专利名称：一种生物质发电厂无炉前料仓给料装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物质发电厂上料系统，具体是一种生物质发电厂锅炉炉前给料
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背景技术：
生物质发电技术是我国近年重点开发建设的可再生能源项目，生物质资源品种多，包括农作物秸杆、稻壳、林业废弃物、农作物籽实外壳等，发展生物质电厂为节能减排、资源综合利用、社会主义新农村建设和电源结构调整作出了重要的贡献。目前，生物质发电技术中CFB锅炉炉前给料系统的设计多数设有炉前料仓，料仓有大有小，在料仓下布置一级或二级螺旋输送机，再由螺旋输送机输送燃料到炉膛燃烧。采用炉前料仓，料仓内搭桥、蓬料现象屡见不鲜，常需要较多人工不停捅料，增加了发电机组运行成本，而且存在安全隐患。由于我国国情的特殊情况，生物质燃料受季节性影响，存在种类多、流动性差、燃料水分、发热量差异大等因素。当给料系统转运环节越多时，存在输送燃料缠绕、堵料、进料不均事故现象越频繁，导到机组不能长期稳定运行。基于上述情况，减少给料系统的转运环节，选择简捷、可调、稳定的炉前给料系统对生物质发电厂来说具有重要的意义，也是目前生物质电厂的亟待解决的关键问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述技术缺陷，提供了一种系统简捷、适应性强、可调、稳定且不需要设置炉前料仓的生物质发电厂无炉前料仓给料装置。本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是
一种生物质发电厂无炉前料仓给料装置，其特征在于所述装置不设置炉前料仓，主要由一级分料器加一级螺旋给料装置构成，采用上料皮带直接落料方式，一条上料皮带对应一台分料器，一台分料器设置至少两个出料口，每个分料器的出料口通过一个落料管与一台螺旋给料装置对接，每个螺旋给料装置分别对应锅炉的一个给料口 ；分料器竖直设置，螺旋给料装置与锅炉的一个给料口对接，分料器与螺旋给料装置间竖直设置落料管，落料管上设置有气动防火门和膨胀节。按上述技术方案，每台分料器设置两个出料口 ；四台螺旋给料装置分别对应锅炉的四个给料口 ；燃料由两条上料皮带直接运到炉前，并分别直接落入两台分料器中，然后通过落料管分别落入各螺旋给料装置，再从螺旋给料装置分别进入锅炉的对应给料口。按上述技术方案，所述分料器主要包括壳体、动力部分、驱动部分和执行部分；壳体顶部为进料口，底部中心为接料板、接料板的左右两侧往下伸出筒形出料口 ；壳体外部设置动力部分，包括分料器驱动电机、转轴；驱动部分包括连接在分料器驱动电机转轴上的转盘、转盘上连接连杆，连杆伸入壳体中，并与转盘组成曲柄连杆机构；壳体内竖直向下设置摆杆，摆杆的上端栓接在壳体上且能以栓接轴为中心左右摆动；连杆的末端栓接在摆杆上，推动摆杆在分料器驱动电机的作用下左右往复摆动；执行部分主要包括连接在摆杆下部的分料器刮板，刮板下端中心位于接料板的中心、且筒形出料口中心以刮板下端中心呈左右轴对称状；刮板下端面与接料板接触并能随摆杆左右往复运动，刮板左右摆动行程大于或等于接料板的宽度的一半，从而将接料板上的生物质以设定频率分别刮向接料板左右两侧的出料口。