩张，生物质粉排出部设置在扩张部的端部且位于扩张部内，用于将生物质粉向四周排开后排出。生物质粉末因螺旋给料器的输送，从预混给料头挤压而出，煤粉气流在预混给料头处产生回流区，以卷吸从预混给料头四周挤压而出的生物质粉，从而使二者发生剧烈掺混，能够促使生物质与煤粉充分混合。

技术研发人员：余昭胜,沈高,黄梓淦,马晓茜
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8