CN104296127B - 一种生物质成型燃料的两段式燃烧装置及燃烧方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物质成型燃料的两段式燃烧装置及燃烧方法,包括进料装置,其特征是:所述进料装置下侧设置有换热主体,所述换热主体内设置有顶燃烧装置和底燃烧装置,所述底燃烧装置和顶燃烧装置之间为炉膛,所述底燃烧装置的下侧设置有灰渣装置,所述顶燃烧装置的上侧还设置有点火装置,所述顶燃烧装置底部还设置有顶进风装置,所述换热主体的底部设置有底进风装置,所述换热主体的上部设置有排烟装置。能够连续稳定进料、不结渣、低过剩空气系数和低污染物排放,自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及生物质成型燃料燃烧领域,具体地讲,涉及一种生物质成型燃料的两段式燃烧装置及燃烧方法。
背景技术
随着城镇化进程的加快、农民生活水平的不断提高,农村商业能源消费不断扩张,农村商业能源供需矛盾日益尖锐,具有“可循环性”和“环保性”的生物质将成为新农村建筑取暖的主要能源之一。生物质成型颗粒燃料,国内主要用于生物质发电、炊事,国外主要用于发电与建筑供暖,如欧洲取暖领域近几年以20%的速度增长,颗粒多以木材为主,目的是替代天然气。
生物质成型后具有便于大量储存、能量密度大,主要热量来源是其中的挥发分和少量的固定碳,其燃烧控制主要是受温度影响的热解可燃气体释放燃烧、与氧气扩散控制的固定碳燃烧。国外燃烧设备过剩空气系数多数在1.8以上,原因是成型颗粒的孔隙率高和含有一定量灰分,导致挥发分和固定碳混合燃烧时氧气不宜扩散到颗粒里面,增大空气量,导致燃烧温度降低、排烟带走热量较多,烟气排放的烟尘量大。生物质中挥发分一般在200-500℃可快速热解析出,燃烧主要是受空气与热解可燃气体的扩散控制。析出挥发分的固定碳与灰分混杂,固定碳燃烧温度在800-1200℃之间,其燃烧受炉膛内温度的动力控制。因此生物质中有效成分挥发分、固定碳的控制机理是不同的。因此有必要根据挥发分和固定碳不同的燃烧特性,发明新的燃烧方法。
发明专利(申请号2014101512789)虽采用两段燃烧,但固定碳落入灰盘中无燃烧空气,导致碳层增厚、温度高、出现结渣结块。采用的脉冲点火,受排烟风机流量限制而导致火花时断时续,也不能在同一炉型中实现不同生物质颗粒燃料的稳定点火。
木材颗粒一般表面光滑,而秸秆类颗粒较粗糙,最大问题是螺旋进料时料仓内的颗粒集聚成堆、形成死穴,导致进料终止。国内螺旋进料,螺旋进料动力装置是固定的,容易卡住进料,导致光转而不进料。因此有必要发明一种能连续进料且适合秸秆类的成型颗粒的进料装置,为进一步实现直燃设备的自动化。
国内外生物质直燃设备,目前主要是灰分低于1%的木材颗粒,对资源较丰富的玉米秆、棉秆的成型燃料灰分高而易结渣结块。灰渣结块后,最主要是不利于空气的分配,导致燃烧恶化,局部空气速度高,烟尘中飞灰含量增加。综合来讲,就是恶化燃烧、降低能量利用、提高烟尘排放,严重的导致停炉。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生物质成型燃料的两段式燃烧装置及燃烧方法,能够连续稳定进料、不结渣、低过剩空气系数和低污染物排放,自动化程度高。
本发明采用如下技术方案实现发明目的:
一种生物质成型燃料的两段式燃烧装置,包括进料装置,其特征是:所述进料装置下侧设置有换热主体,所述换热主体内设置有顶燃烧装置和底燃烧装置,所述底燃烧装置和顶燃烧装置之间为炉膛,所述底燃烧装置的下侧设置有灰渣装置,所述顶燃烧装置的上侧还设置有点火装置,所述顶燃烧装置底部还设置有顶进风装置,所述换热主体的底部设置有底进风装置,所述换热主体的上部设置有排烟装置。
作为对本技术方案的进一步限定,所述进料装置包括进料电机,所述进料电机输出轴连接螺旋杆,所述螺旋杆连接凸轮,所述凸轮的上方连接搅动杆,所述螺旋杆位于料管内,所述料管的上侧连通料仓,所述料仓内设置有中心管,所述搅动杆包括导向棒、搅动棒和导向管,所述搅动棒位于所述料仓内,所述导向管连接所述料仓,所述导向棒位于所述导向管内,所述导向棒连接所述搅动棒,所述导向棒的外围套接有弹簧,所述弹簧的下侧连接弹簧固定板,所述弹簧位于所述料仓和所述弹簧固定板之间。
