一种玉米秸秆颗粒发电工艺的制作方法

本发明涉及农产品秸秆再利用工艺领域，尤其涉及一种玉米秸秆颗粒发电工艺。

背景技术：

生物质能直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源。如今化石燃料日益枯竭、环境污染严重、全球气候异常变化等问题使得生物质能越来越受到全球的重视。西方发达国家正在大力研究高效利用生物质能的方式以及生物质发电技术。在我国，生物质能利用方式和生物质气发电工艺也处于大力研究的阶段，有着很大的发展空间。

为有效利用生物质能源，减少现有生物质发电技术的工艺流程，降低成本，开发一种简洁的发电工艺是一项十分有意义的任务。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，以解决发电工艺多、工艺复杂等问题，本发明提出了一种玉米秸秆颗粒发电工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种玉米秸秆颗粒发电工艺，该工艺包括以下步骤：

s1：将玉米秸秆从田地里切割收集一处；

s2：采用玉米秸秆破碎回收装置，将s1中玉米秸秆破碎后收集成块，再加工形成秸秆颗粒；

s3：将秸秆颗粒投入燃烧发电设备中，通过设备内各部分作用，将秸秆颗粒燃烧后形成的热能转换成机械能；

s4：在s1、s2和s3的基础上，得到的机械能进一步转换成电能；

本发明采用的燃烧发电设备，包括燃烧炉、助燃装置和发电装置；所述的助燃装置设在燃烧炉内部，助燃装置包括进气管、排烟管、搅动板、电机、齿轮、弹簧、吸热板和除灰板，所述的进气管入口设置在燃烧炉中部，进气管通入空气助燃；所述的排烟管设在燃烧炉上方；所述的搅动板左侧转动连接在进气管口，搅动板可旋转形成搅拌动作，保证玉米秸秆颗粒充分燃烧；所述的电机设在燃烧炉右侧中间位置，为搅动板旋转提供动力来源；所述的齿轮位于搅动板右侧，随搅动板转动而旋转；所述的弹簧位于齿轮纵向右侧，弹簧两端与燃烧炉上下两部分转动连接，齿轮与弹簧啮合，当齿轮转动时带动弹簧旋转，且弹簧产生轻微震动；所述的吸热板与弹簧螺旋连接，吸热板通过滑块滑动连接在燃烧炉右侧侧壁，弹簧旋转同时吸热板上下滑动，玉米秸秆燃烧后的粉尘等随着弹簧旋转震动不会依附在吸热板上来降低吸热板功效；所述的除灰板设置在搅动板下方，除灰板分布落灰孔落灰，除灰板下凸有助于玉米颗粒集中燃烧，搅动板转动时加快去除燃烧灰烬；弹簧旋转时，吸热板上下移动并轻微震动，余灰易震落；所述的发电装置包括气缸、热膨胀材料、冷却管、冷却水管、偏心轮、活塞和摇杆，所述的气缸设置在燃烧炉右侧上部，包裹吸热板；所述的热膨胀材料置于气缸内；所述的冷却管穿过热膨胀材料形成冷却水通道；所述的活塞内置于气缸内，活塞纵向开两个过水孔，当活塞运行到左右极限位置时，冷却水通过过水孔流通；所述的摇杆铰接在活塞右端面；所述的偏心轮内置于气缸右侧内部，偏心轮与摇杆右端铰接在一起；所述的冷却水管与气缸连接，通过冷却管和过水孔流通冷却水；当吸热板吸收热量传递至热膨胀材料时，导致其体积发生变化，热膨胀材料膨胀推动活塞向右移动，活塞上的摇杆带动偏心轮转动，形成机械能输出，活塞右移后，冷却管接通通入冷却水，热膨胀材料收缩，活塞向左边移动，摇杆向左边拉动偏心轮，当活塞移到最左边时，左边的冷却管被活塞堵塞，右边的冷却管通入冷却水，热膨胀材料左侧膨胀右侧收缩，活塞向右移动，通过摇杆带动偏心轮转动，形成一个来回。

优选的，所述的搅动板为中空板，搅动板上下表面均匀密布通气孔，所述的通气孔直径上窄下宽，且通气孔自左到右直径变大，搅动板左侧与进气管入口处接通，进气后从通气孔排出，由于通气孔设置，可使气体平稳喷出，增加助燃效果。