按上述技术方案，所述螺旋给料装置主要分为螺旋给料装置螺旋段和螺旋给料装置料塞管段；螺旋给料装置螺旋段中，每个螺旋给料装置螺旋段的壳体内设置有两根螺旋杆，每根螺旋杆配置一个螺旋给料装置变频驱动电机；螺旋给料装置料塞管段主要包括螺旋给料装置料塞管段壳体、壳体空腔内可旋转的自动调节盖板，以及将壳体与锅炉热风火焰区隔离密封的顶部密封门；螺旋给料装置料塞管段壳体采用六面体，其左右端面平行，壳体左端面上的出料口与锅炉给料口相连通，壳体右端面的进料口与螺旋给料装置螺旋段连通；自动调节盖板的右侧边设置在壳体的右侧壁上，盖板板面形状与壳体内腔水平截面形状相配合，并能够在盖板调节驱动机构作用下转动而调节盖板左侧边与壳体左侧壁间的开度。按上述技术方案，顶部密封门水平设置在自动调节盖板上方的壳体各侧壁之间，密封门通过石墨盘根组合件将壳体与锅炉热风火焰区形成密封。`按上述技术方案，在调节盖板上方壳体外部设置吹风管。按上述技术方案，自动调节盖板的盖板调节驱动机构为气动或液压驱动调节机构；或者
自动调节盖板的盖板调节驱动机构采用机械式的重锤平衡机构，此时，在与螺旋进料方向垂直的水平横向，壳体两端面上各设置一个重锤机构，两重锤机构枢接点在同一直线上并能同步动作调节自动调节盖板开度；各重锤机构主要包括一个连接杆、和连接杆两端分别悬置的重锤，各重锤重量相等且悬置线长度相等；各连接杆通过自润滑轴承设置在各壳体面上。按上述技术方案，所述盖板为不锈钢盖板。本发明的有益效果本发明的炉前给料装置不设置炉前料仓，采用上料皮带直接落料，减少了转运环节，降低了系统的故障率，避免了传统的炉前料仓内搭桥、蓬料现象，同时降低了上料皮带的高度，节省占地面积，节约了成本。炉前给料系统只采用一级分料器加一级螺旋给料装置构成，分料器采用连杆和刮板结构，垂直布置，起到一分二均匀的分料作用，不堵料且能耗低。螺旋给料装置采用双螺旋型式，带有变频驱动电机，提高了设备故障检修的灵活性，在一根螺旋故障时，另一根螺旋可以运行继续给料；变频电机起到当燃料种类或粒径变化时，可以调节电机转速来适应锅炉负荷变化；螺旋给料装置在料塞管段采用自动调节盖板结构，根据生物料燃料的种类、密实度不同来自动调节盖板的开度，均可形成料塞，实现防锅炉返火、隔热、阻风的效果。在分料器与螺旋给料装置间连接管上设置有气动防火门，可以起到及时切断炉膛与上料系统的通道，避免锅炉炉膛正压过高引起烟气反窜引燃上料系统设备。综上所述，本发明炉前给料装置简捷、适应性强，减少了转运环节，降低了系统的故障率，降低了上料皮带的高度，不仅避免了传统的炉前料仓内搭桥、蓬料现象，也节约了占地，节省了成本，同时对各类生物质燃料实际使用效果良好，提高了给料系统设备运行的稳定性、可靠性和安全性，可广泛应用于各类生物质发电用锅炉，特别是循环流化床(CFB)锅炉。
图I为本发明的结构示意 图2为图I的右侧视图；
图3为分料器结构示意 图4为螺旋给料装置结构示意图。附图中标记
I.分料器；2.螺旋给料装置；3.落料管；4.防火门；5.膨胀节；1-1.分料器驱动电机；1-2.分料器连杆；1-3.摆杆；1-4.刮板；1-5.分料器壳体；2-1.螺旋给料装置螺旋段；
2-2.螺旋给料装置料塞管段；2-3.自动调节盖板；2-4.螺旋给料装置变频驱动电机。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明
