CN111288455B - 一种烟气再循环生物质能发电设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种烟气再循环生物质能发电设备，包括用于储存水的水箱、用于燃烧生物质材料的燃烧炉、用于收纳生物质废料的草灰室、用于充分燃烧生物质材料方便烟气再循环的控燃机构和用于吸收烟气余热并减少灰尘的烟气再循环机构，涉及生物质能发电领域。该烟气再循环生物质能发电设备对现有的生物质燃烧发电存在的问题，设计出简单合理的结构，提高燃烧效率的同时可以实现除尘和余热回收的多重效果，从而有效的解决了一般的生物质发电设备在使用的时候会产生大量的高温烟气，存在大量的或大或小及未燃烧完全的废料，直接排放存在污染和浪费的问题，现有处理烟气的设备主要处理灰尘，难以同时再循环利用烟气余热，存在一定的浪费的问题。

Description

一种烟气再循环生物质能发电设备

技术领域

本发明涉及生物质能发电技术领域，具体为一种烟气再循环生物质能发电设备。

背景技术

生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、 垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电等，在秸秆燃烧发电过程中，常常将秸秆压扁挤压缩成紧实的块状物，这样可以一次性填充大量的生物质燃烧物，然而，这些生物质材料在燃烧的时候会产生大量的秸秆灰尘，这些灰尘容易积淀，底部材料燃烧不彻底，且会阻挡风力大多向上排出烟囱，大量的秸秆灰会随着风力一起排出去，这些灰尘在烟囱内积淀或者直接排至大气中，不仅存在污染问题，而且烟灰会阻碍余热利用，一般的生物质发电设备在使用的时候会产生大量的高温烟气，这些高温烟气存在大量的或大或小甚至未燃烧完全的废料，直接排放存在污染和浪费的问题，而现有处理烟气的设备主要处理灰尘，难以再同时再循环利用烟气余热，存在一定的浪费，所以需要一种烟气再循环生物质能发电设备。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种烟气再循环生物质能发电设备，解决了一般的生物质发电设备在使用的时候会产生大量的高温烟气，这些高温烟气存在大量的或大或小甚至未燃烧完全的废料，直接排放存在污染和浪费的问题，而现有处理烟气的设备主要处理灰尘，难以再同时再循环利用烟气余热，存在一定的浪费的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种烟气再循环生物质能发电设备，包括用于储存水的水箱、用于燃烧生物质材料的燃烧炉、用于收纳生物质废料的草灰室、用于充分燃烧生物质材料方便烟气再循环的控燃机构和用于吸收烟气余热并减少灰尘的烟气再循环机构，所述水箱位于燃烧炉的上方，所述草灰室位于燃烧炉的下方，所述控燃机构设置在燃烧炉上，所述烟气再循环机构设置在草灰室和水箱上，所述烟气在循环机构位于水箱和草灰箱的右侧，所述水箱的顶部固定连接有输汽管，所述水箱的表面开设有进水口，所述进水口的一端铰接有密封块。

优选的，所述控燃机构包括电机、第一传动转轴、两个第二传动转轴、炉篦和活动拨料簧，所述电机固定安装在燃烧炉的一侧，所述电机的输出轴通过联轴器固定连接有第一传动转轴，所述第一传动转轴的一端贯穿整个燃烧炉并延伸至燃烧炉的另一侧外表面，所述燃烧炉的表面设置有轴承，轴承的内圈固定连接有第二传动转轴，两个所述第二传动转轴以第一传动转轴的轴线为对称线呈对称分布，所述第一传动转轴的表面和两个第二传动转轴的表面套接有一条传动皮带。

