CN110056896B - 一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机及燃烧控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机及燃烧控制方法，包括有机架以及安装在机架内部的燃料仓、鼓风机和送料驱动电机，送料驱动电机的输出轴上可拆卸连接有送料螺杆，送料驱动电机的右侧区域设置有燃料输送管壳，送料螺杆安装在燃料输送管壳内，机架的右侧外壁上配合安装有炉膛装置，炉膛装置包括有炉膛外管以及安装在炉膛外管内部的炉膛本体，炉膛外管的内部安装有炉膛本体，炉膛本体的内部安装有排渣装置，炉膛外管的外壁上安装有若干个敲打除渣装置。工作时控制电磁铁芯间断式供电，从而通过敲打轴来带动敲打推板上下移动，使排渣螺杆外壁上和炉膛本体内壁上的的结焦在振动力的作用下而松动脱落，操作简单，无需人工进行除焦。

Description

一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机及燃烧控制方法

技术领域

本发明涉及燃烧设备技术领域，尤其是涉及一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机及燃烧控制方法。

背景技术

目前，为了应对日益突出能源危机、严峻的环境污染和气候变化现实，世界各国高度重视生物质能源的开发利用。在西方一些发达国家，生物质能源已经普遍利用。在国内，随着经济发展和能源需求量的不断增大，发展生物质能源，提高生物质能源在能源结构中的比例，是大势所趋。我国也正在大力推动生物质能源产业的发展，并出台了相关的鼓励扶持政策。

生物质燃料作为新型燃料被广泛用于取暖、热水、工业干燥等领域，中国发明专利申请号为：CN201710317542.5，发明名称为：一种管式炉膛生物质燃烧机于2017年09月08日公开了一种紧凑型防结焦喷嘴式生物质燃烧机，主要包括前部可更换套筒喷嘴、后部供料综合装置及底部配风辅助综合装置；主体采用双层套筒结构，其中内套筒用于气化燃烧、外套筒用于鼓风冷却保护。本发明提供的燃烧设备采用经济高效的旋转驳火清灰装置、结合三级多向立体式配风的喷嘴式结构设计，具有较强的环境及工况适用性、实用性，是一种清洁高效，节能环保、运行稳定、操作简便、防结焦且燃料适用性广泛的生物质热能应用技术，将为我国新型城镇化、农业现代化及各种中小型燃煤锅炉清洁能源改造提供可行的推广方案，预期能够带来显著的经济、社会效益。但是在具体的实践中仍存在如下几个问题：(1)因为仅设计有一根排渣破渣螺杆，工作时只能将炉膛内的灰渣输送出来，虽然可以有效防止灰渣烧结成大块大块的，但是由于燃料高温膨胀，燃料灰烬容易在炉膛的内壁和排渣螺杆的外壁上形成结焦，而现有的排渣螺杆却无法对炉膛的内壁和排渣螺杆的外壁上形成结焦进行清除，这导致使用一段时间后，排渣螺杆和炉膛的内壁上的结焦越积越厚，需要人工对排渣螺杆的外壁和炉膛的内壁上的结焦进行清理，导致操作较麻烦，耗费更多的人工成本；(2)因为回火保护装置仅仅适用于在没有停电或停机的情况，而在特殊情况下炉膛内停电或停机需要灭火时却无法灭火，这有可能导致整个燃料仓起火，从而引发火灾，具有一定的安全风险；(3)燃料仓内的物料在工作时是依靠重力掉落至接料仓内，而对于体积相对较大一些的燃料或者说一些易结块的燃料，使用时极易卡死在燃料仓的出口处，从而造成堵塞，这样就会使得物料断供，需要人工进行疏通，这样不仅会耗费较多的人力和物力，还会造成火力的断供；(4)燃烧机的火力供给锅炉使用后，剩余的烟气一般直接排放到空气中，由于烟气本身含有大量的热量，直接排放出去，造成大量的热量浪费了，而鼓风机在使用时，是直接抽取空气的，由于空气的温度相对较低，空气送入炉膛后，也需要对这部分空气进行加热，从而影响燃料的燃烧效率。

对于上述问题(1)，中国发明专利申请号为201520376062.2于2016年1月20日公开了一种新型管式炉膛生物质燃烧机。由管式炉膛生物质燃烧机和过热保护装置、断电回火保护装置、排渣破渣螺杆、可拆卸的料杆组成，所述的料斗上部设有水箱，水箱底部出水管上设有断电时打开的电子水阀，所述的管式炉膛生物质燃烧机炉膛内设有热电偶，所述的热电偶通过信号线连接到设置在料斗下方的过热保护装置。该方案通过设置两根排灰螺杆，虽然可以较快的排出炉膛内的灰渣，但是还是无法对排渣螺杆的外壁和炉膛的内壁上的结焦进行清理。

