基于循环流化床技术的生物质燃烧炉

785 编辑：中冶有色技术网来源：武汉理工大学

2023-11-27 14:55:17

权利要求书： 1.一种基于循环流化床技术的生物质燃烧炉，其特征在于：包括进料装置、炉体、气体分离装置、鼓风机和灰仓，所述底部中间设有第一进风口，炉体下部侧壁设有进料管道，炉体顶部设有高温烟气导口，所述进料装置的出口与进料管道相连，用于向炉体内进生物质原料，所述鼓风机的出口与第一进风口相连，通过鼓风机往炉体内送起到流化和助燃作用的空气；所述炉体顶部的高温烟气导口与气体分离装置相连，所述气体分离装置用于将炉体排出烟气中气体与固体灰渣分离，所述灰仓设于气体分离装置下部，用于承接气体分离装置所分离出来的灰渣。

2.如权利要求1所述的生物质燃烧炉，其特征在于：所述气体分离装置包括旋风分离器和振动筛，所述炉体顶部的高温烟气导口与旋风分离器的入口相连，旋风分离器的顶部中间设有用于排气的气体导口，旋风分离器的底部设有用于排固体料的下料旋阀，所述下料旋阀的出口与振动筛顶部的入口相连；所述振动筛包括外壳体和安装在外壳体内倾斜设置的筛网，筛网的一侧设有大颗粒仓，筛网下方设有小颗粒仓，小颗粒仓底部设有与灰仓顶部的入口相连的出口，所述振动筛用于筛分草木灰和未燃尽燃料，草木灰从振动筛底部落下进入灰仓内。

3.如权利要求2所述的生物质燃烧炉，其特征在于：所述炉体下部侧壁设有回料管，所述大颗粒仓的一侧设有第二进风口，另一侧设有与回料管相连的出料口；所述鼓风机出口送风分成两路，第一路通过带阀门的主风管与第一进风口相连，第二路通过带阀门的辅风管与振动筛侧方的第二进风口相连，通过间歇式开启第二路送风将振动筛内大颗粒仓中未燃尽燃料通过回料管送回炉体中再次参与燃烧。

4.如权利要求3所述的生物质燃烧炉，其特征在于：所述进料装置包括机架和安装在机架上的料仓、螺旋给料机，所述螺旋给料机位于料仓下方，且螺旋给料机的入口与料仓底部的出口相连，螺旋给料机的出口与进料管道相连。

5.如权利要求1?4任意一项所述的生物质燃烧炉，其特征在于：所述灰仓底部设有能打开清灰的仓门。

6.如权利要求1?4任意一项所述的生物质燃烧炉，其特征在于：所述炉体为圆柱形炉体，炉体内底部设有点火器，炉体中部设有用于缩径的挡板。

说明书：一种基于循环流化床技术的生物质燃烧炉技术领域[0001] 本实用新型属于环保技术领域，涉及一种生物质焚烧炉，具体涉及一种基于循环流化床技术的生物质燃烧炉。

背景技术[0002] 生物质是指通过光合作用而形成生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。生物质能则是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量形

式，它一直是人类赖以生存的重要能源之一，是仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源，

在整个能源系统中占有重要的地位。

[0003] 而生物质燃烧机是指以生物质为燃烧原料的一种燃烧机存在以下问题：[0004] 现有燃烧炉在加燃料时不便控制加料速度与数量，从而使得燃烧炉内堆积的燃料与空气接触不均，产生的不完全燃烧物较多，甚至还容易将火焰扑灭，并且燃烧炉在工作的

途中会挥发出大量烟雾和灰尘，现有的对烟尘处理效果不理想，导致这些烟尘污染环境。

[0005] 传统的燃烧机，空结构复杂，生物料燃烧不够充分，火焰较小，且容易产生一氧化碳等有毒气体。

实用新型内容

[0006] 针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于循环流化床技术的生物质燃烧炉，解决了传统的燃烧机生物质燃烧不充分，火焰较小，燃烧物不充分，烟气分离难且容易

产生一氧化碳等有毒气体的问题，同时给出了一种可以高效进行气体分离的技术方案。

[0007] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：[0008] 一种基于循环流化床技术的生物质燃烧炉，其特征在于：包括进料装置、炉体、气体分离装置、鼓风机和灰仓，所述底部中间设有第一进风口，炉体下部侧壁设有进料管道，

炉体顶部设有高温烟气导口，所述进料装置的出口与进料管道相连，用于向炉体内进生物

质原料，所述鼓风机的出口与第一进风口相连，通过鼓风机往炉体内送起到流化和助燃作

用的空气；所述炉体顶部的高温烟气导口与气体分离装置相连，所述气体分离装置用于将

炉体排出烟气中气体与固体灰渣分离，所述灰仓设于气体分离装置下部，用于承接气体分

离装置所分离出来的灰渣。

[0009] 进一步地，所述气体分离装置包括旋风分离器和振动筛，所述炉体顶部的高温烟气导口与旋风分离器的入口相连，旋风分离器的顶部中间设有用于排气的气体导口，旋风