作为对本技术方案的进一步限定,所述顶燃烧装置包括燃烧器外壳,所述燃烧器外壳顶部设置有搅拌电机,所述搅拌电机的输出轴连接搅拌棒,所述搅拌棒的两侧对称布置有隔离板和点火板,所述搅拌棒的底部连接有搅拌杆,所述搅拌杆的下侧设置有顶炉排。
作为对本技术方案的进一步限定,所述燃烧器外壳包括燃烧壳,所述燃烧壳的底部连接底支撑板,所述燃烧壳的上部是料壳,所述料壳的内侧设置有挡尘板,所述挡尘板下设置有进气孔,所述底支撑板上设置有进气槽。
作为对本技术方案的进一步限定,所述顶进风装置包括设置于所述底支撑板上的二次风箱,所述底支撑板的下端设置有风导向板,所述风导向板位于所述进气槽的外围,所述二次风箱的上端设置有顶进气口,所述顶进气口上端设置有顶风调节装置。
作为对本技术方案的进一步限定,所述底燃烧装置包括灰斗,所述灰斗位于所述换热主体的下方,所述灰斗下方设置有炉圈,所述炉圈内设置有底炉排,所述炉圈上安装有活动装置。
作为对本技术方案的进一步限定,所述底炉排包括固定炉条和活动炉条,固定炉条和活动炉条间隔布置并穿过炉排孔,活动炉条位于两个固定炉条的中上方,所述活动炉条和所述活动装置相连,所述炉圈连接支撑架,支撑架位于炉圈的两侧对称布置,支撑架上有炉排孔,所述活动装置包括炉条驱动电机,所述炉条驱动电机通过偏心轮和连杆连接运动杆,所述运动杆通过插销和连接件连接所述活动炉条。
作为对本技术方案的进一步限定,所述底进风装置包括底风进口,底风进口外侧设置有底进风挡板,底进风挡板上设置有底进风栅格,所述底进风挡板内侧设置有进气板,所述进气板上设置有底进气口,所述底进气口的上端也设置有底风调节装置,所述底风调节装置包括风调节电机,所述风调节电机的输出轴下端连接调风板,所述风调节电机的输出轴上环套有弹簧,所述风调节电机的输出轴上连接有定位杆,所述定位杆包括磁铁和转动杆,还包括与定位杆配合使用的定位装置,所述定位装置包括关闭干簧管、小火干簧管和大火干簧管,磁铁分别与关闭干簧管、小火干簧管和大火干簧管配合实现调风板的角度调整。
一种生物质成型燃料的两段式燃烧方法,其特征是:包括如下步骤:
(1)顶燃烧装置将引火料引燃;
(2)引火料将底燃烧装置内的主料点燃,实现主料燃烧。
作为对本技术方案的进一步限定,所述步骤(1)包括如下步骤:
(1.1)需要燃烧时,控制板发出点火指令;
(1.2)控制板控制进料电机向顶燃烧装置的顶炉排连续进料,形成厚度1-2cm的主料;
(1.3)控制板再启动搅拌电机将点火板移动到点火仓正下方;
(1.4)启动进料电机向点火仓进料,形成厚度4-6cm的引火料;
(1.5)向电加热装置供电1min后向点火风机供电,形成热风对点火仓内的引火料进行点火,点火仓下方的温度传感器测定温度超过400℃后,表明引火料点火成功;
所述步骤(2)包括如下步骤:
(2.1)引火料点火成功1-3min后,控制板向搅拌电机供电,搅拌电机转动,点火板离开点火仓下方,点火仓内的引火料靠自重作用下落到顶炉排的主料上并对其进行点火,同时控制板9向顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机51以及排烟风机73的点火档进行供电,两个风调节电机51将调风板54转动到关闭干簧管531处,当排烟温度传感器检测到烟温超过100℃,表明主料被引燃;
(2.2)启动排烟风机的大火档,烟气经炉膛、火管、排烟箱、排烟风机而排出,在炉膛负压所用下,空气从进气孔、顶进风装置和底进风装置分别被吸入炉膛内,同时二次空气经进气口、二次风箱、风导向板吸入到炉膛内;底风经底风进口、底进风格栅和灰盒进入底燃烧装置的底炉排,为底炉排的灰渣提供空气,燃烧后进入炉膛;
(2.3)控制板分别向顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机供电,两个风调节电机正向转动到大火干簧管处;
