生物質(zhì)成型燃料燃燒裝置的炭粉快速低溫燃燒的陰燃裝置，屬于生物質(zhì)燃燒技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

秸稈占我國生物質(zhì)能源的70%，清潔可靠的秸稈燃燒技術(shù)是我國生物質(zhì)能應(yīng)用的關(guān)鍵。秸稈等生物質(zhì)燃料中含有大量的鉀、鈉、氯等元素，燃燒時(shí)如果固相溫度高，特別是超過800℃時(shí)，特別是超過800℃時(shí)，這些元素會(huì)揮發(fā)、軟化。揮發(fā)的鉀、鈉、氯化合物一部分會(huì)在爐膛的換熱器表面冷凝、形成粘污，另一部分會(huì)隨著煙氣排放到大氣中，形成氣溶膠。底灰中軟化的鉀鈉化合物會(huì)形成熔渣，引起燃料的結(jié)焦、結(jié)渣，導(dǎo)致固體的不完全燃燒，形成大量的固體廢渣，不但影響燃燒的可靠性，也導(dǎo)致灰渣肥性失效，不能作為農(nóng)田肥料應(yīng)用。因此，秸稈的高溫燃燒不但導(dǎo)致設(shè)備沾污、底灰結(jié)焦、排煙管路堵塞、氣固污染問題、還會(huì)影響秸稈灰營養(yǎng)元素在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的循環(huán)，導(dǎo)致土壤貧瘠惡化。

為解決這些問題，申請?zhí)枮?01210027287.8專利公開了一種由MgO，高嶺土等組成的抗結(jié)焦劑及其制備方法。申請?zhí)枮?01210161528.8的專利公開了一種根據(jù)對流煙道壓差，啟動(dòng)推桿帶動(dòng)軟管，清理煙道內(nèi)灰塵的方法。申請?zhí)枮?01410216375.1的專利公開了一種用于鏈條爐上的，由破渣齒和冷卻水管組成生物質(zhì)鍋爐破渣裝置。這些技術(shù)和裝備提高了生物質(zhì)燃燒設(shè)備的可靠性，然而沒有從源頭問題。要想從根源上解決秸稈等燃燒的結(jié)焦、結(jié)渣問題，需要降低燃燒時(shí)固相燃料的溫度。申請?zhí)枮?01210533851.3的專利公開了帶有炭陰燃池的生物質(zhì)鍋爐高效分段控制燃燒方法及系統(tǒng)，要求炭陰燃溫度為400℃~600℃，雖然給出了炭燃燒的溫度，但是沒有給出具體的控制燃燒溫度的方法或措施。

生物質(zhì)燃燒過程中，前期干燥和熱解時(shí)，由于吸熱效應(yīng)，固體燃料本身溫度并不高。到炭燃燒階段，由于劇烈的放熱效應(yīng)和爐膛的高溫環(huán)境，會(huì)使燃料固體部分溫度急劇升高，因此，關(guān)鍵是控制炭燃燒時(shí)的固相溫度。堆積陰燃可以使炭細(xì)碎顆粒的燃燒維持在低溫狀態(tài)，且陰燃灰無任何結(jié)焦、結(jié)渣現(xiàn)象。（參見論文：1、何芳，F(xiàn)rank Behrendt，Experimental investigation of natural smoldering of char granules in a packed bed，F(xiàn)ire Safety Journal，2011，46：406-413；2、何芳，易維明，李志合等，生物質(zhì)內(nèi)部燃燒特性的陰燃實(shí)驗(yàn)研究，工程熱物理學(xué)報(bào)，2014，35：792-796），然而常規(guī)堆積陰燃到后期時(shí)，受空氣擴(kuò)散速率的影響，燃燒速度很慢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)炭的快速低溫陰燃燃燒，從根源上降低秸稈燃燒氣固污染物排放問題和設(shè)備粘污問題的生物質(zhì)成型燃料燃燒裝置的炭粉快速低溫燃燒的陰燃裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：該生物質(zhì)成型燃料燃燒裝置的炭粉快速低溫燃燒的陰燃裝置，其特征在于：包括陰燃池以及助燃調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，陰燃池內(nèi)設(shè)有多根進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管的兩端分別與陰燃池外側(cè)連通，進(jìn)風(fēng)管的管壁上設(shè)有出氣孔，進(jìn)風(fēng)管內(nèi)通有流動(dòng)空氣，從而對陰燃池冷卻，進(jìn)風(fēng)管內(nèi)的部分空氣進(jìn)入陰燃池內(nèi)助燃，進(jìn)風(fēng)管還連接有用于調(diào)節(jié)冷卻空氣流速的風(fēng)量調(diào)節(jié)單元，助燃調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與進(jìn)風(fēng)管相連，并與風(fēng)量調(diào)節(jié)單元相配合調(diào)節(jié)進(jìn)入陰燃池內(nèi)的助燃空氣量。

優(yōu)選的，所述的進(jìn)風(fēng)管包括內(nèi)管和外管，內(nèi)管和外管的管壁上均設(shè)有出氣孔，內(nèi)管和外管的兩端均與陰燃池外連通，空氣在內(nèi)管內(nèi)流動(dòng)，助燃調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與內(nèi)管相連并帶動(dòng)內(nèi)管軸向移動(dòng)，并與風(fēng)量調(diào)節(jié)單元相配合，調(diào)節(jié)進(jìn)入陰燃池內(nèi)的助燃空氣量。

