CN106594708B - 一种抗结焦生物质颗粒燃烧机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种防结焦生物质颗粒燃烧机，属于燃烧设备领域。该发明包括燃烧机本体、风包和送料机构，送料机构中加料螺杆及加料螺杆送料管穿过风包连接至燃烧机本体炉膛内，燃烧机本体内的炉桥为圆形炉桥，炉桥正面焊接有弧形锯齿除渣刀，中间连接炉桥转动轴。该生物质燃烧机通过炉桥固定螺丝带动圆形炉桥弧形锯齿刀旋转，以及链轮传动旋转除渣，使燃烧灰烬结焦前进行粉碎。由炉桥弧形旋风气流孔形成的龙卷风，随烟气火陷进入喷火管口进行再次燃烧，从而消除了结焦隐患，清理方便，连续运行，达到理想效果，扩大生物质燃烧机燃料适应范围，有利于生物质燃烧机的推广应用。

Description

一种抗结焦生物质颗粒燃烧机
技术领域
本发明属于燃烧设备领域，涉及一种生物质燃烧机，特别涉及一种防结焦生物质颗粒燃烧机。
背景技术
生物质燃烧机是一种生物质半气化自动控制燃烧机，是以生物质颗粒为燃料的生物质高温裂解燃烧机。生物质燃烧机具有热效率高、排烟污染小等优点，在国外的应用始于20世纪80年代，瑞典、丹麦、奥地利和德国等国家都有一定的应用。我国对生物质燃烧设备的研究还较少，近几年才开始研究生产、投入使用，目前还没有达到大面积应用，主要是目前国内的生物质燃烧机存在诸多问题，突出表现在以下两方面：一方面生物质燃烧机的燃料适应范围窄，只适用于木质颗粒，采用秸秆类颗粒时容易出现结焦、碱金属及氯腐蚀、设备内飞灰严重等问题，其中结焦问题不仅影响燃烧设备的热性能，甚至会危及燃烧设备的安全，针对现有生物质燃烧机结焦严重的问题，如何对设备的关键部件进行结构优化，降低结焦程度，提高燃料适应性，是目前生物质燃烧机面临的最大难题；另一方面是目前生物质燃烧机产品的结构复杂、价格昂贵，不利于大面积推广。
当前国内的生物质燃烧机因木质、秸秆料内部含有油脂、糖分，以及少量矿物质，特别是甘蔗榨糖后的残渣生产的生物质燃料，更是在实际裂解燃烧过程中严重结焦，形成渣堵，堵塞炉膛，致使生物质燃烧机不能正常运行，现有生物质燃烧机对生物质燃料的使用，都有一定的选择性，不能从根本上解决这一难题。目前，我国用于生物质成型的燃烧机，解决结渣问题，如授权号为ZL201010126437.1的生物质颗粒燃料燃烧器，在燃烧室中采用螺旋清渣结构，能够解决燃烧过程中的结渣，但该燃烧器可以用于小型的生物质锅炉，如20KW，对于大功率锅炉，如350KW、700KW，由于燃烧器的燃烧室直径大(直径达到50cm)，再采用螺旋为清渣结构，不能有效解决结渣问题。有不少厂家针对这一结渣问题，设计有链条排渣、螺杆排渣、翻板排渣等技术手段，均没有获得理想效果。增加这些排渣装置后，由于承受不了炉膛的高温氧化，导致故障率增加，设备寿命大幅缩短。因此，设计一款，既不影响设备寿命，又能达到清渣效果，适应不同生物质种类原料加工的生物质颗粒燃料的燃烧机，亟不可待。
鉴于此，本发明提供一种结构简单、价格低廉、具有防结焦功能的高效生物质燃烧机。
发明内容
