CN111623343A - 一种生物质锅炉 - Google Patents

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CN111623343A CN202010481668.8A CN202010481668A CN111623343A CN 111623343 A CN111623343 A CN 111623343A CN 202010481668 A CN202010481668 A CN 202010481668A CN 111623343 A CN111623343 A CN 111623343A
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张艺馨
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Lvwei Shandong Environmental Technology Co ltd
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Abstract

本发明涉及一种生物质锅炉，其包括炉膛、进料机构，炉膛内形成主燃室和换热室，主燃室设置有进料口和第一排烟口，换热室内设置有若干组换热管，换热管间隔设置且形成换热间隙，换热管一端与第一排烟口连接，且另一端连通有第二排烟口，第二排烟口与尾气处理机构连通，进料机构包括料斗和倾斜设置的绞龙，料斗与绞龙进料端连通，绞龙出料端通过出料管与进料口连通；主燃室内设置有截面不小于进料口的启闭板，启闭板通过转轴转动连接于主燃室侧壁上，且主燃室侧壁设置有驱使转轴周向往复转动的齿轮传动件，炉膛外侧设置有实现齿轮传动件与绞龙联动的联动件。本发明具有在燃料输送过程中，降低进料口处燃料燃烧几率，保证锅炉运行安全的效果。

Description

一种生物质锅炉
技术领域
本发明涉及供暖设备的技术领域，尤其是涉及一种生物质锅炉。
背景技术
目前生物质锅炉是锅炉的一个分类，就是以生物质能源作为燃料的锅炉。
生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素（简称木质素）、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。
现有的公开号为CN106196584A的中国专利公开了一种生物质锅炉，包括主燃室、换热室以及进料机构，主燃室设置有进料口、进水口和第一排烟口，换热室内设置有多组换热管，多个换热管间隔设置且形成换热间隙，换热间隙与进水口连通；上述进料机构包括料斗和自动上料绞龙，自动上料绞龙的进料端与料斗连接、出料端与进料口连接，秸秆等燃料储存于料斗中，并经自动上料绞龙输送至主燃室内进行燃烧，燃烧的热量经换热室对水进行换热，实现对水的加热工作。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：绞龙输送燃料时，从主燃室上方掉落于主燃室内，其虽方便燃料在掉落的过程散落，便于其充分燃烧，但主燃室内燃烧时，容易在风力作用下以及自身烟气排出的过程中，造成火星飘扬，而燃料本身属于易燃物，容易导致火星与进料口处燃料接触，造成进料口处的燃料直接燃烧，尤其当绞龙停止输送工作时，其进料口处发生燃烧，极有可能延伸至绞龙甚至料斗内的储料燃烧。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种生物质锅炉，具有在燃料输送过程中，降低进料口处燃料燃烧几率，保证锅炉运行安全的效果。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种生物质锅炉，包括炉膛、进料机构以及尾气处理机构，炉膛内形成主燃室和换热室，所述主燃室设置有进料口和第一排烟口，所述换热室内设置有若干组换热管，换热管间隔设置且形成换热间隙，换热管一端与第一排烟口连接，且另一端连通有第二排烟口，第二排烟口与尾气处理机构连通，进料机构包括料斗和倾斜设置的绞龙，料斗处于绞龙进料端且与绞龙进料端连通，绞龙出料端通过出料管与进料口连通；所述主燃室内设置有截面不小于进料口的启闭板，所述启闭板通过转轴转动连接于主燃室侧壁上，且主燃室侧壁设置有驱使转轴周向往复转动的齿轮传动件，所述炉膛外侧设置有实现齿轮传动件与绞龙联动的联动件。