優(yōu)選的，所述的陰燃池相對的兩側(cè)分別設(shè)有陰燃池進(jìn)氣箱和陰燃池出氣箱，外管的兩端分別與陰燃池進(jìn)氣箱和陰燃池出氣箱連通，進(jìn)風(fēng)管的兩端分別與陰燃池進(jìn)氣箱和陰燃池出氣箱連通。

優(yōu)選的，所述的內(nèi)管伸入外管的一端為由端部至中部直徑逐漸增大的錐形。

優(yōu)選的，所述的助燃調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)螺桿以及調(diào)節(jié)螺母，調(diào)節(jié)螺桿的軸線與內(nèi)管的軸線平行設(shè)置并與內(nèi)管相連，調(diào)節(jié)螺母轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在陰燃池外，調(diào)節(jié)螺母與調(diào)節(jié)螺桿相配合帶動(dòng)內(nèi)管軸向移動(dòng)。

優(yōu)選的，所述的陰燃池外側(cè)設(shè)有助燃調(diào)節(jié)板，助燃調(diào)節(jié)板與內(nèi)管的軸線垂直，多根內(nèi)管同時(shí)與助燃調(diào)節(jié)板相連，助燃調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與助燃調(diào)節(jié)板相連并帶動(dòng)其軸向移動(dòng)，內(nèi)管與助燃調(diào)節(jié)板同步移動(dòng)。

優(yōu)選的，所述的助燃調(diào)節(jié)板與陰燃池之間設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向桿和導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔設(shè)置在助燃調(diào)節(jié)板上，導(dǎo)向桿的軸線與內(nèi)管的軸線平行，導(dǎo)向桿一端與陰燃池相連，另一端可滑動(dòng)穿過導(dǎo)向孔。

優(yōu)選的，所述的陰燃池內(nèi)壁設(shè)有保溫層。

優(yōu)選的，所述的陰燃池為上下兩端敞口的長方體箱體，炭粉由上口進(jìn)入陰燃池，灰分由下口排出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果是：

1、本生物質(zhì)成型燃料燃燒裝置的炭粉快速低溫燃燒的陰燃裝置的陰燃池內(nèi)設(shè)有進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管內(nèi)通有流動(dòng)空氣，陰燃池的進(jìn)風(fēng)管內(nèi)的空氣具有降溫和助燃兩種功能，進(jìn)風(fēng)管內(nèi)的空氣與炭粉換熱，為冷卻空氣，降低陰燃池的溫度，避免陰燃池溫度過高造成結(jié)焦、結(jié)渣的問題，進(jìn)風(fēng)管上設(shè)有出氣孔，部分空氣經(jīng)出氣孔進(jìn)入到陰燃池起到助燃效果，為助燃空氣，對整個(gè)陰燃池堆積的炭粉助燃，保證了陰燃的速度。

2、內(nèi)管和外管相對軸向移動(dòng)，調(diào)節(jié)內(nèi)管上的出氣孔和外管的出氣孔的正對面積，從而控制陰燃池的助燃空氣的進(jìn)風(fēng)量，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

3、內(nèi)管伸入外管內(nèi)的一端為由端部至中部直徑逐漸增大的錐形，從而方便調(diào)節(jié)內(nèi)管和外管的相對位置。

4、助燃調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過助燃調(diào)節(jié)板帶動(dòng)內(nèi)管軸向移動(dòng)，從而使多根內(nèi)管同步移動(dòng)，調(diào)節(jié)方便，并且采用分散供氣和冷卻的方式使燃燒更加均勻，還能夠避免陰燃池內(nèi)局部溫度過高。

附圖說明

圖1為陰燃裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為助燃調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為進(jìn)氣管的俯視剖視示意圖。

圖4為生物質(zhì)成型燃料燃燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為破碎機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為導(dǎo)向板的安裝示意圖。

圖7為導(dǎo)向板安裝桿與爐膛的連接示意圖。

圖8為破炭刀的安裝示意圖。

圖9為破炭刀的立體示意圖。

圖10為冷卻區(qū)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11為爐篦與爐膛的密封示意圖。

圖12為實(shí)施例2中助燃調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)示意圖。

圖中：1、爐膛 101、火焰出口 2、破碎機(jī)構(gòu) 3、陰燃裝置 4、冷卻區(qū) 5、出灰口 6、輸出絞龍 7、檢修口 8、喂料機(jī)構(gòu) 9、爐篦支撐筒 10、齒圈 11、齒輪 12、承托圓筒 13、爐篦 1301、爐篦密封板 14、托輥 15、密封筒 16、導(dǎo)向板 1601、導(dǎo)向板安裝孔 17、導(dǎo)向板安裝桿 18、擋炭板 19、碎炭刀 1901、碎炭齒 20、陰燃池 21、調(diào)節(jié)螺母 22、調(diào)節(jié)螺桿 23、陰燃池進(jìn)氣閥 24、陰燃池進(jìn)氣管 25、陰燃池進(jìn)氣箱 26、助燃調(diào)節(jié)板 27、進(jìn)風(fēng)管 28、陰燃池出氣箱 29、陰燃池出氣管 30、外管 31、內(nèi)管 32、冷卻箱 33、冷卻箱出氣箱 34、冷卻箱出氣管 35、冷卻箱進(jìn)氣箱 36、冷卻箱進(jìn)氣閥 37、冷卻箱進(jìn)氣管 38、轉(zhuǎn)折箱 39、換熱管 40、密封套 41、助燃進(jìn)風(fēng)管 42、冷卻進(jìn)風(fēng)管。