对于上述问题(2)，中国发明专利申请号为CN201520376062.2于2016年01月20日公开了一种新型管式炉膛生物质燃烧机。由管式炉膛生物质燃烧机和过热保护装置、断电回火保护装置、排渣破渣螺杆、可拆卸的料杆组成，所述的料斗上部设有水箱，水箱底部出水管上设有断电时打开的电子水阀，所述的管式炉膛生物质燃烧机炉膛内设有热电偶，所述的热电偶通过信号线连接到设置在料斗下方的过热保护装置。本发明解决了因为需要放料而无法清空料斗中余料的问题，保证所烘烤的物料不被烤坏的同时保证了安全生产，防止了火情的发生，但是该过热保护装置是通过控制水阀喷水，将火进行扑灭，但是对于生物燃烧机，由于内部设置有多个电气部件，通过喷水的处理的话，容易导致水进入到电气部件内，从而导致短路事故的发生，并且送料螺杆浸水后也容易生锈，影响整个生物燃烧机的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种结构简单、设计合理、热效率高、防回火、安全性好、自动上料、排渣和通过振动清除结焦的生物质燃烧机。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，包括有机架以及安装在所述机架内部的燃料仓、鼓风机和送料驱动电机，所述送料驱动电机的输出轴上可拆卸连接有送料螺杆，所述送料驱动电机的右侧区域设置有燃料输送管壳，所述送料螺杆安装在所述燃料输送管壳内，所述机架的右侧外壁上配合安装有炉膛装置，所述炉膛装置包括有炉膛外管以及安装在所述炉膛外管内部的炉膛本体，所述炉膛外管的顶部安装助燃剂压缩罐，所述炉膛本体的内壁上安装有若干个喷嘴，所述炉膛本体的内部设置有燃烧室，所述炉膛本体的内壁上涂有一层耐高温的陶瓷镀层所述炉膛外管的左侧分别安装有排渣驱动电机和点火器；

所述炉膛本体的内部安装有排渣装置，所述排渣装置包括有排渣螺杆以及设置在所述排渣螺杆上的螺旋式凸起，所述排渣驱动电机的输出轴与所述排渣螺杆可拆卸连接在一起，所述排渣螺杆、螺旋式凸起的外壁上均涂有一层耐高温的陶瓷镀层，所述排渣螺杆为空心结构；

所述炉膛外管的外壁上安装有若干个敲打除渣装置，所述敲打除渣装置包括有电磁铁芯以及嵌入在所述电磁铁芯的内部的电磁铁推杆，所述电磁铁推杆的顶部与所述电磁铁芯之间安装有压缩弹簧，所述电磁铁推杆的底部连接有敲打轴，所述敲打轴的底部连接有敲打推板，所述敲打推板安装在所述燃烧室内；

所述机架的底部安装有支撑架，支撑架上安装有助燃风预热装置，所述助燃风预热装置包括有预热箱体以及分别安装在所述预热箱体的内部的左密封板和右密封板，所述左密封板、右密封板之间设置有散热空腔，所述散热空腔的内部安装有若干根分别与所述左密封板、右密封板连通的散热螺旋管；

所述燃料仓的左侧内壁上安装有防回火装置，所述防回火装置包括有石英砂储存罐以及填充在所述石英砂储存罐内部的石英砂，所述石英砂储存罐位于所述石英砂的顶部安装有直流电机，所述直流电机的输出轴上连接有转轴，所述石英砂储存罐的底部出料口处设置有控制阀，所述控制阀上连接有排砂管，所述燃料仓的外壁上安装有控制盒，所述控制盒的内部分别设置有电源和控制板，所述电源为所述控制板提供电能，所述控制板分别与所述直流电机、控制阀电性连接；

所述燃料仓的右侧内壁上安装有燃料防卡死装置，所述燃料防卡死装置包括有支撑座以及嵌入在所述支撑座的内部的升降轴，所述升降轴的内部设置有螺纹孔，所述螺纹孔的内部配合设置有螺杆，所述螺杆的顶部安装有从动齿轮，所述燃料仓的外壁上安装有升降电机，所述升降电机的输出轴上安装有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述升降轴的外壁上焊接有若干根物料翻动杆，所述升降轴的底部设置有尖端。

优选地，上述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其中所述燃料仓的顶部通过合页活动式连接有盖板。

优选地，上述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其中所述支撑架顶部的四个角上均嵌入有高度调节螺杆，所述支撑架底部的四个角上均安装有脚轮。

优选地，上述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其中所述电磁铁芯通过安装座固定在所述炉膛外管上，所述电磁铁推杆嵌入在所述固定螺母内，所述固定螺母的底部安装有滑动式套管，所述敲打轴嵌入在所述滑动式套管内。

优选地，上述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其中所述排渣螺杆的左侧外壁上设置有若干个第二通风孔，所述排渣螺杆的右侧外壁上设置有若干个第三通风孔，所述螺旋式凸起上设置有若干个第四通风孔。

优选地，上述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其中所述机架的内部设置有风箱，所述鼓风机通过送风管与所述风箱进行连通，所述风箱通过防回火管与所述燃料输送管壳进行连通，所述风箱通过助燃管与所述炉膛本体进行连通，所述燃料输送管壳的右端通过下料下放管与燃料延伸管连通。

优选地，上述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其中所述排渣螺杆、燃料延伸管同时嵌入在所述燃烧室内，所述炉膛本体的外壁上分别设置有若干个第一通风孔，所述炉膛本体由耐火水泥制成。

优选地，上述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其中所述预热箱体的左右两侧分别连接有烟气排放管和烟气回流管，所述预热箱体的上下两端分别连接有预热气体出口管和空气入口管，其中所述烟气回流管与锅炉的排烟口进行连通，所述预热气体出口管与鼓风机的进风口连通。

优选地，上述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其中所述燃料仓1的底部设置有接料仓，所述接料仓与所述燃料输送管壳连通，所述接料仓的内部安装有一根热电偶，所述热电偶与所述控制板电性连接。

一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机的燃烧控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

