近年來我國在生物質燃氣燃燒器方面進行了一些研究,但在生物質固體成型燃料燃燒器方面的研究較少,同時由于我國的生物質成型燃料以農作物秸稈為主,與木質顆粒燃料相比,秸稈類顆粒燃料中的灰分高、灰熔點低、堿金屬含量較高,燃燒過程中易出現結渣、堿金屬及氯腐蝕、設備內積灰嚴重等問題,試驗表明國外的燃燒器不適合我國的秸稈類生物質顆粒燃料。
為解決秸稈類生物質顆粒燃料燃燒后灰分多、易結渣等問題,在燃燒室內安裝了螺旋清灰破渣裝置,如圖2所示,由燃料推進螺旋、燃燒攪動螺旋和灰渣排出螺旋3部分組成,另外燃燒攪動螺旋上安裝破渣齒,破渣齒上有鋒利的鋸齒,既防止螺旋上結渣,又防止燃燒內筒上結渣。
螺旋清灰破渣裝置安裝在燃燒內筒中,在整個輸送長度的任一對應點都產生相同的軸向推力和離心力,其形式類似于彈簧螺旋輸送機。螺旋清灰破渣裝置的轉速對物料的輸送、燃燒、灰渣的排出有較大的影響,速度過大,導致燃燒不充分,過小將導致灰渣堆積在燃燒筒內,影響燃燒性能。該螺旋裝置輸送能力為
不同種類的秸稈顆粒燃料燃燒后產生的灰分、灰渣差異較大,試驗表明,每千克玉米秸稈顆粒燃料燃燒后的灰渣量為65~250g、小麥為68~180g、棉稈為216.2~430g、紅松為50.9~135g,該燃燒器設計的zui大進料量為10kg/h,由于燃燒過程中,存在于燃燒器內簡中的是灰渣與未燃盡燃料的混合物,因此,燃燒器運行時,清灰破渣裝置的輸送能力應在0.65~12kg/h之間。
顆粒密度能夠影響燃燒特性,顆粒密度越大,燃燒持續(xù)時間越長,不同種類的秸稈顆粒燃料的密度差異較大,而且不同批次的燃料,其密度也存在差異。一般在1~1.3g/cm3。
不同用途的彈簧螺旋系數K不同,垂直和傾斜輸送時K=0.8,水平輸送時K=1.6~1.8,本裝置中取K=1.7。
本燃燒器能夠與熱風爐、采暖鍋爐等設備匹配,應用木質顆粒燃料和秸稈類顆粒燃料,滿足供熱采暖等需求,有利于促進我國生物質固體成型燃料的產業(yè)化發(fā)展。