针对以上技术问题，本发明旨在提供一种结构简单、价格低廉、具有防结焦功能的圆形锯齿刀旋转碎焦渣的抗结焦生物质颗粒燃烧机。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种抗结焦生物质颗粒燃烧机，包括燃烧机本体、风包(1)和送料机构，送料机构中加料螺杆及送料管穿过风包(1)连接至燃烧机本体炉膛内，燃烧机本体内的炉桥(11)为圆形炉桥，炉桥正面焊接有弧形锯齿除渣刀(12)，中间连接炉桥转动轴(16)，所述的弧形锯齿除渣刀(12)相互之间隔设有炉桥弧形旋风气流孔(9)，使从炉膛供氧进风管(14)进入炉膛的供氧风，形成龙卷式风向，使物料随烟气火陷进入喷火管口进行再次燃烧，有利于炉膛内燃料旋转燃烧殆尽。
进一步地，所述的燃烧机还设有防回火机构。
进一步地，所述的防回火机构由送料管防回火进风孔(2)、燃烧机外套冲料进风孔(3)、下料斜板冲料进风孔(5)及送料管穿过风包的结构组成，解决了除渣螺旋风回火问题。
进一步地，所述的风包(1)、燃烧机本体内的底部风道室(17)和炉膛供氧进风管(14)内设有自动除渣装置，所述的自动除渣装置为传动链条(24)，具有降温、抗高温氧化的作用有利于提高除渣粉碎、防结焦的效果。
进一步地，所述的传动链条(24)的一端连接传动链轮Ⅰ(20)，传动链条(24)的另一端与传动链轮Ⅱ(26)相连接，传动链轮Ⅱ(26)的轴孔与链轮传动电机轴(27)相连接，所述的炉桥(11)由炉桥固定螺丝(10)连接于下端的炉桥转动轴(16)，炉桥转动轴(16)下部连接轴承座(19)，轴承座(19)固定于轴承座支撑板(18)上，轴承座(19)下端联结传动链轮Ⅰ(20)，轴承座(19)位于燃烧机底部风道区，链轮上链条经过燃烧机底部进风口至风包(1)，与风包(1)内链轮传动电机(32)上的链轮连接，链轮传动电机(32)安装有链轮传动电机轴(27)。
进一步地，所述的炉桥转动轴(16)上安装有若干散热环形翅片(15)和挡灰板(13)。
进一步地，所述的燃烧机本体内炉桥(11)下还配备有外延式燃烧积灰箱(8)和积灰箱出渣门(7)；从根本上避免原燃烧机底部积灰室与燃烧机下风道、旋转除渣装置共处一室，解决了烟渣积灰堵塞下风道和除渣装置转动。既保证供氧风量，避免除渣装置异常损坏；又便于生物质燃烧机运行清灰、清渣。所述的燃烧机本体外设有燃烧机外套(6)和燃烧机检修门(22)，所述的风包(1)设置有风包检修门(35)，方便除渣装置的维护保养。
进一步地，所述的风包(1)内的链轮传动电机(32)固定于活动滑板座(29)上，活动滑板座(29)由张紧弹簧螺丝杆(33)固定，根据链条(24)除渣时松紧前后滑动，起到缓冲链条松紧作用。
进一步地，所述的链轮传动电机(32)由智能控制器设定的排渣间隔时间启动。
工作原理：
生物质颗粒燃烧机正常运行时，中压供氧风机(30)启动，链轮传动电机(32)由智能控制器设定的排渣间隔时间启动。排渣进行时，一方面，链轮传动电机(32)启动，链轮传动电机轴(27)带动传动链轮Ⅱ(26)，通过传动链条(24)带动传动链轮Ⅰ(20)，传动链轮Ⅰ(20)以固定在轴承座支撑板(18)上的轴承座(19)为支撑点转动炉桥转动轴(16)，通过炉桥固定螺丝(10)带动炉桥(11)，其圆形炉桥弧形锯齿刀(12)旋转，达到对燃烧灰烬结焦前进行粉碎的目的，由炉桥弧形旋风气流孔(9)形成的龙卷风，粉碎后的物料随烟气火陷进入喷火管口进行再次燃烧。