(1)开机：控制鼓风机与排渣驱动电机同时开启60-300s，其中此时鼓风机的工作功率为其额定功率，排渣驱动电机就会带动排渣螺杆旋转，把炉膛本体内的炉渣旋转排出，而鼓风机则可以配合排渣螺杆，将炉膛本体内的炉灰清扫干净；

(2)预进料：控制送料驱动电机持续工作30-100s，送料驱动电机就会带动送料螺杆旋转，从而将燃料仓内的燃料送到炉膛本体内，使炉膛本体内的燃料堆积高度在10-30cm之间，此举目的是堆积燃料，便于点火器进行点火；

(3)点火；控制点火器通电180-300s，同时将鼓风机此时的工作功率降为额定功率的60％，此时点火器就会喷火将炉膛本体内的燃料点燃；

(4)保火：将点火器进行断电，将鼓风机的工作功率调整为额定功率的30％，将送料驱动电机通断间隔比控制在2:11之间，将排渣驱动电机的通断间隔比控制在1:30，其中控制敲打除渣装置每30分钟工作0.2秒，此时不会有大量烟雾排放出来；

(5)空气预热：工作时将锅炉排放出来的烟气接入到预热箱体内，烟气会在散热螺旋管内螺旋式转动，由于烟气本身带有大量热量，这样散热螺旋管就会大量吸收烟气中的热量，释放到散热空腔中，从而对经过散热空腔的空气进行预热，再通过鼓风机抽入到炉膛本体内使用，从而避免直接将冷风抽入到炉膛本体内，通过此过程将空气初步加热到60-120℃；

(6)添加助燃除焦剂：通过助燃剂压缩罐和喷嘴，每10分钟向炉膛本体内喷洒30-80克助燃除焦剂；

(7)调整火力档位：

①小火，将鼓风机的工作功率调整为额定功率的20％-30％，送料驱动电机通断间隔比约为3:17，排渣驱动电机通断间隔比为3:70，敲打除渣装置每30分钟工作0.2-2秒，而升降电机每10分钟正反转各工作5-10秒；

②中火，将鼓风机的工作功率调整为额定功率的40％-60％，送料驱动电机通断间隔比约为1:4，排渣驱动电机通断间隔比为3:50，敲打除渣装置每20分钟工作0.2-2秒，而升降电机每8分钟正反转各工作5-10秒；

③大火，将鼓风机的工作功率调整为额定功率的80％-100％，送料驱动电机通断间隔比约为1:3，排渣驱动电机通断间隔比为1:12，敲打除渣装置每15分钟工作0.2-2秒，而升降电机每5分钟正反转各工作5-10秒；

(8)选择停止/关机，将鼓风机的工作功率保持在额定功率的100％，同时控制送料驱动电机持续工作40-80s，控制排渣驱动电机持续工作200-240s，此举目的是把送料螺杆内剩余的高温燃料送进燃烧室内并排出，防止燃料复燃，从而可以有效避免回火把燃料仓内燃料点燃造成危险；

(9)回火应急处理：在上述步骤(1)至步骤(7)中任一时刻，只要热电偶检测到温度超过60-80℃，热电偶就会向控制板反馈信号，从而控制直流电机和控制阀工作，直流电机就会带动转轴高速旋转，石英砂储存罐内的石英砂在振动作用下就会沿着排砂管流入到接料仓内，将接料仓填满，从而与燃料仓进行隔绝，防止将整个燃料仓点燃，有效的避免停电或突然停机从引发的事故。

本发明具有的优点和有益效果是：

(1)通过设置敲打除渣装置，工作时控制电磁铁芯间断式供电，电磁铁推杆在电磁力和弹簧的作用下就会上下移动，从而通过敲打轴来带动敲打推板上下移动，当敲打推板移动到最底部的时候，敲打推板的下表面就会反复敲打排渣螺杆，使排渣螺杆外壁上的结焦在振动力的作用下而松动脱落，当敲打推板缩回至顶部时，敲打推板的上表面就会反复敲打炉膛的内壁，使炉膛本体内壁上的结焦在振动力的作用下而松动脱落，这克服了现有技术不能对排渣螺杆的外壁和炉膛本体的内壁上的结焦进行清理的技术问题，操作简单，无需人工进行除焦，更好的满足人们的使用需求；

(2)通过在炉膛本体的内壁和排渣螺杆、螺旋式凸起的外壁上涂抹一层耐高温的陶瓷镀层，由于陶瓷镀层的表面非常光滑，相比于现有技术中的铸铁或者不锈钢螺杆，陶瓷镀层更不易粘上燃料灰烬，从而不易形成结焦；

(3)通过设置送料驱动电机和送料螺杆，使得物料可以自动进行输送，另外通过设置排渣驱动电机和排渣螺杆，燃烧过程中产生的灰渣则可以自动排出，鼓风机则可以为燃料燃烧提供氧气，通过控制送料驱动电机和排渣驱动电机的工作时间，从而实现上料和排渣的自动化，整个设备占地面积小，操作更简单；

(4)通过设置助燃风预热装置，工作时将锅炉排放出来的烟气接入到预热箱体内，烟气会在散热螺旋管内螺旋式转动，由于烟气本身带有大量热量，这样散热螺旋管就会大量吸收烟气中的热量，释放到散热空腔中，从而对经过散热空腔的空气进行预热，再通过鼓风机抽入到炉膛本体内使用，由于空气已经经过初步加热，那在炉膛内吸收的热量就会更少，可以节约大量的热量，大幅提高燃料的燃烧效率；