(2.4)燃烧过程中同时启动进料电机和搅拌电机,成型燃料按照设定间歇时间连续进入到顶炉排上,料层自上而下分别经历干燥、热解和燃烧,搅拌棒对主料进行搅拌,析出挥发分的成型料经落料条孔、炉膛、灰斗落入到底炉排上,并在经底炉排底下进入的底风氧化作用下变成灰渣,经底炉排落入到灰盒中;
(2.5)当燃烧过程进行5分钟后,控制板向炉条驱动电机供电,在偏心轮带动运动杆水平运动,运动杆带动活动炉条往复转动,搅动碳渣防止其大块结渣和促进底风均匀流通,挤压其与固定炉条之间的灰渣,破碎后落入灰盒中;
(2.6)当需要大火向小火转换时,控制板向顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机供电,两个风调节电机分别逆向转动到小火干簧管,排烟风机小火档供电,进料电机进行小火进料量供应,当需要小火向大火转换时,顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机正向转动到大火干簧管,排烟风机的大火档供电,进料电机进行大火进料量供应;
(2.7)当需要焖炉时,控制板控制顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机逆向转动到关闭干簧管,停止供应二次风和底风,并控制搅拌电机将隔离板转动到点火仓下方,控制排烟风机处于小火档;
(2.8)当不再需要着火,控制板向进料电机断电,待排烟温度传感器检测到温度低于100℃时,关闭炉排电机,并向搅拌电机供电,将隔离板转动到点火仓的下方。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:本发明解决的进料电机转动时带动螺旋杆上凸轮偏心转动,带动搅动杆上下运动并对料仓内的生物质成型燃料进行疏通,防止燃料堆积形成的空腔,进而保证能顺利且连续进料,尤其是针对表面粗糙和颗粒较短的玉米秆、棉秆等秸秆类燃料。本发明解决将生物质成型燃料分成挥发分和固定碳两类燃烧物质分别在顶炉排和底炉排进行燃烧。顶炉排燃烧过程中主要是加热热解生物质的挥发分,降低了顶炉排的燃烧温度,解决了炉排温度高所引发的灰渣结渣、结块聚集等问题,再辅助可调节的二次风供给,实现了挥发分的低过剩空气系数下的完全燃烧。固定碳面积燃烧强度较挥发分低且反应时间长,较大的底炉排提高三次风与碳渣的流通面积,减少扬尘量,底部进风经灰渣预热,提高了燃烧速度,也增强了碳渣层的辐射换热量。活动炉条的连续运行,对整个碳渣层进行扰动,有利于碳渣颗粒表层的灰渣脱离,有效促进氧气与固定碳的接触,实现固定碳的完全燃烧。本发明解决实现燃烧空气的变负荷简易调节,采用低成本的干簧管和磁铁对调风板进行定位,实现两种负荷下的风量的自动调节,减少了燃烧过程中风量过大的问题,减少了排烟量,也减少了排烟中的粉尘量,属于低污染燃烧控制技术。
附图说明
图1为本发明优选实施例的结构示意图。
图2为本发明优选实施例的进料装置的结构示意图。
图3为本发明的进料输运结构示意图。
图4为本发明的顶燃烧装置的结构示意图。
图5为本发明的底燃烧装置的结构示意图。
图6为本发明的风量自动调节与定位装置的结构示意图。
图中,1-进料装置,11-进料电机,111-左右限位板,112-上下限位板,12-螺旋杆,121-螺旋片,13-凸轮,14-搅动杆,141-导向棒,142-搅动棒,143-弹簧,144-弹簧固定板,15-导向管,16-料仓,161-生物质成型燃料,17-料管,171-进料管,172-落料管,173-水平管,18-中心管,2-点火装置, 21-点火风机,22-电加热装置,23-点火仓, 24-引火料,3-顶燃烧装置,31-搅拌电机,32-隔离板,33-点火板,34-顶炉排,341-落料条孔,342-主料,343-中心孔,35-搅拌棒,351-搅拌杆,36、进气孔,37-顶进风装置,371-进气槽,372-风导向板,373-二次风箱,374-顶进气口,375-顶风调节装置, 38-燃烧器外壳,381-底支撑板,382-燃烧壳,383-料壳,384-挡尘板,385-顶板,39、温度传感器,4-底燃烧装置,41-底炉排,411-固定炉条,412-活动炉条,413-碳渣,42-活动装置,421-运动杆,422-插销,424-炉条驱动电机,425-连杆,426-偏心轮,43-灰斗,44-炉圈,441-支撑架,442-炉排孔,45-连接件,46-固定销,5-底风调节装置,51-风调节电机,52-定位杆,521-磁铁,522-转动杆,53-定位装置,531-关闭干簧管,532-小火干簧管,533-大火干簧管,54-调风板,541-卡孔,55-弹簧, 