CN109630367A - 一种玉米秸秆颗粒发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能源转换技术领域，尤其涉及一种玉米秸秆颗粒发电装置，包括燃烧炉、助燃装置和发电装置。燃烧炉放入玉米秸秆颗粒燃烧，开启电机带着搅动板绕进气管转动，搅拌玉米颗粒同时吹入加热后的空气，齿轮转动带动弹簧旋转，除灰板和吸热板沿着燃烧炉侧壁上下滑动同时产生震动，有效去除灰尘，除灰板下凸有助于积灰和集中秸秆颗粒，在搅动板作用下，燃烧充分热量集中；当吸热板吸收热量传递至热膨胀材料时，热膨胀材料体积发生变化来推动活塞移动，通过控制冷却水的移动来控制活塞的左右移动，活塞上的摇杆带动偏心轮转动，形成机械能输出发电。

Description

一种玉米秸秆颗粒发电装置
技术领域
本发明涉及能源转换技术领域，尤其涉及一种玉米秸秆颗粒发电装置。
背景技术
生物质能直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源。如今化石燃料日益枯竭、环境污染严重、全球气候异常变化等问题使得生物质能越来越受到全球的重视。西方发达国家正在大力研究高效利用生物质能的方式以及生物质发电技术。在我国，生物质能利用方式和生物质气发电技术也处于大力研究的阶段，有着很大的发展空间。
目前国内现有的生物质发电技术以直燃和气化耦合技术为主，直燃技术是将生物质进行一定的预处理措施之后，输送进适合生物质的锅炉中进行燃烧，产出的蒸汽推动蒸汽轮机发电。气化耦合技术是将生物质原料先在气化炉中进行气化生成燃料气，再将燃料气送入锅炉与煤粉共同燃烧产蒸汽发电。这两种技术的工艺流程长，设备多而且复杂，投资成本很高。
因此，为有效利用生物质能源，减少现有生物质发电技术的工艺流程，降低成本，开发一种简洁的发电装置是一项十分有意义的任务。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，以解决现有技术复杂等问题，本发明提出了一种玉米秸秆颗粒发电装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种玉米秸秆颗粒发电装置，包括燃烧炉、助燃装置和发电装置；所述的助燃装置设在燃烧炉内部，助燃装置包括进气管、排烟管、搅动板、电机、齿轮、弹簧、吸热板和除灰板，所述的进气管入口设置在燃烧炉中部，进气管通入空气助燃；所述的排烟管设在燃烧炉上方；所述的搅动板左侧转动连接在进气管口，搅动板可旋转形成搅拌动作，保证玉米秸秆颗粒充分燃烧；所述的电机设在燃烧炉右侧中间位置，为搅动板旋转提供动力来源；所述的齿轮位于搅动板右侧，随搅动板转动而旋转；所述的弹簧位于齿轮纵向右侧，弹簧两端与燃烧炉上下两部分转动连接，齿轮与弹簧啮合，当齿轮转动时带动弹簧旋转，且弹簧产生轻微震动；所述的吸热板与弹簧螺旋连接，吸热板通过滑块滑动连接在燃烧炉右侧侧壁，弹簧旋转同时吸热板上下滑动，玉米秸秆燃烧后的粉尘等随着弹簧旋转震动不会依附在吸热板上来降低吸热板功效；所述的除灰板设置在搅动板下方，除灰板分布落灰孔落灰，除灰板下凸有助于玉米颗粒集中燃烧，搅动板转动时加快去除燃烧灰烬；弹簧旋转时，吸热板上下移动并轻微震动，余灰易震落；所述的发电装置包括气缸、热膨胀材料、冷却管、冷却水管、偏心轮、活塞和摇杆，所述的气缸设置在燃烧炉右侧上部，包裹吸热板；所述的热膨胀材料置于气缸内；所述的冷却管穿过热膨胀材料形成冷却水通道；所述的活塞内置于气缸内，活塞纵向开两个过水孔，当活塞运行到左右极限位置时，冷却水通过过水孔流通；所述的摇杆铰接在活塞右端面；所述的偏心轮内置于气缸右侧内部，偏心轮与摇杆右端铰接在一起；所述的冷却水管与气缸连接，通过冷却管和过水孔流通冷却水；当吸热板吸收热量传递至热膨胀材料时，导致其体积发生变化，热膨胀材料膨胀推动活塞向右移动，活塞上的摇杆带动偏心轮转动，形成机械能输出，活塞右移后，冷却管接通通入冷却水，热膨胀材料收缩，活塞向左边移动，摇杆向左边拉动偏心轮，当活塞移到最左边时，左边的冷却管被活塞堵塞，右边的冷却管通入冷却水，热膨胀材料左侧膨胀右侧收缩，活塞向右移动，通过摇杆带动偏心轮转动，形成一个来回。
