【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物质燃料的给料装置，具体来说是一种可防止回火的散料燃料生物质炉的给料装置。
技术介绍
1、比较干燥的生物质散料燃料通过给料系统进入链条炉排、水冷振动炉排或者循环流化床等炉型的生物质气化炉或直燃炉时一般会提高给料过程回火造成的风险，工业蒸汽锅炉由于间歇性停炉导致入炉燃料过程停止同样也有可能引发给料过程的回火风险。本专利技术涉及一种生物质散料燃料，特别适合于切碎的农作物秸秆、能源作物和其它破碎固废燃料的生物质炉的可防止回火的给料装置。
2、为防止给料系统发生回火，专利cn117167728a展示了一种由水平布置的螺旋输送器、垂直燃料通道、轮式旋转单元闸门和回火安全阀组成的装置。此外，还配备了螺旋分料输送机用于在燃烧设备宽度范围内横向分配燃料。一般生物质电厂主要燃烧未经干燥的散料、连续并持续高速和高温燃烧，采用以上技术装置一般可起到防回火功能。但该系统结构复杂，且螺旋输送机、轮式旋转单元闸门等即便在类似小型工业蒸汽锅炉应用时也必须保证不能低于最小尺寸设计从而防止堵料，因此以上装置较难应用在小型生物质燃烧系统的防回火上。
3、根据cn117167728a，由于散料燃料斜向下滑入燃烧室会受到向上的浮力阻力，这种浮力阻力甚至可以将散料燃料推向水平布置的螺旋输送器，因此其螺旋输送器设计为两级并辅以轮式旋转单元闸门。
4、如cn115654508a所述的水平布置的螺旋输送机，甚至有一定倾角的螺旋输送机也会有产生回火的可能从而影响系统运行安全，因此需要考虑增设回火安全挡板等额外措施，如回火安全挡
5、散料燃料只有成密实状态时才能与安装在燃料供应管道中的回火安全挡板共同起到防止回火的作用，而在燃料自然散落到燃料供应管道过程中充斥大量空气时，燃料则无法起到密封和封挡回火的作用。
6、移动炉排上的散料燃料进行设定功率的气化要求一定的燃料层高度作保障，因此需要有料位高度信号并反馈调节燃料输送供给。cn201811060698.0展示了一种在气化室中布置了料位传感器的整捆秸秆气化炉，但这个传感器也只能对整包燃料给出料位信号，但无法针对0.5-1.5米或更大范围内的散料燃料层发出料位层高度信号。
7、切碎的秸秆等散料燃料很多时候应用在小型分散式热力系统中，例如日间负荷变化比较大的工业蒸汽生物质锅炉，随负荷下降甚或是锅炉停炉时，回火安全装置也会在小型工业蒸汽锅炉等负荷下降或者停炉时发挥作用。生物质散料燃料比较干燥时，上述回火安全性更是需要大大提高，而目前还未见这方面的高效解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术涉及的是一种可以防止回火、带螺旋输料机的生物质散料燃料的给料装置，该装置设计简单、经济性好，而且还能适用于含不规则碎片的生物质散料燃料，停火时能够避免发生回火带来的安全隐患，本专利技术中的回火安全挡板能够即时实现快速关闭。并且在不增加额外昂贵组件的情况下，散料燃料料位高度和宽度能够实现可控可变。
2、气化室由一个以上的包含水冷壁的螺旋输料机喂入散料燃料，螺旋输料机向上成仰角抬升，从布置在螺旋输料机前部的下料槽上方装入散料燃料，下料槽由上向下成锥形加宽并完全覆盖所有螺旋输料机的前部，下料槽中散料燃料的填料高度始终保持4米以上并以气密闭方式与螺旋输料机连接，下料槽中的散料燃料由于自身重量而不断向下坠落并压实从而可以隔绝空气流过。
3、这种密封效应可以防止新鲜空气被生物质炉中的负压经防回火装置吸入到散料燃料给料装置中，没有空气就可以一定程度上避免发生回火现象。
4、螺旋输料机成仰角向上抬起，进入螺旋输料机的散料燃料通过向下倾斜的给料室滑落到气化室中，在这个过程中来自气化室的热烟气有可能上返，因此临近气化室的螺旋输料机的部分区域布置了水冷壁。
5、由于螺旋输料机向上倾斜不小于45度角，一定程度上阻滞了热烟气进入螺旋输料机的较低区域部分，因此螺旋输料机向下的前半部分会保持较低温度。
6、为确保即便是流动性较差的散料燃料仅靠重力也能从上方进入螺旋输料机并从螺旋输料机的成仰角抬起的顶部流出，螺旋输料机与水平面之间的仰角角度应在45-55度之间。
7、为保证螺旋输料机运行过程中的密闭性，输料过程中散料燃料必须始终能与螺旋输料机内表面的所有侧面接触到，从而封闭散料燃料螺旋波和螺旋输料机内表面之间的间隙。螺旋输料机旋转时要实现散料燃料同时与上下部内壁表面的密闭，必须确保螺旋输料机与水平面的夹角大于45度，输料机螺旋部分长度至少为1.7x直径d。这样即使仅有一定量的散料燃料进入螺旋输料机并且散料燃料螺旋波的旋转速度很慢时，散料燃料还是能够被压在螺旋输料机上部内表面上从而实现螺旋输料的密闭。
8、如果以上所述夹角为45-55度时，螺旋输料机的螺旋部分长度大于2.5xd时，螺旋输料机中的散料燃料的填充和密闭效果会更好，因为这时候散料燃料几乎被螺旋输料机垂直提升，散料燃料重力几乎不再发生作用而改变散料燃料的位置，这样相同数量的散料燃料就会更均匀的附着在螺旋输料机的上部内表面上实现密闭。