另一方面，中压供氧风机(30)从风包进风孔(28)向风包(1)供风，风包(1)内强风向燃烧机底部进风口(25)供风，进入燃烧机底部风道室(17)，再经炉膛供氧进风管(14)通过炉桥弧形旋风气流孔(9)进入炉膛供氧，形成龙卷风式的强风，使排渣装置置于供氧风包(1)、燃烧机底部风道室(17)、炉膛供氧进风管(14)之中，起到控温、抗氧化作用。
燃烧机停机后，用扳手扭开检修门螺丝，通过燃烧机检修门(22)和风包检修门(35)检查，方便进行清洁、加油等维护。
由于应用这种除渣方式，会造成烟气火陷向上冲，进入送料管口，排渣容易回火。为此，采用进料强风防回火装置：首先，送料管出料端经过风包(1)，降低送料管外壁温度；从风包(1)通过送料管防回火进风口(2)的强风，降低了送料管内燃料温度；从风包(1)通过燃烧机外套(6)冲料进风孔(3)进入下料斜板(4)的强风，降低下料斜板温度；由进入下料斜板(4)的强风，经过下料斜板(4)上的冲料进风孔(5)形成一道强风，阻挡炉膛燃烧烟灰气流反窜入下料斜板区，使火陷朝喷火管口一个路径供热。
本发明生物质颗粒燃烧机通过炉桥固定螺丝带动圆形炉桥弧形锯齿刀旋转，使燃烧灰烬结焦前进行粉碎。由炉桥弧形旋风气流孔形成的龙卷风，使粉碎后的物料随烟气火陷进入喷火管口进行再次燃烧，从而消除了结焦隐患。粉碎后的散渣进入外延积灰箱，由外延积灰箱出渣门排出。排渣动作期间，因链轮传动电机固定于活动滑板座上，活动滑板座由活动滑板托板强力支撑，活动滑板座由张紧弹簧螺丝杆根据链条松紧前后滑动除渣。炉桥转动轴上安装有若干散热环形翅片，加之整个除渣装置均处在风包、燃烧机本体内的底部风道室和炉膛供氧进风管之中，起到降温、抗高温氧化，消除过热损坏、延长使用寿命。传动电机安装在活动滑板上，活动滑板由张紧弹簧螺丝杆根据链条除渣时松紧前后滑动，起到缓冲链条松紧作用，起到减少链轮、链条磨损作用。采用进料强风防回火机构，致使送料管外壁及送料管口燃料、下料斜板温度降低；并防止炉膛燃烧烟灰气流倒灌，起到运行稳定、不回火。首先，设计送料管出料端经过风包，降低送料管外壁温度；二是送料管出料端设置进风口，降低送料管口燃料温度；三是在燃烧机外套设计一个冲料进风孔，降低下料斜板温度；四是在下料板上设置若干冲料进风孔，防止炉膛燃烧烟灰气流倒灌。采用外延式燃烧机积灰箱和出渣门，从根本上避免原燃烧机底部积灰室与燃烧机下风道、旋转除渣装置共处一室而引起的烟渣积灰堵塞下风道及除渣装置传动现象。既保证供氧风量，避免除渣装置异常损坏；又便于生物质燃烧机运行清灰、清渣，为燃烧机正常运行提供保障。燃烧机下部和风包均设置检修门，方便除渣装置的检修、维护保养。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1)由于采用圆形带锯齿刀炉桥板加链轮传动旋转除渣，使用木质、玉米、稻草、烟杆、蔗糖残渣等生物质颗粒燃料燃烧均能自动排渣、连续运行，达到理想效果，扩大生物质燃烧机燃料适应范围，有利于生物质燃烧机的推广应用；
2)该生物质燃烧机不结焦，可以长时间连续运行，省去了人工清焦流程，降低了劳动强度，更适合连续化工业生产；
3)该燃烧机故障率低，清渣方便，有利于提高燃烧机热效率、降低成本、减轻工人劳动强度。