优选的，所述的弹簧为中空弹簧，弹簧与燃烧炉底部连接处设有入气孔，该入气孔由进气管提供气体来源，弹簧与吸热板螺旋连接区域表面开有气孔，通入空气可除去吸热板上的灰尘，提高热效率，通入空气增加燃烧炉内氧气，增加燃烧效果。

优选的，所述的排烟管为双层内壁，进气管螺旋缠绕在排烟管夹层内，通过排烟管热气来预热进气管中的空气，降低燃烧炉内的热损耗。

优选的，两个所述的叶轮设置在弹簧左侧且与弹簧啮合，两个叶轮固定在燃烧炉底部，两片叶轮之间通过链条连接，当搅动板搅拌秸秆颗粒时，通过搅动板带动弹簧旋转，叶轮随弹簧旋转而转动，叶轮转动时可以清除在燃烧炉底部余灰，增加燃烧炉底部空间，加强空气流通性，提高燃烧效率，叶轮转动的同时形成的气流吹向除灰板，可降低除灰板堵孔风险。

优选的，所述的除灰板为曲面板，除灰板曲面形状有助于燃烧灰尘集中处理，曲面板将玉米秸秆颗粒集中在燃烧炉中部，集中燃烧产生热量。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种玉米秸秆颗粒发电工艺，将田地里玉米秸秆集中放置后，通过秸秆破碎回收装置对玉米秸秆的处理成块状，再次加工形成颗粒，利用秸秆颗粒进行发电，废物利用避免环境污染，节省资源。秸秆颗粒燃烧后热量较为集中，提高热能转换效率。

2.本发明所述的一种玉米秸秆颗粒发电工艺，玉米秸秆直接燃烧形成的热量较为分散，将玉米秸秆加工成颗粒集中处理燃烧，热量集中且颗粒燃烧时间较为持久，通过热能转化成机械能发电，工艺流程简洁，可操作性强。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的工艺流程图；

图2是燃烧发电设备的主视图；

图3是图2中a处放大图；

图中：燃烧炉1、助燃装置2、发电装置3、进气管4、排烟管5、搅动板6、电机7、齿轮8、弹簧9、吸热板10、除灰板11、叶轮12、滑块13、落灰孔14、气缸15、热膨胀材料16、冷却管17、冷却水管18、偏心轮19、活塞20、摇杆21、过水孔22、通气孔23、入气孔、链条25。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图3所示，一种玉米秸秆颗粒发电工艺，该工艺包括以下步骤：

s1：将玉米秸秆从田地里切割收集一处；

s2：采用玉米秸秆破碎回收装置，将s1中玉米秸秆破碎后收集成块，再加工形成秸秆颗粒；

s3：将秸秆颗粒投入燃烧发电设备中，通过设备内各部分作用，将秸秆颗粒燃烧后形成的热能转换成机械能；

s4：在s1、s2和s3的基础上，得到的机械能进一步转换成电能；

本发明采用的燃烧发电设备，包括燃烧炉1、助燃装置2和发电装置3；所述的助燃装置2设在燃烧炉1内部，助燃装置2包括进气管4、排烟管5、搅动板6、电机7、齿轮8、弹簧9、吸热板10和除灰板11，所述的进气管4入口设置在燃烧炉1中部，进气管4通入空气助燃；所述的排烟管5设在燃烧炉1上方；所述的搅动板6左侧转动连接在进气管4口，搅动板6可旋转形成搅拌动作，保证玉米秸秆颗粒充分燃烧；所述的电机7设在燃烧炉1右侧中间位置，为搅动板6旋转提供动力来源；所述的齿轮8位于搅动板6右侧，随搅动板6转动而旋转；所述的弹簧9位于齿轮8纵向右侧，弹簧9两端与燃烧炉1上下两部分转动连接，齿轮8与弹簧9啮合，当齿轮8转动时带动弹簧9旋转，且弹簧9产生轻微震动；所述的吸热板10与弹簧9螺旋连接，吸热板10通过滑块13滑动连接在燃烧炉1右侧侧壁，弹簧9旋转同时吸热板10上下滑动，玉米秸秆燃烧后的粉尘等随着弹簧9旋转震动不会依附在吸热板10上来降低吸热板10功效；所述的除灰板11设置在搅动板6下方，除灰板11向下凸出且分布落灰孔14落灰，除灰板11下凸有助于玉米颗粒集中燃烧，搅动板6转动时加快去除燃烧灰烬；弹簧9旋转时，吸热板10上下移动并轻微震动，余灰易震落；所述的发电装置3包括气缸15、热膨胀材料16、冷却管17、冷却水管18、偏心轮19、活塞20和摇杆21，所述的气缸15设置在燃烧炉1右侧上部，包裹吸热板10；所述的热膨胀材料16置于气缸15内；所述的冷却管17穿过热膨胀材料16形成冷却水通道；所述的活塞20内置于气缸15内，活塞20纵向开两个过水孔22，当活塞20运行到左右极限位置时，冷却水通过过水孔22流通；所述的摇杆21铰接在活塞20右端面；所述的偏心轮19内置于气缸15右侧内部，偏心轮19与摇杆21右端铰接在一起；所述的冷却水管18与气缸15连接，通过冷却管17和过水孔22流通冷却水；当吸热板10吸收热量传递至热膨胀材料16时，导致其体积发生变化，热膨胀材料16膨胀推动活塞20向右移动，活塞20上的摇杆21带动偏心轮19转动，形成机械能输出，活塞20右移后，冷却管17接通通入冷却水，热膨胀材料16收缩，活塞20向左边移动，摇杆21向左边拉动偏心轮19，当活塞20移到最左边时，左边的冷却管17被活塞20堵塞，右边的冷却管17通入冷却水，热膨胀材料16左侧膨胀右侧收缩，活塞20向右移动，通过摇杆21带动偏心轮19转动，形成一个来回。