优选的，所述炉篦固定安装在燃烧炉的内壁上，所述活动拨料簧的表面与燃烧炉的内壁固定连接，所述活动拨料簧的表面固定连接有若干个拨料锥刺，所述活动拨料簧位于第一传动轴转轴和第二传动转轴的下方，所述炉篦位于活动拨料簧的下方，所述第一传动转轴的表面固定连接有第一弧形拨动杆，所述第二传动转轴的表面固定连接有第二弧形拨动杆，所述第一弧形拨动杆的表面和第二弧形拨动杆的表面均与活动拨料簧的表面滑动连接，所述第一弧形拨动杆和第二弧形拨动杆错位分布，所述第一弧形拨动杆和第二弧形拨动杆的顶端均呈椭圆的球形状，相邻的两个第一弧形拨动杆和第二弧形拨动杆的顶端的不同侧面均同一条活动拨料簧的表面滑动连接，所述燃烧炉的表面套接有输气管。

优选的，所述燃烧炉的表面开设有进料口，所述进料口的一端铰接有挡板，所胡燃烧炉的底部设置有下灰口，所述下灰口位于炉篦的下方，所述草灰室的内壁固定连接有拨灰杆，所述拨灰杆位于下灰口的正下方，所述拨灰杆的剖视图呈三角形状，所述拨灰杆由一端向另一端高度逐渐升高，所述草灰室的表面开设有排灰口，所述排灰口的一端铰接有封板，所述封板的表面固定安装有扣锁，所述封板的表面通过扣锁与草灰室的表面固定连接。

优选的，所述烟气在循环机构包括排烟烟囱、若干个换热管、集热管、补水管和压力水膜，所述排烟烟囱位于水箱、燃烧炉和草灰室的右侧，所述排烟烟囱和草灰室之间设置有相互连通的排烟口，所述排烟口位于拨灰杆的正右侧，所述排烟口的最低点位于拨灰杆最高点的上方。

优选的，所述换热管的表面与排烟烟囱的内壁固定连接，所述换热管的表面呈圆形状，若干个所述换热管的表面均开设有成膜口，所述换热管内部输入的水为常温有压力的水，所述换热管的表面开设有一个倾斜补水口，所述倾斜补水口正对着相邻的换热管的侧面，所述倾斜补水口与成膜口位于同一高度，所述集热管固定连接在排烟烟囱的表面上，所述换热管的一端贯穿并延伸至集热管的内部，所述水箱的表面固定连接有补水管，所述集热管的一端与补水管的表面套接，所述补水管与水箱连通。

优选的，所述排烟烟囱的顶部固定连接有若干个倾斜支撑杆，所述倾斜支撑杆位于相邻两个换热管之间，所述倾斜支撑杆的一端固定连接有挡体，所述挡体的下表面呈凹陷状。

（三）有益效果

（1）本发明通过设置控燃机构，可以快速的将块状燃料撕裂焚烧，极大的提高了焚烧效率，减少为焚烧完全的物料，且废料经过特殊的结构被完全粉碎，方便后续的统一处理，极大的减少了排烟烟气中的烟尘。

（2）本发明排烟方向向下，一方面，可以利用烟气方向冲散灰尘，将埋没在灰尘中的未燃烧完全的秸秆燃烧掉，且顶部风向稳定，使得燃烧炉内顶部的恒定高温，另一方面向下的风向可以冲散开灰尘，配合上拨灰杆可以将灰尘集中推向两侧，极大的减少了随风飞走的灰尘。

（3）本发明通过设置烟气再循环机构，一方面排烟烟囱内部圆周分布的换热管可以产生有一定压力的周密的压力水膜，压力水膜可以大面积覆盖向上的烟气，将烟气中灰尘打落，且可以降低烟气温度，另一方面，换热管在烟囱内部可以大面积的吸收热量，既可以降低排出烟气的温度，又可以预热补充进入水箱内部的水，极大的提高了工作效率，实现烟气除尘和余热回收通过简单的结构统一快速实现的效果。