优选的，所述的搅动板为中空板，搅动板上下表面均匀密布通气孔，所述的通气孔直径上窄下宽，且通气孔自左到右直径变大，搅动板左侧与进气管入口处接通，进气后从通气孔排出，由于通气孔设置，可使气体平稳喷出，增加助燃效果。
优选的，所述的弹簧为中空弹簧，弹簧与燃烧炉底部连接处设有入气孔，该入气孔由进气管提供气体来源，弹簧与吸热板螺旋连接区域表面开有气孔，通入空气可除去吸热板上的灰尘，提高热效率，通入空气增加燃烧炉内氧气，增加燃烧效果。
优选的，所述的排烟管为双层内壁，进气管螺旋缠绕在排烟管夹层内，通过排烟管热气来预热进气管中的空气，降低燃烧炉内的热损耗。
优选的，两个所述的叶轮设置在弹簧左侧且与弹簧啮合，两个叶轮固定在燃烧炉底部，两片叶轮之间通过链条连接，当搅动板搅拌秸秆颗粒时，通过搅动板带动弹簧旋转，叶轮随弹簧旋转而转动，叶轮转动时可以清除在燃烧炉底部余灰，增加燃烧炉底部空间，加强空气流通性，提高燃烧效率，叶轮转动的同时形成的气流吹向除灰板，可降低除灰板堵孔风险。
优选的，所述的除灰板为曲面板，除灰板曲面形状有助于燃烧灰尘集中处理，曲面板将玉米秸秆颗粒集中在燃烧炉中部，集中燃烧产生热量。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种玉米秸秆颗粒发电装置，电机带动搅动板转动，对秸秆颗粒搅拌并提供充足氧气，通过齿轮、弹簧和叶轮各自的相互啮合，实现联动，一方面实现容易清除燃烧后的灰烬，另一方面可以去除吸热板等物体上的灰尘，提高热传导效率。
2.本发明所述的一种玉米秸秆颗粒发电装置，当吸热板吸收热量传递至热膨胀材料时，热膨胀材料体积发生变化来推动活塞移动，通过控制冷却水的移动来控制活塞的左右移动，活塞上的摇杆带动偏心轮转动，形成机械能输出发电，结构简单，制造成本低。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的主视图；
图2是图1中A处放大图；
图中：燃烧炉1、助燃装置2、发电装置3、进气管4、排烟管5、搅动板6、电机7、齿轮8、弹簧9、吸热板10、除灰板11、叶轮12、滑块13、落灰孔14、气缸15、热膨胀材料16、冷却管17、冷却水管18、偏心轮19、活塞20、摇杆21、过水孔22、通气孔23、入气孔、链条25。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图2所示，本发明所述的一种玉米秸秆颗粒发电装置，包括燃烧炉1、助燃装置2和发电装置3；所述的助燃装置2设在燃烧炉1内部，助燃装置2包括进气管4、排烟管5、搅动板6、电机7、齿轮8、弹簧9、吸热板10和除灰板11，所述的进气管4入口设置在燃烧炉1中部，进气管4通入空气助燃；所述的排烟管5设在燃烧炉1上方；所述的搅动板6左侧转动连接在进气管4口，搅动板6可旋转形成搅拌动作，保证玉米秸秆颗粒充分燃烧；所述的电机7设在燃烧炉1右侧中间位置，为搅动板6旋转提供动力来源；所述的齿轮8位于搅动板6右侧，随搅动板6转动而旋转；所述的弹簧9位于齿轮8纵向右侧，弹簧9两端与燃烧炉1上下两部分转动连接，齿轮8与弹簧9啮合，当齿轮8转动时带动弹簧9旋转，且弹簧9产生轻微震动；