具體實(shí)施方式

圖1~11是本發(fā)明的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合附圖1~12對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

一種生物質(zhì)成型燃料燃燒裝置的炭粉快速低溫燃燒的陰燃裝置，包括陰燃池20以及助燃調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，陰燃池20內(nèi)設(shè)有多根進(jìn)風(fēng)管27，進(jìn)風(fēng)管27的兩端分別與陰燃池20外側(cè)連通，進(jìn)風(fēng)管27的管壁上設(shè)有出氣孔，進(jìn)風(fēng)管27內(nèi)通有流動(dòng)空氣，從而對陰燃池20冷卻，進(jìn)風(fēng)管27內(nèi)的部分空氣進(jìn)入陰燃池20內(nèi)助燃，進(jìn)風(fēng)管27還連接有用于調(diào)節(jié)冷卻空氣流速的風(fēng)量調(diào)節(jié)單元，助燃調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與進(jìn)風(fēng)管27相連，并與風(fēng)量調(diào)節(jié)單元相配合調(diào)節(jié)進(jìn)入陰燃池20內(nèi)的助燃空氣量。本生物質(zhì)成型燃料燃燒裝置的炭粉快速低溫燃燒的陰燃裝置的陰燃池20內(nèi)設(shè)有進(jìn)風(fēng)管27，進(jìn)風(fēng)管27內(nèi)通有流動(dòng)空氣，陰燃池20的進(jìn)風(fēng)管27內(nèi)的空氣具有降溫和助燃兩種功能，進(jìn)風(fēng)管27內(nèi)的部分空氣與炭粉換熱，為冷卻空氣，降低陰燃池20的溫度，避免陰燃池20溫度過高造成結(jié)焦、結(jié)渣的問題，進(jìn)風(fēng)管27上設(shè)有出氣孔，另一部分空氣經(jīng)出氣孔進(jìn)入到陰燃池20起到助燃效果，為助燃空氣，對整個(gè)陰燃池20堆積的炭粉助燃，保證了陰燃的速度。

實(shí)施例1

如圖1所示：陰燃池20為上下兩端敞口的長方體箱體，陰燃池20的內(nèi)壁設(shè)有保溫層，保溫層為耐火材料。陰燃池20的右側(cè)設(shè)有陰燃池進(jìn)氣箱25，陰燃池進(jìn)氣箱25為長方體箱體，陰燃池進(jìn)氣箱25連接有陰燃池進(jìn)氣管24，陰燃池進(jìn)氣管24用于連接風(fēng)機(jī)。陰燃池進(jìn)氣管24上設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)單元，風(fēng)量調(diào)節(jié)單元為陰燃池進(jìn)氣閥23。陰燃池20的左側(cè)設(shè)有陰燃池出氣箱28，陰燃池出氣箱28也為長方體箱體，陰燃池出氣箱28連接有陰燃池出氣管29，陰燃池出氣管29設(shè)置在生物質(zhì)成型燃料燃燒裝置的爐膛1的下方并與爐膛1連通。

陰燃池20內(nèi)間隔設(shè)有多個(gè)進(jìn)風(fēng)管27，進(jìn)風(fēng)管27水平設(shè)置，且進(jìn)風(fēng)管27的左端與陰燃池出氣箱28連通，進(jìn)風(fēng)管27的右端與陰燃池進(jìn)氣箱25連通。進(jìn)風(fēng)管27的下側(cè)管壁上間隔設(shè)有多個(gè)出氣孔，陰燃池進(jìn)氣箱25內(nèi)的空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)管27進(jìn)入到陰燃池出氣箱28內(nèi)，并通過進(jìn)風(fēng)管27與陰燃池20內(nèi)堆積的炭粉換熱，稱為冷卻空氣，從而調(diào)節(jié)陰燃池20內(nèi)的溫度，避免陰燃池20內(nèi)的溫度過高。部分空氣經(jīng)進(jìn)風(fēng)管27上的出氣孔進(jìn)入到陰燃池20內(nèi)并助燃，為助燃空氣，不完全燃燒的氣體穿過爐篦13后進(jìn)入到爐膛1的氣相高溫燃燒區(qū)內(nèi)燃燒。通過陰燃池進(jìn)氣閥23可以調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)管27內(nèi)的風(fēng)速，進(jìn)而調(diào)節(jié)冷卻空氣的流速，從而調(diào)節(jié)對陰燃池20的冷卻效果。采用分散供氣和冷卻的方式使燃燒更加均勻，還能夠避免陰燃池20內(nèi)局部溫度過高。