作为本发明的一种具体实施方式，所述的搅动板6为中空板，搅动板6上下表面均匀密布通气孔23，所述的通气孔23直径上窄下宽，且通气孔23自左到右直径变大，搅动板6左侧与进气管4入口处接通，进气后从通气孔23排出，由于通气孔23设置，可使气体平稳喷出，增加助燃效果。

作为本发明的一种具体实施方式，所述的弹簧9为中空弹簧9，弹簧9与燃烧炉1底部连接处设有入气孔，该入气孔由进气管4提供气体来源，弹簧9与吸热板10螺旋连接区域表面开有气孔25，通入空气可除去吸热板10上的灰尘，提高热效率，通入空气增加燃烧炉1内氧气，增加燃烧效果。

作为本发明的一种具体实施方式，所述的排烟管5为双层内壁，进气管4螺旋缠绕在排烟管5夹层内，通过排烟管5热气来预热进气管4中的空气，降低燃烧炉1内的热损耗。

作为本发明的一种具体实施方式，两个所述的叶轮12设置在弹簧9左侧且与弹簧9啮合，两个叶轮12固定在燃烧炉1底部，两片叶轮12之间通过链条25连接，当搅动板6搅拌秸秆颗粒时，通过搅动板6带动弹簧9旋转，叶轮12随弹簧9旋转而转动，叶轮12转动时可以清除在燃烧炉1底部余灰，增加燃烧炉1底部空间，加强空气流通性，提高燃烧效率，叶轮12转动的同时形成的气流吹向除灰板11，可降低除灰板11堵孔风险。

作为本发明的一种具体实施方式，所述的除灰板11为曲面板，除灰板11曲面形状有助于燃烧灰尘集中处理，曲面板11将玉米秸秆颗粒集中在燃烧炉1中部，集中燃烧产生热量。

使用时，将玉米秸秆颗粒放入燃烧炉1内燃烧，开启电机7，搅动板6开始绕进气管4转动，搅拌玉米颗粒的同时吹入加热后的空气，齿轮8转动带动弹簧9旋转，除灰板11和吸热板10沿着燃烧炉1侧壁上下滑动同时产生轻微震动，有效去除灰尘，除灰板11下凸造型有助于积灰和集中秸秆颗粒，在搅动板6作用下，燃烧充分热量集中；当吸热板10吸收热量传递至热膨胀材料16时，导致其体积发生变化，热膨胀材料16膨胀推动活塞20向右移动，活塞20上的摇杆21带动偏心轮19转动，形成机械能输出，活塞20右移后，冷却管17接通通入冷却水，热膨胀材料16收缩，活塞20向左边移动，摇杆21向左边拉动偏心轮19，当活塞20移到最左边时，左边的冷却管17被活塞20堵塞，右边的冷却管17通入冷却水，热膨胀材料16左侧膨胀右侧收缩，活塞20向右移动，通过摇杆21带动偏心轮19转动，形成一个来回。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。