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公布日期
2019-08-20 公布专利
2019-08-16 公布专利
2019-08-13 公布专利
2019-08-09 公布专利
2019-08-06 公布专利
2019-08-02 公布专利
2019-07-30 公布专利
2019-07-26 公布专利
2019-07-23 公布专利
2019-07-19 公布专利
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一种小型生物质颗粒燃料锅炉送料装置有效

申请号: CN201510523786.X 文献下载
申请日: 2015-08-25 公开/公告日: 2017-06-09
公开/公告号: CN105135461B 主分类号: F23K3/00
申请/专利权人: 吉林大学
发明/设计人: 矫振伟;赵晓文;沈淳;王国华;黄海珍;陈海波;张天时;宋薇
分类号: F23K3/00;F23H3/00;F23H17/00
搜索关键词: 一种 小型 生物 颗粒 燃料 锅炉 装置
 
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地址: 130012 吉*** 国省代码: 吉林;22
代理公司: 长春吉大专利代理有限责任公司22201 代理人: 朱世林,崔斌
【说明书】:

技术领域

本发明涉及了一种生物质燃料锅炉,具体的说是一种小型生物质颗粒燃料锅炉送料装置。

背景技术

生物质燃料因它具有绿色环保、可再生的优点,逐渐被人们重视,于是,各种形式燃用生物质燃料的锅炉产生。在实际使用中生物质燃料存在的问题也就暴露出来,比如:生物质燃料挥发份比例大、析出温度低、析出时间集中,如果像燃煤锅炉一样的送料方式,会产生挥发份短时间集中析出,来不及充分燃烧,随烟气排出,出现冒黑烟的现象。同时,因为生物质燃料固体部分比例较少,上一次送料到下一次送料间断稍长会出现火焰间断。因此,需要少量连续送料。还有,生物质燃料灰渣熔融性温度较低,容易结成焦渣,影响燃烧正常进行。生物质燃料着火点低,火焰容易串烧到燃料仓,不安全。这些问题引起相关技术人员的重视,不断有创新研究成果。如:授权公告号CN203907636 U(生物质燃料燃烧机自动推灰装置)实用新型专利,提出用驱动电机带动螺杆旋转,通过螺纹推动螺母在螺杆做轴线移动,在螺母上固定多根推杆,实现在燃烧室推灰。但是,靠近燃烧室的螺杆、螺母传动件工作环境很差,温度高、粉尘大,对于滑动摩擦的传动副,破坏性极大。授权公告号CN203560892 U(燃烧生物质颗粒燃料的活动式炉排锅炉)实用新型专利,采用的方法是,用耐火材料构成台阶状推拉式活动炉排,与推拉电机的推拉杆连接,当活动炉排被推出时,会将设置在活动炉排下面一个台阶上的余烬推到除渣机附近设置的沟内。其有益效果是,用推拉炉排松动固体燃料和灰烬,防止结渣,风车式一级供料机间歇状运转,螺旋状二级供料机连续转动,在一级供料机出口和二级供料机进口之间燃料不连续,防止火焰串烧,燃料从料仓到除渣沟。但是,这项技术一共设置风车式一级供料机、螺旋状二级供料机、推拉式活动炉排三个输料机构,三个动力电机,机构繁琐,成本高,不适合小型锅炉。授权公告号CN202074545 U(生物质燃烧设备拨料装置)实用新型专利,提出在炉排上设置一拨料杆,物料通过掉落的方式落到炉排上,在炉排上堆积,拨料杆由传动装置带动在炉排上做圆周运动。其有益效果是,将物料均匀分布在炉排上,使物料燃烧更充分。但是,所述传动装置包括传动杆、电机、蜗轮蜗杆传动机构。仅为均匀拨料,在小型锅炉上设置一套这样机构,增大小型锅炉体积,增大制作成本,不划算。公开号CN104075311 A(活动阶梯式生物质燃料燃烧器)发明专利申请,提出活动阶梯式燃烧方式,技术有益效果是,当一个阶梯向前移动时,能够把其下面一个阶梯上的燃料和焦渣向前推,燃料是从高往下燃烧,结焦的燃料也会被阶梯不断的推进,在每个阶梯均重新获得从进风通道补养,在最 下面阶梯处排出。进风通道与阶梯面平行。阶梯数量根据燃烧火力大小来定。但是,实现活动阶梯运动机构没有阐述。授权公告号CN203757740 U(一种往复炉排及生物质颗粒燃烧炉)实用新型专利,提出一种燃料动态燃烧,燃烧充分,便于除渣的往复炉排,其优点是,采用阶梯状炉排,随着燃烧的进行推灰板作为活动炉排不断推动生物质颗粒向前运动,有效的破坏了颗粒表面燃尽层,使得燃烬率提高。不论结渣还是不结渣的生物质颗粒均可使用。燃烧的连续性,保证了锅炉自动化的实行。