陰燃池20溫度的調(diào)節(jié)還可以采用自動(dòng)調(diào)節(jié)的方式來實(shí)現(xiàn)，即溫度檢測模塊連接PLC控制器，從而將檢測的溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至PLC控制器內(nèi)，調(diào)節(jié)螺桿22連接電機(jī)，PLC控制器與陰燃池進(jìn)氣閥23相連，并通過陰燃池調(diào)節(jié)閥23調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)管27內(nèi)的循環(huán)空氣的流速，形成閉環(huán)的控制方式，從而自動(dòng)對陰燃池20內(nèi)的溫度進(jìn)行控制。

陰燃池20內(nèi)還設(shè)有溫度檢測模塊，溫度檢測模塊可以為溫度傳感器，如熱電偶，從而能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測陰燃池20內(nèi)的溫度，保證陰燃池20內(nèi)的溫度低于650℃，保證炭粉陰燃時(shí)不結(jié)焦、結(jié)渣。進(jìn)風(fēng)管27還連接有助燃調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，助燃調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)進(jìn)入陰燃池20內(nèi)的風(fēng)量。

如圖2~3所示：陰燃池20內(nèi)的進(jìn)風(fēng)管27包括內(nèi)管31和外管30。內(nèi)管31的外徑稍小于外管30的內(nèi)徑，內(nèi)管31滑動(dòng)安裝在外管30內(nèi)，內(nèi)管31和外管30下部的管壁上均間隔設(shè)有多個(gè)出氣孔。外管30和內(nèi)管31的兩端分別與陰燃池進(jìn)氣箱25和陰燃池出氣箱28連通。陰燃池進(jìn)氣箱25內(nèi)設(shè)有長方形的助燃調(diào)節(jié)板26，助燃調(diào)節(jié)板26與內(nèi)管31的軸線垂直設(shè)置，助燃調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與助燃調(diào)節(jié)板26相連，并帶動(dòng)助燃調(diào)節(jié)板26沿內(nèi)管31的軸線移動(dòng)，內(nèi)管31與助燃調(diào)節(jié)板26同步移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)內(nèi)管31和外管30的出氣孔的正對面積，并與陰燃池進(jìn)氣閥23相配合，進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)入陰燃池20的助燃空氣量，從而調(diào)節(jié)對陰燃池20內(nèi)的炭粉的助燃效果。內(nèi)管31伸入外管30內(nèi)的一端可以為由中部至端部直徑逐漸減小的錐形，從而方便調(diào)節(jié)內(nèi)管31和外管30的相對位置。

陰燃池20和助燃調(diào)節(jié)板26之間設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向桿以及導(dǎo)向孔。陰燃池20的右側(cè)設(shè)有與外管30的軸線平行的導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿兩個(gè)，對稱設(shè)置在陰燃池20的兩側(cè)。助燃調(diào)節(jié)板26上設(shè)有與導(dǎo)向桿相配合的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向桿滑動(dòng)伸入導(dǎo)向孔內(nèi)并對助燃調(diào)節(jié)板26的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向。

助燃調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)螺桿22和調(diào)節(jié)螺母21。調(diào)節(jié)螺桿22的軸線與導(dǎo)向桿的軸線平行設(shè)置，調(diào)節(jié)螺桿22的左端與助燃調(diào)節(jié)板26的中部固定連接，調(diào)節(jié)螺桿22的右端伸出陰燃池進(jìn)氣箱25。陰燃池進(jìn)氣箱25的右側(cè)設(shè)有用于安裝調(diào)節(jié)螺母21的安裝部，調(diào)節(jié)螺母21可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在安裝部上，調(diào)節(jié)螺母21與調(diào)節(jié)螺桿22相配合，從而對助燃調(diào)節(jié)板26的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而調(diào)節(jié)內(nèi)管31的位置，控制進(jìn)入陰燃池20的空氣量。

如圖4所示：一種生物質(zhì)成型燃料固相低溫、氣相高溫燃燒裝置，包括由上至下依次設(shè)置的爐膛1、陰燃區(qū)3以及冷卻區(qū)4，陰燃區(qū)3的進(jìn)料口與爐膛1的出料口連通，陰燃區(qū)3的出料口與冷卻區(qū)4連通，爐膛1的下部設(shè)有爐篦13，爐篦13上設(shè)有用于對物料進(jìn)行破碎的破碎機(jī)構(gòu)2，物料在爐膛1下部干燥并熱解，爐篦13連接有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，對生物質(zhì)燃料進(jìn)行擾動(dòng)，并使炭粉落入陰燃區(qū)3陰燃，同時(shí)使塊狀生物質(zhì)燃料移動(dòng)至爐篦13中部，破碎機(jī)構(gòu)2將塊狀生物質(zhì)燃料破碎成炭粉后落入陰燃區(qū)3陰燃，陰燃產(chǎn)生的灰分在冷卻區(qū)4內(nèi)冷卻后排出。本生物質(zhì)成型燃料固相低溫、氣相高溫燃燒裝置的物料在爐膛1內(nèi)干燥和熱解，并進(jìn)入陰燃區(qū)3內(nèi)陰燃，從根源上解決秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物燃燒設(shè)備結(jié)焦、結(jié)渣、氣固污染物排放高和灰肥失效問題，特別適合我國灰分較高的農(nóng)業(yè)廢棄物成型燃料燃燒，燃燒后的灰分經(jīng)冷卻后排出，從而避免了對環(huán)境造成污染，并且本生物質(zhì)成型燃料固相低溫、氣相高溫燃燒裝置適應(yīng)于中小型生物質(zhì)成型燃料固相低溫、氣相高溫燃燒設(shè)備。