如图I及图2所示一种生物质发电厂无炉前料仓给料装置，不设置炉前料仓，主要包括有分料器I、螺旋给料装置2、分料器I与螺旋给料装置2间的落料管3。采用上料皮带直接落料方式，一条上料皮带对应一台分料器I，一台分料器I对应两台螺旋给料装置2，四台螺旋给料装置2分别对应锅炉的四个给料口。燃料由两条上料皮带运到炉前，并分别直接落入两台分料器I，然后通过分料器I各出料口与螺旋给料装置2间的落料管3直接落入四台螺旋给料装置2，再从螺旋给料装置2分别进入锅炉的各给料口。所述分料器I与螺旋给料装置2间落料管3上设置有气动防火门4和膨胀节5。当锅炉入口正压过高引起烟气反窜时，及时关闭落料管上防火门4，切断炉膛与上料系统的通道，避免引燃上料系统设备。如图3所示，所述分料器I主要包括壳体1-5、动力部分、驱动部分和执行部分，壳体1-5为不规则筒形，顶部为进料口，底部中心为接料板、接料板的左右两侧分别往下伸出筒形出料口，由此，实现进料、接料、出料的功能；壳体1-5外部设置动力部分，包括分料器驱动电机1-1、转轴；驱动部分包括连接在分料器驱动电机i-ι转轴上的转盘、转盘上连接分料器连杆1-2,分料器连杆1-2伸入壳体1-5中，并与转盘组成曲柄连杆机构,壳体1-5内竖直向下设置分料器摆杆1-3，所述摆杆的上端栓接在壳体上且能以栓接轴为中心左右摆动；分料器连杆1-2的末端栓接在摆杆1-3上，推动摆杆1-3在分料器驱动电机1-1的作用下左右做往复摆动；执行部分主要包括连接在摆杆1-3下部的分料器刮板1-4，刮板下端中心位于接料板的中心、且筒形出料口中心以刮板下端中心呈左右轴对称状；刮板1-4下端面与接料板接触并能随摆杆1-3左右往复运动，刮板1-4左右摆动行程大于或等于接料板的宽度的一半，从而将接料板上的生物质以一定频率分别刮向接料板左右两侧的出料口。壳体部分采用增加底部接料板的结构，可以将上游来料暂存在壳体中，为强制分料做准备；刮板结构分料能力强、寿命长；采用摆杆作往返摆动的方式，结构简单、频率高、寿命长；连杆机构可连续稳定运行，具有回程缓冲的特点，寿命长、易检修。所述刮板左右摆动频率根据分离的生物质的类型和分离量设定。
如图4所示，所述螺旋给料装置2主要分为螺旋给料装置螺旋段2-1和螺旋给料装置料塞管段2-2 ;螺旋给料装置螺旋段2-1中，每个螺旋给料装置螺旋段2-1的壳体内设置有两根螺旋杆，每根螺旋杆配置一个螺旋给料装置变频驱动电机2-4。由于国内生物质燃料种类繁多，粒径，密度差异很大，同一个电厂在不同时期入炉的燃料不同，本发明螺旋给料装置采用了一个壳体内两根螺旋组成，并每根螺旋配置有变频电机驱动，可以通过调节电机转速来适应锅炉负荷变化。螺旋给料装置料塞管段2-2主要包括螺旋给料装置料塞管段2-2壳体、壳体空腔内可旋转的自动调节盖板2-3，以及将壳体与锅炉热风火焰区隔离密封的顶部密封门。螺旋给料装置料塞管段2-2壳体采用六面体，其左右端面平行，壳体左端面上的出料口与锅炉给料口相连通，壳体右端面的进料口与螺旋给料装置螺旋段2-1连通；自动调节盖板2-3的右侧边设置在壳体的右侧壁上，所述盖板为不锈钢盖板，盖板板面形状与壳体内腔水平截面形状相配合，并能够在调节驱动机构作用下转动而调节盖板左侧边与壳体左侧壁间的开度。密封门水平设置在自动调节盖板2-3上方的壳体各侧壁之间，密封门通过石墨盘根··组合件将壳体与锅炉热风火焰区形成密封。