CN108239558B - 一种生物质流化床气化炉循环进料装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于进料装置领域，提供了一种生物质流化床气化炉循环进料装置，包括进料管、加料斗、进料推送油缸装置、循环式加料装置，循环式加料装置包括加料筒、传输装置和动力装置，多个所述加料筒并排设置安装于传输装置上，所述传输装置与动力装置连接，所述动力装置带动传输装置上的加料筒往复循环运动，加料斗的底部出口正对加料筒的入料口，进料推送油缸装置和进料管分别位于循环式加料装置的两侧面，进料推送油缸装置的活塞杆能够伸入加料筒内，加料筒的另一端口与进料筒的一端连通，进料筒的另一端与生物质燃料气体发生炉连通。本发明解决了给料机的密封问题，同时提高了生物质流化床气化炉对生物质原料的适用性。

Description

一种生物质流化床气化炉循环进料装置

技术领域

本发明涉及一种进料装置，尤其涉及一种生物质流化床气化炉循环进料装置。

背景技术

随着人们对环境保护越来越重视，国家政策对环境保护的要求也越来越高，生物质作为一种可再生能源能减少环境污染和资源浪费，越来越受到重视。为了鼓励加强生物质的综合利用，已经寻求出了多种利用途径，其中生物质应用的一个重要领域就是生物质气化，流化床气化是一种主要的生物质气化技术，其主要利用装置是流化床设备，但是生物质的种类多、密度低、着火点低、易缠绕等特性，其原料给料装置始终存在着缺陷，最主要的就是给料机密封问题，它是困扰生物质入炉的主要问题，至今尚未得到有效解决。循环流化床多为正压系统，为了不让炉膛内的气流泄露，就必须切断给料机与外界的连通。通常的做法是用给料关风器进行密封，但是效果较差。也有用螺旋给料器料封装置，来解决了进料密封问题，在不同类型的密封结构以及不同密封长度下，其螺旋给料设备的原料密封结构不尽相同，没有一个统一的结构，对不同原料，其结构也会不同，即使同一种原料也因其颗粒度、密度、湿度等因素的变化而变化，因此，密封效果也不尽理想。现在的流化床装置容量趋向更大,对给料要求也更为严格。因此又引发了一个新问题,那就是如何实现稳定、安全、大的输送量。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种生物质流化床气化炉循环进料装置，该装置解决了给料机的密封问题，同时提高了生物质流化床气化炉对生物质原料的适用性。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种生物质流化床气化炉循环进料装置，包括进料管、加料斗、进料推送油缸装置、循环式加料装置；

所述循环式加料装置包括加料筒、传输装置和动力装置，多个所述加料筒并排设置安装于传输装置上，所述传输装置与动力装置连接，所述动力装置带动传输装置上的加料筒往复循环运动，所述加料筒的顶侧面开设有入料口，两端面贯通，所述循环式加料装置的两侧设有用于阻挡加料筒中的燃料从两端口泄漏的挡料板；

所述加料斗位于所述循环式加料装置的上方，所述多个加料筒能够在传输装置的带动下依次经过加料斗的底部出口；

所述进料推送油缸装置和进料管分别位于循环式加料装置的两侧面，且位于同一条直线上，所述进料推送油缸装置的活塞杆上设有进料推压头，加料筒经过加料斗的下方后能够到达进料推送油缸装置和进料管之间的空间，且轴线与进料推送油缸装置、进料管位于同一条直线上，所述进料推送油缸装置的活塞杆能够穿过一边挡料板上的导向孔和加料筒的一端口伸入加料筒内，所述加料筒的另一端口通过另一个挡料板上的导向孔与进料筒的一端连通，所述进料筒的另一端与生物质燃料气体发生炉连通。