(5)通过设置防回火装置，当由于意外情况导致炉膛本体内的火苗随着燃料的供给方向到达接料仓的时候，接料仓的温度就会大幅上升，这时热电偶就会检测到异常，向控制板反馈信号，从而控制直流电机和控制阀工作，直流电机就会带动转轴高速旋转，石英砂储存罐内的石英砂在振动作用下就会沿着排砂管流入到接料仓内，将接料仓填满，从而与燃料仓进行隔绝，防止将整个燃料仓点燃，有效的避免停电或突然停机从引发的事故，安全性更高；

(6)通过设置燃料防卡死装置，工作时控制升降电机间歇式正反转动一定时间，升降电机就会通过主动齿轮、从动齿轮、螺杆来带动升降轴上下移动，而升降轴在移动的过程中物料翻动杆就会将燃料仓内的物料上下翻动，防止燃料由于结块而卡住，无需通过人工进行处理，可以保证物料供应的连贯性，使用更方便；

(7)通过在排渣螺杆的左侧外壁上设置有若干个第二通风孔，排渣螺杆的右侧外壁上设置有若干个第三通风孔，螺旋式凸起上设置有若干个第四通风孔，这样工作时一部分空气就会通过排渣螺杆的内部直入到炉膛本体内，由于排渣螺杆是位于燃料的内部，这样相当于是往火心处供应空气，而火心处往往是最缺氧气的地方，这样可以使燃料燃烧的更充分，大幅减少一氧化碳的产生，进一步提高燃料的热效率。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的爆炸图；

图3是本发明的纵向截面结构示意图；

图5是本发明的横向截面结构示意图；

图6是本发明中炉膛装置的立体图；

图7是本发明中排渣装置的结构示意图；

图8是本发明中排渣螺杆的结构示意图；

图9是本发明中炉膛外管的结构示意图；

图10是本发明中炉膛外管和炉膛本体的纵向截面结构示意图；

图11是本发明中炉膛本体的立体图；

图12是本发明中助燃风预热装置的结构示意图；

图13是本发明中防回火装置的结构示意图；

图14是本发明中燃料防卡死装置的结构示意图。

图中：1、燃料仓；2、盖板；3、机架；4、炉膛装置；41、炉膛外管；42、燃料下放管；43、排渣驱动电机；44、电机座；45、燃烧室；46、燃料延伸管；47、点火器；48、炉膛本体；49、台阶；410、第一通风孔；411、助燃剂压缩罐；412、喷嘴；5、助燃风预热装置；51、预热箱体；52、左密封板；53、右密封板；54、散热螺旋管；55、散热空腔；56、烟气回流管；57、烟气排放管；58、空气入口管；59、预热气体出口管；6、防回火装置；61、石英砂储存罐；62、直流电机；63、石英砂；64、转轴；65、控制阀；66、排砂管；67、控制盒；68、电源；69、控制板；7、燃料防卡死装置；71、升降电机；72、防护板；73、支撑座；74、主动齿轮；75、从动齿轮；76、升降轴；77、螺杆；78、螺纹孔；79、物料翻动杆；710、尖端；8、敲打除渣装置；81、安装座；82、电磁铁芯；83、弹簧；84、电磁铁推杆；85、固定螺母；86、敲打推板；87、滑动式套管；88、敲打轴；9、排渣装置；91、排渣螺杆；92、第二通风孔；93、螺旋式凸起；94、第三通风孔；95、第四通风孔；10、鼓风机；11、送料驱动电机；12、送风管；13、燃料输送管壳；14、送料螺杆；15、防回火管；16、风箱；17、接料仓；18、助燃管；19、高度调节螺杆；20、支撑架；21、脚轮；22、热电偶。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2和图3所示，一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，包括有机架3以及安装在机架3内部的燃料仓1，燃料仓1的顶部通过合页活动式连接有盖板2，机架3的底部安装有支撑架20，支撑架20顶部的四个角上均嵌入有高度调节螺杆19，支撑架20底部的四个角上均安装有脚轮21，通过调节高度调节螺杆19与支撑架20之间的距离，就可以实现调节整个燃烧机的高度，在使用时便于适应不同的场合。

如图2、图3、图5、图6、图7和图8所示，机架3的内部分别安装有鼓风机10和送料驱动电机11，送料驱动电机11的输出轴上可拆卸连接有送料螺杆14，送料驱动电机11的右侧区域设置有燃料输送管壳13，其中燃料输送管壳13为倾斜放置，送料螺杆14安装在燃料输送管壳13内，燃料仓1的底部设置有接料仓17，接料仓17与燃料输送管壳13连通，从燃料仓1内掉落下来的物料进入到接料仓17内，机架3的右侧外壁上配合安装有炉膛装置4，炉膛装置4包括有炉膛外管41以及安装在炉膛外管41内部的炉膛本体48，炉膛外管41的顶部安装助燃剂压缩罐411，炉膛本体48的内壁上安装有若干个喷嘴412，炉膛本体48的内部设置有燃烧室45，炉膛本体48的内壁上涂有一层耐高温的陶瓷镀层，炉膛外管41的左侧外壁上分别安装有排渣驱动电机43和点火器47。

如图2和图5所示，机架3的内部设置有风箱16，鼓风机10通过送风管12与风箱16进行连通，风箱16通过防回火管15与燃料输送管壳13进行连通，风箱16通过助燃管18与炉膛本体48进行连通，燃料输送管壳13的右端通过下料下放管42与燃料延伸管46连通。