爐膛1為上端封閉的圓筒，爐膛1的下部為出料口。爐膛1的上部設(shè)有火焰出口101，火焰出口101設(shè)置在爐膛1的一側(cè)，并沿爐膛1的切線方向設(shè)置。

爐膛1的中部連接有喂料機(jī)構(gòu)8，喂料機(jī)構(gòu)8包括進(jìn)料斗以及輸入絞龍。輸入絞龍水平設(shè)置，且輸入絞龍的出料端與爐膛1內(nèi)腔連通。料斗為上下兩端均敞口的筒狀，料斗設(shè)置在輸入絞龍的進(jìn)料端，料斗為由上至下橫截面積逐漸減小的錐形。輸入絞龍連接有喂料進(jìn)氣管，從而能夠?qū)斎虢g龍以及輸入絞龍內(nèi)的生物質(zhì)燃料起到冷卻效果，還能夠輔助生物質(zhì)燃料的進(jìn)料，防止發(fā)生安全事故。

爐膛1下部設(shè)有破碎機(jī)構(gòu)2，物料在爐膛1下部干燥并熱解后，進(jìn)入破碎機(jī)構(gòu)粉碎，破碎成炭粉后進(jìn)入陰燃區(qū)3內(nèi)，從而保證物料在陰燃區(qū)3內(nèi)燃燒成灰分。爐膛1的上部為氣相高溫燃燒區(qū)，干燥和熱解過程中產(chǎn)生的氣體在氣相高溫燃燒區(qū)燃燒，且氣相高溫燃燒區(qū)的燃燒對物料進(jìn)行輻射加熱，從而使物料干燥和熱解。

陰燃區(qū)3包括陰燃池20，陰燃池20的上口與爐膛1相連，下口與冷卻區(qū)4連通。炭粉在陰燃池20內(nèi)堆積，并在陰燃池20內(nèi)陰燃。陰燃池20的左側(cè)設(shè)有陰燃池出氣管29，陰燃池出氣管29與爐膛1連通，從而將對陰燃池20冷卻的氣體排入爐膛1的氣相高溫燃燒區(qū)內(nèi)。

冷卻區(qū)4包括冷卻箱32，冷卻箱32為倒置的四棱臺(tái)狀箱體，冷卻箱32的上口與陰燃池20的下口密封連接。冷卻箱32的下方設(shè)有出灰機(jī)構(gòu)，出灰機(jī)構(gòu)包括輸出絞龍6，輸出絞龍6水平設(shè)置，且輸出絞龍6沿軸線方向的長度與冷卻箱32沿左右方向的寬度相等，冷卻箱32的下口與輸出絞龍6連通，輸出絞龍6的右端設(shè)有出灰口5。物料燃燒后的灰分經(jīng)輸出絞龍6輸送至出灰口5處，并由出灰口5排出。工作時(shí)灰分堆積在冷卻區(qū)4內(nèi)，炭粉堆積在陰燃池20內(nèi)，通過調(diào)節(jié)輸出絞龍 6的轉(zhuǎn)速即可調(diào)節(jié)灰分的排出速度，進(jìn)而能夠調(diào)節(jié)炭粉在陰燃池20內(nèi)的下移速度。

冷卻箱32的右側(cè)設(shè)有冷卻箱出氣管34，陰燃池出氣管29和冷卻箱出氣管34均與爐膛1連通，從而能夠?qū)Q熱后的氣體通入爐膛1的氣相高溫燃燒區(qū)內(nèi)。冷卻箱32的右側(cè)還設(shè)有冷卻箱進(jìn)氣管37，冷卻箱進(jìn)氣管37用于連接風(fēng)機(jī)。

如圖5所示：破碎機(jī)構(gòu)2包括導(dǎo)向板16以及碎炭刀19。爐篦13為圓形，爐篦13的直徑大于爐膛1的外徑，爐篦13轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在爐膛1的下方，爐篦13水平設(shè)置，且爐篦13與爐膛1同軸設(shè)置。導(dǎo)向板16為螺旋漸開板，即導(dǎo)向板16在水平面的投影為螺旋線，導(dǎo)向板16設(shè)置在爐篦13的上方并與爐篦13同軸設(shè)置，導(dǎo)向板16的底面與爐篦13的頂面間隔設(shè)置，導(dǎo)向板16通過導(dǎo)向板安裝桿17安裝在爐膛1內(nèi)。碎炭刀19設(shè)置在導(dǎo)向板16的中部，且碎炭刀19與爐篦13相連。爐篦13連接有帶動(dòng)其繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)爐篦13轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向與導(dǎo)向板16的螺旋漸開線的旋向相反，使導(dǎo)向板16與爐篦13相對轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使導(dǎo)向板16對物料進(jìn)行導(dǎo)向，使物料向?qū)虬?6的中部移動(dòng)，并通過碎炭刀19將物料粉碎。在物料移動(dòng)過程中，粉狀的物料會(huì)穿過爐篦13并落入陰燃池20內(nèi)，塊狀的物料經(jīng)碎炭刀19破碎后再穿過爐篦13進(jìn)入陰燃池20內(nèi)。物料進(jìn)入爐膛1并移動(dòng)至導(dǎo)向板16中部的時(shí)間和熱解時(shí)間一致，因此當(dāng)物料移動(dòng)至導(dǎo)向板16中部時(shí)，物料已經(jīng)完全炭化。在本實(shí)施例中，導(dǎo)向板16沿豎直方向的寬度為10~15cm，導(dǎo)向板16底面與爐篦13頂面的間距為2cm，減小導(dǎo)向板16和爐篦13的摩擦。

