專利名稱：生物質(zhì)發(fā)電廠上料系統(tǒng)爐前給料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種生物質(zhì)直燃發(fā)電廠上料系統(tǒng)，具體是一種生物質(zhì)發(fā)電廠上料系統(tǒng)的爐前給料裝置。
背景技術(shù)：
隨著一次能源儲(chǔ)量日益枯竭，以及礦物能源的無(wú)節(jié)制利用引發(fā)的環(huán)境污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重。因此，以高新技術(shù)開(kāi)發(fā)清潔、可再生的新能源以替代煤炭、石油和天然氣等不可再生能源，是解決能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題的有效途徑，農(nóng)林廢棄物、秸稈和樹(shù)皮等生物質(zhì)能源， 因?yàn)槠鋬?chǔ)量豐富、低污染和可再生等特點(diǎn)，逐漸成為研究和利用的熱點(diǎn)，近年來(lái)，生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)在國(guó)內(nèi)得到了快速的發(fā)展。根據(jù)我國(guó)已投產(chǎn)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，爐前給料系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定的運(yùn)行是決定生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵，同時(shí)也是限制生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)發(fā)展的瓶頸。目前，生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)中給料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)多數(shù)采用螺旋給料，即爐前料倉(cāng)中布置螺旋輸送機(jī)，由螺旋輸送機(jī)輸送燃料至爐膛燃燒。國(guó)內(nèi)外已投產(chǎn)的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目中采用容積小于50m3的爐前小料倉(cāng)給料系統(tǒng)運(yùn)行較穩(wěn)定，料倉(cāng)內(nèi)搭橋、蓬料現(xiàn)象較少，但是，由于生物質(zhì)燃料松散、自然堆積密度小的特性，小料倉(cāng)的給料倉(cāng)內(nèi)儲(chǔ)存燃料較少，一般容積為50m3的小料倉(cāng)燃料滿倉(cāng)時(shí)僅供50MW 12MW機(jī)組3 10分鐘滿負(fù)荷運(yùn)行，對(duì)上料皮帶的穩(wěn)定性要求極高，一旦上料皮帶出現(xiàn)故障無(wú)法及時(shí)處理，勢(shì)必會(huì)造成發(fā)電機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)。同時(shí)，螺旋輸送機(jī)在輸送燃料的過(guò)程，整倉(cāng)燃料會(huì)出現(xiàn)向前平移，致使燃料在料倉(cāng)出口堆積，極易造成料倉(cāng)出口堵料，堵料后人工清理極其困難。采用容積IOOm3以上的大料倉(cāng)給料系統(tǒng)，由于生物質(zhì)燃料流動(dòng)性差，料倉(cāng)內(nèi)極易出現(xiàn)搭橋、蓬料現(xiàn)象，經(jīng)常需要較多人工不停捅料，增加了發(fā)電機(jī)組運(yùn)行成本，而且對(duì)捅料人員存在著較大的安全隱患。另外，由于生物質(zhì)燃料破碎粒度不均勻，經(jīng)常存在較長(zhǎng)的燃料進(jìn)入爐前料倉(cāng)，螺旋輸送機(jī)輸送燃料為旋轉(zhuǎn)向前的過(guò)程， 較長(zhǎng)的生物質(zhì)燃料極易纏繞在螺旋軸上，致使螺旋軸卡澀，造成鍋爐燃料無(wú)法穩(wěn)定供應(yīng)，使機(jī)組頻繁非計(jì)劃停運(yùn)。由于爐前給料系統(tǒng)存在的問(wèn)題，造成生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組頻繁非計(jì)劃停運(yùn)，給生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)帶來(lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也限制了生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述之不足，本實(shí)用新型目的在于提供一種工作性能穩(wěn)定、安全可靠、運(yùn)營(yíng)成本低的生物質(zhì)發(fā)電廠上料系統(tǒng)爐前給料裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是生物質(zhì)發(fā)電廠上料系統(tǒng)爐前給料裝置，包括有爐前料倉(cāng)、螺旋送料裝置以及與鍋爐本體相通的下料管。