一种压力可调的正压生物质给料系统与工艺的制作方法

本发明属于机械动力输送技术领域，特别涉及一种压力可调的正压生物质给料系统与工艺。

背景技术：

物质能，是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，在应对全球气候变化、能源供需矛盾、保护生态环境等方面发挥着重要作用，是全球继石油、煤炭、天然气之后的第四大能源，成为能源转型的重要力量。将生物质气化，与燃煤系统耦合发电，或气化后直接发电是生物质的一种高效、清洁的利用方式。

给料系统是生物质发电工程的重要部分，其长期安全稳定运行关系到生物质发电厂的经济效益。

目前的生物质气化给料系统大多为常压给料，常压给料存在易堵塞、易回火等问题，另外，为了使常压气化产生的燃气进入燃煤锅炉参加燃烧，必须使用加压风机对燃气进行加压，由于燃气加压风机的使用温度限制，燃气必须经过降温(800℃左右降温至400℃左右)才能通过燃气加压风机才能进入燃煤锅炉燃烧，这不仅增加了设备投资，而且还造成了系统能量的损失。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种压力可调的正压生物质给料系统与工艺，其适合生物质正压输送，结构简单，造价便宜，使用寿命长，安装维护简便，不需要设置燃气降温设备和燃气加压设备，同时燃气的热量损失少。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种压力可调的正压生物质给料系统，包括生物质粗破碎机1，生物质粗破碎机1的出口接生物质干燥设备2的入口，生物质干燥设备2的出口接皮带输送机3，皮带输送机3的出口接切割缓存机4的入口，切割缓存机4的出口接旋转刀片给料机5入口，旋转刀片给料机5可以串联一台或多台旋转刀片给料机，旋转刀片给料机5出口输送生物质料去生物质气化炉。

所述给料系统，其输送压力可以通过改变串联旋转刀片给料机的台数进行调节，调节压力范围为0.1MPa至4.0MPa。

所述生物质粗破碎机1，为可以将生物质破碎至100mm以下的机械破碎设备。

所述生物质干燥设备2，是指以热空气、热烟气或热蒸汽为输入热源，可以起到降低生物质水分含量作用的单一设备或多种设备组合。

所述切割缓存机4，可以将皮带输送机送来的生物质物料进一步进行切割至10～20mm，便于旋转刀片给料机将破碎生物质原料吸入，并同时可以起到暂时贮存一定量生物质的作用。

所述旋转刀片给料机5，配有高功率旋转叶片，一方面在启动时入口侧可产生负压将生物质料吸入，出口侧同时产生生物质输送压头，压头压力可以通过旋转功率进行调节，一级旋转刀片给料机可产生0.1～1MPa压力；另一方面利用高速旋转的锋利叶片对生物质料进行进一步切碎至5mm以下。

本发明还提供了一种压力可调的正压生物质给料系统的工艺，生物质原料首先进入生物质粗破碎机1，进行初步切割至100mm以下，之后在生物质干燥设备2中进行干燥，干燥后经皮带输送机3送入切割缓存机4，在切割切割缓存机4中进行进一步的切割及缓冲，之后由旋转刀片给料机5的旋转负压吸入生物质气化炉，并由旋转刀片给料机5的高速旋转叶片对生物质物料进行进一步切割，在此处可以根据气化炉的不同压力需求串联一台或多台旋转刀片给料机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、可实现0.1MPa～4MPa压力可调节的正压生物质给料。

2、不需要设置燃气降温设备和燃气加压设备，降低系统热损失。

3、可将物料切割至5mm以下，避免堵料。

4、物料适应性大，可用于秸秆、稻壳、木屑等多种生物质料的输送。

5、结构简单，造价低，使用寿命长，安装维护简便。

附图说明

图1是本发明系统结构示意图。

图2是旋转刀片给料机工作原理图。

图3是0.5MPa正压生物质给料系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，一种压力可调的正压生物质给料系统，包括生物质粗破碎机1，生物质粗破碎机1是可以将生物质破碎至100mm以下的机械破碎设备，其出口接生物质干燥设备2的入口，生物质干燥设备2的出口接皮带输送机3，生物质干燥设备2是以热空气、热烟气或热蒸汽为输入热源，可以起到降低生物质水分含量作用的单一设备或多种设备组合。皮带输送机3的出口接切割缓存机4的入口，切割缓存机4的出口接旋转刀片给料机5入口，切割缓存机4可以将皮带输送机送来的生物质物料进一步进行切割至10～20mm，旋转刀片给料机5出口输送生物质料去生物质气化炉，旋转刀片给料机5可以串联一台或多台，给料系统的输送压力可以通过改变串联旋转刀片给料机5的台数进行调节，调节压力范围为0.1MPa至4.0MPa。

旋转刀片给料机5是配有高功率旋转叶片的给料设备，一方面在启动时入口侧可产生负压将生物质料吸入，出口侧同时产生生物质输送压头，压头压力可以通过旋转功率进行调节，一级旋转刀片给料机5可产生0.1～1MPa压力；另一方面利用高速旋转的锋利叶片对生物质料进行进一步切碎至5mm以下，其工作原理可参考附图2。

利用本系统的给料工艺，可参考如下实施例。

实施例1，如图3所示，采用玉米秸秆为生物质原料，首先通过生物质粗破碎机1将玉米秸秆破碎至100mm左右，然后经过粗破碎后的玉米秸秆进入生物质干燥设备2中干燥，生物质干燥设备2选择滚筒干燥设备，以生物质电厂发电的废热烟气为输入热源，对生物质物料进行干燥，降低生物质水分至20％以下，干燥后的玉米秸秆由皮带输送机3输送至切割缓存机4中进一步破碎至20mm以下，然后被两台串联的旋转刀片给料机5产生的负压吸入进一步破碎至5mm以下，被同时产生的0.5MPa压力输送至气化炉中，气化炉的气化压力为0.4MPa。

实施例2，如图3所示，采用棉花秸秆为生物质原料，首先通过生物质粗破碎机1将玉米秸秆破碎至100mm左右，然后经过粗破碎后的玉米秸秆进入生物质干燥设备2中干燥，生物质干燥设备2选择蒸汽干燥设备，以生物质电厂发电的蒸汽为输入热源，对生物质物料进行干燥，降低生物质水分至20％以下，干燥后的玉米秸秆由皮带输送机3输送至切割缓存机4中进一步破碎至20mm以下，然后被4台串联的旋转刀片给料机5产生的负压吸入进一步破碎至5mm以下，被同时产生的1.0MPa压力输送至气化炉中，气化炉的气化压力为0.9MPa。