一种煤和生物质的流化床混合加料设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种流化床中煤和生物质的综合利用装置，属于能源环境领域。
【背景技术】
[0002]化石燃料消费的日益增长，不但导致能源资源匮乏，还加剧了环境恶化。为改变能源消费结构不合理的现状，势必要大力发展除化石燃料外的可再生资源和清洁能源。生物质作为一种清洁能源，在利用过程总不会产生大量的二氧化硫和氮氧化物，有助于缓解日益增多的环境问题和温室效应。其中，流化床中煤与生物质的混燃是一种综合利用煤与生物质的方法，结合了煤与生物质单独燃烧的优点，可以有效地降低煤炭消耗率和污染物排放量。
[0003]目前，国内外已有的加料方法多是针对单一的物料煤或生物质进行的单独设计。但是煤和生物质无论在颗粒大小、密度还是表面规则度方面都差异明显。使用传统的煤加料装置，可能由于生物质的存在，会导致装置的堵塞；使用传统的生物质加料装置，煤颗粒直径小，会在装置内形成“死区”，降低效率。为此单一的加料装置已经无法满足煤和生物质的综合利用。
[0004]由于煤和生物质的理化性质差异显著，各组分含量的多少会直接影响到试验或工程的准确性和可控性。加料过程中最大限度的物料混匀至关重要。常规的加料混匀装置常采取震动的形式，不仅消耗大量能量，往往混匀效果不佳。
[0005]流化床的加料方式有人工加料、机械式加料和气动式加料。人工加料工人劳动强度大，环境要求高；机械式加料易磨损，使用寿命短；气动式加料密封性较差。以上加料方式都是在按照设定好的加料量进行投加，一旦外界条件或工况发生变化，需要重新进行修正。
[0006]如何实现连续稳定均匀的加料，一种是许多研究机构和企业面临的难题。
【发明内容】
[0007]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种煤和生物质的流化床混合加料设备，其能够确保加料过程的连续稳定均匀，同时避免了二次修正的出现，具有很强的自动性。
[0008]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0009]—种煤和生物质的流化床混合加料设备，包括高位料仓(4)、中间料仓(11)、流化床，所述高位料仓(4)通过第一柔性连接管道(9)与中间料仓(11)连接，而所述中间料仓
(11)与流化床通过螺旋机(13)连接；所述高位料仓(4)顶部设置有煤物料入口(1)、生物质物料入口(2)，底部出料口上设置有液压闸(6)和空气反冲装置(7)，而高位料仓(4)的内部设置有煤料孔道(5)、旋转支架，所述旋转支架与高位料仓(4)转动连接，煤料孔道
(5)顶端与旋转支架固定连接，底端呈楔形；同时所述高位料仓(4)的外部设置有变频电机
(3)，所述变频电机(3)与旋转支架连接，且所述旋转支架通过变频电机(3)使得煤料孔道(5)在高位料仓(4)内转动；所述高位料仓(4)与第一柔性连接管道(9)之间设置有电磁阀
(8)，所述中间料仓(11)内设置有料位计(12)，所述料位计(12)用于测量中间料仓(11)的存料情况，并根据存料情况控制电磁阀(8);所述述中间料仓(11)上设置有物料平衡装置(10)，所述中间料仓(11)通过第二柔性连接管道与中间料仓(11)连接，所述物料平衡装置(10)用于根据第一柔性连接管道、第二柔性连接管道的内部物料的流动情况对物料进行平衡呼吸防止堵塞；所述螺旋机(13)为三项差速螺旋机；还包括PID控制系统，所述PID控制系统包括电磁调速器(14)、PID调节器(15)、差压变送器(17)、温感器(18)，其中:
[0010]差压变送器(17)用于检测流化床的压力变化，并将检测到的压力信号传送给PID调节器(15);
[0011]温感器(18)用于检测流化床内部温度的变化，并将检测到的温度信号传送给PID调节器(15);
[0012]PID调节器(15)用于根据预先设置的对应料层高度的流化床压力的值，根据差压变送器(17)检测的压力信号进行运算得到第一电磁调速控制信号，并将第一电磁调速控制信号发送给电磁调速器(14);根据预先设置的对应料层高度的流化床温度的值，根据温感器(18)检测的温度信号进行运算得到第二电磁调速控制信号，并将第二电磁调速控制信号发送给电磁调速器(14);
[0013]电磁调速器(14)用于根据第一电磁调速控制信号或第二电磁调速控制信号控制螺旋机(13)进行进料。
[0014]优选的:所述差压变送器(17)、温感器(18)与ID调节器(15)之间通过开关(16)连接在一起，当流化床燃烧后，通过开关(16)关闭差压变送器(17)，打开温感器(18)。
[0015]优选的:所述柔性连接管道(9)为橡胶软管；所述物料平衡装置(10)为平衡呼吸机。
[0016]优选的:螺旋机(13)的倾角在3-5度之间。
[0017]优选的:所述煤物料入口(I)、生物质物料入口(2)上均设置有计量器。
[0018]优选的:所述煤物料入口(I)与煤料孔道(5)相对设置，且所述煤物料入口(I)与煤料孔道(5)设置有筛网。
[0019]优选的:所述空气反冲装置(7)包括一个以上的风帽和风机，所述风帽在高位料仓(4)的出料口上等距分布。