出料口設(shè)在爐前料倉(cāng)的底部，其特征在于所述爐前料倉(cāng)的下部橫向并排設(shè)有五根承載均料螺旋，與一級(jí)輸送螺旋呈十字交叉布置。所述螺旋送料裝置采用二級(jí)給料的結(jié)構(gòu)形式，它是由八根一級(jí)輸料螺旋和四根二級(jí)給料螺旋構(gòu)成，八根一級(jí)輸料螺旋，其中兩根為一組，分為四組，每組的轉(zhuǎn)向相反，螺紋方向相反，并排設(shè)在爐前料倉(cāng)的底部；四組一級(jí)輸料螺旋分別將燃料輸送給四根二級(jí)給料螺旋，二級(jí)給料螺旋將燃料輸送至下料管，燃料在輸料風(fēng)的作用下進(jìn)入爐膛燃燒。所述承載均料螺旋設(shè)有五根，五根承載均料螺旋設(shè)在一級(jí)輸料螺旋的上方并與一級(jí)輸料螺旋呈十字交叉布置。所述下料管上設(shè)有翻板式防火門，避免爐膛正壓時(shí)高溫?zé)煔夥创亮蟼}(cāng)引燃料倉(cāng)內(nèi)燃料。 所述爐前料倉(cāng)為400m3容積的大料倉(cāng)。所述爐前料倉(cāng)為IOOm3以上容積的大料倉(cāng)。所述每根一級(jí)輸料螺旋、每根二級(jí)給料螺旋和每根承載均料螺旋都單獨(dú)配有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。所述承載均料螺旋采用中間隔開(kāi)的雙向螺紋結(jié)構(gòu)。所述承載均料螺旋采用大軸頸螺旋，螺旋輸送裝置均采用大軸頸變螺距螺旋。本實(shí)用新型的有益效果本爐前給料裝置采用有效容積為400m3的大料倉(cāng)設(shè)計(jì)，大大增加了爐前料倉(cāng)燃料的儲(chǔ)存量，降低了上料皮帶的壓力，確保鍋爐燃料持續(xù)供應(yīng)；同時(shí)在一級(jí)螺旋上方設(shè)計(jì)了大軸頸承載均料螺旋，避免較長(zhǎng)生物質(zhì)燃料纏繞在螺旋軸上，解決了傳統(tǒng)的大料倉(cāng)內(nèi)出現(xiàn)燃料搭橋、蓬料的現(xiàn)象，避免所有燃料重力直接作用在一級(jí)輸送螺旋上，造成一級(jí)螺旋過(guò)載，而且由于生物質(zhì)燃料自然堆積角較大，降低了料倉(cāng)的有效容積，在承載均料螺旋的擾動(dòng)作用下破壞燃料自然堆積狀態(tài)，大大提高了料倉(cāng)的有效容積；另外在一級(jí)輸料螺旋和二級(jí)給料螺旋的控制邏輯上，以及螺旋輸送量采用逐級(jí)遞增的方式，即二級(jí)給料螺旋給料量為一級(jí)螺旋輸送量的兩倍，都避免了出料口燃料堆積堵塞的現(xiàn)象，確保鍋爐燃料穩(wěn)定供應(yīng)；采用翻板式防火門設(shè)計(jì)，避免爐膛正壓高溫?zé)煔夥创亮蟼}(cāng)引燃料倉(cāng)內(nèi)燃料，使設(shè)備運(yùn)行更加安全可靠；本爐前給料系統(tǒng)在給料過(guò)程中無(wú)需人工干預(yù)，增強(qiáng)了生物質(zhì)電廠給料系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，保證鍋爐燃料持續(xù)、穩(wěn)定供應(yīng)，降低生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為
圖1所示的側(cè)視圖。圖中1、爐前料倉(cāng)；2、承載均料螺旋；3、一級(jí)輸料螺旋；4、出料口； 5、二級(jí)給料螺旋；6、防火門；7、輸料風(fēng)進(jìn)口； 8、下料管；9、下料管；10、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
具體實(shí)施方式
如
圖1、2所示，生物質(zhì)發(fā)電廠上料系統(tǒng)爐前給料裝置，包括有爐前料倉(cāng)1、承載均料螺旋2、螺旋送料裝置以及防止?fàn)t膛正壓高溫?zé)煔夥创姆阑痖T6，爐前料倉(cāng)1為400m3容積的大料倉(cāng)；爐前料倉(cāng)1的下部橫向并排設(shè)有五根承載均料螺旋2。螺旋送料裝置是由八根一級(jí)輸料螺旋3和四根二級(jí)給料螺旋5構(gòu)成，八根一級(jí)輸料螺旋3，其中兩根為一組，分為四組，每組的轉(zhuǎn)向相反，螺紋方向相反，并排設(shè)在爐前料倉(cāng)1的底部；四組一級(jí)輸料螺旋3分別通過(guò)出料口 4經(jīng)下料管9將燃料輸送給四根二級(jí)給料螺旋5，二級(jí)給料螺旋5將燃料輸送至下料管8，燃料在輸料風(fēng)的作用下進(jìn)入爐內(nèi)燃燒。