（4）本发明根据对现有的生物质燃烧发电存在的问题，设计出简单合理并且息息相关的结构，提高燃烧效率的同时可以实现除尘和余热回收的多重效果，从而有效的解决了一般的生物质发电设备在使用的时候会产生大量的高温烟气，这些高温烟气存在大量的或大或小甚至未燃烧完全的废料，直接排放存在污染和浪费的问题，而现有处理烟气的设备主要处理灰尘，难以再同时再循环利用烟气余热，存在一定的浪费的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明燃烧炉结构剖视图；

图3为本发明图2中A处结构放大图；

图4为本发明排烟烟囱结构剖视图；

图5为本发明压力水膜结构俯视图。

其中，1水箱、2燃烧炉、3草灰室、4控燃机构、41电机、42第一传动转轴、43第二传动转轴、44炉篦、45活动拨料簧、46传动皮带、47第一弧形拨动杆、48第二弧形拨动杆、49输气管、410进料口、411挡板、412下灰口、413拨灰杆、414排灰口、415封板、416扣锁、417拨料锥刺、5烟气再循环机构、51排烟烟囱、52换热管、53集热管、54补水管、55压力水膜、56排烟口、57成膜口、58倾斜补水口、59倾斜支撑杆、510挡体、6输汽管、7进水口、8密封块。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，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做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1-5所示，本发明实施例提供一种烟气再循环生物质能发电设备，包括用于储存水的水箱1、用于燃烧生物质材料的燃烧炉2、用于收纳生物质废料的草灰室3、用于充分燃烧生物质材料方便烟气再循环的控燃机构4和用于吸收烟气余热并减少灰尘的烟气再循环机构5，水箱1位于燃烧炉2的上方，草灰室3位于燃烧炉2的下方，控燃机构4设置在燃烧炉2上，烟气再循环机构5设置在草灰室3和水箱1上，烟气在循环机构位于水箱1和草灰箱的右侧，水箱1的顶部固定连接有输汽管6，水箱1的表面开设有进水口7，进水口7的一端铰接有密封块8。

控燃机构4包括电机41、第一传动转轴42、两个第二传动转轴43、炉篦44和活动拨料簧45，电机41固定安装在燃烧炉2的一侧，电机41的输出轴通过联轴器固定连接有第一传动转轴42，第一传动转轴42的一端贯穿整个燃烧炉2并延伸至燃烧炉2的另一侧外表面，燃烧炉2的表面设置有轴承，轴承的内圈固定连接有第二传动转轴43，两个第二传动转轴43以第一传动转轴42的轴线为对称线呈对称分布，第一传动转轴42的表面和两个第二传动转轴43的表面套接有一条传动皮带46，炉篦44固定安装在燃烧炉2的内壁上，活动拨料簧45的表面与燃烧炉2的内壁固定连接，活动拨料簧45的表面固定连接有若干个拨料锥刺417，活动拨料簧45位于第一传动轴转轴和第二传动转轴43的下方，炉篦44位于活动拨料簧45的下方，第一传动转轴42的表面固定连接有第一弧形拨动杆47，第二传动转轴43的表面固定连接有第二弧形拨动杆48，第一弧形拨动杆47的表面和第二弧形拨动杆48的表面均与活动拨料簧45的表面滑动连接，第一弧形拨动杆47和第二弧形拨动杆48错位分布，第一弧形拨动杆47和第二弧形拨动杆48的顶端均呈椭圆的球形状，相邻的两个第一弧形拨动杆47和第二弧形拨动杆48的顶端的不同侧面均同一条活动拨料簧45的表面滑动连接，燃烧炉2的表面套接有输气管49，燃烧炉2的表面开设有进料口410，进料口410的一端铰接有挡板411，所胡燃烧炉2的底部设置有下灰口412，下灰口412位于炉篦44的下方，草灰室3的内壁固定连接有拨灰杆413，拨灰杆413位于下灰口412的正下方，拨灰杆413的剖视图呈三角形状，拨灰杆413由一端向另一端高度逐渐升高，草灰室3的表面开设有排灰口414，排灰口414的一端铰接有封板415，封板415的表面固定安装有扣锁416，封板415的表面通过扣锁416与草灰室3的表面固定连接。