爐篦13安裝在爐篦支撐筒9內(nèi)，爐篦支撐筒9為圓筒，爐篦支撐筒9的內(nèi)徑稍大于爐篦13的直徑，爐篦支撐筒9的下部向內(nèi)彎折，形成用于擔(dān)放爐篦13的支撐圈。爐篦13安裝在爐篦支撐筒9內(nèi)，爐篦13的外沿?fù)?dān)放在爐篦支撐筒9的支撐圈上，并通過螺栓固定在支撐圈上，爐篦13與爐篦支撐筒9同步轉(zhuǎn)動(dòng)。爐篦支撐筒9與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。

爐篦支撐筒9的下方同軸設(shè)有承托圓筒12，承托圓筒12的直徑與爐膛1的直徑相等。承托圓筒12上端的外徑稍小于爐篦支撐筒9支撐圈的內(nèi)徑，承托圓筒12上端由爐篦支撐筒9的下端伸入爐篦支撐筒9內(nèi)。承托圓筒12的下端向外側(cè)彎折，形成承托部，承托部上轉(zhuǎn)動(dòng)安裝有托輥14，托輥14有多個(gè)，間隔均布在承托圓筒12的承托部上，爐篦支撐筒9的底面壓緊托輥14，從而使?fàn)t篦13轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在承托圓筒12上側(cè)。承托圓筒12的下側(cè)與陰燃池20上口密封連接。

轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、齒圈10以及齒輪11。齒圈10的內(nèi)徑等于爐篦支撐筒9的外徑，齒圈10套設(shè)在爐篦支撐筒9的外側(cè)并與爐篦支撐筒9固定連接，齒圈10與爐篦支撐筒9同軸設(shè)置。齒輪11設(shè)置在齒圈10的一側(cè)并與齒圈10嚙合。電機(jī)的輸出軸與齒輪11相連，并帶動(dòng)齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)爐篦13的轉(zhuǎn)動(dòng)。

爐篦13下部設(shè)有分散單元，分散單元用于使炭粉分散并均勻的在陰燃池20內(nèi)堆積，從而使炭粉能夠更快的充分燃燒。分散單元為分散板，分散板固定在爐篦13上并隨爐篦13同步轉(zhuǎn)動(dòng)，分散板一端設(shè)置在爐篦13的軸線上，分散板沿爐篦13的半徑方向設(shè)置。分散單元還可以為傘形，分散板上間隔設(shè)有多個(gè)通孔，分散板與爐篦13同軸設(shè)置，從而使炭粉分散下落。

如圖6所示：導(dǎo)向板安裝桿17有四根，四根導(dǎo)向板安裝桿17環(huán)繞導(dǎo)向板16的軸線間隔均布。導(dǎo)向板16上設(shè)有用于安裝導(dǎo)向板安裝桿17的導(dǎo)向板安裝孔1601，導(dǎo)向板安裝桿17的端部穿過導(dǎo)向板安裝孔1601后與爐膛1固定連接，從而將導(dǎo)向板16安裝在爐膛1內(nèi)，每個(gè)導(dǎo)向板安裝桿17均沿爐膛1的半徑方向設(shè)置。

導(dǎo)向板16的上方設(shè)有擋炭板18，擋炭板18設(shè)置在碎炭刀19的上方并與碎炭刀19相配合對物料進(jìn)行粉碎。擋炭板18為圓板，擋炭板18與導(dǎo)向板安裝板17遠(yuǎn)離爐膛1的一端固定連接。擋炭板18能夠避免導(dǎo)向板16中部的炭溢出至導(dǎo)向板16一側(cè)，從而影響炭的破碎。

如圖7所示：爐膛1上設(shè)有與導(dǎo)向板安裝桿17相配合的通孔，導(dǎo)向板安裝桿17伸入通孔內(nèi)并與爐膛1固定連接。導(dǎo)向板安裝桿17與爐膛1之間設(shè)有密封套40，密封套40由巖棉等彈性保溫密封材料制成。由于密封套40的存在，使?fàn)t膛1上的通孔的直徑能夠大于導(dǎo)向板安裝桿17的直徑，從而使導(dǎo)向板安裝桿17連同導(dǎo)向板16和擋炭板18在豎直方向上有2mm的移動(dòng)自由度，在炭和渣破碎時(shí)，先依靠導(dǎo)向板16、導(dǎo)向板安裝桿17和擋炭板18自身的重力對物料進(jìn)行擠壓破碎，進(jìn)一步再依靠爐膛1的重力壓碎物料。