所述每根一級(jí)輸料螺旋、每根二級(jí)給料螺旋和每根承載均料螺旋都配有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)10。所述承載均料螺旋2停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，承載上方物料重量，避免一級(jí)輸料螺旋3過(guò)載。 當(dāng)承載均料螺旋2啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，生物質(zhì)燃料在自身重力和螺旋擾動(dòng)作用下由螺旋之間落下至一級(jí)輸料螺旋上，同時(shí)在承料均料螺旋2擾動(dòng)的作用下，破壞生物質(zhì)料自然堆積狀態(tài)，避免料倉(cāng)內(nèi)出現(xiàn)燃料搭橋、蓬料的現(xiàn)象，同時(shí)增加了料倉(cāng)的有效容積。所述下料管8上設(shè)有機(jī)械的翻板式防火門6，正常運(yùn)行時(shí)，防火門為常開(kāi)的，當(dāng)爐膛正壓高溫?zé)煔庀蛏戏创畷r(shí)，防火門動(dòng)作關(guān)閉，避免高溫?zé)煔膺M(jìn)入料倉(cāng)引燃料倉(cāng)內(nèi)燃料。所述螺旋送料裝置中設(shè)有分別控制一級(jí)輸料螺旋和二級(jí)給料用螺旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)的開(kāi)關(guān)；其各開(kāi)關(guān)控制螺旋送料裝置的控制邏輯為只有二級(jí)給料螺旋啟動(dòng)的條件下，一級(jí)輸料螺旋具備啟動(dòng)條件，否則一級(jí)螺旋不具備啟動(dòng)條件。且二級(jí)給料螺旋輸送量為一級(jí)螺旋輸送量的兩倍，這樣就避免了二級(jí)給料螺旋5未啟動(dòng)的情況下啟動(dòng)一級(jí)輸料螺旋3，或二級(jí)給料螺旋5給料量小于一級(jí)輸料螺旋3的輸送量，一級(jí)輸料螺旋輸送至二級(jí)給料螺旋的燃料不能及時(shí)被輸送至爐內(nèi)燃燒，造成燃料在一級(jí)輸料螺旋的出料口 4堆積堵塞。所述承載螺旋采用大軸頸螺旋，避免了較長(zhǎng)燃料在螺旋軸上纏繞，造成螺旋卡澀。 螺旋輸送裝置均采用大軸頸變螺距螺旋，避免纏繞以及輸送過(guò)程中燃料壓縮。所述承載均料螺旋采用中間隔開(kāi)的雙向螺紋結(jié)構(gòu)，具體是指該螺旋是由兩段反向的螺紋構(gòu)成。工作原理本實(shí)用新型上料皮帶輸送燃料至爐前料倉(cāng)，在承載均料螺旋擾動(dòng)作用下，破壞了倉(cāng)內(nèi)燃料自然堆積狀態(tài)，使?fàn)t前料倉(cāng)的有效容積大大增加，故承載均料螺旋具有布料的作用；承載均料螺旋停止?fàn)顟B(tài)承載了大部分燃料的重量，避免一級(jí)輸料螺旋過(guò)載，另外當(dāng)承載均料螺旋運(yùn)行時(shí)，在螺旋的擾動(dòng)和燃料自身重力的作用下由螺旋軸之間的空隙落下至一級(jí)輸料螺旋上，同時(shí)在承載均料螺旋擾動(dòng)的作用下破壞燃料自然堆積狀態(tài)，使燃料盡量填滿料倉(cāng)，增加爐前料倉(cāng)的有效容積。落至一級(jí)輸料螺旋上的燃料在一級(jí)輸料螺旋推力的作用下，燃料向前輸送至出料口，由出料口經(jīng)一級(jí)至二級(jí)下料口落至二級(jí)給料螺旋，燃料在二級(jí)給料螺旋推力的作用下，輸送至下料管，輸料風(fēng)從下料管側(cè)壁上的輸料風(fēng)進(jìn)口進(jìn)入下料管內(nèi)，在輸料風(fēng)的作用下進(jìn)入爐內(nèi)燃燒。由于循環(huán)流化床鍋爐經(jīng)常出現(xiàn)正壓，當(dāng)正壓時(shí)高溫?zé)煔夥锤Z至機(jī)械翻板式防火門6后腔體時(shí)，推動(dòng)翻板式防火門6動(dòng)作，切斷爐前料倉(cāng)與爐膛的通道，確保高溫?zé)煔獠贿M(jìn)入爐前料倉(cāng)引燃燃料。由于生物質(zhì)燃料破碎粒度不均勻，經(jīng)常有較長(zhǎng)燃料進(jìn)入料倉(cāng)，本實(shí)用新型承載均料螺旋采用大軸頸設(shè)計(jì)，避免較長(zhǎng)物料纏繞在螺旋軸上造成卡澀。另外，螺旋輸送過(guò)程對(duì)燃料會(huì)產(chǎn)生壓縮，壓縮后燃料在出料口突然膨脹極易造成出料口堵塞，本實(shí)用新型螺旋輸送裝置采用大軸頸變螺距螺旋，即沿螺旋向出料口方向螺距逐漸增加，輸送過(guò)程中燃料逐漸膨脹，避免在出料口處突然膨脹造成堵塞。