还有一种生物质颗粒燃料送料方式,虽未见专利报道,但在小型生物质炉具中普遍适用。其方式是,生物质颗粒燃料从料仓锥斗落料口掉落到拨盘,拨盘上有一旋转的拨杆,拨杆每旋转一圈将掉落到拨盘上的生物质颗粒燃料抛到锅炉内,因为颗粒燃料的体积、重量相近,拨杆转速一定,每次抛出物料的落点范围比较集中,因而燃烧位置固定,堆积燃烧其内部热扩散不好,易结渣。

总结前面各项创新专利技术,其特征是,采用阶梯状活动炉排,往复运动推动物料前行,解决了一层平面燃料堆积燃烧,结渣、燃烧不彻底的问题。但是,对实现往复运动的结构设计没有详细阐述,这是决定小型生物质颗粒燃料锅炉制作成本和使用维护工作量的关键,而这两项因素对小型生物质颗粒燃料锅炉的普及应用极其重要。其次,前面几项创新专利技术均采用螺旋输送机(绞龙)的方式送料。颗粒燃料在螺旋输送机进料口处时常出现卡滞,颗粒卡在螺旋叶片与筒壁的间隙处。特别是在螺旋输送机出料端,由于靠近炉膛温度较高,粉尘较大,旋转支撑、润滑系统容易损坏。另外,螺旋输送机输送燃料连续,生物质颗粒燃料着火温度比较低,有串烧到燃料仓的危险。

发明内容

本发明提供了一种结合生物质颗粒燃料燃烧特性和小型生物质颗粒燃料锅炉的体积结构要求、成本价格要求,从生物质颗粒燃料的物理特性、燃烧特性、灰熔融性方面研究,考虑小型生物质颗粒燃料锅炉制造成本低和使用、维护简单的小型生物质颗粒燃料锅炉送料装置。

本发明技术方案结合附图说明如下:一种小型生物质颗粒燃料锅炉送料装置,包括由可调速减速电机06带动并做有序运动的储料仓、给料机构、推料机构、拨火机构和阶梯状火床14,其中所述的给料机构中的给料翻板10设置在储料仓的下端,一侧与储料仓铰接,另一侧卡在储料仓的边缘凸起上;所述的推料机构设置在阶梯状火床的第一层阶梯上并且能在第一层阶梯滑动;所述的给料机构与推料机构铰接;所述的拨火机构设置在储料仓的下部与给料机构传动连接;所述的给料机构、推料机构、拨火机构的传动部件设置在锅炉体外部位于储料仓下面。

所述的储料仓底部为倒锥梯形,其封口是平直的给料翻板10;所述的给料翻板10一侧 与储料仓倒锥梯形底部的转轴铰接,另一侧卡在储料仓倒锥梯形底部凸沿上;所述的储料仓内部设置有一后倾斜支撑板12,该后倾斜支撑板12、储料仓倒梯形底部前倾斜板11与水平面之间的夹角为呈锐角,角度大于生物质颗粒燃料的堆积角;所述的后倾斜支撑板12与储料仓倒梯形底部前倾斜板11之间留有供生物质颗粒燃料流淌的空隙。