优选地，还包括控制系统，所述挡料板包括第一挡料板和第二挡料板，所述第一挡料板位于进料推送油缸装置和传输装置之间，所述第二挡料板位于进料筒和传输装置之间；

所述加料筒的两端设有第一位置传感器磁体，所述第一挡料板和第二挡料板的导向孔上方均设有第一位置传感器，所述动力装置、第一位置传感器和第一位置传感器磁体均与控制系统电连接，所述控制系统通过控制动力装置控制加料筒往复运动的速度，加料筒经过加料斗的底部出口下方后，控制系统控制加料筒继续前进，运动到导向孔处时，第一位置传感器和第一位置传感器磁体发送信号给控制系统，所述控制系统控制动力装置停止工作，当进料推送油缸装置将加料筒中燃料推入进料筒中并复位后，控制系统控制动力装置继续工作，如此往复循环。

优选地，所述第一挡料板和第二挡料板的导向孔处均设有第二位置传感器，所述进料推压头上设有第二位置传感器磁铁，所述第二位置传感器和第二位置传感器磁铁均与控制系统电连接，当第一位置传感器和第一位置传感器磁体发送信号给控制系统，控制系统控制动力装置停止工作时，所述控制系统控制进料推送油缸装置工作，进料推压头伸入加料筒内，运动到第二挡料板上的导向孔处时，第二挡料板上的第二位置传感器和第二位置传感器磁铁发送信号给控制系统，所述控制系统控制进料推送油缸装置的活塞杆反向运动，当进料推压头运动到第一挡料板的导向孔处时，第一挡料板上的第二位置传感器和第二位置传感器磁铁发送信号给控制系统，所述控制系统控制进料推送油缸装置的活塞杆停止运动，同时控制动力装置继续工作，如此往复循环。

优选地，所述加料筒为中空圆柱形，所述加料筒上的入料口两侧设有飞边，且左侧的飞边高度小于右侧的飞边高度，使得相邻两个加料筒中右侧加料筒的飞边搭接在左侧加料筒的飞边上。

优选地，所述加料斗底部出口同时正对四个加料筒。

优选地，所述传输装置包括加料筒连接板、驱动链条、从动链轮、主动链轮、动力输入轴、中间支架、轴承座、链条连接板和从动轴；

多个所述驱动链条并排设置，多个所述加料筒连接板并排间隔设置于驱动链条上，并与驱动链条垂直，所述加料筒连接板与驱动链条上的链条连接板连接；

所述中间支架为方形，中间支架的四个顶点处均设有轴承座，其中一个轴承座安装有动力输入轴，其余三个轴承座中均安装有从动轴，所述动力输入轴上设有与驱动链条相同数量的主动链轮，所述从动轴上均设有与驱动链条相同数量的从动链轮，所述主动链轮和从动链轮的均与驱动链条啮合，所述动力输入轴与动力装置的输出轴连接。

优选地，所述驱动链条的数量为2，所述加料筒连接板的两端分别与两个驱动链条上的链条连接板连接。

优选地，所述加料筒的底侧面上固定有加料筒加强支撑板，加料筒加强支撑板的顶端为弧形板，与加料筒的底侧面紧密贴合，加料筒加强支撑板的底部设有加料筒连接螺钉，所述加料筒通过加料筒连接螺钉与加料筒连接板固定连接。

本发明的有益效果：

1.本发明采用链式传输装置和加料筒相结合，通过加料推送油缸将生物质物料连续、定量地推送进流化床气化炉的炉膛内，不仅能减少生物质物料在料斗内搭桥现象的出现，而且避免了炉膛内的气流泄露，切断给料机与外界的连通，解决了给料机的密封问题。