附图说明
图1为本发明抗结焦生物质颗粒燃烧机结构示意图
图2为炉桥弧形锯齿刀结构示意图；
其中：1-风包，2-送料管防回火进风口，3-燃烧机外套冲料进风孔，4-下料斜板，5-下料斜板冲料进风孔，6-燃烧机外套，7-外延积灰箱出渣门，8-外延积灰箱，9-炉桥弧形旋风气流孔，10-炉桥固定螺丝，11-炉桥，12-炉桥弧形锯齿刀，13-挡灰板，14-炉膛供氧进风管，15-环形散热翅片，16-炉桥转动轴，17-燃烧机底部风道室，18-轴承座支撑板，19-轴承座，20-传动链轮Ⅰ，22-燃烧机检修门，24-传动链条，25-燃烧机底部进风口，26-传动链轮Ⅱ，27-链轮传动电机轴，28-风包进风孔，29-电机活动滑板座，30-中压供氧风机，31-电机活动连接螺丝，32-链轮传动电机，33-电机张紧弹簧螺丝杆，35-风包检修门
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种抗结焦生物质颗粒燃烧机，包括燃烧机本体、风包1和送料机构，送料机构中加料螺杆及加料螺杆送料管穿过风包1连接至燃烧机本体炉膛内，1燃烧机本体内的炉桥11为圆形炉桥，炉桥正面焊接有弧形锯齿除渣刀12，中间连接炉桥转动轴16，弧形锯齿除渣刀12相互之间隔设有炉桥弧形旋风气流孔9。燃烧机还设有防回火机构，防回火机构由送料管防回火进风孔2、燃烧机外套冲料进风孔3、下料斜板冲料进风孔5及送料管穿过风包的结构组成，解决了除渣螺旋风回火问题。送料管穿过风包的结构，可以通过送风降温，避免燃料着火。风包1、燃烧机本体内的底部风道室17和炉膛供氧进风管14内设有传动链条24式除渣装置。传动链条24的一端连接传动链轮Ⅰ20，传动链条24的另一端与传动链轮Ⅱ26相连接，传动链轮Ⅱ26的轴孔与链轮传动电机轴27相连接，炉桥11由炉桥固定螺丝10连接于下端的炉桥转动轴16，炉桥转动轴16下部连接轴承座19，轴承座19固定于轴承座支撑板18上，轴承座19下端联结传动链轮Ⅰ20，轴承座19位于燃烧机底部风道区，链轮上链条经过燃烧机底部进风口至风包1，与风包1内传动电机32上的链轮连接，链轮传动电机轴27上安装链轮传动电机32。炉桥转动轴16上安装有若干散热环形翅片15和挡灰板13。燃烧机本体内炉桥11下还配备有外延式燃烧积灰箱8和积灰箱出渣门7，所述的燃烧机本体外设有燃烧机外套6和燃烧机检修门22，所述的风包1设置有风包检修门35。风包1内的链轮传动电机32固定于活动滑板座29上，活动滑板座29由张紧弹簧螺丝杆33固定。链轮传动电机32由智能控制器设定的排渣间隔时间启动。
燃烧机正常运行时，中压供氧风机30启动，链轮传动电机32由智能控制器设定的排渣间隔时间启动。排渣进行时，一方面，链轮传动电机32启动，链轮传动电机轴27带动传动链轮Ⅱ26，通过传动链条24带动传动链轮Ⅰ20，传动链轮Ⅰ20以固定在轴承座支撑板18上的轴承座19为支撑点转动炉桥转动轴16，通过炉桥固定螺丝10带动炉桥11，其圆形炉桥弧形锯齿刀12旋转，达到对燃烧灰烬结焦前进行粉碎的目的。由炉桥弧形旋风气流孔9形成的龙卷风，使粉碎的物料随烟气火陷进入喷火管口进行再次燃烧。而粉碎后的散渣进入外延积灰箱8，由外延积灰箱出渣门7排出，达到自动除渣。