所述的吸热板10与弹簧9螺旋连接，吸热板10通过滑块13滑动连接在燃烧炉1右侧侧壁，弹簧9旋转同时吸热板10上下滑动，玉米秸秆燃烧后的粉尘等随着弹簧9旋转震动不会依附在吸热板10上来降低吸热板10功效；所述的除灰板11设置在搅动板6下方，除灰板11向下凸出且分布落灰孔14落灰，除灰板11下凸有助于玉米颗粒集中燃烧，搅动板6转动时加快去除燃烧灰烬；弹簧9旋转时，吸热板10上下移动并轻微震动，余灰易震落；所述的发电装置3包括气缸15、热膨胀材料16、冷却管17、冷却水管18、偏心轮19、活塞20和摇杆21，所述的气缸15设置在燃烧炉1右侧上部，包裹吸热板10；所述的热膨胀材料16置于气缸15内；所述的冷却管17穿过热膨胀材料16形成冷却水通道；所述的活塞20内置于气缸15内，活塞20纵向开两个过水孔22，当活塞20运行到左右极限位置时，冷却水通过过水孔22流通；所述的摇杆21铰接在活塞20右端面；所述的偏心轮19内置于气缸15右侧内部，偏心轮19与摇杆21右端铰接在一起；所述的冷却水管18与气缸15连接，通过冷却管17和过水孔22流通冷却水；当吸热板10吸收热量传递至热膨胀材料16时，导致其体积发生变化，热膨胀材料16膨胀推动活塞20向右移动，活塞20上的摇杆21带动偏心轮19转动，形成机械能输出，活塞20右移后，冷却管17接通通入冷却水，热膨胀材料16收缩，活塞20向左边移动，摇杆21向左边拉动偏心轮19，当活塞20移到最左边时，左边的冷却管17被活塞20堵塞，右边的冷却管17通入冷却水，热膨胀材料16左侧膨胀右侧收缩，活塞20向右移动，通过摇杆21带动偏心轮19转动，形成一个来回。
作为本发明的一种具体实施方式，所述的搅动板6为中空板，搅动板6上下表面均匀密布通气孔23，所述的通气孔23直径上窄下宽，且通气孔23自左到右直径变大，搅动板6左侧与进气管4入口处接通，进气后从通气孔23排出，由于通气孔23设置，可使气体平稳喷出，增加助燃效果。
作为本发明的一种具体实施方式，所述的弹簧9为中空弹簧9，弹簧9与燃烧炉1底部连接处设有入气孔，该入气孔由进气管4提供气体来源，弹簧9与吸热板10螺旋连接区域表面开有气孔25，通入空气可除去吸热板10上的灰尘，提高热效率，通入空气增加燃烧炉1内氧气，增加燃烧效果。
作为本发明的一种具体实施方式，所述的排烟管5为双层内壁，进气管4螺旋缠绕在排烟管5夹层内，通过排烟管5热气来预热进气管4中的空气，降低燃烧炉1内的热损耗。
作为本发明的一种具体实施方式，两个所述的叶轮12设置在弹簧9左侧且与弹簧9啮合，两个叶轮12固定在燃烧炉1底部，两片叶轮12之间通过链条25连接，当搅动板6搅拌秸秆颗粒时，通过搅动板6带动弹簧9旋转，叶轮12随弹簧9旋转而转动，叶轮12转动时可以清除在燃烧炉1底部余灰，增加燃烧炉1底部空间，加强空气流通性，提高燃烧效率，叶轮12转动的同时形成的气流吹向除灰板11，可降低除灰板11堵孔风险。
作为本发明的一种具体实施方式，所述的除灰板11为曲面板，除灰板11曲面形状有助于燃烧灰尘集中处理，曲面板11将玉米秸秆颗粒集中在燃烧炉1中部，集中燃烧产生热量。
工作时，将玉米秸秆颗粒放入燃烧炉1内燃烧，开启电机7，搅动板6开始绕进气管4转动，搅拌玉米颗粒的同时吹入加热后的空气，齿轮8转动带动弹簧9旋转，除灰板11和吸热板10沿着燃烧炉1侧壁上下滑动同时产生轻微震动，有效去除灰尘，除灰板11下凸造型有助于积灰和集中秸秆颗粒，在搅动板6作用下，燃烧充分热量集中；当吸热板10吸收热量传递至热膨胀材料16时，导致其体积发生变化，热膨胀材料16膨胀推动活塞20向右移动，活塞20上的摇杆21带动偏心轮19转动，形成机械能输出，活塞20右移后，冷却管17接通通入冷却水，热膨胀材料16收缩，活塞20向左边移动，摇杆21向左边拉动偏心轮19，当活塞20移到最左边时，左边的冷却管17被活塞20堵塞，右边的冷却管17通入冷却水，热膨胀材料16左侧膨胀右侧收缩，活塞20向右移动，通过摇杆21带动偏心轮19转动，形成一个来回。