分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備的制造方法
【專利摘要】本發明公開了分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備，包括安裝在機架底盤上的儲灰箱，儲灰箱的上部依次設置有與儲灰箱連通的燃燒盤及分腔燃燒室，分腔燃燒室包括第一燃燒室、第二燃燒室及噴火圓桶；第一燃燒室設置在燃燒盤的上部并與燃燒盤連通，第二燃燒室設置在第一燃燒室的上部并與第一燃燒室連通，噴火圓桶設置在第二燃燒室的側部并與第二燃燒室連通；第一燃燒室上部為圓臺狀，第二燃燒室下部為與第一燃燒室上部對接的倒圓臺狀，燃燒盤內設置有用于破渣的螺旋破渣裝置和靜態破渣鉸齒。本發明有效解決了現有技術中的生物質爐無法自動除渣、極易被爐渣堵塞、生物質顆粒燃燒不充分的問題。
【專利說明】
分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備
技術領域
[0001]本發明屬于生物質燃燒設備技術領域，具體涉及一種分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備。【背景技術】
[0002]目前，能源危機日益突出，環境污染十分嚴峻，生物質能源技術的研究與開發利用受到世界各國政府與科學家的關注，在歐美一些發達國家，生物質能源已經普遍利用，生物質能源的應用規模也在逐年擴大。例如，美國的生物質能源使用量占全國一次性能源消耗量的4%，瑞典占到16%，奧地利占到10 %。從20世紀80年代開始，我國政府一直將生物能源利用技術的研究與應用列為重點科技攻關項目，開展生物質能源利用新技術的研究與開發，大力推進生物質能源產業的發展。
[0003]生物質燃料作為新型燃料被廣泛應用于發電、取暖、工業干燥等領域，生物質顆粒燃燒設備，由于其清潔衛生、投料方便、勞動強度低、燃燒溫度可控等特點而被廣泛應用。但是，目前的生物質顆粒燃燒設備由于燃燒室結構問題，在需要裂解氣化段溫度太高，不能適應采用木質以外的生物質燃料，容易結渣結塊而堵塞燃燒室，導致生物質燃料利用不充分、 熱效率較低。另外，燃燒爐結渣后沒有可靠的碎渣方法，需要定期進行人工清理，清理工作非常費時費力。因此，研究改進生物質顆粒原料燃燒技術，研制新型生物質燃燒設備對于節能及降低生產成本，提高生物質燃料的熱效率具有重要的現實意義。而解決提高自動化程度則面臨兩大難題:一是燃燒室結構的合理配風，二是具有自動除渣功能。
【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備，解決現有技術中的生物質爐無法自動除渣、極易被爐渣堵塞、生物質顆粒燃燒不充分的問題。
[0005]本發明所采用的技術方案是:分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備， 包括安裝在機架底盤上的儲灰箱，儲灰箱的上部依次設置有與儲灰箱連通的燃燒盤及分腔燃燒室，分腔燃燒室包括第一燃燒室、第二燃燒室及噴火圓桶;第一燃燒室設置在燃燒盤的上部并與燃燒盤連通，第二燃燒室設置在第一燃燒室的上部并與第一燃燒室連通，噴火圓桶設置在第二燃燒室的側部并與第二燃燒室連通;第一燃燒室上部為圓臺狀，第二燃燒室下部為與第一燃燒室上部對接的倒圓臺狀，燃燒盤內設置有用于破渣的螺旋破渣裝置和靜態破渣鉸齒。
[0006]本發明的特點還在于:
[0007]第二燃燒室的上部為穹形，第一燃燒室的下部為圓柱狀;第二燃燒室的下部與第一燃燒室的上部通過止口密封連接。
[0008]第一燃燒室的上部側面均勻設置有若干個切線風孔a，所有切線風孔a的延長線均與同一個圓相切，第一燃燒室的下部側面均勻設置有若干個向上傾斜的圓形二次風孔，噴火圓桶的側面均勻設置有若干個切線風孔b，所有切線風孔b的延長線也均與同一個圓相切。