排渣动作期间，因链轮传动电机32固定于活动滑板座29上，活动滑板座29由托板强力支撑，活动滑板座29由张紧弹簧螺丝杆33固定，根据传动链条24除渣时松紧前后滑动，起到缓冲链条松紧作用。另一方面，中压供氧风机30从风包进风孔28向风包1供风，风包1内强风向燃烧机底部进风口25供风，进入燃烧机底部风道室17，再经炉膛供氧进风管14通过炉桥弧形旋风气流孔9进入炉膛供氧，形成龙卷风式的强风，使排渣装置置于供氧风包1、燃烧机底部风道室17、炉膛供氧进风管14之中，起到控温、抗氧化作用。

Claims (9)

1.一种抗结焦生物质颗粒燃烧机，包括燃烧机本体、风包(1)和送料机构，送料机构中加料螺杆及送料管穿过风包(1)连接至燃烧机本体炉膛内，其特征在于：燃烧机本体内的炉桥(11)为圆形炉桥，炉桥正面焊接有弧形锯齿除渣刀(12)，中间连接炉桥转动轴(16)，所述的弧形锯齿除渣刀(12)相互之间隔设有炉桥弧形旋风气流孔(9)。
2.根据权利要求1所述的抗结焦生物质颗粒燃烧机，其特征在于，所述的燃烧机还设有防回火机构。
3.根据权利要求2所述的抗结焦生物质颗粒燃烧机，其特征在于，所述的防回火机构由送料管防回火进风孔(2)、燃烧机外套冲料进风孔(3)、下料斜板冲料进风孔(5)及送料管穿过风包的结构组成，解决了除渣螺旋风回火问题。
4.根据权利要求1所述的抗结焦生物质颗粒燃烧机，其特征在于，所述的风包、燃烧机本体内的底部风道室(17)和炉膛供氧进风管(14)内设有自动除渣装置，所述的自动除渣装置为传动链条(24)。
5.根据权利要求4所述的抗结焦生物质颗粒燃烧机，其特征在于：所述的传动链条(24)的一端连接传动链轮Ⅰ(20)，传动链条(24)的另一端与传动链轮II(26)相连接，传动链轮II(26)的轴孔与链轮传动电机轴(27)相连接，所述的炉桥(11)由炉桥固定螺丝(10)连接于下端的炉桥转动轴(16)，炉桥转动轴(16)下部连接轴承座(19)，轴承座(19)固定于轴承座支撑板(18)上，轴承座(19)下端联结传动链轮Ⅰ(20)，轴承座(19)位于燃烧机底部风道区，链轮上链条经过燃烧机底部进风口至风包(1)，与风包(1)内链轮传动电机(32)上的链轮连接，链轮传动电机(32)安装有链轮传动电机轴(27)。
6.根据权利要求1所述的抗结焦生物质颗粒燃烧机，其特征在于：所述的炉桥转动轴(16)上安装有若干散热环形翅片(15)和挡灰板(13)。
7.根据权利要求1所述的抗结焦生物质颗粒燃烧机，其特征在于：所述的燃烧机本体内炉桥(11)下还配备有外延式燃烧积灰箱(8)和积灰箱出渣门(7)，所述的燃烧机本体外设有燃烧机外套(6)和燃烧机检修门(22)，所述的风包(1)设置有风包检修门(35)。
8.根据权利要求1所述的抗结焦生物质颗粒燃烧机，其特征在于：所述的风包(1)内的链轮传动电机(32)固定于活动滑板座(29)上，活动滑板座(29)由张紧弹簧螺丝杆(33)固定。
9.根据权利要求5所述的抗结焦生物质颗粒燃烧机，其特征在于：所述的链轮传动电机(32)由智能控制器设定的排渣间隔时间启动。
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