如图4、图9和图10所示，排渣螺杆91和燃料延伸管46同时嵌入在燃烧室45内，炉膛本体48的外壁上分别设置有若干个第一通风孔410，炉膛本体48的下半部分设置有台阶49，其中炉膛本体48由耐火水泥制成，而传统的炉膛本体48一般由金属制成，因为金属炉膛使用久了之后会变形下垂，会影响风的散发，而本申请采用的方案，使用寿命更长，风散发得更均匀。

如图2、图3和图12所示，支撑架20上安装有助燃风预热装置5，助燃风预热装置5包括有预热箱体51以及分别安装在预热箱体51的内部的左密封板52和右密封板53，左密封板52和右密封板53之间设置有散热空腔55，散热空腔55的内部安装有若干根分别与左密封板52、右密封板53连通的散热螺旋管54，预热箱体51的左右两侧分别连接有烟气排放管57和烟气回流管56，预热箱体51的上下两端分别连接有预热气体出口管59和空气入口管58，其中烟气回流管56与锅炉的排烟口进行连通，预热气体出口管59与鼓风机10的进风口连通。通过设置助燃风预热装置5，工作时将锅炉排放出来的烟气接入到预热箱体51内，烟气会在散热螺旋管54内螺旋式转动，由于烟气本身带有大量热量，这样散热螺旋管54就会大量吸收烟气中的热量，释放到散热空腔55中，从而对经过散热空腔55的空气进行预热，再通过鼓风机10抽入到炉膛本体48内使用，由于空气已经经过初步加热，那在炉膛本体48内吸收的热量就会更少，可以节约大量的热量，大幅提高燃料的燃烧效率。

如图2、图3、图4和图13所示，燃料仓1的左侧内壁上安装有防回火装置6，防回火装置6包括有石英砂储存罐61以及填充在石英砂储存罐61内部的石英砂63，石英砂储存罐61位于石英砂63的顶部安装有直流电机62，直流电机62的输出轴上连接有转轴64，石英砂储存罐61的底部出料口处设置有控制阀65，控制阀65上连接有排砂管66，燃料仓1的外壁上安装有控制盒67，控制盒67的内部分别设置有电源68和控制板69，电源68为控制板69提供电能，控制板69分别与直流电机62、控制阀65电性连接；接料仓17的内部安装有一根热电偶22，热电偶22与控制板69电性连接。通过设置防回火装置6，当由于意外情况导致炉膛本体48内的火苗随着燃料的供给方向到达接料仓17的时候，接料仓17的温度就会大幅上升，这时热电偶22就会检测到异常，向控制板69反馈信号，从而控制直流电机62和控制阀65工作，直流电机62就会带动转轴64高速旋转，石英砂储存罐61内的石英砂63在振动作用下就会沿着排砂管66流入到接料仓17内，将接料仓17填满，从而与燃料仓1进行隔绝，防止将整个燃料仓1点燃，有效的避免停电或突然停机从引发的事故，安全性更高。

如图2、图3和图14所示，燃料仓1的右侧内壁上安装有燃料防卡死装置7，燃料防卡死装置7包括有支撑座73以及嵌入在支撑座73的内部的升降轴76，支撑座73的外侧设置有防护板72，升降轴76的内部设置有螺纹孔78，螺纹孔78的内部配合设置有螺杆77，螺杆77的顶部安装有从动齿轮75，燃料仓1的外壁上安装有升降电机71，升降电机71的输出轴上安装有主动齿轮74，主动齿轮74与从动齿轮75啮合，升降轴76的外壁上焊接有若干根物料翻动杆79，升降轴76的底部设置有尖端710。通过设置燃料防卡死装置7，工作时控制升降电机71间歇式正反转动一定时间，升降电机71就会通过主动齿轮74、从动齿轮75、螺杆77来带动升降轴76上下移动，而升降轴76在移动的过程中物料翻动杆79就会将燃料仓1内的物料上下翻动，防止燃料由于结块而卡住，无需通过人工进行处理，可以保证物料供应的连贯性，使用更方便。

如图3、图5和图7所示，炉膛本体48的内部安装有排渣装置9，排渣装置9包括有排渣螺杆91以及设置在排渣螺杆91上的螺旋式凸起93，排渣驱动电机43的输出轴与排渣螺杆91可拆卸连接在一起，排渣螺杆91、螺旋式凸起93的外壁上均涂有一层耐高温的陶瓷镀层，排渣螺杆91为空心结构。排渣螺杆91的左侧外壁上设置有若干个第二通风孔92，排渣螺杆91的右侧外壁上设置有若干个第三通风孔94，螺旋式凸起93上设置有若干个第四通风孔95。通过在炉膛本体48的内壁和排渣螺杆91、螺旋式凸起93的外壁上涂抹一层耐高温的陶瓷镀层，由于陶瓷镀层的表面非常光滑，相比于现有技术中的铸铁或者不锈钢螺杆，陶瓷镀层更不易粘上燃料灰烬，从而不易形成结焦。工作时一部分空气就会通过排渣螺杆91的内部直入到炉膛本体48内，由于排渣螺杆91是位于燃料的内部，这样相当于是往火心处供应空气，而火心处往往是最缺氧气的地方，这样可以使燃料燃烧的更充分，大幅减少一氧化碳的产生，进一步提高燃料的热效率。