2.本发明与现有技术中的螺旋加料装置比较，本发明的加料装置在输送原料过程中的消耗功率要小，电耗则少。

3.本发明能极大地提高生物质流化床气化炉对生物质原料的适用性，扩大生物质原料的使用范围。

附图说明

图1为本发明所述一种生物质流化床气化炉循环进料装置的结构示意图。

图2为本发明所述一种生物质流化床气化炉循环进料装置的部分结构示意图。

图3为图1的俯视图。

图4为本发明所述一种生物质流化床气化炉循环进料装置的部分结构示意图。

图5为本发明所述进料推送油缸装置的结构示意图。

图6为本发明所述循环式加料装置的结构示意图。

图7为本发明所述加料筒与驱动链条的连接示意图。

图8为本发明所述加料筒的结构示意图。

图9为图7的局部放大示意图。

图10为本发明所述传输装置的结构示意图。

其中：

1.生物质燃料气体发生炉；2.进料管；3.加料斗；4.加料斗支架；5.进料推送油缸；5-1.进料推送油缸；5-2.进料推压头；5-3.第二位置传感器磁铁；6.循环式加料装置；6-1.加料筒；6-1-1.第三位置传感器；6-1-2.飞边；6-1-3.加料筒加强支撑板；6-1-4.加料筒连接螺钉；6-2.第一挡料板；6-3.第二挡料板；6-4.第一位置传感器；6-5.第二位置传感器；6-6.传输装置；6-6-1.加料筒连接板；6-6-2.驱动链条；6-6-3.从动链轮；6-6-4.主动链轮；6-6-5.动力输入轴；6-6-6.中间支架；6-6-7.轴承座；6-6-8.链条连接板；6-6-9.从动轴；6-7.进料推送油缸连接支架；6-8.电机支架；6-9.伺服电机；6-10.链式加料装置连接杆；6-11.链式加料装置支撑支架；7.循环式加料装置支架。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所示，本发明所述的一种生物质流化床气化炉循环进料装置，包括进料管2、加料斗3、进料推送油缸装置5、循环式加料装置6、循环式加料装置支架7和控制系统。

如图6所示，循环式加料装置6包括加料筒6-1、传输装置6-6、动力装置、第一挡料板6-2、第二挡料板6-3，本实施例中，如图10所示，传输装置6-6采用链式传输装置，包括加料筒连接板6-6-1、驱动链条6-6-2、从动链轮6-6-3、主动链轮6-6-4、动力输入轴6-6-5、中间支架6-6-6、轴承座6-6-7、链条连接板6-6-8和从动轴6-6-9，两条驱动链条6-6-2并排设置，多个加料筒连接板6-6-1并排间隔设置于驱动链条6-6-2上，并与驱动链条6-6-2垂直，加料筒连接板6-6-1的两端分别与两个驱动链条6-6-2上的链条连接板6-6-8连接；中间支架6-6-6为方形，中间支架6-6-6的四个顶点处均设有轴承座6-6-7，本实施例中，四个轴承座6-6-7上下左右均相互对称，其中一个轴承座6-6-7安装有动力输入轴6-6-5，其余三个轴承座6-6-7中均安装有从动轴6-6-9，动力输入轴6-6-5上通过键连接设有两个主动链轮6-6-4，从动轴6-6-9上通过键连接均设有两个从动链轮6-6-3，主动链轮6-6-4和从动链轮6-6-3的均与驱动链条6-6-2啮合，动力输入轴6-6-5与动力装置的输出轴连接，本实施例中，如图6所示，动力装置为伺服电机6-9，伺服电机6-9通过螺纹连接安装在电机支架6-8上，电机支架6-8通过螺纹连接安装在链式加料装置支撑支架6-11上，伺服电机6-9通过联轴器将动力传递到动力输入轴6-6-5上，从而带动链传动。如图6所示，两根链式加料装置连接杆6-10垂直于中间支架6-6-6并伸入中间支架6-6-6内，链式加料装置连接杆6-10的两端经螺纹连接安装在链式加料装置支撑支架6-11上。

如图7和图8所示，加料筒6-1为中空圆柱形，加料筒6-1的顶侧面开设有入料口，两端面贯通，加料筒6-1的底侧面上固定有加料筒加强支撑板6-1-3，加料筒加强支撑板6-1-3的顶端为弧形板，与加料筒6-1的底侧面紧密贴合，加料筒加强支撑板6-1-3的底部设有加料筒连接螺钉6-1-4，加料筒6-1通过加料筒连接螺钉6-1-4与加料筒连接板6-6-1固定连接。如图9所示，加料筒6-1上的入料口两侧设有飞边6-1-2，且左侧的飞边6-1-2高度小于右侧的飞边6-1-2高度，使得相邻两个加料筒6-1中右侧加料筒6-1的飞边6-1-2搭接在左侧加料筒6-1的飞边6-1-2上，可以起到防止生物质料掉落的作用。