9、由于气化燃烧散料燃料的温度和强度比传统散料燃料直接燃烧设备低得多，因此散料燃料气化炉中的燃料数量要求比直接燃烧炉中的要多得多，因此散料燃料气化炉需要更大的炉排长度、宽度和更高的散料燃料层高度。试验和研究表明炉排上散料燃料层高度只有在1米以上的时候才能保证散料燃料的均匀密实度，才能够避免炉排上散料燃料料位层过薄的地方的散料燃料燃着。
10、本专利技术中的一个以上的螺旋输料机是呈扇形布置，以便在不增加额外设备的情况下将散料燃料尽可能均匀撒布到散料燃料生物质炉的整个炉排宽度上。
11、散料燃料气化炉中的料位层高度由气化炉中的一个或多个料位传感器监控并适时发出信号，这些料位传感器的传感杆由耐高温不锈钢材料制成并悬挂在气化炉中的不同深度的工位，传感杆在接触到移动的燃料层高度变化时会发生旋转。螺旋输料机可根据这些传感器的反馈信号调节物理输料机的转速从而调节散料燃料层的高度。
12、在正常运行时本专利技术的下料槽里始终装满燃料，越到底部燃料密实度越高。下料槽呈锥形由上向底部加宽，下料槽的所有侧壁与垂直方向成5-8度角，这使得散料燃料的桥接成为不可能。这样可以保证下料槽有足够高度使得散料燃料可以自行均匀分布在下料槽中，当散料燃料从下料槽顶部的中间位置进入下料槽时，散料燃料可以通过滴落方式分布到下料槽各个宽度和角度。为实现这种散料燃料的滴落分料功能，下料槽的落料高度至少应在4米以上。
13、本专利技术根据至少3个布置在不同高度的料位传感器发出的反馈信号控制下料槽中的料位高度，上述料位传感器选择悬挂式料位传感器为佳，料位传感器悬挂在顶部可防止被散料燃料覆埋。
14、散料燃料经陡本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可防止回火的散料燃料生物质炉的给料装置，包含气化室、螺旋输料机、下料槽、陡坡式上料皮带、料位传感器；其特征在于，气化室(1)由一个以上的包含水冷壁的螺旋输料机(4)喂入散料燃料，螺旋输料机(4)向上成仰角抬升，从布置在螺旋输料机(4)前部的下料槽(3)上方装入散料燃料，下料槽(3)由上向下成锥形加宽并完全覆盖所有螺旋输料机(4)的前部，下料槽(3)中散料燃料的填料高度始终保持4米以上并以气密闭方式与螺旋输料机(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种可防止回火的散料燃料生物质炉的给料装置，其特征在于，螺旋输料机(4)成扇形布置于一个向上成仰角抬升的扇形平面上，扇形平面与水平面之间的仰角角度为45-55度。
3.根据权利要求2所述的一种可防止回火的散料燃料生物质炉的给料装置，其特征在于，螺旋输料机(4)中螺旋波轮(8)的螺纹长度为螺旋波轮(8)直径的1.7-2.7倍。
4.根据权利要求1所述的一种可防止回火的散料燃料生物质炉的给料装置，其特征在于，下料槽(3)的所有侧壁与垂直方向成5-8度角，下料槽(3)中的散料燃料装填高度可以由布置在不
5.根据权利要求1所述的一种可防止回火的散料燃料生物质炉的给料装置，其特征在于，下料槽(3)的顶部可以由一个回火安全挡板(5)关闭，控制信号触发后该回火安全挡板(5)可以在下料槽(3)中流动的散料燃料流中移动并依靠回火安全挡板(5)自重作用下关闭。
6.根据权利要求1所述的一种可防止回火的散料燃料生物质炉的给料装置，其特征在于，气化室(1)内有一个或多个料位传感器，料位传感器由可根据燃料层高度变化而旋转的可转动传感杆(11)组成。
7.根据权利要求1所述的一种可防止回火的散料燃料生物质炉的给料装置，其特征在于，在陡坡式上料皮带(2)底部的旋转辊的下方布置了一个可移动底板(16)，柔性载料板(17)可以拾取滑落入可移动底板(16)上的散料燃料。
...【技术特征摘要】
1.一种可防止回火的散料燃料生物质炉的给料装置，包含气化室、螺旋输料机、下料槽、陡坡式上料皮带、料位传感器；其特征在于，气化室(1)由一个以上的包含水冷壁的螺旋输料机(4)喂入散料燃料，螺旋输料机(4)向上成仰角抬升，从布置在螺旋输料机(4)前部的下料槽(3)上方装入散料燃料，下料槽(3)由上向下成锥形加宽并完全覆盖所有螺旋输料机(4)的前部，下料槽(3)中散料燃料的填料高度始终保持4米以上并以气密闭方式与螺旋输料机(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种可防止回火的散料燃料生物质炉的给料装置，其特征在于，螺旋输料机(4)成扇形布置于一个向上成仰角抬升的扇形平面上，扇形平面与水平面之间的仰角角度为45-55度。
3.根据权利要求2所述的一种可防止回火的散料燃料生物质炉的给料装置，其特征在于，螺旋输料机(4)中螺旋波轮(8)的螺纹长度为螺旋波轮(8)直径的1.7-2.7倍。
4.根据权利要求1所述的一种可防止回火...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安·赫尔特，刘振国，翟明，王健，刘舸，
申请(专利权)人：哈尔滨树生活现代农业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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