如图5和图11所示，炉膛外管41的外壁上安装有若干个敲打除渣装置8，敲打除渣装置8包括有电磁铁芯82以及嵌入在电磁铁芯82的内部的电磁铁推杆84，电磁铁芯82通过安装座81固定在炉膛外管41上，电磁铁推杆84的顶部与电磁铁芯82之间安装有压缩弹簧83，电磁铁推杆84的底部连接有敲打轴88，电磁铁推杆84嵌入在固定螺母85内，固定螺母85的底部安装有滑动式套管87，敲打轴88嵌入在滑动式套管87内，敲打轴88的底部连接有敲打推板86，敲打推板86安装在燃烧室45内。

通过设置敲打除渣装置8，工作时控制电磁铁芯82间断式供电，电磁铁推杆84在电磁力和弹簧83的作用下就会上下移动，从而通过敲打轴88来带动敲打推板86上下移动，当敲打推板86移动到最底部的时候，敲打推板86的下表面就会反复敲打排渣螺杆91，使排渣螺杆91外壁上的结焦在振动力的作用下而松动脱落，当敲打推板86缩回至顶部时，敲打推板86的上表面就会反复敲打炉膛的内壁，使炉膛本体48内壁上的结焦在振动力的作用下而松动脱落，这克服了现有技术不能对排渣螺杆91的外壁和炉膛本体48的内壁上的结焦进行清理的技术问题，操作简单，无需人工进行除焦，更好的满足人们的使用需求。

通过设置送料驱动电机11和送料螺杆14，使得物料可以自动进行输送，另外通过设置排渣驱动电机43和排渣螺杆91，燃烧过程中产生的灰渣则可以自动排出，鼓风机10则可以为燃料燃烧提供氧气，通过控制送料驱动电机11和排渣驱动电机43的工作时间，从而实现上料和排渣的自动化，整个设备占地面积小，操作更简单。

本发明还公开了一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机的燃烧控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

(1)开机：控制鼓风机10与排渣驱动电机43同时开启60-300s，其中此时鼓风机10的工作功率为其额定功率，排渣驱动电机43就会带动排渣螺杆91旋转，把炉膛本体48内的炉渣旋转排出，而鼓风机10则可以配合排渣螺杆91，将炉膛本体48内的炉灰清扫干净；

(2)预进料：控制送料驱动电机11持续工作30-100s，送料驱动电机11就会带动送料螺杆14旋转，从而将燃料仓1内的燃料送到炉膛本体48内，使炉膛本体48内的燃料堆积高度在10-30cm之间，此举目的是堆积燃料，便于点火器47进行点火；

(3)点火：控制点火器47通电180-300s，同时将鼓风机10此时的工作功率降为额定功率的60％，此时点火器47就会喷火将炉膛本体48内的燃料点燃；

(4)保火：将点火器47进行断电，将鼓风机10的工作功率调整为额定功率的30％，将送料驱动电机11通断间隔比控制在2:11之间，将排渣驱动电机43的通断间隔比控制在1:30，其中控制敲打除渣装置8每30分钟工作0.2秒，此时不会有大量烟雾排放出来；

(5)空气预热：工作时将锅炉排放出来的烟气接入到预热箱体51内，烟气会在散热螺旋管54内螺旋式转动，由于烟气本身带有大量热量，这样散热螺旋管54就会大量吸收烟气中的热量，释放到散热空腔55中，从而对经过散热空腔55的空气进行预热，再通过鼓风机10抽入到炉膛本体48内使用，从而避免直接将冷风抽入到炉膛本体48内，通过此过程将空气初步加热到60-120℃；

(6)添加助燃除焦剂：通过助燃剂压缩罐411和喷嘴412，每10分钟向炉膛本体48喷洒30-80克助燃除焦剂，其中常用助燃除焦剂的成份为硝酸镁、硫酸铜、硝酸镍、硝酸铈、氯酸钾等构成，其中铜化合物可以降低既成碳化合物沉积物的着火点，而硝酸盐则可以提供氧气，便于将没有燃烧完全的燃料燃烧完全，这样也可以减少烟雾的产生，而镁化合物可以中和SO3酸性气体及其产生的沉淀物，可以提高腐蚀性钒化合物的熔点，使其与金属表面的键能随之降低，断裂，变得容易被清除掉。

(7)调整火力档位：

①小火，将鼓风机10的工作功率调整为额定功率的20％-30％，送料驱动电机11通断间隔比约为3:17，排渣驱动电机43通断间隔比为3:70，敲打除渣装置8每30分钟工作0.2-2秒，而升降电机71每10分钟正反转各工作5-10秒；

②中火，将鼓风机10的工作功率调整为额定功率的40％-60％，送料驱动电机11通断间隔比约为1:4，排渣驱动电机43通断间隔比为3:50，敲打除渣装置8每20分钟工作0.2-2秒，而升降电机71每8分钟正反转各工作5-10秒；

③大火，将鼓风机10的工作功率调整为额定功率的80％-100％，送料驱动电机11通断间隔比约为1:3，排渣驱动电机43通断间隔比为1:12，敲打除渣装置8每15分钟工作0.2-2秒，而升降电机71每5分钟正反转各工作5-10秒；

(8)选择停止/关机，将鼓风机10的工作功率保持在额定功率的100％，同时控制送料驱动电机11持续工作40-80s，控制排渣驱动电机43持续工作200-240s，此举目的是把送料螺杆14内剩余的高温燃料送进燃烧室45内并排出，防止燃料复燃，从而可以有效避免回火把燃料仓1内燃料点燃造成危险；