分离器的底部设有用于排固体料的下料旋阀，所述下料旋阀的出口与振动筛顶部的入口相

连；所述振动筛包括外壳体和安装在外壳体内倾斜设置的筛网，筛网的一侧设有大颗粒仓，

筛网下方设有小颗粒仓，小颗粒仓底部设有与灰仓顶部的入口相连的出口，所述振动筛用

于筛分草木灰和未燃尽燃料，草木灰从振动筛底部落下进入灰仓内。

[0010] 进一步地，所述炉体下部侧壁设有回料管，所述大颗粒仓的一侧设有第二进风口，另一侧设有与回料管相连的出料口；所述鼓风机出口送风分成两路，第一路通过带阀门的

主风管与第一进风口相连，第二路通过带阀门的辅风管与振动筛侧方的第二进风口相连，

通过间歇式开启第二路送风将振动筛内大颗粒仓中未燃尽燃料通过回料管送回炉体中再

次参与燃烧。

[0011] 进一步地，所述进料装置包括机架和安装在机架上的料仓、螺旋给料机，所述螺旋给料机位于料仓下方，且螺旋给料机的入口与料仓底部的出口相连，螺旋给料机的出口与

进料管道相连。

[0012] 进一步地，所述灰仓底部设有能打开清灰的仓门。[0013] 进一步地，所述炉体为圆柱形炉体，炉体内底部设有点火器，炉体中部设有用于缩径的挡板。

[0014] 作为本实用新型的一种优选技术方案，所述分离装置下方振动筛，筛网固定筛面倾角为8°,振动方向角45°，筛面振幅5mm。

[0015] 本实用新型有益效果是：[0016] 本装置设置第一进风口和第二进风口进行两次次配风，一次风从炉体下部向上吹，炉内灰分、燃烧物及热量向上输送，不会引燃进料管道内的燃料。

[0017] 本实用新型能以生物质燃料替代煤炭能源，降低不可再生能源的消耗，通过循环燃烧实现燃烧的高效性，燃料耗费少，不受电源、气候限制，升温和热交换速度快，能快速加

热炉体周围的空气，热能利用率高，有效降低热量损失；操作更方面、简捷，相比其它类型加

热方式成本低和节能。

附图说明[0018] 图1为本实用新型基于循环流化床技术的生物质燃烧炉结构示意图。[0019] 图2为本实用新型生物质燃烧炉的气体分离装置局部示意图。[0020] 附图标记：1?进料装置，101?机架，102?给料电机，103?输送螺杆，104?料仓，105?料仓盖，2?炉体，201?进料管道，202?点火器，203?高温烟气导口，204?挡板，3?气体分离装

置，301?气体导口，302?旋风分离器，303?振动筛，304?大颗粒仓，305?小颗粒仓，306?筛网，

307?下料旋阀，4?鼓风机，401?第一进风口，402?第二进风口，403?第一阀门，404?第二阀

门，5?灰仓，501?灰仓门，6?回料管。

具体实施方式[0021] 为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细的说明。

[0022] 如图1和图2所示，本实用新型提供了一种基于循环流化床技术的生物质燃烧炉，包括进料装置1、炉体2、气体分离装置3、鼓风机4和灰仓5，所述底部中间设有第一进风口

401，炉体2下部侧壁设有进料管道201，炉体2顶部设有高温烟气导口203，所述进料装置1的

出口与进料管道201相连，用于向炉体2内进生物质原料，所述鼓风机4的出口与第一进风口

401相连，通过鼓风机4往炉体2内送起到流化和助燃作用的空气；所述炉体2顶部的高温烟

气导口203与气体分离装置3相连，所述气体分离装置3用于将炉体2排出烟气中气体与固体

灰渣分离，所述灰仓5设于气体分离装置3下部，用于承接气体分离装置3所分离出来的灰

渣。

[0023] 本实用新型的炉体基于常规焚烧炉体改造，对于焚烧炉其他附属结构或者安全附件，本实用新型不再逐一说明，比如在炉体2外部设置用于蓄热的夹层，通过传热介质(水)

将焚烧热量回收，或者直接在夹层内设置热电转换装置发电，等等，还比如炉体2内设有热

电偶、耐高温摄像头等等监控燃烧情况，这些都不是本实用新型的发明点，采用现有技术即

可。

[0024] 作为一种具体实施例，本实用新型炉体2内还设有锥形的挡板204，通过挡板204将炉体2燃烧区隔离成圆台型，有利于炉体2下部物料流化充分，提高燃烧效率，同时造成炉体