如图2和图4所示，进料推送油缸装置5和进料管2分别位于循环式加料装置6的两侧面，且位于同一条直线上，进料推送油缸5通过螺纹连接安装在进料推送油缸连接支架6-7上，如图6所示，第一挡料板6-2位于进料推送油缸装置5和传输装置6-6之间，所述第二挡料板6-3位于进料筒2和传输装置6-6之间；第一挡料板6-2和第二挡料板6-3分别安装于链式加料装置连接杆6-10上并通过螺纹连接与中间支架6-6-6相连接，既起到支撑链的作用，还起到阻挡加料筒6-1中的燃料从两端口泄漏的作用。第一挡料板6-2和第二挡料板6-3均设有导向孔，起到了让进料推送油缸5-1进料导向和定位作用。

如图1和图3所示，加料斗4安装在加料斗支架3上，加料斗3位于所述循环式加料装置6的上方，多个加料筒6-1能够在传输装置6-6的带动下依次经过加料斗3的底部出口，加料斗3底部出口可同时正对四个加料筒6-1，即加料斗3底部出口长度比连续四个加料筒6-1的入料口形成的长度尺寸略小，加料斗3底部出口宽度尺寸比加料筒6-1的入料口长度尺寸略小，保证运动不干涉，保证生物质燃料能将加料筒装满。如图5所示，进料推送油缸装置5的活塞杆上设有进料推压头5-2，加料筒6-1经过加料斗3的下方后能够到达进料推送油缸装置5和进料管2之间的空间，且轴线与进料推送油缸装置5、进料管2位于同一条直线上，所述进料推送油缸装置5的活塞杆能够穿过一边挡料板上的导向孔和加料筒6-1的一端口伸入加料筒6-1内，所述加料筒6-1的另一端口通过另一个挡料板上的导向孔与进料筒2的一端连通，所述进料筒2的另一端与生物质燃料气体发生炉1连通。

加料筒6-1的两端设有第一位置传感器磁体6-1-1，第一挡料板6-2和第二挡料板6-3的导向孔上方均设有第一位置传感器6-4，第一挡料板6-2和第二挡料板6-3的导向孔处均设有第二位置传感器6-5，所述进料推压头5-2上设有第二位置传感器磁铁5-3，进料推压头5-2套入第一挡料板6-2的导向孔中，调整好位置，第二位置磁铁5-3正对第二位置传感器6-5。伺服电机6-9、第一位置传感器6-4、第一位置传感器磁体6-1-1、第二位置传感器6-5和第二位置传感器磁铁5-3均与控制系统电连接，所述控制系统通过控制动力装置控制加料筒6-1往复运动的速度，加料筒6-1经过加料斗3的底部出口下方后，控制系统控制加料筒6-1继续前进，运动到导向孔处时，第一位置传感器6-4和第一位置传感器磁体6-1-1发送信号给控制系统，控制系统控制伺服电机6-9停止工作，同时控制进料推送油缸装置5工作，进料推压头5-2伸入加料筒6-1内，运动到第二挡料板6-3上的导向孔处时，第二挡料板6-3上的第二位置传感器6-5和第二位置传感器磁铁5-3发送信号给控制系统，所述控制系统控制进料推送油缸装置5的活塞杆反向运动，当进料推压头5-2运动到第一挡料板6-2的导向孔处时，第一挡料板6-2上的第二位置传感器6-5和第二位置传感器磁铁5-3发送信号给控制系统，所述控制系统控制进料推送油缸装置5的活塞杆停止运动，同时控制动力装置继续工作，如此往复循环。

本发明的工作原理：

工作时，控制系统伺服电机6-9工作，带动主动链轮6-6-4转动，主动链轮6-6-4带动驱动链条6-6-2运动，已装满生物质燃料的加料筒6-1随之运动，当加料筒6-1运动到第一位置传感器6-4处时，第一位置传感器6-4感受到加料筒6-1上的第一位置传感器磁体6-1-1的信号后，第一位置传感器6-4和第一位置传感器磁体6-1-1发送信号给控制系统，控制系统伺服电机6-9停止运转。同时控制进料推送油缸装置5工作，进料推压头5-2将正对着的加料筒6-1中的物料推入进料管2内，当进料推压头5-2运动到第二挡料板6-3上的导向孔处时，第二挡料板6-3上的第二位置传感器6-5和第二位置传感器磁铁5-3发送信号给控制系统，所述控制系统控制进料推送油缸装置5的活塞杆反向运动，当进料推压头5-2运动到第一挡料板6-2的导向孔处时，第一挡料板6-2上的第二位置传感器6-5和第二位置传感器磁铁5-3发送信号给控制系统，所述控制系统控制进料推送油缸装置5的活塞杆停止运动，同时控制动力装置继续工作，如此往复循环。