(9)回火应急处理：在上述步骤(1)至步骤(7)中任一时刻，只要热电偶22检测到温度超过60-80℃，热电偶22就会向控制板69反馈信号，从而控制直流电机62和控制阀65工作，直流电机62就会带动转轴64高速旋转，石英砂储存罐61内的石英砂63在振动作用下就会沿着排砂管66流入到接料仓17内，将接料仓17填满，从而与燃料仓1进行隔绝，防止将整个燃料仓1点燃，有效的避免停电或突然停机从引发的事故。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，本发明使用到的标准零部件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，发明人在此不再详述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，包括有机架(3)以及安装在所述机架(3)内部的燃料仓(1)、鼓风机(10)和送料驱动电机(11)，所述送料驱动电机(11)的输出轴上可拆卸连接有送料螺杆(14)，所述送料驱动电机(11)的右侧区域设置有燃料输送管壳(13)，所述送料螺杆(14)安装在所述燃料输送管壳(13)内，其特征在于：所述机架(3)的右侧外壁上配合安装有炉膛装置(4)，所述炉膛装置(4)包括有炉膛外管(41)以及安装在所述炉膛外管(41)内部的炉膛本体(48)，所述炉膛外管(41)的顶部安装助燃剂压缩罐(411)，所述炉膛本体(48)的内壁上安装有若干个喷嘴(412)，所述炉膛本体(48)的内部设置有燃烧室(45)，所述炉膛本体(48)的内壁上涂有一层耐高温的陶瓷镀层，所述炉膛外管(41)的左侧分别安装有排渣驱动电机(43)和点火器(47)；

所述炉膛本体(48)的内部安装有排渣装置(9)，所述排渣装置(9)包括有排渣螺杆(91)以及设置在所述排渣螺杆(91)上的螺旋式凸起(93)，所述排渣驱动电机(43)的输出轴与所述排渣螺杆(91)可拆卸连接在一起，所述排渣螺杆(91)、螺旋式凸起(93)的外壁上均涂有一层耐高温的陶瓷镀层，所述排渣螺杆(91)为空心结构；

所述炉膛外管(41)的外壁上安装有若干个敲打除渣装置(8)，所述敲打除渣装置(8)包括有电磁铁芯(82)以及嵌入在所述电磁铁芯(82)的内部的电磁铁推杆(84)，所述电磁铁推杆(84)的顶部与所述电磁铁芯(82)之间安装有压缩弹簧(83)，所述电磁铁推杆(84)的底部连接有敲打轴(88)，所述敲打轴(88)的底部连接有敲打推板(86)，所述敲打推板(86)安装在所述燃烧室(45)内；

所述机架(3)的底部安装有支撑架(20)，支撑架(20)上安装有助燃风预热装置(5)，所述助燃风预热装置(5)包括有预热箱体(51)以及分别安装在所述预热箱体(51)的内部的左密封板(52)和右密封板(53)，所述左密封板(52)、右密封板(53)之间设置有散热空腔(55)，所述散热空腔(55)的内部安装有若干根分别与所述左密封板(52)、右密封板(53)连通的散热螺旋管(54)；

所述燃料仓(1)的左侧内壁上安装有防回火装置(6)，所述防回火装置(6)包括有石英砂储存罐(61)以及填充在所述石英砂储存罐(61)内部的石英砂(63)，所述石英砂储存罐(61)位于所述石英砂(63)的顶部安装有直流电机(62)，所述直流电机(62)的输出轴上连接有转轴(64)，所述石英砂储存罐(61)的底部出料口处设置有控制阀(65)，所述控制阀(65)上连接有排砂管(66)，所述燃料仓(1)的外壁上安装有控制盒(67)，所述控制盒(67)的内部分别设置有电源(68)和控制板(69)，所述电源(68)为所述控制板(69)提供电能，所述控制板(69)分别与所述直流电机(62)、控制阀(65)电性连接；

所述燃料仓(1)的右侧内壁上安装有燃料防卡死装置(7)，所述燃料防卡死装置(7)包括有支撑座(73)以及嵌入在所述支撑座(73)的内部的升降轴(76)，所述升降轴(76)的内部设置有螺纹孔(78)，所述螺纹孔(78)的内部配合设置有螺杆(77)，所述螺杆(77)的顶部安装有从动齿轮(75)，所述燃料仓(1)的外壁上安装有升降电机(71)，所述升降电机(71)的输出轴上安装有主动齿轮(74)，所述主动齿轮(74)与所述从动齿轮(75)啮合，所述升降轴(76)的外壁上焊接有若干根物料翻动杆(79)，所述升降轴(76)的底部设置有尖端(710)。

2.根据权利要求1所述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其特征在于：所述燃料仓(1)的顶部通过合页活动式连接有盖板(2)。

3.根据权利要求1所述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其特征在于：所述支撑架(20)顶部的四个角上均嵌入有高度调节螺杆(19)，所述支撑架(20)底部的四个角上均安装有脚轮(21)。

4.根据权利要求1所述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其特征在于：所述电磁铁芯(82)通过安装座(81)固定在所述炉膛外管(41)上，所述电磁铁推杆(84)嵌入在所述固定螺母(85)内，所述固定螺母(85)的底部安装有滑动式套管(87)，所述敲打轴(88)嵌入在所述滑动式套管(87)内。

5.根据权利要求1所述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其特征在于：所述排渣螺杆(91)的左侧外壁上设置有若干个第二通风孔(92)，所述排渣螺杆(91)的右侧外壁上设置有若干个第三通风孔(94)，所述螺旋式凸起(93)上设置有若干个第四通风孔(95)。