如圖8~9所示：碎炭刀19設(shè)置在導(dǎo)向板16的中部。碎炭刀19包括碎炭刀主體以及碎炭齒1901，碎炭齒1901為有多個(gè)，環(huán)繞碎炭刀主體間隔均布。碎炭齒1901一端固定在碎炭刀主體上。在本實(shí)施例中，碎炭齒1901有四個(gè)。碎炭齒1901為遠(yuǎn)離碎炭刀主體的一端向碎炭刀19旋向的前方彎曲的弧形。

如圖10所示：用于灰分冷卻的冷卻箱32的左右兩側(cè)豎直設(shè)置，冷卻箱32的前后兩側(cè)均為由上至下逐漸向內(nèi)的傾斜狀。冷卻箱32的上端與陰燃池20密封連接，下端與輸出絞龍6密封連接。

冷卻區(qū)4還包括冷卻箱進(jìn)氣箱35、冷卻箱出氣箱33、轉(zhuǎn)折箱38以及換熱管39。冷卻箱進(jìn)氣箱35和冷卻箱出氣箱33均設(shè)置在冷卻箱32的右側(cè)，且冷卻箱進(jìn)氣箱35設(shè)置在冷卻箱出氣箱33的下側(cè)。冷卻箱進(jìn)氣箱35連接有冷卻箱進(jìn)氣管37，冷卻箱進(jìn)氣管37用于連接風(fēng)機(jī)，從而使空氣處于不斷的進(jìn)入冷卻箱進(jìn)氣箱35，從而保證換熱效率，冷卻箱進(jìn)氣管37上設(shè)有冷卻箱進(jìn)氣閥36，用于調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)速度，從而調(diào)節(jié)換熱量，以便控制冷卻后灰分的溫度。冷卻箱出氣箱33連接有冷卻箱出氣管34，冷卻箱出氣管34的另一端與爐膛1連通，將換熱后的空氣輸送至爐膛1的氣相高溫燃燒區(qū)內(nèi)。轉(zhuǎn)折箱38設(shè)置在冷卻箱32的左側(cè)，且轉(zhuǎn)折箱38在豎直方向的高度等于冷卻箱出氣箱33和冷卻箱進(jìn)氣箱35在豎直方向的高度和。換熱管39設(shè)置在冷卻箱32內(nèi)，換熱管39沿左右方向水平設(shè)置。換熱管39有間隔設(shè)置的多個(gè)，多個(gè)換熱管39將冷卻箱進(jìn)氣箱35與轉(zhuǎn)折箱38、轉(zhuǎn)折箱38與冷卻箱出氣箱33連通?？諝庥衫鋮s箱進(jìn)氣箱35進(jìn)入，并將換熱管39進(jìn)入到轉(zhuǎn)折箱38內(nèi)，然后再經(jīng)換熱管39與冷卻箱出氣箱33連通，使灰分的冷卻更加均勻。

如圖11所示：爐篦13的上側(cè)設(shè)有向上的爐篦密封板1301，下側(cè)設(shè)有向下的爐篦密封板1301，爐篦密封板1301為圓筒狀，爐膛1的下側(cè)和承托圓筒12的上側(cè)均設(shè)有與爐篦密封板1301相配合的密封槽，爐篦13上側(cè)的爐篦密封板1301可轉(zhuǎn)動(dòng)的伸入爐膛1的密封槽內(nèi)，爐篦13下側(cè)的爐篦密封板1301伸入承托圓筒12的密封槽內(nèi)，將爐篦13與爐膛1以及爐篦13與承托圓筒12之間密封。

該生物質(zhì)成型燃料固相低溫、氣相高溫燃燒方法，包括如下步驟：

步驟（1），生物質(zhì)燃料干燥并熱解成炭，干燥和熱解產(chǎn)生的氣體在生物質(zhì)燃料上部燃燒；

將生物質(zhì)放入料斗內(nèi)，輸入絞龍將物料輸送至爐膛1內(nèi)，物料在爐膛1內(nèi)干燥并熱解成炭。干燥和熱解后的氣體在爐膛1的氣相高溫燃燒區(qū)內(nèi)燃燒，氣相高溫燃燒區(qū)的溫度高于800℃，并通過輻射加熱的方式對物料加熱，燃燒產(chǎn)生的火焰經(jīng)火焰出口101噴出，可以用于工業(yè)或農(nóng)業(yè)加熱，并且使用方便，提高了能量利用率。

步驟（2），熱解后的生物質(zhì)燃料破碎成粒徑不大于3mm的炭粉堆積；

塊狀的炭在導(dǎo)向板16的作用下向?qū)虬?6中部運(yùn)動(dòng)，在移動(dòng)至導(dǎo)向板16中部時(shí)由碎炭刀19與擋炭板18相配合進(jìn)行粉碎。粒度小于3mm的炭粉直接穿過爐篦13落入陰燃池20內(nèi)，粒度大于3mm的炭經(jīng)碎炭刀19破碎至粒度小于或等于3mm時(shí)穿過爐篦13后落入陰燃池20內(nèi)堆積，破碎機(jī)構(gòu)2通過對炭的移動(dòng)、擾動(dòng)和破碎，改善了燃燒條件，確保了燃料熱解完成后進(jìn)入陰燃區(qū)3。