在生物质流化床气化炉循环进料装置中，进料管2的长度为加料筒6-1长度的2.5～3倍，刚开始工作时，进料推压头5-2要先推压3～4筒物料，才能正常加料，随着推压头5-2不断将物料推入进料管2内，进料管2将被物料所充满，并且在摩擦力作用下压实，后面的物料将推着前面的物料向前运动，起到加料的作用，与此同时，由于进料管2中被密实的物料填充满，将起到密封的作用，防止反应炉中的气体溢出。

由于加料筒6-1的容积一定，每次推入进料管的物料的量是一定的，因此，采用该方式进料可实现定量加料。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种生物质流化床气化炉循环进料装置，其特征在于，包括进料管(2)、加料斗(3)、进料推送油缸装置(5)、循环式加料装置(6)；

所述循环式加料装置(6)包括加料筒(6-1)、传输装置(6-6)和动力装置，多个所述加料筒(6-1)并排设置安装于传输装置(6-6)上，所述传输装置(6-6)与动力装置连接，所述动力装置带动传输装置(6-6)上的加料筒(6-1)往复循环运动，所述加料筒(6-1)的顶侧面开设有入料口，两端面贯通，所述循环式加料装置(6)的两侧设有用于阻挡加料筒(6-1)中的燃料从两端口泄漏的挡料板；

所述加料斗(3)位于所述循环式加料装置(6)的上方，所述多个加料筒(6-1)能够在传输装置(6-6)的带动下依次经过加料斗(3)的底部出口；

所述进料推送油缸装置(5)和进料管(2)分别位于循环式加料装置(6)的两侧面，且位于同一条直线上，所述进料推送油缸装置(5)的活塞杆上设有进料推压头(5-2)，加料筒(6-1)经过加料斗(3)的下方后能够到达进料推送油缸装置(5)和进料管(2)之间的空间，且轴线与进料推送油缸装置(5)、进料管(2)位于同一条直线上，所述进料推送油缸装置(5)的活塞杆能够穿过一边挡料板上的导向孔和加料筒(6-1)的一端口伸入加料筒(6-1)内，所述加料筒(6-1)的另一端口通过另一个挡料板上的导向孔与进料管(2)的一端连通，所述进料管(2)的另一端与生物质燃料气体发生炉(1)连通。

2.根据权利要求1所述的生物质流化床气化炉循环进料装置，其特征在于，还包括控制系统，所述挡料板包括第一挡料板(6-2)和第二挡料板(6-3)，所述第一挡料板(6-2)位于进料推送油缸装置(5)和传输装置(6-6)之间，所述第二挡料板(6-3)位于进料管(2)和传输装置(6-6)之间；

所述加料筒(6-1)的两端设有第一位置传感器磁体(6-1-1)，所述第一挡料板(6-2)和第二挡料板(6-3)的导向孔上方均设有第一位置传感器(6-4)，所述动力装置、第一位置传感器(6-4)和第一位置传感器磁体(6-1-1)均与控制系统电连接，所述控制系统通过控制动力装置控制加料筒(6-1)往复运动的速度，加料筒(6-1)经过加料斗(3)的底部出口下方后，控制系统控制加料筒(6-1)继续前进，运动到导向孔处时，第一位置传感器(6-4)和第一位置传感器磁体(6-1-1)发送信号给控制系统，所述控制系统控制动力装置停止工作，当进料推送油缸装置(5)将加料筒(6-1)中燃料推入进料管(2)中并复位后，控制系统控制动力装置继续工作，如此往复循环。