[0020]优选的:所述螺旋机(13)包括3个螺旋杆，该3个螺旋杆呈三角形平行分布，相互夹角为120度，同时螺旋杆上安有螺旋叶片，并且3个螺旋杆之间以10%的差速度由外侧向内侧旋转。
[0021]优选的:每个螺旋杆均包括3节等距离螺旋支杆，螺旋支杆之间通过铆钉相连接。
[0022]本发明提供的一种煤和生物质的流化床混合加料设备，相比现有技术，具有以下有益效果:
[0023]由于高位料仓(4)底部出料口上设置有空气反冲装置(7)，高位料仓(4)的内部设置有煤料孔道(5)、旋转支架，所述旋转支架与高位料仓(4)转动连接，煤料孔道(5)顶端与旋转支架固定连接，底端呈楔形；同时所述高位料仓(4)的外部设置有变频电机(3)，所述变频电机(3)与旋转支架连接，且所述旋转支架通过变频电机(3)使得煤料孔道(5)在高位料仓(4)内转动，采用这样的机械和空气二级搅动能够确保物料的均匀混合；由于述中间料仓(11)上设置有物料平衡装置(10)，所述中间料仓(11)通过第二柔性连接管道与中间料仓(11)连接，所述物料平衡装置(10)用于根据第一柔性连接管道、第二柔性连接管道的内部物料的流动情况对物料进行平衡呼吸防止堵塞；因此通过物料平衡装置(10)进行输料平衡。同时中间料仓(11)与流化床通过螺旋机(13)连接，螺旋机(13)为三项差速螺旋机，进一步保证物料稳定输送。同时采用“料位计”和“PID调节器”进行自动化控制。因此本发明可确保加料过程的连续稳定均匀，同时避免了二次修正的出现，具有很强的自动性，因而能够实现煤和生物质双物料连续、稳定、均匀的自动化加料，便于流化床的混燃，有效降低了煤炭消耗率和污染物排放量。
【附图说明】
[0024]图1为本发明的煤和生物质的流化床混合加料设备结构示意图；
[0025]图2为本发明的尚位料仓的俯视图；
[0026]图3为本发明的空气反冲装置中的风帽俯视图；
[0027]图4为本发明的中间料仓和螺旋输送机的侧视图；
[0028]图5为本发明的螺旋机图；
[0029]其中，煤物料入口 1、生物质物料入口 2、变频电动机3、高位料仓4、煤料孔道5、液压闸6、空气反冲装置7、电磁阀8、第一柔性连接管道9、物料平衡装置10、中间料仓11、料位计12、螺旋机13、电磁调速器14、PID调节器15、开关16、差压变送器17、温感器18。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0031]—种煤和生物质的流化床混合加料设备，主要采用“机械和空气二级搅动”确保物料的均匀混合，采用“平衡呼吸”和“三项差速螺旋”进行连续进料，采用“料位计”和“PID调节器”进行自动化控制，如图1-5所示，包括高位料仓4、中间料仓11、流化床，所述高位料仓4通过第一柔性连接管道9与中间料仓11连接，通过第一柔性连接管道9将混合物料输送进入所述中间料仓11 ;而所述中间料仓11与流化床通过螺旋机13连接；所述中间料仓11通过第二柔性连接管道与螺旋机13连接，所述螺旋机13与流化床连接，其中第一、第二柔性连接管道上均设有感应器，监测物料流动情况；所述高位料仓4顶部设置有煤物料入口 1、生物质物料入口 2，底部出料口上设置有液压闸6和空气反冲装置7，所述空气反冲装置7以固定频率进行气体反冲，防止物料堵塞，当第一柔性连接管道上的感应器作用时，空气反冲装置7增加反冲频率，延长工作时间；而高位料仓4的内部设置有煤料孔道5、旋转支架，所述旋转支架与高位料仓4转动连接，煤料孔道5顶端与旋转支架固定连接，底端呈楔形；同时所述高位料仓4的外部设置有变频电机3，所述变频电机3与旋转支架连接，且所述旋转支架通过变频电机3使得煤料孔道5在高位料仓4内转动；所述高位料仓4与第一柔性连接管道9之间设置有电磁阀8，所述中间料仓11内设置有料位计12，所述料位计12用于测量中间料仓11的存料情况，并根据存料情况控制电磁阀8 ;所述述中间料仓11上设置有物料平衡装置10，所述中间料仓11通过第二柔性连接管道与中间料仓11连接，所述物料平衡装置10用于根据第一柔性连接管道、第二柔性连接管道的内部物料的流动情况对物料进行平衡呼吸防止堵塞；所述第二柔性连接管道与所述螺旋机13连接，当所述物料平衡装置10作用时，第二柔性连接管道上的感应器响应，同时会影响电磁调速器14，提高螺旋机输送速度；所述螺旋机13为三项差速螺旋机；还包括PID控制系统，所述PID控制系统包括电磁调速器14、PID调节器15、差压变送器17、温感器18，其中:
[0032]差压变送器17用于检测流化床的压力变化，并将检测到的压力信号传送给PID调节器15 ；
[0033]温感器18用于检测流化床内部温度的变化，并将检测到的温度信号传送给PID调节器15 ；
[0034]PID调节器15用于根据预先设置的对应料层高度的流化床压力的值，根据差压变送器17检测的压力信号进行运算得到第一电磁调速控制信号，并将第一电磁调速控制信号发送给电磁调速器14 ;根据预先设置的对应料层高度的流化床温度的值，根据温感器18检测的温度信号进行运算得到第二电磁调速控制信号，并将第二电磁调速控制信号发送给电磁调速器14 ；
[0035]电磁调速器14用于根据