6.根据权利要求1所述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其特征在于：所述机架(3)的内部设置有风箱(16)，所述鼓风机(10)通过送风管(12)与所述风箱(16)进行连通，所述风箱(16)通过防回火管(15)与所述燃料输送管壳(13)进行连通，所述风箱(16)通过助燃管(18)与所述炉膛本体(48)进行连通，所述燃料输送管壳(13)的右端通过下料下放管(42)与燃料延伸管(46)连通。

7.根据权利要求6所述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其特征在于：所述排渣螺杆(91)、燃料延伸管(46)同时嵌入在所述燃烧室(45)内，所述炉膛本体(48)的外壁上分别设置有若干个第一通风孔(410)，所述炉膛本体(48)由耐火水泥制成。

8.根据权利要求1所述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其特征在于：所述预热箱体(51)的左右两侧分别连接有烟气排放管(57)和烟气回流管(56)，所述预热箱体(51)的上下两端分别连接有预热气体出口管(59)和空气入口管(58)，其中所述烟气回流管(56)与锅炉的排烟口进行连通，所述预热气体出口管(59)与所述鼓风机(10)的进风口连通。

9.根据权利要求1所述的一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机，其特征在于：所述燃料仓(1)的底部设置有接料仓(17)，所述接料仓(17)与所述燃料输送管壳(13)连通，所述接料仓(17)的内部安装有一根热电偶(22)，所述热电偶(22)与所述控制板(69)电性连接。

10.一种如权利要求1-9中任一一种通过敲打式清除结焦的生物质燃烧机的燃烧控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：

(1)开机：控制鼓风机(10)与排渣驱动电机(43)同时开启60-300s，其中此时鼓风机(10)的工作功率为其额定功率，排渣驱动电机(43)就会带动排渣螺杆(91)旋转，把炉膛本体(48)内的炉渣旋转排出，而鼓风机(10)则可以配合排渣螺杆(91)，将炉膛本体(48)内的炉灰清扫干净；

(2)预进料：控制送料驱动电机(11)持续工作30-100s，送料驱动电机(11)就会带动送料螺杆(14)旋转，从而将燃料仓(1)内的燃料送到炉膛本体(48)内，使炉膛本体(48)内的燃料堆积高度在10-30cm之间，此举目的是堆积燃料，便于点火器(47)进行点火；

(3)点火；控制点火器(47)通电180-300s，同时将鼓风机(10)此时的工作功率降为额定功率的60％，此时点火器(47)就会喷火将炉膛本体(48)内的燃料点燃；

(4)保火：将点火器(47)进行断电，将鼓风机(10)的工作功率调整为额定功率的30％，将送料驱动电机(11)通断间隔比控制在2:11之间，将排渣驱动电机(43)的通断间隔比控制在1:30，其中控制敲打除渣装置(8)每30分钟工作0.2秒，此时不会有大量烟雾排放出来；

(5)空气预热：工作时将锅炉排放出来的烟气接入到预热箱体(51)内，烟气会在散热螺旋管(54)内螺旋式转动，由于烟气本身带有大量热量，这样散热螺旋管(54)就会大量吸收烟气中的热量，释放到散热空腔(55)中，从而对经过散热空腔(55)的空气进行预热，再通过鼓风机(10)抽入到炉膛本体(48)内使用，从而避免直接将冷风抽入到炉膛本体(48)内，通过此过程将空气初步加热到60-120℃；

(6)添加助燃除焦剂：通过助燃剂压缩罐(411)和喷嘴(412)，每10分钟向炉膛本体(48)内喷洒30-80克助燃除焦剂；

(7)调整火力档位：

①小火，将鼓风机(10)的工作功率调整为额定功率的20％-30％，送料驱动电机(11)通断间隔比约为3:17，排渣驱动电机(43)通断间隔比为3:70，敲打除渣装置(8)每30分钟工作0.2-2秒，而升降电机(71)每10分钟正反转各工作5-10秒；

②中火，将鼓风机(10)的工作功率调整为额定功率的40％-60％，送料驱动电机(11)通断间隔比约为1:4，排渣驱动电机(43)通断间隔比为3:50，敲打除渣装置(8)每20分钟工作0.2-2秒，而升降电机(71)每8分钟正反转各工作5-10秒；

③大火，将鼓风机(10)的工作功率调整为额定功率的80％-100％，送料驱动电机(11)通断间隔比约为1:3，排渣驱动电机(43)通断间隔比为1:12，敲打除渣装置(8)每15分钟工作0.2-2秒，而升降电机(71)每5分钟正反转各工作5-10秒；

(8)选择停止/关机：将鼓风机(10)的工作功率保持在额定功率的100％，同时控制送料驱动电机(11)持续工作40-80s，控制排渣驱动电机(43)持续工作200-240s，此举目的是把送料螺杆(14)内剩余的高温燃料送进燃烧室(45)内并排出，防止燃料复燃，从而可以有效避免回火把燃料仓(1)内燃料点燃造成危险；

(9)回火应急处理：在上述步骤(1)至步骤(7)中任一时刻，只要热电偶(22)检测到温度超过60-80℃，热电偶(22)就会向控制板(69)反馈信号，从而控制直流电机(62)和控制阀(65)工作，直流电机(62)就会带动转轴(64)高速旋转，石英砂储存罐(61)内的石英砂(63)在振动作用下就会沿着排砂管(66)流入到接料仓(17)内，将接料仓(17)填满，从而与燃料仓(1)进行隔绝，防止将整个燃料仓(1)点燃，有效的避免停电或突然停机从引发的事故。

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