通过自动调节盖板2-3在壳体空腔内的转动而调节盖板与壳体间的开度，在螺旋给料装置料塞管段2-2内形成可变的通流截面，当所通过的生物质燃料品种改变时，通过生物质燃料对自动调节盖板2-3的向上的推力与盖板调节驱动机构的向下作用，使盖板达到合适的开度，使各种生物质燃料均能形成合适密度的料塞，起到有效防止烟气返窜作用。在发生堵料时，则将顶部密封门拆掉，调节盖板2-3打开，从料塞装置顶部排堵。壳体部分采用不规则的六面体，使燃料在螺旋输送机作用下逐渐进入壳体内腔形成料塞，通过盖板使不同品种生物质燃料均可形成料塞，不易堵料，起到有效防止烟气返窜作用。通过密封门板和密封槽内的石墨盘根组合件将锅炉内的热风及突发情况时产生的火焰隔开，利用料塞装置内的料塞及密封门的综合作用阻止壳体空腔内与外界空气的对流，最终实现防火、隔热、阻风的效果。同时在发生堵料时，只需将密封门上的活节螺栓拆下，顶部盖板打开即可方便的排堵。自动调节盖板2-3的盖板调节驱动机构可以采用气动或液压驱动调节，活塞自由端连接执行机构即可；或者也可以采用机械式的重锤平衡机构。采用重锤平衡机构时，在与螺旋进料方向垂直的水平横向，壳体两端面上各设置一个所述重锤机构，两重锤机构枢接点在同一直线上并能同步动作调节自动调节盖板2-3开度；各重锤机构主要包括一个连接杆、和连接杆两端分别悬置的重锤，各重锤重量相等且悬置线长度相等；各连接杆通过自润滑轴承设置在各壳体面上。进一步，可以在调节盖板2-3上方壳体外部设置吹风管，以防止调节盖板2-3上积灰或高温影响盖板2-3灵活动作。本发明工作原理为上料皮带将生物质燃料直接输送至分料器，自分料器的进料口落下，底部接料板将生物质燃料接住，分料器刮板往复运动，将接料板上的生物质以一定频率分别刮向两侧出料口，实现在一定时间间隔内两侧落料口落下的物料量相等的目的；每台分料器落料通过分料器与螺旋给料装置间的落料管直接落入两台螺旋给料装置，在螺旋给料装置螺旋段螺旋杆的推动下将生物质输送到的螺旋给料装置料塞管段内，生物质燃料对料塞段调节盖板的挤压作用与盖板调节驱动机构的驱动力平衡，使调节盖板达到合适的开度，促使生物质燃料在壳体内快速形成料塞，起到有效防止烟气返窜作用，然后通过螺旋杆对料塞的推力水平推入锅炉给料口，进入炉膛燃烧。当锅炉入口正压过高引起烟气反 窜时，及时关闭落料管上防火门，切断炉膛与上料系统的通道，避免引燃上料系统设备。
权利要求
1.一种生物质发电厂无炉前料仓给料装置，其特征在于所述装置不设置炉前料仓，主要由一级分料器加一级螺旋给料装置构成，采用上料皮带直接落料方式，一条上料皮带对应一台分料器，一台分料器设置至少两个出料口，每个分料器的出料口通过一个落料管与一台螺旋给料装置对接，每个螺旋给料装置分别对应锅炉的一个给料口 ；分料器竖直设置，螺旋给料装置与锅炉的一个给料口对接，分料器与螺旋给料装置间竖直设置落料管，落料管上设置有气动防火门和膨胀节。
2.根据权利要求I所述的给料装置，其特征在于每台分料器设置两个出料口；四台螺旋给料装置分别对应锅炉的四个给料口 ；燃料由两条上料皮带直接运到炉前，并分别直接落入两台分料器中，然后通过落料管分别落入各螺旋给料装置，再从螺旋给料装置分别进入锅炉的对应给料口。
