專利名稱：一種生物質鏈條爐燃燒裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種生物質燃燒裝置，特別涉及一種生物質鏈條爐燃燒設備，屬于燃燒設備技術領域。
背景技術：
生物質是指來自于生物有機體的材料，尤其是基于植物，作為一種新型的能源與傳統(tǒng)的能源相比，生物質具有可再生，可持續(xù)發(fā)展、降低CO2排放、灰分比重低、含硫量少、來源廣等特點。到目前為止，對生物質能的利用有很多種，其中以生物質燃燒為最主要的利用途徑。隨著生物質燃燒技術的不斷發(fā)展，已經有生物質鍋爐被推向市場，生物質鏈條爐燃燒是其中的一種方式。圖1為目前存在的一種生物質鏈條爐燃燒設備，成捆的生物質由進料口 I被投入鏈條爐，由驅動電機15帶動高速旋轉的破碎裝置2將成捆的生物質打碎，破碎后的生物質落在排架3上燃燒，燃燒后生成的熱煙氣進入由前拱8，后拱9與水冷壁10組成的煙氣換熱區(qū)進行換熱，而生成的灰渣則落在架設于主動輪4和從動輪上的爐排5上，爐排在主動輪4的帶動下將灰渣傳送至灰渣斗11，在灰渣斗11進口處灰渣在刮渣板7作用下與爐排5分離，落入灰渣斗11。圖2為現有破碎裝置的結構簡圖，破碎裝置2包括破碎轉軸12、軸承16、驅動電機15和傳動裝置14，破碎轉軸12兩端由軸承16支撐，在破碎轉軸12的軸向和周向上均勻布置有破碎棒13，驅動電機15的輸出軸通過傳動裝置14與破碎轉軸12的一端相連接，帶動破碎轉軸12轉動，利用破碎棒13在高速轉動的情況下將生物質破碎。從上述已有的生物質鏈條爐的運行狀況來看，并沒有達到預期的燃燒效果。當生物質由進料口 I進入系統(tǒng)后，單獨的一套破碎裝置2并不能將成捆的生物質很好的破碎，導致生物質在燃燒過程中仍然致密堆積，無法充分接觸氧氣，延長了燃盡時間。而同時很多未被完全破碎的生物質并未停留在排架上直至燃盡，而是從排架3的間隙掉落到爐排上燃燒；為了保證燃盡率，只能相應的增加爐排的長度來保證燃盡，由于爐排材料較為昂貴，大大提高了前期投入成本，而若要降低爐排的長度，爐內生物質的燃燒效率則將大大降低。同時，由于部分生物質在破碎轉軸12周圍燃燒，放出大量熱量，而破碎裝置因缺乏必要的冷卻措施，導致破碎轉軸12溫度較高，長時間的運行會導致破碎轉軸12過熱損壞。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種生物質鏈條爐燃燒裝置，以期解決現有生物質鏈條爐所存在的生物質破碎不徹底，破碎轉軸易過熱損壞等問題。本實用新型的技術方案如下:一種生物質鏈條爐燃燒裝置，該生物質鏈條爐燃燒裝置包括進料口，爐排傳動系統(tǒng)，破碎系統(tǒng)，刮渣板，灰渣斗以及由前拱8、后拱9和水冷壁10組成的煙氣換熱區(qū)；破碎系統(tǒng)位于進料口的下部、爐排傳動系統(tǒng)的上方，其特征在于:所述的破碎系統(tǒng)包括至少兩排，第一排包括至少一個破碎裝置，第二排包括至少兩個破碎裝置，每個破碎裝置包括破碎轉軸、軸承、驅動電機、傳動裝置、旋轉接頭和風機；在破碎轉軸的周向和軸向上均勻布置有破碎棒，破碎轉軸和破碎棒為內部相通的空心結構，在破碎棒上部設置有排氣孔；破碎轉軸一端通過傳動裝置與驅動電機的輸出軸相連接；破碎轉軸的另一端通過旋轉接頭與風機相連接。本實用新型具有以下優(yōu)點及突出性效果:①本實用新型在進料口下方布置了至少兩排多個破碎裝置，當成捆的生物質被投入進料口后，生物質由破碎轉軸的擠壓和破碎棒的破碎作用而充分破碎，生物質的燃盡時間減小且燃盡率升高，破碎后的生物質主要在破碎裝置附近就被完全燃盡，生物質不在爐排上大量堆積，可以減少爐排的整體長度，從而降低成本破碎轉軸和破碎棒為內部相通的中空結構，風機通過旋轉接頭與破碎轉軸一端相連向轉軸內注入適量空氣，空氣從破碎棒上端前后表面的排氣孔排出，這種結構可以有效地冷卻空心破碎轉軸，避免破碎轉軸過熱造成損壞，而從排氣孔排出的空氣為生物質燃燒提供了充足的氧氣，促進燃燒進行。綜上所述，本實用新型可用于大量生物質持續(xù)燃燒，大大改善已有生物質燃燒設備的破碎不徹底，燃盡率低和破碎裝置過熱燒壞等問題。