通过采用上述技术方案，燃料经进料机构输送至主燃室内进行燃烧，燃烧后的高温烟气进入换热管内，并输送至尾气处理机构中，对烟气进行处理，烟气在换热管内时，水注入至换热管之间的换热间隙中，使其换热管内高温烟气对水进行加热，形成蒸汽；
上述过程中，料斗内的燃料落入绞龙内，经绞龙输送将燃料经出料管、进料口落入至助燃室内，在绞龙工作过程中，在联动件实现绞龙与齿轮传动件的联动作用下，驱使启闭板持续做翻转开合进料口的工作，使其燃料经进料口掉入主燃室内的过程中，启闭板往复启闭进料口，可最大程度上避免进料口处燃料发生燃烧，从而避免绞龙甚至料斗内的储料发生燃烧，能够保证锅炉的持续正常工作。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述齿轮传动件包括与转轴同轴固定的齿轮一、以及与齿轮一啮合的齿条，所述主燃室侧壁开设有仅供齿条竖直位移的滑槽，且所述主燃室内设置有驱使齿条位移的丝杆传动件。
通过采用上述技术方案，滑槽可对齿条起到导向作用，使其齿条仅能做竖直位移工作，从而在丝杆传动件的驱动作用下，驱使齿条的竖直往复位移，进而可在齿条与齿轮一的啮合作用下，实现启闭板的往复翻转工作，打开或关闭进料口。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述丝杆传动件包括固定于齿条远离齿轮一一侧的传动块，所述传动块纵截面为下底朝齿条一侧的等腰梯形设置，所述主燃室侧壁开设有与滑槽连通且供传动块直线位移的调节通道，所述调节通道内对应传动块斜面的两侧分别设置有位移块一、位移块二，所述位移块一、位移块二分别与传动块的两个斜面抵接，且所述调节通道内还转动连接有垂直齿条设置的往复丝杆一、往复丝杆二，所述位移块一、位移块二分别开设有供往复丝杆一、往复丝杆二穿过的通孔，且通孔内分别设置有与往复丝杆一、往复丝杆二螺纹配合的滚珠。
通过采用上述技术方案，利用往复丝杆一、往复丝杆二分别穿过位移块一、位移块二，且位移块一、位移块二内的滚珠插接于往复丝杆一、往复丝杆二内的往复螺纹中，使其可驱使位移块一、位移块二做同步反向位移，在位移块一、位移块二位移过程中，与传动块的两个斜面发生抵接，从而可实现齿条的竖直位移，并在位移块一、位移块二一直与传动块两个斜面保持抵接的状态下，能够对齿条进行稳定限位；
同时由于往复丝杆一、往复丝杆二的特性，使其往复丝杆一、往复丝杆二仅需要做同一个方向的转动，即可对滚珠进行导向，使其滚珠可沿往复丝杆一、往复丝杆二做直线往复运动，从而实现位移块一、位移块二的直线往复位移。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述往复丝杆一、往复丝杆二分别同轴固定有相互啮合的齿轮二，所述往复丝杆一的一端延伸至炉膛外侧且与联动件连接。
通过采用上述技术方案，利用相互啮合的齿轮二，实现往复丝杆一、往复丝杆二的同步反向转动工作，使其联动件仅实现绞龙与往复丝杆一联动，即可实现位移块一、位移块二的同步反向位移工作，从而实现启闭板的启闭工作。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述联动件包括与往复丝杆一一端同轴设置的齿轮三、转动连接于炉膛外壁的齿轮四以及绕卷于齿轮三、齿轮四外侧并与齿轮三、齿轮四啮合的齿带；绞龙的螺旋芯轴一端延伸至绞龙壳体之外且该端同轴固定有锥齿轮一，所述绞龙外壁转动连接有与锥齿轮一啮合的锥齿轮二，所述锥齿轮二与齿轮四之间同轴连接有万向联轴器。
通过采用上述技术方案，齿带绕卷于齿轮三、齿轮四上，实现齿轮三与齿轮四的同步转动工作，进而利用锥齿轮一、锥齿轮二的配合，实现螺旋芯轴与万向联轴器的同步转动，同时由于万向联轴器另一端与齿轮四同轴连接，可实现螺旋芯轴驱使齿轮四的转动工作，从而实现绞龙与启闭板的联动工作；
此过程中，由于绞龙呈倾斜状态，故利用万向联轴器的特性，使其可保持不在同一轴线的齿轮四、锥齿轮二的同步转动工作。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述启闭板翻转角度范围为0°至90°。