所述的给料机构还包括曲轴04、凸轮07、杠杆08和给料杆09;其中,所述的曲轴04是通过联轴器05由可调速减速电机06带动旋转;所述的凸轮07与曲轴04通过方键连接;所述的杠杆08的中部与固定在固定支架上的固定杆铰接,其一端设置在凸轮07的下端与凸轮07相接触,另一端设置在给料杆09的下端与给料杆09相接触;所述的给料杆09的上端与给料翻板10的下端相接触;所述的给料翻板10设置在储料仓的底部,所述的给料杆09顶开给料翻板10时,给料翻板10开启角度大于生物质颗粒燃料堆积角。

所述的拨火机构还包括拨火板13、曲轴04;所述的拨火板13由多个传动杆构成,每个传动杆放置在阶梯状火床14的各级台面上,在阶梯状火床14各级台面上做往复运动;所述的多个传动杆的左侧由拨盘固定连接;所述的拨盘上开有能穿过曲轴04的长条孔;所述的曲轴04是通过联轴器05由一个共同的可调速减速电机06带动旋转。

所述的推料机构包括曲轴04、两个滑套02、摇臂03和推料板01;其中所述的推料板01下端为推杆;所述的一个滑套02套在摇臂03的杆上并穿过拨盘,所述的另一个滑套02在推料板01的推杆上并且与摇臂03的杆顶端铰接;所述的摇臂03杆的下端与固定支架铰接;所述的曲轴04是通过联轴器05由可调速减速电机06带动旋转,曲轴拨动拨盘带动摇臂03摆动。

所述的阶梯状火床14是左高右低、自上而下呈阶梯状;所述的阶梯状火床14内部为空腔,侧面开有进风孔;所述拨火板13的传动杆中部在火床内腔通过;所述的阶梯状火床14上部左侧延伸到储料仓外壁,并且内置滑道槽;所述的阶梯状火床14每一阶梯平面开有数目不等的通风孔15。

所述的阶梯状火床14采用耐火材料制成,所述的通风孔15与阶梯状火床14阶梯平面呈45°夹角。

本发明的有益效果为:本发明结构简单,用均匀、周期性送料方式,解决生物质颗粒燃料挥发份析出集中燃烧不完全的问题,颗粒燃料周期性定量送入炉膛,挥发份析出、燃烧相对平稳。利用生物质颗粒燃料流淌性能好及其堆积角特性,实现自动落料。当凸轮转过最高点后,给料翻板回到平位封堵储料仓出口。炉膛与储料仓之间燃料不连续,防止炉膛内火焰串烧到料仓连火问题。有松灰拨火功能,有效的破坏了颗粒表面燃尽层,解决防结焦,固定碳燃与氧化剂充分接触,使得燃烬率提高。阶梯状火床每一阶梯平面区域温度,由炉拱热辐射热及气流流动换热和通风孔吹出的一次风冷却交互作用,温度高于生物质颗粒燃料固体部分充分燃烧温度,且低于生物质颗粒燃料灰分灰熔性变形温度。制作成本低, 维护简单、方便。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图;

图2为图1A—A处剖视图;

图3为图1B—B处剖视图;

图4为本发明中拨火板在极限位置时结构示意图;

图5为本发明中拨火板主视图;

图6为本发明中拨火板俯视图;

图7为本发明中曲轴结构示意图;

图8为本发明中摇臂杆机构示意图;

图9为本发明中滑套结构示意图;

图10为本发明中推料板俯视图;

图11为本发明中推料板主视图;

图中,01、推料板;02、滑套;03、摇臂;04、曲轴;05、联轴器;06、减速电机;07、凸轮;08、杠杆;09、给料杆;10、给料翻板;11、前倾斜板;12、后倾斜支撑板;13、拨火板;14、阶梯状火床;15、通风孔。

具体实施方式

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