[0009]燃燒盤的下部為圓柱狀、上部為倒圓臺狀，燃燒盤的下部伸入與儲灰箱內與儲灰箱連接，燃燒盤的上部端口與第一燃燒室的下部端口通過止口密封連接。
[0010]螺旋破渣裝置設置在燃燒盤圓柱狀下部的中心位置處，靜態破渣鉸齒垂直設置在燃燒盤與第一燃燒室相連接的邊沿位置處。
[0011]螺旋破渣裝置包括傳動軸套，傳動軸套遠離第一燃燒室的下端連接有用于驅動螺旋破渣裝置的破渣傳動系統，傳動軸套靠近第一燃燒室的上端側面固接安裝有螺旋葉片， 螺旋葉片設置有三片，三片螺旋葉片互成120°角設置，傳動軸套靠近第一燃燒室上端的端頭處固接安裝有動態破渣鉸齒，動態破渣鉸齒與傳動軸套上端的端頭呈120°角設置，動態破渣鉸齒遠離傳動軸套的一面設置有齒牙，靜態破渣鉸齒靠近傳動軸套的一面設置有齒牙，動態破渣鉸齒上的齒牙與靜態破渣鉸齒上的齒牙交錯設置。
[0012]破渣傳動系統包括主傳動螺旋棒，主傳動螺旋棒的一端與傳動斜齒相嗤合，主傳動螺旋棒的另一端與破渣驅動電機的輸出軸插接并由其驅動轉動，傳動斜齒的中心位置處安裝有傳動軸，傳動軸的上端與傳動軸套的下端插接。
[0013]傳動軸上安裝有防塵套，防塵套的一端與傳動軸套插接，防塵套的另一端設置有擋環，該擋環與儲灰箱的底部連接;主傳動螺旋棒、傳動斜齒以及傳動軸的下部均位于傳動箱體內，傳動箱體的上端面與傳動軸之間設置有上軸角封蓋。
[0014]第二燃燒室的上部側面設置有向下傾斜的進料口。
[0015]第一燃燒室的下部設置有自動點火口。
[0016]本發明的有益效果是:本發明的分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備，通過在爐體內設置相互配合作用的螺旋破渣裝置及靜態破渣鉸齒，有效防止爐腔被爐渣堵塞，極大地提高了生物質顆粒的燃燒率;通過將第一燃燒室上部設計為圓臺狀、第二燃燒室下部設計為與第一燃燒室對接的倒圓臺狀，并通過兩個燃燒室側面均勻設置的風孔、 以及噴火圓桶側面均勻設置的風孔作用下，進一步提高了生物質顆粒的燃燒率，使燃燒更加徹底。【附圖說明】
[0017]圖1為本發明分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備的主視結構示意圖；
[0018]圖2為圖1的C-C剖視圖；
[0019]圖3為圖2中標記A的局部放大圖；
[0020]圖4為圖2的E-E剖視圖；
[0021]圖5為本發明分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備的側視結構示意圖。
[0022]圖中，1.儲灰箱，2.分腔燃燒室，2-1.第一燃燒室，2-1-1.切線風孔a，2-1-2.二次風孔，2-2.第二燃燒室，2-3.噴火圓桶，2-3-1.切線風孔b，3.進料口，4.自動點火口，5.破渣驅動電機，6.破渣傳動系統，6-1.傳動箱體，6-2.主傳動螺旋棒，6-3.傳動斜齒，6-4.傳動軸，6-5.防塵套，6-6.上軸角封蓋，7.螺旋破渣裝置，7-1.螺旋葉片，7-2.動態破渣鉸齒，7-3.傳動軸套，8.靜態破渣鉸齒，9.燃燒盤。【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步詳細描述:
[0024]本發明的分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備，如圖1所示，包括安裝在機架底盤上的儲灰箱1，儲灰箱1的上部依次設置有與儲灰箱1連通的燃燒盤9及分腔燃燒室2，分腔燃燒室2包括第一燃燒室2-1、第二燃燒室2-2及噴火圓桶2-3;第一燃燒室2-1、第二燃燒室2-2及噴火圓桶2-3的內腔均采用耐火材料制成，外壁為金屬殼體。第一燃燒室2-1 設置在燃燒盤9的上部并與燃燒盤9連通，第二燃燒室2-2設置在第一燃燒室2-1的上部并與第一燃燒室2-1連通，噴火圓桶2-3設置在第二燃燒室2-2的側部并與第二燃燒室2-2連通； 第一燃燒室2-1上部為圓臺狀，第二燃燒室2-2下部為與第一燃燒室2-1上部對接的倒圓臺狀，第二燃燒室2-2的上部為穹形，第一燃燒室2-1的下部為圓柱狀;第二燃燒室2-2的下部與第一燃燒室2-1的上部通過止口密封連接。第一燃燒室2-1的上部側面均勻設置有若干個切線風孔a2-l_l，所有切線風孔a2-l_l的延長線均與同一個圓相切，第一燃燒室2-1的下部側面均勻設置有若干個向上傾斜的圓形二次風孔2-1-2,噴火圓桶2-3的側面均勻設置有若干個切線風孔b2-3-l，所有切線風孔b2-3-l的延長線也均與同一個圓相切。如圖2所示，燃燒盤9內設置有用于破渣的螺旋破渣裝置7和靜態破渣鉸齒8。燃燒盤9的下部為圓柱狀、上部為倒圓臺狀，燃燒盤9的下部伸入與儲灰箱1內與儲灰箱1連接，燃燒盤9的上部端口與第一燃燒室2-1的下部端口通過止口密封連接。螺旋破渣裝置7設置在燃燒盤9圓柱狀下部的中心位置處，靜態破渣鉸齒8垂直設置在燃燒盤9與第一燃燒室2-1相連接的邊沿位置處。螺旋破渣裝置7包括傳動軸套7-3,傳動軸套7-3遠離第一燃燒室2-1的下端連接有用于驅動螺旋破渣裝置7的破渣傳動系統6,傳動軸套7-3靠近第一燃燒室2-1的上端側面固接安裝有螺旋葉片7-1，螺旋葉片7-1設置有三片，三片螺旋葉片7-1互成120°角設置，傳動軸套7-3靠近第一燃燒室2-1上端的端頭處固接安裝有動態破渣鉸齒7-2,動態破渣鉸齒7-2與傳動軸套 7-3上端的端頭呈120°角設置，動態破渣鉸齒7-2遠離傳動軸套7-3的一面設置有齒牙，靜態破渣鉸齒8靠近傳動軸套7-3的一面設置有齒牙，動態破渣鉸齒7-2上的齒牙與靜態破渣鉸齒8上的齒牙交錯設置。如圖3所示，破渣傳動系統6包括主傳動螺旋棒6-2，主傳動螺旋棒6-2的一端與傳動斜齒6-3相嗤合，主傳動螺旋棒6-2的另一端與破渣驅動電機5的輸出軸插接并由其驅動轉動，傳動斜齒6-3的中心位置處安裝有傳動軸6-4,傳動軸6-4的上端與傳動軸套7-3的下端插接。傳動軸6-4上安裝有防塵套6-5,防塵套6-5的一端與傳動軸套7-3插接， 防塵套6-5的另一端設置有擋環，該擋環與儲灰箱1的底部連接;主傳動螺旋棒6-2、傳動斜齒6-3以及傳動軸6-4的下部均位于傳動箱體6-1內，傳動箱體6-1的上端面與傳動軸6-4之間設置有上軸角封蓋6-6。防塵套6-5上部和傳動軸套7-3配合形成一級防塵，傳動軸6-4下部與上軸角封蓋6-6配合形成二級防塵。如圖4、圖5所示，第二燃燒室2-2的上部側面設置有向下傾斜的進料口 3。第一燃燒室2-1的下部設置有自動點火口 4。[〇〇25]本發明具有如下特點:[〇〇26]本發明能夠實現燃料分階段燃燒、三次合理配風，使燃燒更加充分、尾氣污染小、 不結焦結渣，生物質燃料適用性廣，實現了設備自動穩定運行、維護成本低等優點。燃燒盤9 圓柱狀下部及三片螺旋葉片7-1之間的縫隙形成一次風通路。第一燃燒室2-1側面設置的切線風孔a2_l_l及二次風孔2-1-2形成二次風通路，噴火圓桶2-3側面設置的切線風孔&2-3_1形成三次風通路。第一燃燒室2-1下部設置的自動點火口 4為一次補風通道，第二燃燒室2-2 上部側面設置的向下傾斜的進料口 3為二次補風通道。第一燃燒室2-1上部為圓臺狀，第二燃燒室2-2下部為與第一燃燒室2-1上部對接的倒圓臺狀，這種結構形式在切線風孔a2-l-l 及傾斜的圓形二次風孔2-1-2的作用下形成懸浮燃燒，第一燃燒室2-1為低溫氣化燃燒、高溫裂解，其中產生的氣體通過第一燃燒室2-1上部圓臺狀的錐度改變風質，迅速進入到第二燃燒室2-2進行高溫燃燒，并在二次風的作用下通過噴火圓桶2-3猛烈噴出爐外，這種結構和配風形式能夠使燃料充分燃燒，產生高的熱效率。在噴火圓桶2-3側面均勻設置的切線風孔b2-3-l送入的三次風作用下，火力更加猛烈，燃燒更加徹底。