烟气在循环机构包括排烟烟囱51、若干个换热管52、集热管53、补水管54和压力水膜55，排烟烟囱51位于水箱1、燃烧炉2和草灰室3的右侧，排烟烟囱51和草灰室3之间设置有相互连通的排烟口56，排烟口56位于拨灰杆413的正右侧，排烟口56的最低点位于拨灰杆413最高点的上方，换热管52的表面与排烟烟囱51的内壁固定连接，换热管52的表面呈圆形状，若干个换热管52的表面均开设有成膜口57，换热管52内部输入的水为常温有压力的水，换热管52的表面开设有一个倾斜补水口58，倾斜补水口58正对着相邻的换热管52的侧面，倾斜补水口58与成膜口57位于同一高度，集热管53固定连接在排烟烟囱51的表面上，换热管52的一端贯穿并延伸至集热管53的内部，水箱1的表面固定连接有补水管54，集热管53的一端与补水管54的表面套接，补水管54与水箱1连通，排烟烟囱51的顶部固定连接有若干个倾斜支撑杆59，倾斜支撑杆59位于相邻两个换热管52之间，倾斜支撑杆59的一端固定连接有挡体510，挡体510的下表面呈凹陷状。

使用时，连接电源，将生物质燃料通过进料口410送入到燃烧炉2的内部，启动电机41，电机41带动第一传动转轴42转动，第一传动转轴42通过传动皮带46带动两个第二传动转轴43转动，转动的第一传动转轴42和第二传动转轴43分别带动第一弧形拨动杆47和第二弧形拨动杆48转动，转动的第一弧形拨动杆47和两侧的第二弧形拨动杆48朝着不同的方向撕扯着活动拨料簧45，活动拨料簧45完成抖动，抖动的活动拨料簧45带动拨料锥刺417来回的穿刺生物质燃料，生物质燃料在第一弧形拨动杆47、第二弧形拨动杆48和活动拨料簧45的共同作用下分散开并且燃烧的灰尘也被打散，燃烧炉2内部的风向向下，风力冲击炉篦44，灰尘进入到草灰室3内部被冲击到拨灰杆413两侧风力较弱的区域，烟尘带着少量灰尘进入到排烟烟囱51内部，通过换热管52输入常温压力水，水通过成膜口57和倾斜补水口58产生周密的压力水膜55，换热管52吸收热量，加热的水通过集热管53和补水管54进入到燃烧炉2内部，压力水膜55将烟尘打落进入到草灰室3内部，草灰室3内部靠近排烟烟囱51一侧的灰尘普遍湿润。

Claims (4)