3.根据权利要求2所述的生物质流化床气化炉循环进料装置，其特征在于，所述第一挡料板(6-2)和第二挡料板(6-3)的导向孔处均设有第二位置传感器(6-5)，所述进料推压头(5-2)上设有第二位置传感器磁铁(5-3)，所述第二位置传感器(6-5)和第二位置传感器磁铁(5-3)均与控制系统电连接，当第一位置传感器(6-4)和第一位置传感器磁体(6-1-1)发送信号给控制系统，控制系统控制动力装置停止工作时，所述控制系统控制进料推送油缸装置(5)工作，进料推压头(5-2)伸入加料筒(6-1)内，运动到第二挡料板(6-3)上的导向孔处时，第二挡料板(6-3)上的第二位置传感器(6-5)和第二位置传感器磁铁(5-3)发送信号给控制系统，所述控制系统控制进料推送油缸装置(5)的活塞杆反向运动，当进料推压头(5-2)运动到第一挡料板(6-2)的导向孔处时，第一挡料板(6-2)上的第二位置传感器(6-5)和第二位置传感器磁铁(5-3)发送信号给控制系统，所述控制系统控制进料推送油缸装置(5)的活塞杆停止运动，同时控制动力装置继续工作，如此往复循环。

4.根据权利要求1所述的生物质流化床气化炉循环进料装置，其特征在于，所述加料筒(6-1)为中空圆柱形，所述加料筒(6-1)上的入料口两侧设有飞边(6-1-2)，且左侧的飞边(6-1-2)高度小于右侧的飞边(6-1-2)高度，使得相邻两个加料筒(6-1)中右侧加料筒(6-1)的飞边(6-1-2)搭接在左侧加料筒(6-1)的飞边(6-1-2)上。

5.根据权利要求1所述的生物质流化床气化炉循环进料装置，其特征在于，所述加料斗(3)底部出口同时正对四个加料筒(6-1)。

6.根据权利要求1所述的生物质流化床气化炉循环进料装置，其特征在于，所述传输装置(6-6)包括加料筒连接板(6-6-1)、驱动链条(6-6-2)、从动链轮(6-6-3)、主动链轮(6-6-4)、动力输入轴(6-6-5)、中间支架(6-6-6)、轴承座(6-6-7)、链条连接板(6-6-8)和从动轴(6-6-9)；

多个所述驱动链条(6-6-2)并排设置，多个所述加料筒连接板(6-6-1)并排间隔设置于驱动链条(6-6-2)上，并与驱动链条(6-6-2)垂直，所述加料筒连接板(6-6-1)与驱动链条(6-6-2)上的链条连接板(6-6-8)连接；

所述中间支架(6-6-6)为方形，中间支架(6-6-6)的四个顶点处均设有轴承座(6-6-7)，其中一个轴承座(6-6-7)安装有动力输入轴(6-6-5)，其余三个轴承座(6-6-7)中均安装有从动轴(6-6-9)，所述动力输入轴(6-6-5)上设有与驱动链条(6-6-2)相同数量的主动链轮(6-6-4)，所述从动轴(6-6-9)上均设有与驱动链条(6-6-2)相同数量的从动链轮(6-6-3)，所述主动链轮(6-6-4)和从动链轮(6-6-3)的均与驱动链条(6-6-2)啮合，所述动力输入轴(6-6-5)与动力装置的输出轴连接。

7.根据权利要求6所述的生物质流化床气化炉循环进料装置，其特征在于，所述驱动链条(6-6-2)的数量为2，所述加料筒连接板(6-6-1)的两端分别与两个驱动链条(6-6-2)上的链条连接板(6-6-8)连接。

8.根据权利要求4所述的生物质流化床气化炉循环进料装置，其特征在于，所述加料筒(6-1)的底侧面上固定有加料筒加强支撑板(6-1-3)，加料筒加强支撑板(6-1-3)的顶端为弧形板，与加料筒(6-1)的底侧面紧密贴合，加料筒加强支撑板(6-1-3)的底部设有加料筒连接螺钉(6-1-4)，所述加料筒(6-1)通过加料筒连接螺钉(6-1-4)与加料筒连接板(6-6-1)固定连接。