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种玉米秸秆颗粒发电装置，其特征在于：包括燃烧炉(1)、助燃装置(2)和发电装置(3)，所述的助燃装置(2)设在燃烧炉(1)内部，助燃装置(2)包括进气管(4)、排烟管(5)、搅动板(6)、电机(7)、齿轮(8)、弹簧(9)、吸热板(10)、除灰板(11)和叶轮(12)，所述的进气管(4)入口设置在燃烧炉(1)中部，进气管(4)通入空气助燃；所述的排烟管(5)设在燃烧炉(1)上方；所述的搅动板(6)左侧转动连接在进气管(4)口，搅动板(6)可旋转；所述的电机(7)设在燃烧炉(1)右侧中间位置，带动搅动板(6)旋转；所述的齿轮(8)位于搅动板(6)右侧，随搅动板(6)转动而旋转；所述的弹簧(9)位于齿轮(8)纵向右侧，弹簧(9)上下与燃烧炉(1)转动连接，齿轮(8)转动带动弹簧(9)旋转；所述的吸热板(10)与弹簧(9)螺旋连接，通过滑块(13)将吸热板(10)滑动连接在燃烧炉(1)右侧侧壁；所述的除灰板(11)设置在搅动板(6)下方，除灰板(11)分布落灰孔(14)落灰；弹簧(9)旋转时，吸热板(10)上下移动；所述的发电装置(3)包括气缸(15)、热膨胀材料(16)、冷却管(17)、冷却水管(18)、偏心轮(19)、活塞(20)和摇杆(21)，所述的气缸(15)设置在燃烧炉(1)右侧上部，包裹吸热板(10)；所述的热膨胀材料(16)置于气缸(15)内；所述的冷却管(17)穿过热膨胀材料(16)形成冷却水通道；所述的活塞(20)内置于气缸(15)内，活塞(20)纵向开两个过水孔(22)，当活塞(20)运行到左右极限位置时，冷却水通过过水孔(22)流通；所述的摇杆(21)铰接在活塞(20)右端面；所述的偏心轮(19)内置于气缸(15)右侧内部，偏心轮(19)与摇杆(21)右端铰接在一起；所述的冷却水管(18)与气缸(15)连接，通过冷却管(17)和过水孔(22)流通冷却水。
2.根据权利要求1所述的一种玉米秸秆颗粒发电装置，其特征在于：所述的搅动板(6)为中空板，搅动板(6)上下表面均匀密布通气孔(23)，所述的通气孔(23)直径上窄下宽，通气孔(23)自左到右直径变大。
3.根据权利要求1所述的一种玉米秸秆颗粒发电装置，其特征在于：所述的弹簧(9)为中空弹簧(9)，弹簧(9)与燃烧炉(1)底部连接处设有入气孔(24)，弹簧(9)与吸热板(10)螺旋连接区域表面开有气孔。
4.根据权利要求1所述的一种玉米秸秆颗粒发电装置，其特征在于：所述的排烟管(5)为双层内壁，所述的进气管(4)螺旋缠绕在排烟管(5)夹层内，通过排烟管(5)热气来预热进气管(4)，降低热损耗。
5.根据权利要求1所述的一种玉米秸秆颗粒发电装置，其特征在于：两个所述的叶轮(12)设置在弹簧(9)左侧且与弹簧(9)啮合，两个叶轮(12)固定在燃烧炉(1)底部，两片叶轮(12)之间通过链条(25)连接，当弹簧(9)旋转时带动叶轮(12)转动，叶轮(12)转动时可以清除在燃烧炉(1)底部余灰，并可降低除灰板(11)堵孔风险。
6.根据权利要求1所述的一种玉米秸秆颗粒发电装置，其特征在于：所述的除灰板(11)为曲面板，除灰板(11)曲面形状有助于燃烧灰尘集中处理。
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