6-底进风装置,61-底风进口,62-底进风挡板,63-进气板,64-底进气口,65-底进风栅格,7-换热主体,71-水套,72-排烟管,73-排烟风机, 74-排烟温度传感器,75-火管,76-炉膛,77-排烟箱,78-观火窗,8-灰渣装置,81-灰盘把手,82-灰盒,83-灰室,84-灰渣,9-控制板。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明作更进一步的详细描述。
参见图1-图6,本发明包括进料装置1,所述进料装置1下侧设置有换热主体7,所述换热主体7内设置有顶燃烧装置3和底燃烧装置4,所述底燃烧装置3和顶燃烧装置4之间为炉膛76,所述底燃烧装置4的下侧设置有灰渣装置8,所述顶燃烧装置3的上侧还设置有点火装置2,所述顶燃烧装置3底部还设置有顶进风装置37,所述换热主体7的底部设置有底进风装置6,所述换热主体7的上部设置有排烟装置。
所述进料装置1包括进料电机11,所述进料电机11输出轴连接螺旋杆12,所述螺旋杆12连接凸轮13,所述凸轮13的上方连接搅动杆14,所述螺旋杆12位于料管17内,所述料17管的上侧连通料仓16,所述料仓16内设置有中心管18。所述进料电机11的左、右两侧分别设置有左右限位板111,所述进料电机的下侧设置有上下限位板112。所述左右限位板111限制所述进料电机的左右摆动,所述的下限位板112限制所述进料电机11的上下摆动。所述料管17包括进料管171、落料管172和水平管173,所述搅动杆14包括导向棒141、搅动棒142和导向管15,所述搅动棒142位于所述料仓16内,所述导向管15连接所述料仓16,所述导向棒141位于所述导向管15内,所述导向棒141连接所述搅动棒142,所述导向棒141的外围套接有弹簧143,所述弹簧143的下侧连接弹簧固定板144,所述弹簧143位于所述料仓16和所述弹簧固定板144之间。
所述顶燃烧装置3包括燃烧器外壳38,所述燃烧器外壳顶部设置有搅拌电机31,所述搅拌电机31的输出轴连接搅拌棒35,所述搅拌棒35的两侧对称布置有隔离板32和点火板33,所述点火板33的下侧设置有温度传感器39,所述搅拌棒35的底部连接有搅拌杆351,所述搅拌杆351的下侧设置有顶炉排34。所述隔离板32为实板,所述点火板22为多孔板,其上堆积引火料24,孔可为圆形、方形或者菱形。所述顶炉排34上设置有落料条孔341和中心孔343,顶炉排用于堆积主料342,搅拌棒35下端插入到顶炉排34的中心孔343中。所述顶燃烧装置3的上端设置有点火装置2,所述点火装置2包括点火仓23,所述点火仓23的上部连接电加热装置22,所述电加热装置22上端连接点火风机21。点火仓23为一个圆柱筒,电加热装置22采用现有技术,在此不再赘述。
所述燃烧器外壳38包括燃烧壳382,所述燃烧壳382的底部连接底支撑板381,所述燃烧壳382的上部连接料壳383,所述料壳383的顶部设置有顶板385,所述料壳383的内侧设置有挡尘板384,所述挡尘板384上设置有进气孔36,所述底支撑板381上设置有进气槽371。
所述顶进风装置37包括设置于所述底支撑板381上的二次风箱373,所述底支撑板381的下端设置有风导向板372,所述风导向板372位于所述进气槽371外围,所述二次风箱373的上端设置有顶进气口374,所述顶进气口374上端设置有顶风调节装置375。顶风调节装置375和底风调节装置结构雷同,区别在于顶风调节装置375的关闭干簧管、小火干簧管和大火干簧管分布于二次风箱373的顶板上,在此不再赘述。
所述底燃烧装置4包括灰斗43,所述灰斗43位于所述换热主体7的下方,所述灰斗43下方设置有炉圈44,所述炉圈44内设置有底炉排41,所述炉圈44上安装有活动装置42。