[0027]第一燃燒室2-1上部圓臺狀側面的錐度主要作用是改變燃燒室的風質，使可燃氣體快速進入到第二燃燒室2-2進行高溫燃燒，第二燃燒室2-2的補氧由進料口 3提供，在噴火圓桶2-3和其上設置的切線風孔b2-3-l作用下，火焰從噴火圓桶2-3的噴火口集中噴出。
[0028]將第二燃燒室2-2上部側面的進料口 3設置為向下傾斜的形式，通過第二燃燒室2-2下部的倒圓臺結構，能夠使生物質料正好加在燃燒盤9的中心位置處。當設備運轉時，生物質顆粒料實際上是在燃燒盤9上部倒圓臺狀的斜面以及三片螺旋葉片7-1上進行燃燒。當生物質燃料底火形成后，螺旋破渣裝置7間隔運行，其運行時間以及間隔時間根據爐內溫度的需求和生物質燃料的品質由控制系統設定控制。
[0029]當設備運行時，螺旋破渣裝置7低速間隔轉動，當有爐渣產生時及時破碎，破碎的爐渣以及燃燒產生的灰塵隨著轉動的三片螺旋葉片7-1落入到儲灰箱1中。傳動軸6-4的上端與傳動軸套7-3的下端插接能夠使安裝和維修比較方便。
[0030]破渣裝置一般都需要較低的轉速和較大的扭矩，在本發明的破渣傳動系統6中，主傳動螺旋棒6-2和傳動斜齒6-3作為傳動主件，其優點是零件少、造價低、占用空間小、能夠獲得高的減速比及較大的扭矩，再加上破渣驅動電機5自身的減速比，形成超低速輸出動力，使破渣所需的低速得以實現。破渣驅動電機5和破渣傳動系統6形成超低速輸出動力，增大了控制系統的速度控制范圍。破渣驅動電機5根據實際需要，由主控器控制設定間隔時間及運行時間。
[0031]本發明通過在不同位置設置不同的進風道及進風孔，實現生物質燃料在第一燃燒室2-1的預熱、裂解及燃燒，這種燃燒屬于低溫燃燒，在不超過600°C時不易結渣，可適應不同品質的生物質燃料。
【主權項】
1.分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備，其特征在于，包括安裝在機架底 盤上的儲灰箱(1)，儲灰箱(1)的上部依次設置有與儲灰箱(1)連通的燃燒盤(9)及分腔燃燒 室(2)，分腔燃燒室(2)包括第一燃燒室(2-1)、第二燃燒室(2-2)及噴火圓桶(2-3);所述第 一燃燒室(2-1)設置在燃燒盤(9)的上部并與燃燒盤(9)連通，所述第二燃燒室(2-2)設置在 第一燃燒室(2-1)的上部并與第一燃燒室(2-1)連通，所述噴火圓桶(2-3)設置在第二燃燒 室(2-2)的側部并與第二燃燒室(2-2)連通;所述第一燃燒室(2-1)上部為圓臺狀，所述第二 燃燒室(2-2)下部為與第一燃燒室(2-1)上部對接的倒圓臺狀，所述燃燒盤(9)內設置有用 于破渣的螺旋破渣裝置(7)和靜態破渣鉸齒(8)。2.根據權利要求1所述的分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備，其特征在 于，所述第二燃燒室(2-2)的上部為穹形，所述第一燃燒室(2-1)的下部為圓柱狀;所述第二 燃燒室(2-2)的下部與第一燃燒室(2-1)的上部通過止口密封連接。3.根據權利要求1所述的分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備，其特征在 于，所述第一燃燒室(2-1)的上部側面均勻設置有若干個切線風孔a(2-l-l)，所有切線風孔 a(2-l-l)的延長線均與同一個圓相切，第一燃燒室(2-1)的下部側面均勻設置有若干個向 上傾斜的圓形二次風孔(2-1-2)，所述噴火圓桶(2-3)的側面均勻設置有若干個切線風孔b (2-3-1)，所有切線風孔b(2-3-l)的延長線也均與同一個圓相切。4.