本實(shí)用新型還從控制系統(tǒng)邏輯中避免了燃料在出料口堵塞的情況，如二級(jí)給料螺旋未啟動(dòng)的條件下就啟動(dòng)一級(jí)輸料螺旋，燃料不能及時(shí)輸送至爐膛，勢(shì)必會(huì)在出料口堆積堵塞，為避免這種情況，在控制邏輯中，只有在二級(jí)給料螺旋啟動(dòng)的條件下，一級(jí)輸料螺旋才具備啟動(dòng)條件，否則一級(jí)輸料螺旋不具備啟動(dòng)條件。同時(shí)二級(jí)給料螺旋的輸送量為同一組兩根一級(jí)輸料螺旋輸送量的兩倍，保證一級(jí)輸料螺旋輸送至二級(jí)給料螺旋的燃料能夠及時(shí)輸送至爐膛，不在出料口堆積堵塞。 以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種生物質(zhì)發(fā)電廠上料系統(tǒng)爐前給料裝置，包括有爐前料倉(cāng)、螺旋送料裝置以及與鍋爐本體相通的下料管，出料口設(shè)在爐前料倉(cāng)的底部，其特征在于所述爐前料倉(cāng)的下部橫向并排設(shè)有多個(gè)承載均料螺旋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)發(fā)電廠上料系統(tǒng)爐前給料裝置，其特征在于所述螺旋送料裝置采用二級(jí)給料的結(jié)構(gòu)形式，是由八根一級(jí)輸料螺旋和四根二級(jí)給料螺旋構(gòu)成， 八根一級(jí)輸料螺旋，其中兩根為一組，分為四組，每組的轉(zhuǎn)向相反，螺紋方向相反，并排布置在爐前料倉(cāng)的底部；四組一級(jí)輸料螺旋分別將燃料輸送給四根二級(jí)給料螺旋，二級(jí)給料螺旋將燃料輸送至下料管，燃料在輸料風(fēng)的作用下進(jìn)入爐內(nèi)燃燒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)發(fā)電廠上料系統(tǒng)爐前給料裝置，其特征在于所述承載均料螺旋設(shè)有五根，五根承載均料螺旋設(shè)在一級(jí)輸料螺旋的上方并與一級(jí)輸料螺旋呈十字交叉布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)發(fā)電廠上料系統(tǒng)爐前給料裝置，其特征在于所述下料管上設(shè)有翻板式防火門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)發(fā)電廠上料系統(tǒng)爐前給料裝置，其特征在于所述爐前料倉(cāng)為IOOm3以上容積的大料倉(cāng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生物質(zhì)發(fā)電廠上料系統(tǒng)爐前給料裝置，其特征在于所述爐前料倉(cāng)的容積為400m3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物質(zhì)發(fā)電廠上料系統(tǒng)爐前給料裝置，其特征在于所述每根一級(jí)輸料螺旋、每根二級(jí)給料螺旋和每根承載均料螺旋單獨(dú)都配有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)發(fā)電廠上料系統(tǒng)爐前給料裝置，其特征在于所述承載均料螺旋采用中間隔開(kāi)的雙向螺紋結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種生物質(zhì)發(fā)電廠上料系統(tǒng)爐前給料裝置，包括有爐前料倉(cāng)、承載均料螺旋、螺旋送料裝置以及防火門，其特征在于爐前料倉(cāng)為400m3容積的大料倉(cāng)；二級(jí)給料方式，一級(jí)輸料螺旋上方均勻布置了5根承載均料螺旋，與一級(jí)輸料螺旋呈十字交叉，下料管上設(shè)有防火門。由于采用有效容積為400m3的大料倉(cāng)設(shè)計(jì)，同時(shí)在承載均料螺旋的擾動(dòng)下，破壞燃料自然堆積狀態(tài)，大大增加了爐前料倉(cāng)燃料的儲(chǔ)存量，降低了上料皮帶的壓力，確保鍋爐燃料持續(xù)供應(yīng)；承載均料螺旋的設(shè)計(jì)，不僅解決了傳統(tǒng)大料倉(cāng)內(nèi)出現(xiàn)燃料搭橋、蓬料的現(xiàn)象，也承載了上方燃料重量，確保一級(jí)輸料螺旋不發(fā)生過(guò)載，確保鍋爐燃料穩(wěn)定供應(yīng)，大大提高了給料系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。
文檔編號(hào)F23K3/00GK202328316SQ201120370698
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者伍征團(tuán), 何榮, 楊云金, 畢武林, 蘇余寧, 陳偉, 陳洪世, 黃家崧 申請(qǐng)人:廣東粵電湛江生物質(zhì)發(fā)電有限公司