专利名称：生物质发电厂上料系统炉前给料装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物质直燃发电厂上料系统，具体是一种生物质发电厂上料系统的炉前给料装置。
背景技术：
随着一次能源储量日益枯竭，以及矿物能源的无节制利用引发的环境污染问题日趋严重。因此，以高新技术开发清洁、可再生的新能源以替代煤炭、石油和天然气等不可再生能源，是解决能源危机和环境问题的有效途径，农林废弃物、秸秆和树皮等生物质能源， 因为其储量丰富、低污染和可再生等特点，逐渐成为研究和利用的热点，近年来，生物质直燃发电技术在国内得到了快速的发展。根据我国已投产生物质发电项目的建设和运行经验，炉前给料系统能否安全稳定的运行是决定生物质发电项目成败的关键，同时也是限制生物质发电技术发展的瓶颈。目前，生物质直燃发电技术中给料系统的设计多数采用螺旋给料，即炉前料仓中布置螺旋输送机，由螺旋输送机输送燃料至炉膛燃烧。国内外已投产的生物质发电项目中采用容积小于50m3的炉前小料仓给料系统运行较稳定，料仓内搭桥、蓬料现象较少，但是，由于生物质燃料松散、自然堆积密度小的特性，小料仓的给料仓内储存燃料较少，一般容积为50m3的小料仓燃料满仓时仅供50MW 12MW机组3 10分钟满负荷运行，对上料皮带的稳定性要求极高，一旦上料皮带出现故障无法及时处理，势必会造成发电机组非计划停运。同时，螺旋输送机在输送燃料的过程，整仓燃料会出现向前平移，致使燃料在料仓出口堆积，极易造成料仓出口堵料，堵料后人工清理极其困难。采用容积IOOm3以上的大料仓给料系统，由于生物质燃料流动性差，料仓内极易出现搭桥、蓬料现象，经常需要较多人工不停捅料，增加了发电机组运行成本，而且对捅料人员存在着较大的安全隐患。另外，由于生物质燃料破碎粒度不均勻，经常存在较长的燃料进入炉前料仓，螺旋输送机输送燃料为旋转向前的过程， 较长的生物质燃料极易缠绕在螺旋轴上，致使螺旋轴卡涩，造成锅炉燃料无法稳定供应，使机组频繁非计划停运。由于炉前给料系统存在的问题，造成生物质发电机组频繁非计划停运，给生物质发电企业带来了严重的经济损失，同时也限制了生物质直燃发电技术的发展。
发明内容
为了克服上述之不足，本发明目的在于提供一种工作性能稳定、安全可靠、运营成本低的生物质发电厂上料系统炉前给料装置。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是
生物质发电厂上料系统炉前给料装置，包括有炉前料仓、螺旋送料装置以及与锅炉本体相通的下料管。出料口设在炉前料仓的底部，其特征在于所述炉前料仓的下部横向并排设有五根承载均料螺旋，与一级输送螺旋呈十字交叉布置。所述螺旋送料装置采用二级给料的结构形式，它是由八根一级输料螺旋和四根二级给料螺旋构成，八根一级输料螺旋，其中两根为一组，分为四组，每组的转向相反，螺纹方向相反，并排设在炉前料仓的底部；四组一级输料螺旋分别将燃料输送给四根二级给料螺旋，二级给料螺旋将燃料输送至下料管，燃料在输料风的作用下进入炉膛燃烧。所述承载均料螺旋设有五根，五根承载均料螺旋设在一级输料螺旋的上方并与一级输料螺旋呈十字交叉布置。所述下料管上设有翻板式防火门，避免炉膛正压时高温烟气反串至料仓引燃料仓内燃料。所述炉前料仓为400m3容积的大料仓。所述每根一级输料螺旋、每根二级给料螺旋和每根承载均料螺旋都单独配有驱动马达。所述承载均料螺旋采用中间隔开的双向螺纹结构。所述承载均料螺旋采用大轴颈螺旋，螺旋输送装置均采用大轴颈变螺距螺旋。