步驟（3），向堆積的炭粉內(nèi)輸送空氣助燃和冷卻，使炭粉陰燃成灰分，陰燃的溫度不高于650℃，陰燃產(chǎn)生的不完全燃燒的氣體輸送至生物質(zhì)燃料上部燃燒；

炭粉進(jìn)入陰燃池20內(nèi)堆積燃燒，內(nèi)管31內(nèi)的部分空氣，即助燃空氣，依次經(jīng)過內(nèi)管31、外管30的出氣孔進(jìn)入陰燃池20內(nèi)助燃，使陰燃池20內(nèi)的溫度為400~650℃，陰燃產(chǎn)生的不完全燃燒的氣體向上并穿過爐篦13后進(jìn)入到爐膛1的氣相高溫燃燒區(qū)內(nèi)燃燒，避免不完全燃燒的氣體污染環(huán)境。冷卻空氣沿內(nèi)管31由陰燃池進(jìn)氣箱25輸送至陰燃池出氣箱28內(nèi)，并在經(jīng)過內(nèi)管31時(shí)與陰燃池20內(nèi)堆積的炭粉換熱，從而調(diào)節(jié)陰燃池20內(nèi)的炭粉的溫度，溫度檢測模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測陰燃池20內(nèi)的溫度，并通過陰燃池進(jìn)氣閥23調(diào)節(jié)內(nèi)管31內(nèi)的空氣流速，從而調(diào)節(jié)陰燃池20內(nèi)的炭粉的溫度。陰燃池出氣箱28內(nèi)的氣體經(jīng)陰燃池出氣管29輸送至爐膛1的氣相高溫燃燒區(qū)內(nèi)，且陰燃池出氣箱28內(nèi)的氣體的溫度不低于300℃。

步驟（4），灰分經(jīng)冷卻后排出。

灰分進(jìn)入冷卻箱32并堆積在冷卻箱32內(nèi)，并通過換熱管39與換熱管39內(nèi)的空氣換熱，從而對灰分進(jìn)行冷卻，將灰分的溫度冷卻到80℃以下，冷卻后的灰分經(jīng)輸出絞龍6輸送，并由出灰口5排出，換熱管39內(nèi)的氣體經(jīng)冷卻箱出氣管34輸送至爐膛1內(nèi)的氣相高溫燃燒區(qū)內(nèi)。經(jīng)冷卻箱出氣管34進(jìn)入爐膛1內(nèi)的氣體經(jīng)過與灰分換熱后，溫度不低于300℃。

生物質(zhì)燃料在爐膛內(nèi)干燥和熱解，熱解完成后立即落入陰燃池20內(nèi)陰燃，陰燃的溫度為400℃~650℃，稱為固相低溫陰燃；干燥和熱解產(chǎn)生的氣體在氣相高溫區(qū)內(nèi)燃燒，由于由陰燃池出氣管29和冷卻箱出氣管34通入爐膛1上部的氣體的溫度高于300℃，因此氣體燃燒的溫度很高，通常高于900℃，稱為氣相高溫燃燒。

實(shí)施例2

如圖12所示：實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于：陰燃池進(jìn)氣箱25包括陰燃池助燃箱和陰燃池降溫箱，陰燃池降溫箱和陰燃池助燃箱獨(dú)立設(shè)置。進(jìn)風(fēng)管27包括助燃進(jìn)風(fēng)管41和冷卻進(jìn)風(fēng)管42，助燃進(jìn)風(fēng)管41和冷卻進(jìn)風(fēng)管42均設(shè)置在陰燃池20內(nèi)，且助燃進(jìn)風(fēng)管41的右端與陰燃池助燃箱連通，冷卻進(jìn)風(fēng)管42的右端與陰燃池降溫箱連通。助燃進(jìn)風(fēng)管41和冷卻進(jìn)風(fēng)管42的左端均與陰燃池出氣箱28連通。助燃進(jìn)風(fēng)管41和冷卻進(jìn)風(fēng)管42間隔設(shè)置，助燃進(jìn)風(fēng)管41上設(shè)有助燃出氣孔。

陰燃池助燃箱和陰燃池降溫箱分別與陰燃池進(jìn)氣管24連通，且陰燃池助燃箱和陰燃池降溫箱之間均設(shè)有陰燃池進(jìn)氣閥23，陰燃池進(jìn)氣管24與陰燃池助燃箱連通，并通過助燃進(jìn)風(fēng)管41為陰燃池20提供助燃空氣助燃；當(dāng)陰燃池20內(nèi)的溫度高于600℃時(shí)，陰燃池進(jìn)氣管24與陰燃池降溫箱連通，從而通過冷卻進(jìn)風(fēng)管42內(nèi)的冷卻空氣與陰燃池20內(nèi)的炭粉換熱降低陰燃池20內(nèi)的炭粉的溫度，從而為陰燃池20降溫。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。