根據權利要求1所述的分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備，其特征在 于，所述燃燒盤(9)的下部為圓柱狀、上部為倒圓臺狀，燃燒盤(9)的下部伸入與所述儲灰箱 (1)內與儲灰箱(1)連接，燃燒盤(9)的上部端口與所述第一燃燒室(2-1)的下部端口通過止 口密封連接。5.根據權利要求4所述的分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備，其特征在 于，所述螺旋破渣裝置(7)設置在燃燒盤(9)圓柱狀下部的中心位置處，所述靜態破渣鉸齒 (8)垂直設置在燃燒盤(9)與所述第一燃燒室(2-1)相連接的邊沿位置處。6.根據權利要求4或5所述的分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備，其特征 在于，所述螺旋破渣裝置(7)包括傳動軸套(7-3 )，傳動軸套(7-3)遠離所述第一燃燒室(2-1)的下端連接有用于驅動螺旋破渣裝置(7)的破渣傳動系統(6)，傳動軸套(7-3)靠近所述 第一燃燒室(2-1)的上端側面固接安裝有螺旋葉片(7-1)，螺旋葉片(7-1)設置有三片，三片 螺旋葉片(7-1)互成120°角設置，傳動軸套(7-3)靠近所述第一燃燒室(2-1)上端的端頭處 固接安裝有動態破渣鉸齒(7-2 )，動態破渣鉸齒(7-2)與傳動軸套(7-3)上端的端頭呈120° 角設置，動態破渣鉸齒(7-2)遠離傳動軸套(7-3)的一面設置有齒牙，所述靜態破渣鉸齒(8) 靠近傳動軸套(7-3)的一面設置有齒牙，動態破渣鉸齒(7-2)上的齒牙與靜態破渣鉸齒(8) 上的齒牙交錯設置。7.根據權利要求6所述的分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備，其特征在 于，所述破渣傳動系統(6)包括主傳動螺旋棒(6-2 )，主傳動螺旋棒(6-2)的一端與傳動斜齒 (6-3)相嗤合，主傳動螺旋棒(6-2)的另一端與破渣驅動電機(5)的輸出軸插接并由其驅動 轉動，所述傳動斜齒(6-3)的中心位置處安裝有傳動軸(6-4)，傳動軸(6-4)的上端與所述傳 動軸套(7-3)的下端插接。8.根據權利要求7所述的分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備，其特征在 于，所述傳動軸(6-4)上安裝有防塵套(6-5)，防塵套(6-5)的一端與所述傳動軸套(7-3)插接，防塵套(6-5)的另一端設置有擋環，該擋環與所述儲灰箱(1)的底部連接;所述主傳動螺 旋棒(6-2)、傳動斜齒(6-3)以及傳動軸(6-4)的下部均位于傳動箱體(6-1)內，傳動箱體(6-1)的上端面與傳動軸(6-4)之間設置有上軸角封蓋(6-6)。9.根據權利要求1所述的分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備，其特征在 于，所述第二燃燒室(2-2)的上部側面設置有向下傾斜的進料口( 3)。10.根據權利要求1所述的分腔燃燒及自動除渣的生物質顆粒自動燃燒設備，其特征在 于，所述第一燃燒室(2-1)的下部設置有自動點火口( 4)。
【文檔編號】F23B10/02GK106090882SQ201610416527
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月14日 公開號201610416527.1, CN 106090882 A, CN 106090882A, CN 201610416527, CN-A-106090882, CN106090882 A, CN106090882A, CN201610416527, CN201610416527.1
【發明人】黨曉輝, 盧俊, 溫華中, 程祖國, 付文哲, 趙金鵬, 全鵬, 金高翔, 鄭小兵, 王曼
【申請人】西安圣華農業科技股份有限公司