通过采用上述技术方案，启闭板仅需在竖直状态封闭进料口，或是翻转90°与进料口垂直即可将进料口完全打开，使其仅做四分之一的周向转动，即可满足启闭进料口的启闭工作，不影响燃料的输送工作。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述换热管上下两端分别连通有清灰室一和清灰室二，所述清灰室一、清灰室二分为多个单独的清灰单元，且分别与相邻换热管连通形成U型排烟单元；所述第一排烟口开设于靠主燃室一侧的清灰室一的清灰单元，所述第二排烟口开设于远离主燃室一侧的清灰室一的清灰单元。
通过采用上述技术方案，烟气经清灰室一进行部分灰尘处理后，进入在换热管中，再经清灰室二进行清灰，烟气如此循环在清灰室一、换热管以及清灰室二中，再经第二排烟口排出，实现烟气对水进行加热的同时，可减少烟气中的灰尘，减少烟气直接排出对大气造成的污染。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述尾气处理机构包括旋风分离器和收集盒，所述旋风分离器通过管道与第二排烟口连通，且所述收集盒处于旋风分离器下方。
通过采用上述技术方案，利用旋风分离器对沿其进行分离除尘，降低烟气排放对大气造成的污染；同时将烟气中含有的灰尘进行分离，将灰尘储放于收集盒中，便于对灰尘的处理。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.燃料输送过程中，启闭板随绞龙工作进行翻转，使其启闭板可持续启闭进料口，从而可最大程度上避免火星引起进料口处的燃料发生燃烧，保证锅炉可长时间持续正常工作；
2.利用位移块一、位移块二分别与传动块两斜面的抵接，使其位移块一、位移块二做同步反向位移过程中，即可实现齿条的竖直往复位移，从而在齿条与齿轮一的啮合作用下，实现启闭板的翻转打开工作。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1中主燃室与绞龙的局部结构示意图；
图3是图2中A处的放大示意图；
图4是图1中联动件的结构示意图；
图5是图2中齿轮传动件的剖面示意图；
图6是图5中B处的放大示意图；
图7是图5中往复丝杆一、往复丝杆二的结构示意图。
图中，1、炉膛；11、主燃室；12、换热室；2、料斗；3、绞龙；31、壳体；32、螺旋芯轴；33、电机；4、尾气处理机构；41、旋风分离器；42、收集盒；5、出料管；6、进料口；7、齿轮传动件；71、齿轮一；72、齿条；73、滑槽；8、丝杆传动件；81、传动块；82、调节通道；83、位移块一；84、位移块二；85、斜面一；86、斜面二；87、往复丝杆一；88、往复丝杆二；89、导向柱一；810、导向柱二；811、滚珠；812、齿轮二；9、联动件；91、齿轮三；92、齿轮四；93、齿带；94、锥齿轮一；95、锥齿轮二；96、万向联轴器；10、启闭板；101、转轴；102、安装座；21、换热管；22、换热间隙；23、第一排烟口；24、第二排烟口；25、清灰室一；26、清灰室二。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种生物质锅炉，包括炉膛1、进料机构和尾气处理机构4，炉膛1内形成主燃室11和换热室12，主燃室11远离换热室12的侧壁开设有贯穿的进料口6，进料机构与进料口6相连，实现燃料的输送工作；换热室12内设置有若干组相互平行的换热管21，换热管21相邻之间形成换热间隙22；换热管21的上下端分别连通有清灰室一25、清灰室二26，清灰室一25、清灰室二26分别有若干清灰单元构成，每个清灰单元连通相邻两根换热管21，使其清灰室一25、清灰室二26与换热管21截面形成连续U型；清灰室一25靠主燃室11一侧的清灰单元开设有第一排烟口23，第一排烟口23与主燃室11连通；清灰室一25远离主燃室11一侧的清灰单元开设有第二排烟口24，第二排烟口24与尾气处理机构4连通；燃料燃烧时，产生的烟气进入至换热管21中，并排出至尾气处理机构4中处理，烟气循环过程中，烟气与换热间隙22中的水进行热交换，实现对水的加热。