本发明的有益效果本炉前给料装置采用有效容积为400m3的大料仓设计，大大增加了炉前料仓燃料的储存量，降低了上料皮带的压力，确保锅炉燃料持续供应；同时在一级螺旋上方设计了大轴颈承载均料螺旋，避免较长生物质燃料缠绕在螺旋轴上，解决了传统的大料仓内出现燃料搭桥、蓬料的现象，避免所有燃料重力直接作用在一级输送螺旋上， 造成一级螺旋过载，而且由于生物质燃料自然堆积角较大，降低了料仓的有效容积，在承载均料螺旋的扰动作用下破坏燃料自然堆积状态，大大提高了料仓的有效容积；另外在一级输料螺旋和二级给料螺旋的控制逻辑上，以及螺旋输送量采用逐级递增的方式，即二级给料螺旋给料量为一级螺旋输送量的两倍，都避免了出料口燃料堆积堵塞的现象，确保锅炉燃料稳定供应；采用翻板式防火门设计，避免炉膛正压高温烟气反串至料仓引燃料仓内燃料，使设备运行更加安全可靠；本炉前给料系统在给料过程中无需人工干预，增强了生物质电厂给料系统运行的稳定性和可靠性，保证锅炉燃料持续、稳定供应，降低生物质发电企业的运营成本。
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。图1为本发明的结构示意图； 图2为图1所示的侧视图。图中1、炉前料仓；2、承载均料螺旋；3、一级输料螺旋；4、出料口； 5、二级给料螺旋；6、防火门；7、输料风进口； 8、下料管；9、下料管；10、驱动马达。
具体实施例方式
如图1、2所示，生物质发电厂上料系统炉前给料装置，包括有炉前料仓1、承载均料螺旋2、螺旋送料装置以及防止炉膛正压高温烟气反串的防火门6，炉前料仓1为400m3容积的大料仓；炉前料仓1的下部横向并排设有五根承载均料螺旋2。螺旋送料装置是由八根一级输料螺旋3和四根二级给料螺旋5构成，八根一级输料螺旋3，其中两根为一组，分为四组，每组的转向相反，螺纹方向相反，并排设在炉前料仓1的底部；四组一级输料螺旋3分别通过出料口 4经下料管9将燃料输送给四根二级给料螺旋5，二级给料螺旋5将燃料输送至下料管8，燃料在输料风的作用下进入炉内燃烧。所述每根一级输料螺旋、每根二级给料螺旋和每根承载均料螺旋都配有驱动马达10。所述承载均料螺旋2停止状态时，承载上方物料重量，避免一级输料螺旋3过载。 当承载均料螺旋2启动转动时，生物质燃料在自身重力和螺旋扰动作用下由螺旋之间落下至一级输料螺旋上，同时在承料均料螺旋2扰动的作用下，破坏生物质料自然堆积状态，避免料仓内出现燃料搭桥、蓬料的现象，同时增加了料仓的有效容积。所述下料管8上设有机械的翻板式防火门6，正常运行时，防火门为常开的，当炉膛正压高温烟气向上反串时，防火门动作关闭，避免高温烟气进入料仓引燃料仓内燃料。所述螺旋送料装置中设有分别控制一级输料螺旋和二级给料用螺旋轴转动的开关；其各开关控制螺旋送料装置的控制逻辑为只有二级给料螺旋启动的条件下，一级输料螺旋具备启动条件，否则一级螺旋不具备启动条件。且二级给料螺旋输送量为一级螺旋输送量的两倍，这样就避免了二级给料螺旋5未启动的情况下启动一级输料螺旋3，或二级给料螺旋5给料量小于一级输料螺旋3的输送量，一级输料螺旋输送至二级给料螺旋的燃料不能及时被输送至炉内燃烧，造成燃料在一级输料螺旋的出料口 4堆积堵塞。所述承载螺旋采用大轴颈螺旋，避免了较长燃料在螺旋轴上缠绕，造成螺旋卡涩。 螺旋输送装置均采用大轴颈变螺距螺旋，避免缠绕以及输送过程中燃料压缩。所述承载均料螺旋采用中间隔开的双向螺纹结构，具体是指该螺旋是由两段反向的螺纹构成。工作原理本发明上料皮带输送燃料至炉前料仓，在承载均料螺旋扰动作用下，破坏了仓内燃料自然堆积状态，使炉前料仓的有效容积大大增加，故承载均料螺旋具有布料的作用；承载均料螺旋停止状态承载了大部分燃料的重量，避免一级输料螺旋过载，另外当承载均料螺旋运行时，在螺旋的扰动和燃料自身重力的作用下由螺旋轴之间的空隙落下至一级输料螺旋上，同时在承载均料螺旋扰动的作用下破坏燃料自然堆积状态，使燃料尽量填满炉前料仓，增加料仓的有效容积。落至一级输料螺旋上的燃料在一级输料螺旋推力的作用下，燃料向前输送至出料口，由出料口经一级至二级下料口落至二级给料螺旋，燃料在二级给料螺旋推力的作用下，输送至下料管，输料风从下料管8侧壁上的输料风进口 7进入下料管内，在输料风的作用下进入炉内燃烧。