1.一种烟气再循环生物质能发电设备，其特征在于：包括用于储存水的水箱（1）、用于燃烧生物质材料的燃烧炉（2）、用于收纳生物质废料的草灰室（3）、用于充分燃烧生物质材料方便烟气再循环的控燃机构（4）和用于吸收烟气余热并减少灰尘的烟气再循环机构（5），所述水箱（1）位于燃烧炉（2）的上方，所述草灰室（3）位于燃烧炉（2）的下方，所述控燃机构（4）设置在燃烧炉（2）上，所述烟气再循环机构（5）设置在草灰室（3）和水箱（1）上，所述烟气再 循环机构位于水箱（1）和草灰箱的右侧，所述水箱（1）的顶部固定连接有输汽管（6），所述水箱（1）的表面开设有进水口（7），所述进水口（7）的一端铰接有密封块（8），所述控燃机构（4）包括电机（41）、第一传动转轴（42）、两个第二传动转轴（43）、炉篦（44）和活动拨料簧（45），所述电机（41）固定安装在燃烧炉（2）的一侧，所述电机（41）的输出轴通过联轴器固定连接有第一传动转轴（42），所述第一传动转轴（42）的一端贯穿整个燃烧炉（2）并延伸至燃烧炉（2）的另一侧外表面，所述燃烧炉（2）的表面设置有轴承，轴承的内圈固定连接有第二传动转轴（43），两个所述第二传动转轴（43）以第一传动转轴（42）的轴线为对称线呈对称分布，所述第一传动转轴（42）的表面和两个第二传动转轴（43）的表面套接有一条传动皮带（46），所述炉篦（44）固定安装在燃烧炉（2）的内壁上，所述活动拨料簧（45）的表面与燃烧炉（2）的内壁固定连接，所述活动拨料簧（45）的表面固定连接有若干个拨料锥刺（417），所述活动拨料簧（45）位于第一传动轴转轴和第二传动转轴（43）的下方，所述炉篦（44）位于活动拨料簧（45）的下方，所述第一传动转轴（42）的表面固定连接有第一弧形拨动杆（47），所述第二传动转轴（43）的表面固定连接有第二弧形拨动杆（48），所述第一弧形拨动杆（47）的表面和第二弧形拨动杆（48）的表面均与活动拨料簧（45）的表面滑动连接，所述第一弧形拨动杆（47）和第二弧形拨动杆（48）错位分布，所述第一弧形拨动杆（47）和第二弧形拨动杆（48）的顶端均呈椭圆的球形状，相邻的两个第一弧形拨动杆（47）和第二弧形拨动杆（48）的顶端的不同侧面均同一条活动拨料簧（45）的表面滑动连接，所述燃烧炉（2）的表面套接有输气管（49），所述燃烧炉（2）的表面开设有进料口（410），所述进料口（410）的一端铰接有挡板（411），所述 燃烧炉（2）的底部设置有下灰口（412），所述下灰口（412）位于炉篦（44）的下方，所述草灰室（3）的内壁固定连接有拨灰杆（413），所述拨灰杆（413）位于下灰口（412）的正下方，所述拨灰杆（413）的剖视图呈三角形状，所述拨灰杆（413）由一端向另一端高度逐渐升高，所述草灰室（3）的表面开设有排灰口（414），所述排灰口（414）的一端铰接有封板（415），所述封板（415）的表面固定安装有扣锁（416），所述封板（415）的表面通过扣锁（416）与草灰室（3）的表面固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种烟气再循环生物质能发电设备，其特征在于：所述烟气再循环机构包括排烟烟囱（51）、若干个换热管（52）、集热管（53）、补水管（54）和压力水膜（55），所述排烟烟囱（51）位于水箱（1）、燃烧炉（2）和草灰室（3）的右侧，所述排烟烟囱（51）和草灰室（3）之间设置有相互连通的排烟口（56），所述排烟口（56）位于拨灰杆（413）的正右侧，所述排烟口（56）的最低点位于拨灰杆（413）最高点的上方。

3.根据权利要求2所述的一种烟气再循环生物质能发电设备，其特征在于：所述换热管（52）的表面与排烟烟囱（51）的内壁固定连接，所述换热管（52）的表面呈圆形状，若干个所述换热管（52）的表面均开设有成膜口（57），所述换热管（52）内部输入的水为常温有压力的水，所述换热管（52）的表面开设有一个倾斜补水口（58），所述倾斜补水口（58）正对着相邻的换热管（52）的侧面，所述倾斜补水口（58）与成膜口（57）位于同一高度，所述集热管（53）固定连接在排烟烟囱（51）的表面上，所述换热管（52）的一端贯穿并延伸至集热管（53）的内部，所述水箱（1）的表面固定连接有补水管（54），所述集热管（53）的一端与补水管（54）的表面套接，所述补水管（54）与水箱（1）连通。

4.根据权利要求3所述的一种烟气再循环生物质能发电设备，其特征在于：所述排烟烟囱（51）的顶部固定连接有若干个倾斜支撑杆（59），所述倾斜支撑杆（59）位于相邻两个换热管（52）之间，所述倾斜支撑杆（59）的一端固定连接有挡体（510），所述挡体（510）的下表面呈凹陷状。

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