所述底炉排41包括固定炉条411和活动炉条412,固定炉条411和活动炉条412间隔布置并穿过炉排孔442,活动炉排条412位于两个固定炉排条411的中上方,所述活动炉条411和所述活动装置42相连,所述炉圈44连接支撑架441,支撑架441位于炉圈44的两侧对称布置,支撑架441上有炉排孔442,所述活动装置42包括炉条驱动电机424,所述炉条驱动电机424通过偏心轮426和连杆425连接运动杆421,所述运动杆421通过插销422和连接件45连接所述活动炉条412。
所述换热主体7内设置有水套71,所述水套71内设置有火管75,水套71作用是将燃烧放出的热量进行吸收,火管75的作用是排出换热主体7内的烟气。所述排烟装置包括设置于所述换热主体7的顶部的排烟箱77,所述排烟箱77内侧连接排烟风机73,排烟风机73分为点火档、小火档和大火档,所述排烟箱77的内壁上设置有排烟温度传感器74,所述排烟箱77顶部连接排烟管72,所述排烟管72恰好穿过所述中心管18,所述换热主体7的一侧设置有观火窗78和控制板9。
所述底进风装置6包括底风进口61,底风进口61外侧设置有底进风挡板62,底进风挡板62上设置有底进风栅格65,所述底进风挡板62内侧设置有进气板63,所述进气板63上设置有底进气口61,所述底进气口61的上端也设置有底风调节装置5,所述底风调节装置5包括风调节电机51,所述风调节电机51的输出轴下端连接调风板54,调风板54上设置有配合所述风调节电机51的输出轴穿过的卡孔541,所述风调节电机51的输出轴上环套有弹簧55,所述风调节电机51的输出轴上连接有定位杆52,所述定位杆52包括磁铁521和转动杆522,还包括与定位杆52配合使用的定位装置53,所述定位装置包括关闭干簧管531、小火干簧管532和大火干簧管533,磁铁521分别与关闭干簧管531、小火干簧管532和大火干簧管533配合实现调风板54的角度调整。
本发明还公开了一种生物质成型燃料的两段式燃烧方法,包括如下步骤:
(1)顶燃烧装置3将引火料24引燃;
(2)引火料24将底燃烧装置内的主料点燃,实现主料燃烧。
所述步骤1包括如下步骤:
(1.1)需要燃烧时,控制板9发出点火指令;
(1.2)控制板9控制进料电机11向顶燃烧装置3的顶炉排34连续进料,形成厚度1-2cm的主料342;
(1.3)控制板9再启动搅拌电机31将点火板33移动到点火仓23正下方;
(1.4)启动进料电机11向点火仓23进料,形成厚度4-6cm的引火料24;
(1.5)向电加热装置22供电1min后向点火风机21供电,形成热风对点火仓23内的引火料24进行点火,点火仓23下方的温度传感器39测定温度超过400℃后,表明引火料24点火成功;
所述步骤(2)包括如下步骤:
(2.1)引火料24点火成功1-3min后,控制板9向搅拌电机31供电,搅拌电机31转动,点火板33离开点火仓23下方,点火仓23内的引火料24靠自重作用下落到顶炉排34的主料342上并对其进行点火,同时控制板9向顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机51以及排烟风机73的点火档进行供电,两个风调节电机51将调风板54转动到关闭干簧管531处,当排烟温度传感器74检测到烟温超过100℃,表明主料342被引燃;
(2.2)启动排烟风机的大火档,烟气经炉膛、火管、排烟箱、排烟风机而排出,在炉膛负压所用下,空气从进气孔、顶进风装置和底进风装置分别被吸入炉膛内,同时二次空气经进气口、二次风箱、风导向板吸入到炉膛内;底风经底风进口、底进风格栅和灰盒进入底燃烧装置的底炉排,为底炉排的灰渣提供空气,燃烧后进入炉膛;
(2.3)控制板分别向顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机供电,两个风调节电机正向转动到大火干簧管处;
(2.4)燃烧过程中同时启动进料电机11和搅拌电机31,成型燃料按照设定间歇时间连续进入到顶炉排34上,料层自上而下分别经历干燥层、热解层、燃烧层,位于热解层的搅拌棒35对在燃烧层内的主料342进行搅拌,析出挥发分的成型料经落料条孔341、炉膛76、灰斗43落入到底炉排41,并在经底炉排41底下进入的底风氧化作用下变成灰渣,经底炉排41落入到灰盒82中;