参照图1和2，上述进料机构包括倾斜设置的绞龙3，绞龙3包括壳体31和转动连接于壳体31内的螺旋芯轴32，螺旋芯轴32外壁固定有螺旋叶片，壳体31较低的一侧固定有电机33，电机33与螺旋芯轴32同轴固定，实现螺旋叶片的转动。壳体31较低一侧的上方设置有料斗2，料斗2与壳体31连通，壳体31较高一侧的下方通过出料管5与进料口6连通，出料管5呈朝主燃室11一侧低于另一侧的倾斜设置。
上述主燃室11内壁设置有启闭板10，启闭板10截面大于进料口6的面积，并启闭板10上端固定有转轴101，主燃室11处于进料口6的上端固定有两安装座102，转轴101转动连接于两安装座102内，并在启闭板10的转动过程中，启闭进料口6。
参照图2和5，上述主燃室11内还设置有驱使启闭板10翻转的齿轮传动件7，齿轮传动件7包括与转轴101同轴固定的齿轮一71，主燃室11侧壁开设有竖直的滑槽73，滑槽73内插接有齿条72，齿条72与齿轮一71啮合，且滑槽73中间一段与主燃室11内壁连通，供齿条72的凸齿进行上下位移；主燃室11侧壁中还设置有驱使齿条72竖直位移的丝杆传动件8。
参照图5和6，上述丝杆传动件8包括固定于齿条72相对齿轮一71的一侧上的传动块81，传动块81的纵截面为下底与齿条72固定的等腰梯形，使其自身长度方向的两端形成斜面一85和斜面二86，主燃室11内部开设有与滑槽73连通且供传动块81位移的调节通道82；调节通道82内对应斜面一85、斜面二86分别设置有位移块一83、位移块二84，调节通道82内还转动连接有垂直齿条72的往复丝杆一87、往复丝杆二88，位移块一83、位移块二84上分别开设有供往复丝杆一87、往复丝杆二88穿过的通孔，且通孔内分别固定有插接于往复丝杆一87、往复丝杆二88上往复螺纹内的滚珠811（参照图7）；同时调节通道82内壁还固定有与往复丝杆一87平行设置的导向柱一89、导向柱二810，位移块一83、位移块二84上分别开设有供导向柱一89、导向柱二810穿过的通孔，使其位移块一83、位移块二84仅能做直线运动。本实施例中，位移块一83、位移块二84做同步反向运动的同时一直保持与斜面一85、斜面二86抵接作用。
上述往复丝杆一87、往复丝杆二88上分别同轴固定有相互啮合的齿轮二812，往复丝杆一87的一端延伸至炉膛1外侧，且通过联动件9实现与螺旋芯轴32的联动工作。
参照图3和4，上述联动件9包括与往复丝杆一87处于炉膛1外一端同轴固定的齿轮三91、以及转动连接于炉膛1外侧的齿轮四92，齿轮三91与齿轮四92上绕卷有同一齿带93，齿带93保持与齿轮三91、齿轮四92的啮合；上述绞龙3的螺旋芯轴32上端延伸至壳体31之外，且该端同轴固定有锥齿轮一94，壳体31上端转动连接有与锥齿轮一94啮合的锥齿轮二95，锥齿轮二95与齿轮四92之间通过万向联轴器96同轴固定于一体；螺旋芯轴32转动过程中，驱使万向联轴器96转动，带动齿轮四92与齿轮三91转动，从而实现给予往复丝杆一87的转动力。
本实施例中，闭合板的翻转角度为0°至90°，闭合板闭合进料口6状态时为0°。
参照图1，上述尾气处理机构4包括旋风分离器41，旋风分离器41通过管道与第二排烟口24连通，同时旋风分离器41下端设置有收集盒42，经旋风分离器41分离的灰尘落入收集盒42中。
本实施例的实施原理为：输送燃料时，电机33驱使螺旋叶片转动，将料斗2落入壳体31内的燃料进行输送，驱使燃料经进料管、进料口6落入至主燃室11内进行燃烧；同时在锥齿轮一94与锥齿轮二95的啮合作用下，带动万向联轴器96与齿轮四92转动，进而驱使齿轮三91带动往复丝杆一87转动，在齿轮二812的啮合作用下，驱使往复丝杆二88做与往复丝杆一87的同步反向转动，继而驱使位移块一83、位移块二84做同步反向位移，在位移块一83、位移块二84分别与传动块81斜面一85、斜面二86的抵接作用下，实现传动块81带动齿条72的竖直位移，从而在齿条72与齿轮一71的啮合作用下，实现闭合板做启闭进料口6的翻转工作。