3.根据权利要求I或2所述的给料装置，其特征在于所述分料器主要包括壳体、动力部分、驱动部分和执行部分；壳体顶部为进料口，底部中心为接料板、接料板的左右两侧往下伸出筒形出料口 ；壳体外部设置动力部分，包括分料器驱动电机、转轴；驱动部分包括连接在分料器驱动电机转轴上的转盘、转盘上连接连杆，连杆伸入壳体中，并与转盘组成曲柄连杆机构；壳体内竖直向下设置摆杆，摆杆的上端栓接在壳体上且能以栓接轴为中心左右摆动；连杆的末端栓接在摆杆上，推动摆杆在分料器驱动电机的作用下左右往复摆动；执行部分主要包括连接在摆杆下部的分料器刮板，刮板下端中心位于接料板的中心、且筒形出料口中心以刮板下端中心呈左右轴对称状；刮板下端面与接料板接触并能随摆杆左右往复运动，刮板左右摆动行程大于或等于接料板的宽度的一半，从而将接料板上的生物质以设定频率分别刮向接料板左右两侧的出料口。
4.根据权利要求3所述的给料装置，其特征在于所述螺旋给料装置主要分为螺旋给料装置螺旋段和螺旋给料装置料塞管段；螺旋给料装置螺旋段中，每个螺旋给料装置螺旋段的壳体内设置有两根螺旋杆，每根螺旋杆配置一个螺旋给料装置变频驱动电机；螺旋给料装置料塞管段主要包括螺旋给料装置料塞管段壳体、壳体空腔内可旋转的自动调节盖板，以及将壳体与锅炉热风火焰区隔离密封的顶部密封门；螺旋给料装置料塞管段壳体采用六面体，其左右端面平行，壳体左端面上的出料口与锅炉给料口相连通，壳体右端面的进料口与螺旋给料装置螺旋段连通；自动调节盖板的右侧边设置在壳体的右侧壁上，盖板板面形状与壳体内腔水平截面形状相配合，并能够在盖板调节驱动机构作用下转动而调节盖板左侧边与壳体左侧壁间的开度。
5.根据权利要求4所述的给料装置，其特征在于顶部密封门水平设置在自动调节盖板上方的壳体各侧壁之间，密封门通过石墨盘根组合件将壳体与锅炉热风火焰区形成密封。
6.根据权利要求5所述的给料装置，其特征在于在调节盖板上方壳体外部设置吹风管。
7.根据权利要求4-6之一所述的给料装置，其特征在于自动调节盖板的盖板调节驱动机构为气动或液压驱动调节机构；或者自动调节盖板的盖板调节驱动机构采用机械式的重锤平衡机构，此时，在与螺旋进料方向垂直的水平横向，壳体两端面上各设置一个重锤机构，两重锤机构枢接点在同一直线上并能同步动作调节自动调节盖板开度；各重锤机构主要包括一个连接杆、和连接杆两端分别悬置的重锤，各重锤重量相等且悬置线长度相等；各连接杆通过自润滑轴承设置在各壳体面上。
8.根据权利要求7所述的给料装置，其特征在于所述盖板为不锈钢盖板。
全文摘要
本发明涉及一种生物质发电厂无炉前料仓给料装置，采用上料皮带直接落料，一条上料皮带对应一台分料器，一台分料器设置两个出料口，每个分料器的出料口通过一个落料管与一台螺旋给料装置对接，四台螺旋给料装置分别对应锅炉的四个给料口。本发明装置简捷、适应性强，减少了转运环节，降低了系统的故障率，降低了上料皮带的高度，不仅避免了传统的炉前料仓内搭桥、蓬料现象，也节约了占地，节省了成本，同时对各类生物质燃料实际使用效果良好，提高了给料系统设备运行的稳定性、可靠性和安全性，可广泛应用于各类生物质发电用锅炉，特别是循环流化床锅炉。
文档编号F23K3/00GK102913935SQ201210408798
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者赵志华, 程亮平, 赵渊, 马旭晓, 马宝社, 谢鸿微 申请人:武汉凯迪电力工程有限公司