2上部截面变大的现象，有利于炉体2顶部排出高温废气中的固体颗粒回落，减少未燃烧完

全的原料被带走的可能性。

[0025] 本实用新型实施例中，所述炉体2为圆柱形炉体2，点火器202设于炉体2内底部，大大提高了点火效率。

[0026] 所述气体分离装置3包括旋风分离器302和振动筛303，所述炉体2顶部的高温烟气导口203与旋风分离器302的入口相连，旋风分离器302的顶部中间设有用于排气的气体导

口301，旋风分离器302的底部设有用于排固体料的下料旋阀307，所述下料旋阀307的出口

与振动筛303顶部的入口相连，振动筛303底部的筛分出口与灰仓5顶部的入口相连，所述振

动筛303用于筛分草木灰和未燃尽燃料，草木灰从振动筛303底部落下进入灰仓5内。炉体2

顶部高温烟气导口203排出的高温烟气通过旋风分离器302的入口切向进入，在旋风分离器

302内沿着侧壁螺旋下降，之后从中部的气体导口301出来排走，在高温烟气螺旋下降和中

部上述的过程中，利用旋风分离器302的分离原理将固体颗粒(主要是草木灰和未燃尽燃

料)分离，从旋风分离器302底部出料，在旋风分离器302底部接近负压状态，为了保证旋风

分离器302高效出料，在旋风分离器302的底部出口设置下料旋阀307，可以很好的保证分离

效果。

[0027] 本实用新型中，振动筛303为常规振动筛改造，包括外壳体、筛网306和驱动电机(图中未画出)，驱动电机采用现有技术振动筛中常用的偏心轮与筛网306相连，驱动筛网

306振动，筛网306安装在外壳体内，外壳体顶部设有与下料旋阀307相连的入口，筛网306上

部的一侧设有承接大颗粒固体料的大颗粒仓304，筛网306下方设有小颗粒仓305，小颗粒仓

305底部设有与灰仓5顶部的入口相连的出口。

[0028] 所述炉体2下部侧壁设有回料管6，所述小颗粒仓305的一侧设有第二进风口402，另一侧设有与回料管6相连的出料口；所述鼓风机4出口送风分成两路，第一路通过主风管

与第一进风口401相连，主风管上设有第一阀门403，第二路通过辅风管与振动筛303侧方的

第二进风口402相连，辅风管上设有第二阀门404，通过间歇式开启第二路送风将振动筛303

的大颗粒仓304内未燃尽燃料通过回料管6送回炉体2中再次参与燃烧。

[0029] 所述进料装置1包括机架101和安装在机架101上的料仓104和螺旋给料机，所述料仓104顶部设有能打开的料仓盖105，所述螺旋给料机位于料仓104下方，且螺旋给料机的入

口与料仓104底部的出口相连，螺旋给料机的出口与进料管道201相连，所述螺旋给料机包

括给料电机102、输送螺杆103和给料机壳体，所述输送螺杆103通过轴承安装在给料机壳体

内，给料机壳体卧式设置，其左端顶部设有入口，右端底部设有出口，给料电机102与输送螺

杆103通过联轴器相连。

[0030] 所述灰仓5底部设有能打开清灰的仓门，当灰仓5满了后，打开灰仓5清灰。[0031] 工作原理：首先，工作人员先检查各个零件是否完好，如有损坏及时更换，接着将装置摆放好，在工作时，首先将生物质原料倒入或者通过输送装置送到进料装置1的料仓

104内，之后启动螺旋给料机，螺旋给料机的给料电机102带动输送螺杆103转动，实现对生

物质的搅拌进料，进料通过进料管道201到达炉体2，通过第一进风口401的风力作用将生物

质燃料吹起流化，从而防止燃料过多的在炉体2内堆积，炉体2内点火器202进行点燃，大大

提高燃烧效率，燃烧后产生的高温烟气从炉体2顶部的高温烟气导口203出来进入气体分离

装置3中，气体通过旋风分离器302进行分离，分离出的废气从气体导口301排出，剩余草木

灰和未燃尽燃料通过下料旋阀307进入下方振动筛303进行分离，未燃尽燃料由于颗粒比较

粗落在振动筛303的筛网306上并进入大颗粒仓304内，而草木灰侧透过筛网306通过振动筛

303下部的小颗粒仓305内并进入灰仓5；当振动筛303的筛大颗粒仓304内未燃尽燃料较多

时，开启第二阀门404，通过鼓风机4的第二路风将大颗粒仓304内未燃尽燃料吹到回料管6，

返回炉体2再次参与燃烧。当灰仓5内草木灰积满时，工作人员可通过灰仓门501对草木灰进

行移除。

[0032] 对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利

要求及其等同物限定。