(2.5)当燃烧过程进行5分钟后,控制板9向炉条驱动电机424供电,在偏心轮426带动运动杆421水平运动,运动杆421带动活动炉条412往复转动,搅动碳渣防止其大块结渣和促进底风均匀流通,挤压其与固定炉条411之间的灰渣,破碎后落入灰盒82中;
(2.6)当需要大火向小火转换时,控制板9向顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机51供电,风调节电机51逆向转动到小火干簧管532,排烟风机73小火档供电,进料电机11进行小火进料量供应,当需要小火向大火转换时,顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机51正向转动到大火干簧管533,排烟风机73的大火档供电,进料电机11进行大火进料量供应;
(2.7)当需要焖炉时,控制板9控制顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机51逆向转动到关闭干簧管531,停止供应二次风和底风,并控制搅拌电机31将隔离板3转动到点火仓23下方,控制排烟风机73处于小火档;
(2.8)当不再需要着火,控制板9向进料电机11断电,待排烟温度传感器74检测到温度低于100℃时,关闭炉排电机424,并向搅拌电机31供电,将隔离板32转动到点火仓23的下方。
以上所述的实施例只是本发明较优选的具体实施方式的一种,本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的各种变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种生物质成型燃料的两段式燃烧装置,包括进料装置,其特征是:所述进料装置下侧设置有换热主体,所述换热主体内设置有顶燃烧装置和底燃烧装置,所述底燃烧装置和顶燃烧装置之间为炉膛,所述底燃烧装置的下侧设置有灰渣装置,所述顶燃烧装置的上侧还设置有点火装置,所述顶燃烧装置底部还设置有顶进风装置,所述换热主体的底部设置有底进风装置,所述换热主体的上部设置有排烟装置;
所述顶燃烧装置包括燃烧器外壳,所述燃烧器外壳顶部设置有搅拌电机,所述搅拌电机的输出轴连接搅拌棒,所述搅拌棒的两侧对称布置有隔离板和点火板,所述搅拌棒的底部连接有搅拌杆,所述搅拌杆的下侧设置有顶炉排;
所述燃烧器外壳包括燃烧壳,所述燃烧壳的底部连接底支撑板,所述燃烧壳的上部是料壳,所述料壳的内侧设置有挡尘板,所述挡尘板下设置有进气孔,所述底支撑板上设置有进气槽;
所述顶进风装置包括设置于所述底支撑板上的二次风箱,所述底支撑板的下端设置有风导向板,所述风导向板位于所述进气槽的外围,所述二次风箱的上端设置有顶进气口,所述顶进气口上端设置有顶风调节装置。
2.根据权利要求1所述的生物质成型燃料的两段式燃烧装置,其特征是:所述进料装置包括进料电机,所述进料电机输出轴连接螺旋杆,所述螺旋杆连接凸轮,所述凸轮的上方连接搅动杆,所述螺旋杆位于料管内,所述料管的上侧连通料仓,所述料仓内设置有中心管,所述搅动杆包括导向棒、搅动棒和导向管,所述搅动棒位于所述料仓内,所述导向管连接所述料仓,所述导向棒位于所述导向管内,所述导向棒连接所述搅动棒,所述导向棒的外围套接有弹簧,所述弹簧的下侧连接弹簧固定板,所述弹簧位于所述料仓和所述弹簧固定板之间。
3.根据权利要求1所述的生物质成型燃料的两段式燃烧装置,其特征是:所述底燃烧装置包括灰斗,所述灰斗位于所述换热主体的下方,所述灰斗下方设置有炉圈,所述炉圈内设置有底炉排,所述炉圈上安装有活动装置。
4.根据权利要求3所述的生物质成型燃料的两段式燃烧装置,其特征是:所述底炉排包括固定炉条和活动炉条,固定炉条和活动炉条间隔布置并穿过炉排孔,活动炉条位于两个固定炉条的中上方,所述活动炉条和所述活动装置相连,所述炉圈连接支撑架,支撑架位于炉圈的两侧对称布置,支撑架上有炉排孔,所述活动装置包括炉条驱动电机,所述炉条驱动电机通过偏心轮和连杆连接运动杆,所述运动杆通过插销和连接件连接所述活动炉条。
