本發(fā)明屬于生物質(zhì)燃料的給料裝置，具體來說是一種可防止回火的散料燃料生物質(zhì)爐的給料裝置。

背景技術(shù)：

1、比較干燥的生物質(zhì)散料燃料通過給料系統(tǒng)進(jìn)入鏈條爐排、水冷振動爐排或者循環(huán)流化床等爐型的生物質(zhì)氣化爐或直燃爐時一般會提高給料過程回火造成的風(fēng)險，工業(yè)蒸汽鍋爐由于間歇性停爐導(dǎo)致入爐燃料過程停止同樣也有可能引發(fā)給料過程的回火風(fēng)險。本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)散料燃料，特別適合于切碎的農(nóng)作物秸稈、能源作物和其它破碎固廢燃料的生物質(zhì)爐的可防止回火的給料裝置。

2、為防止給料系統(tǒng)發(fā)生回火，專利cn117167728a展示了一種由水平布置的螺旋輸送器、垂直燃料通道、輪式旋轉(zhuǎn)單元閘門和回火安全閥組成的裝置。此外，還配備了螺旋分料輸送機(jī)用于在燃燒設(shè)備寬度范圍內(nèi)橫向分配燃料。一般生物質(zhì)電廠主要燃燒未經(jīng)干燥的散料、連續(xù)并持續(xù)高速和高溫燃燒，采用以上技術(shù)裝置一般可起到防回火功能。但該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且螺旋輸送機(jī)、輪式旋轉(zhuǎn)單元閘門等即便在類似小型工業(yè)蒸汽鍋爐應(yīng)用時也必須保證不能低于最小尺寸設(shè)計(jì)從而防止堵料，因此以上裝置較難應(yīng)用在小型生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)的防回火上。

3、根據(jù)cn117167728a，由于散料燃料斜向下滑入燃燒室會受到向上的浮力阻力，這種浮力阻力甚至可以將散料燃料推向水平布置的螺旋輸送器，因此其螺旋輸送器設(shè)計(jì)為兩級并輔以輪式旋轉(zhuǎn)單元閘門。

4、如cn115654508a所述的水平布置的螺旋輸送機(jī)，甚至有一定傾角的螺旋輸送機(jī)也會有產(chǎn)生回火的可能從而影響系統(tǒng)運(yùn)行安全，因此需要考慮增設(shè)回火安全擋板等額外措施，如回火安全擋板布置在cn204880191管道末端則會存在腐蝕風(fēng)險，如將cn219341018u回火安全擋板安裝在上料通道內(nèi)，回火安全擋板完全穿越燃料實(shí)現(xiàn)回火封堵在燃料流動過程中或者和燃料不大小不均勻的情況下是無法實(shí)現(xiàn)的。

5、散料燃料只有成密實(shí)狀態(tài)時才能與安裝在燃料供應(yīng)管道中的回火安全擋板共同起到防止回火的作用，而在燃料自然散落到燃料供應(yīng)管道過程中充斥大量空氣時，燃料則無法起到密封和封擋回火的作用。

6、移動爐排上的散料燃料進(jìn)行設(shè)定功率的氣化要求一定的燃料層高度作保障，因此需要有料位高度信號并反饋調(diào)節(jié)燃料輸送供給。cn201811060698.0展示了一種在氣化室中布置了料位傳感器的整捆秸稈氣化爐，但這個傳感器也只能對整包燃料給出料位信號，但無法針對0.5-1.5米或更大范圍內(nèi)的散料燃料層發(fā)出料位層高度信號。

7、切碎的秸稈等散料燃料很多時候應(yīng)用在小型分散式熱力系統(tǒng)中，例如日間負(fù)荷變化比較大的工業(yè)蒸汽生物質(zhì)鍋爐，隨負(fù)荷下降甚或是鍋爐停爐時，回火安全裝置也會在小型工業(yè)蒸汽鍋爐等負(fù)荷下降或者停爐時發(fā)揮作用。生物質(zhì)散料燃料比較干燥時，上述回火安全性更是需要大大提高，而目前還未見這方面的高效解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明涉及的是一種可以防止回火、帶螺旋輸料機(jī)的生物質(zhì)散料燃料的給料裝置，該裝置設(shè)計(jì)簡單、經(jīng)濟(jì)性好，而且還能適用于含不規(guī)則碎片的生物質(zhì)散料燃料，停火時能夠避免發(fā)生回火帶來的安全隱患，本發(fā)明中的回火安全擋板能夠即時實(shí)現(xiàn)快速關(guān)閉。并且在不增加額外昂貴組件的情況下，散料燃料料位高度和寬度能夠?qū)崿F(xiàn)可控可變。

2、氣化室由一個以上的包含水冷壁的螺旋輸料機(jī)喂入散料燃料，螺旋輸料機(jī)向上成仰角抬升，從布置在螺旋輸料機(jī)前部的下料槽上方裝入散料燃料，下料槽由上向下成錐形加寬并完全覆蓋所有螺旋輸料機(jī)的前部，下料槽中散料燃料的填料高度始終保持4米以上并以氣密閉方式與螺旋輸料機(jī)連接，下料槽中的散料燃料由于自身重量而不斷向下墜落并壓實(shí)從而可以隔絕空氣流過。

3、這種密封效應(yīng)可以防止新鮮空氣被生物質(zhì)爐中的負(fù)壓經(jīng)防回火裝置吸入到散料燃料給料裝置中，沒有空氣就可以一定程度上避免發(fā)生回火現(xiàn)象。

4、螺旋輸料機(jī)成仰角向上抬起，進(jìn)入螺旋輸料機(jī)的散料燃料通過向下傾斜的給料室滑落到氣化室中，在這個過程中來自氣化室的熱煙氣有可能上返，因此臨近氣化室的螺旋輸料機(jī)的部分區(qū)域布置了水冷壁。