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种生物质锅炉，包括炉膛(1)、进料机构以及尾气处理机构(4)，炉膛(1)内形成主燃室(11)和换热室(12)，所述主燃室(11)设置有进料口(6)和第一排烟口(23)，所述换热室(12)内设置有若干组换热管(21)，换热管(21)间隔设置且形成换热间隙(22)，换热管(21)一端与第一排烟口(23)连接，且另一端连通有第二排烟口(24)，第二排烟口(24)与尾气处理机构(4)连通，进料机构包括料斗(2)和倾斜设置的绞龙(3)，料斗(2)处于绞龙(3)进料端且与绞龙(3)进料端连通，绞龙(3)出料端通过出料管(5)与进料口(6)连通；其特征在于：所述主燃室(11)内设置有截面不小于进料口(6)的启闭板(10)，所述启闭板(10)通过转轴(101)转动连接于主燃室(11)侧壁上，且主燃室(11)侧壁设置有驱使转轴(101)周向往复转动的齿轮传动件(7)，所述炉膛(1)外侧设置有实现齿轮传动件(7)与绞龙(3)联动的联动件(9)。
2.根据权利要求1所述的一种生物质锅炉，其特征在于：所述齿轮传动件(7)包括与转轴(101)同轴固定的齿轮一(71)、以及与齿轮一(71)啮合的齿条(72)，所述主燃室(11)侧壁开设有仅供齿条(72)竖直位移的滑槽(73)，且所述主燃室(11)内设置有驱使齿条(72)位移的丝杆传动件(8)。
3.根据权利要求2所述的一种生物质锅炉，其特征在于：所述丝杆传动件(8)包括固定于齿条(72)远离齿轮一(71)一侧的传动块(81)，所述传动块(81)纵截面为下底朝齿条(72)一侧的等腰梯形设置，所述主燃室(11)侧壁开设有与滑槽(73)连通且供传动块(81)直线位移的调节通道(82)，所述调节通道(82)内对应传动块(81)斜面的两侧分别设置有位移块一(83)、位移块二(84)，所述位移块一(83)、位移块二(84)分别与传动块(81)的两个斜面抵接，且所述调节通道(82)内还转动连接有垂直齿条(72)设置的往复丝杆一(87)、往复丝杆二(88)，所述位移块一(83)、位移块二(84)分别开设有供往复丝杆一(87)、往复丝杆二(88)穿过的通孔，且通孔内分别设置有与往复丝杆一(87)、往复丝杆二(88)螺纹配合的滚珠(811)。
4.根据权利要求3所述的一种生物质锅炉，其特征在于：所述往复丝杆一(87)、往复丝杆二(88)分别同轴固定有相互啮合的齿轮二(812)，所述往复丝杆一(87)的一端延伸至炉膛(1)外侧且与联动件(9)连接。
5.根据权利要求1所述的一种生物质锅炉，其特征在于：所述联动件(9)包括与往复丝杆一(87)一端同轴设置的齿轮三(91)、转动连接于炉膛(1)外壁的齿轮四(92)以及绕卷于齿轮三(91)、齿轮四(92)外侧并与齿轮三(91)、齿轮四(92)啮合的齿带(93)；绞龙(3)的螺旋芯轴一端延伸至绞龙(3)壳体(31)之外且该端同轴固定有锥齿轮一(94)，所述绞龙(3)外壁转动连接有与锥齿轮一(94)啮合的锥齿轮二(95)，所述锥齿轮二(95)与齿轮四(92)之间同轴连接有万向联轴器(96)。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种生物质锅炉，其特征在于：所述启闭板(10)翻转角度范围为0°至90°。
7.根据权利要求1所述的一种生物质锅炉，其特征在于：所述换热管(21)上下两端分别连通有清灰室一(25)和清灰室二(26)，所述清灰室一(25)、清灰室二(26)分为多个单独的清灰单元，且分别与相邻换热管(21)连通形成U型排烟单元；所述第一排烟口(23)开设于靠主燃室(11)一侧的清灰室一(25)的清灰单元，所述第二排烟口(24)开设于远离主燃室(11)一侧的清灰室一(25)的清灰单元。
8.根据权利要求1所述的一种生物质锅炉，其特征在于：所述尾气处理机构(4)包括旋风分离器(41)和收集盒(42)，所述旋风分离器(41)通过管道与第二排烟口(24)连通，且所述收集盒(42)处于旋风分离器(41)下方。
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CN112664925A (zh) * 2021-01-25 2021-04-16 朱茂兵 一种生物质燃料锅炉

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