5.根据权利要求1所述的生物质成型燃料的两段式燃烧装置,其特征是:所述底进风装置包括底风进口,底风进口外侧设置有底进风挡板,底进风挡板上设置有底进风栅格,所述底进风挡板内侧设置有进气板,所述进气板上设置有底进气口,所述底进气口的上端也设置有底风调节装置,所述底风调节装置包括风调节电机,所述风调节电机的输出轴下端连接调风板,所述风调节电机的输出轴上环套有弹簧,所述风调节电机的输出轴上连接有定位杆,所述定位杆包括磁铁和转动杆,还包括与定位杆配合使用的定位装置,所述定位装置包括关闭干簧管、小火干簧管和大火干簧管,磁铁分别与关闭干簧管、小火干簧管和大火干簧管配合实现调风板的角度调整。
6.一种生物质成型燃料的两段式燃烧方法,其特征是:包括如下步骤:
(1)顶燃烧装置将引火料引燃;
(2)引火料将底燃烧装置内的主料点燃,实现主料燃烧;
所述步骤(1)包括如下步骤:
(1.1)需要燃烧时,控制板发出点火指令;
(1.2)控制板控制进料电机向顶燃烧装置的顶炉排连续进料,形成厚度1-2cm的主料;
(1.3)控制板再启动搅拌电机将点火板移动到点火仓正下方;
(1.4)启动进料电机向点火仓进料,形成厚度4-6cm的引火料;
(1.5)向电加热装置供电1min后向点火风机供电,形成热风对点火仓内的引火料进行点火,点火仓下方的温度传感器测定温度超过400℃后,表明引火料点火成功;
所述步骤(2)包括如下步骤:
(2.1)引火料点火成功1-3min后,控制板向搅拌电机供电,搅拌电机转动,点火板离开点火仓下方,点火仓内的引火料靠自重作用下落到顶炉排的主料上并对其进行点火,同时控制板9向顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机51以及排烟风机73的点火档进行供电,两个风调节电机51将调风板54转动到关闭干簧管531处,当排烟温度传感器检测到烟温超过100℃,表明主料被引燃;
(2.2)启动排烟风机的大火档,烟气经炉膛、火管、排烟箱、排烟风机而排出,在炉膛负压所用下,空气从进气孔、顶进风装置和底进风装置分别被吸入炉膛内,同时二次空气经进气口、二次风箱、风导向板吸入到炉膛内;底风经底风进口、底进风格栅和灰盒进入底燃烧装置的底炉排,为底炉排的灰渣提供空气,燃烧后进入炉膛;
(2.3)控制板分别向顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机供电,两个风调节电机正向转动到大火干簧管处;
(2.4)燃烧过程中同时启动进料电机和搅拌电机,成型燃料按照设定间歇时间连续进入到顶炉排上,料层自上而下分别经历干燥、热解和燃烧,搅拌棒对主料进行搅拌,析出挥发分的成型料经落料条孔、炉膛、灰斗落入到底炉排上,并在经底炉排底下进入的底风氧化作用下变成灰渣,经底炉排落入到灰盒中;
(2.5)当燃烧过程进行5分钟后,控制板向炉条驱动电机供电,在偏心轮带动运动杆水平运动,运动杆带动活动炉条往复转动,搅动碳渣防止其大块结渣和促进底风均匀流通,挤压其与固定炉条之间的灰渣,破碎后落入灰盒中;
(2.6)当需要大火向小火转换时,控制板向顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机供电,两个风调节电机分别逆向转动到小火干簧管,排烟风机小火档供电,进料电机进行小火进料量供应,当需要小火向大火转换时,顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机正向转动到大火干簧管,排烟风机的大火档供电,进料电机进行大火进料量供应;
(2.7)当需要焖炉时,控制板控制顶风调节装置和底风调节装置的风调节电机逆向转动到关闭干簧管,停止供应二次风和底风,并控制搅拌电机将隔离板转动到点火仓下方,控制排烟风机处于小火档;
(2.8)当不再需要着火,控制板向进料电机断电,待排烟温度传感器检测到温度低于100℃时,关闭炉排电机,并向搅拌电机供电,将隔离板转动到点火仓的下方。
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