由于循环流化床锅炉经常出现正压，当正压时高温烟气反窜至机械翻板式防火门6后腔体时，推动翻板式防火门6动作，切断炉前料仓与炉膛的通道，确保高温烟气不进入炉前料仓引燃燃料。由于生物质燃料破碎粒度不均勻，经常有较长燃料进入料仓，本发明承载均料螺旋采用大轴颈设计，避免较长物料缠绕在螺旋轴上造成卡涩。另外，螺旋输送过程对燃料会产生压缩，压缩后燃料在出料口突然膨胀极易造成出料口堵塞，本发明螺旋输送装置采用大轴颈变螺距螺旋，即沿螺旋向出料口方向螺距逐渐增加，输送过程中燃料逐渐膨胀，避免在出料口处突然膨胀造成堵塞。本发明还从控制系统逻辑中避免了燃料在出料口堵塞的情况，如二级给料螺旋未启动的条件下就启动一级输料螺旋，燃料不能及时输送至炉膛，势必会在出料口堆积堵塞， 为避免这种情况，在控制逻辑中，只有在二级给料螺旋启动的条件下，一级输料螺旋才具备启动条件，否则一级输料螺旋不具备启动条件。同时二级给料螺旋的输送量为同一组两根一级输料螺旋输送量的两倍，保证一级输料螺旋输送至二级给料螺旋的燃料能够及时输送至炉膛，不在出料口堆积堵塞。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的保护范围。
权利要求
1.一种生物质发电厂上料系统炉前给料装置，包括有炉前料仓、螺旋送料装置以及与锅炉本体相通的下料管，出料口设在炉前料仓的底部，其特征在于所述炉前料仓的下部横向并排设有多个承载均料螺旋。
2.根据权利要求1所述的生物质发电厂上料系统炉前给料装置，其特征在于所述螺旋送料装置采用二级给料的结构形式，是由八根一级输料螺旋和四根二级给料螺旋构成， 八根一级输料螺旋，其中两根为一组，分为四组，每组的转向相反，螺纹方向相反，并排布置在炉前料仓的底部；四组一级输料螺旋分别将燃料输送给四根二级给料螺旋，二级给料螺旋将燃料输送至下料管，燃料在输料风的作用下进入炉内燃烧。
3.根据权利要求2所述的生物质发电厂上料系统炉前给料装置，其特征在于所述承载均料螺旋设有五根，五根承载均料螺旋设在一级输料螺旋的上方并与一级输料螺旋呈十字交叉布置。
4.根据权利要求1所述的生物质发电厂上料系统炉前给料装置，其特征在于所述下料管上设有翻板式防火门。
5.根据权利要求1所述的生物质发电厂上料系统炉前给料装置，其特征在于所述炉前料仓为IOOm3以上容积的大料仓。
6.根据权利要求5所述的生物质发电厂上料系统炉前给料装置，其特征在于所述炉前料仓的容积为400m3。
7.根据权利要求1和2所述的生物质发电厂上料系统炉前给料装置，其特征在于所述每根一级输料螺旋、每根二级给料螺旋和每根承载均料螺旋都配有驱动马达。
8.根据权利要求1所述的生物质发电厂上料系统炉前给料装置，其特征在于所述承载均料螺旋采用中间隔开的双向螺纹结构。
全文摘要
本发明公开了一种生物质发电厂上料系统炉前给料装置，包括有炉前料仓、承载均料螺旋、螺旋送料装置以及防火门，其特征在于炉前料仓为400m3容积的大料仓；二级给料方式，一级输料螺旋上方均匀布置了5根承载均料螺旋，与一级输料螺旋呈十字交叉，下料管上设有防火门。由于采用有效容积为400m3的大料仓设计，同时在承载均料螺旋的扰动下，破坏燃料自然堆积状态，大大增加了炉前料仓燃料的储存量，降低了上料皮带的压力，确保锅炉燃料持续供应；另外承载均料螺旋的设计，不仅解决了传统大料仓内出现燃料搭桥、蓬料的现象，也承载了上方燃料重量，确保一级输料螺旋不发生过载，确保锅炉燃料稳定供应，大大提高了给料系统设备运行的稳定性、可靠性和安全性。
文档编号F23K3/00GK102287843SQ20111029587
公开日2011年12月21日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者伍征团, 何荣, 杨云金, 毕武林, 苏余宁, 陈伟, 陈洪世, 黄家崧 申请人:广东粤电湛江生物质发电有限公司