5、由于螺旋輸料機(jī)向上傾斜不小于45度角，一定程度上阻滯了熱煙氣進(jìn)入螺旋輸料機(jī)的較低區(qū)域部分，因此螺旋輸料機(jī)向下的前半部分會保持較低溫度。

6、為確保即便是流動性較差的散料燃料僅靠重力也能從上方進(jìn)入螺旋輸料機(jī)并從螺旋輸料機(jī)的成仰角抬起的頂部流出，螺旋輸料機(jī)與水平面之間的仰角角度應(yīng)在45-55度之間。

7、為保證螺旋輸料機(jī)運(yùn)行過程中的密閉性，輸料過程中散料燃料必須始終能與螺旋輸料機(jī)內(nèi)表面的所有側(cè)面接觸到，從而封閉散料燃料螺旋波和螺旋輸料機(jī)內(nèi)表面之間的間隙。螺旋輸料機(jī)旋轉(zhuǎn)時要實(shí)現(xiàn)散料燃料同時與上下部內(nèi)壁表面的密閉，必須確保螺旋輸料機(jī)與水平面的夾角大于45度，輸料機(jī)螺旋部分長度至少為1.7x直徑d。這樣即使僅有一定量的散料燃料進(jìn)入螺旋輸料機(jī)并且散料燃料螺旋波的旋轉(zhuǎn)速度很慢時，散料燃料還是能夠被壓在螺旋輸料機(jī)上部內(nèi)表面上從而實(shí)現(xiàn)螺旋輸料的密閉。

8、如果以上所述夾角為45-55度時，螺旋輸料機(jī)的螺旋部分長度大于2.5xd時，螺旋輸料機(jī)中的散料燃料的填充和密閉效果會更好，因?yàn)檫@時候散料燃料幾乎被螺旋輸料機(jī)垂直提升，散料燃料重力幾乎不再發(fā)生作用而改變散料燃料的位置，這樣相同數(shù)量的散料燃料就會更均勻的附著在螺旋輸料機(jī)的上部內(nèi)表面上實(shí)現(xiàn)密閉。

9、由于氣化燃燒散料燃料的溫度和強(qiáng)度比傳統(tǒng)散料燃料直接燃燒設(shè)備低得多，因此散料燃料氣化爐中的燃料數(shù)量要求比直接燃燒爐中的要多得多，因此散料燃料氣化爐需要更大的爐排長度、寬度和更高的散料燃料層高度。試驗(yàn)和研究表明爐排上散料燃料層高度只有在1米以上的時候才能保證散料燃料的均勻密實(shí)度，才能夠避免爐排上散料燃料料位層過薄的地方的散料燃料燃著。

10、本發(fā)明中的一個以上的螺旋輸料機(jī)是呈扇形布置，以便在不增加額外設(shè)備的情況下將散料燃料盡可能均勻撒布到散料燃料生物質(zhì)爐的整個爐排寬度上。

11、散料燃料氣化爐中的料位層高度由氣化爐中的一個或多個料位傳感器監(jiān)控并適時發(fā)出信號，這些料位傳感器的傳感桿由耐高溫不銹鋼材料制成并懸掛在氣化爐中的不同深度的工位，傳感桿在接觸到移動的燃料層高度變化時會發(fā)生旋轉(zhuǎn)。螺旋輸料機(jī)可根據(jù)這些傳感器的反饋信號調(diào)節(jié)物理輸料機(jī)的轉(zhuǎn)速從而調(diào)節(jié)散料燃料層的高度。

12、在正常運(yùn)行時本發(fā)明的下料槽里始終裝滿燃料，越到底部燃料密實(shí)度越高。下料槽呈錐形由上向底部加寬，下料槽的所有側(cè)壁與垂直方向成5-8度角，這使得散料燃料的橋接成為不可能。這樣可以保證下料槽有足夠高度使得散料燃料可以自行均勻分布在下料槽中，當(dāng)散料燃料從下料槽頂部的中間位置進(jìn)入下料槽時，散料燃料可以通過滴落方式分布到下料槽各個寬度和角度。為實(shí)現(xiàn)這種散料燃料的滴落分料功能，下料槽的落料高度至少應(yīng)在4米以上。

13、本發(fā)明根據(jù)至少3個布置在不同高度的料位傳感器發(fā)出的反饋信號控制下料槽中的料位高度，上述料位傳感器選擇懸掛式料位傳感器為佳，料位傳感器懸掛在頂部可防止被散料燃料覆埋。

14、散料燃料經(jīng)陡坡式上料皮帶從上方送入下料槽，下料槽給料口用一個密封回火安全擋板可以隨時關(guān)閉給料口，該回火安全擋板最好由電磁鐵固定在給料口的開啟工位，并可完全依靠自重落下關(guān)閉給料口。關(guān)閉給料口時回火安全擋板在下料槽上方以與散料燃料下落流動方向大致一致的方向自由下落并截斷散料燃料流，因此連續(xù)流動的的散料燃料不會阻礙安全回火擋板的關(guān)閉從而確保不會發(fā)生回火。

15、如果散料燃料下料槽因意外情況而出現(xiàn)散料燃料過量裝載出現(xiàn)堆積時，則僅靠下料槽中過量裝載而堆積的散料燃料也可以實(shí)現(xiàn)密封功能。

16、從下料槽上方落到回火安全擋板上的散料燃料通過滑道滑回陡坡式上料皮帶中時，在陡坡式上料皮帶底部的旋轉(zhuǎn)輥的下方布置了一個可移動底板，柔性載料板可以拾取滑落入可移動底板上的散料燃料，這樣就可以防止陡坡式上料皮帶上的柔性載料板出現(xiàn)卡頓。