圖1為已有生物質燃燒鏈條爐結構簡圖。圖2為已有生物質燃燒鏈條爐中破碎裝置結構簡圖。圖3為本實用新型提供的生物質鏈條爐燃燒裝置結構原理示意圖。圖4為本實用新型提供的生物質鏈條爐燃燒裝置中破碎裝置的結構簡圖。圖5為圖4的A-A截面圖。圖中:1_進料口 ；2_破碎裝置；3-排架；4-主動輪；5-爐排；6-從動輪；7-刮渣板；8-前拱；9-后拱；10-水冷壁；11-灰渣斗；12-破碎轉軸；13-破碎棒；14-傳動裝置；15-驅動電機；16_軸承；17-旋轉接頭；18_風機；19_排氣孔。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構原理和工作過程做進一步的說明。圖3為本實用新型提供的生物質鏈條爐燃燒裝置的結構原理示意圖，該裝置包括進料口 1，破碎系統(tǒng)，爐排傳動系統(tǒng)，刮渣板7，灰渣斗11以及由前拱8、后拱9和水冷壁10組成的煙氣換熱區(qū)；所述的破碎系統(tǒng)包括至少兩排破碎裝置2，破碎裝置位于進料口 I的下部、爐排傳動系統(tǒng)的上方，第一排至少布置一套破碎裝置2，第二排至少布置兩個破碎裝置2，若對生物質的破碎程度有更高要求可根據實際情況增設多于兩排的破碎裝置2 ;所述的爐排傳動裝置包括爐排5、主動輪4和從動輪6，爐排5架設于主動輪4和從動輪6上，位于破碎系統(tǒng)的下方；刮渣板7位于從動輪6的側面，上端與爐排5緊鄰；所述的煙氣換熱區(qū)包括前拱8、后拱9和水冷壁10，水冷壁10位于前拱8和后拱9之間；刮渣板7與后拱9之間布置灰渣斗11。圖4為破碎裝置的結構示意圖，破碎裝置包括破碎轉軸12、軸承16、驅動電機15、傳動裝置14、旋轉接頭17和風機18 ;破碎轉軸12兩端由軸承16支撐；在破碎轉軸12的周向和軸向上均勻布置有破碎棒13，破碎轉軸12和破碎棒13為內部相通的空心結構，在破碎棒13上部設有排氣孔19 ;破碎轉軸12 —端通過傳動裝置14與驅動電機15的輸出軸相連接；破碎轉軸12的另一端通過旋轉接頭17與風機18相連接。在系統(tǒng)運行過程中用于冷卻破碎轉軸12的空氣來自風機18，并通過旋轉接頭17被送入空心結構的破碎轉軸12和破碎棒13內，使破碎轉軸12和破碎棒的溫度在安全溫度范圍內，防止過熱造成損壞，經過換熱的空氣通過破碎棒13上部的排氣孔19排出，與破碎后的生物質進行混合，為破碎后的生物質的燃燒提供氧氣，增加了爐內氧氣量和空氣與生物質的混合度，在這種情況下可以不用再另外開設二次風口為系統(tǒng)補充空氣。圖5為破碎裝置的A-A截面圖，來自風機的空氣通過旋轉接頭進入破碎轉軸12，之后進入破碎棒13，與破碎轉軸12和破碎棒13的內壁進行換熱，對破碎裝置進行冷卻，并最終由排氣孔19排出。實際運行過程中，成捆的生物質首先由進料口 I被投入鏈條爐中，在進料口下方布置了至少兩排多個破碎裝置2，通過相對運動的破碎轉軸12的擠壓和破碎棒13的破碎作用，使生物質破碎程度提高；破碎轉軸12和破碎棒13為內部相通的中空結構，風機通過旋轉接頭17與破碎轉軸12 —端相連并向破碎轉軸12內注入適量空氣，空氣從破碎棒13上部的排氣孔19排出，有效地對破碎轉軸12和破碎棒13進行冷卻，避免破碎轉軸12過熱造成損壞，同時從排氣孔19排出的空氣為生物質燃燒提供了充足的氧氣，提高了生物質與空氣的混合程度，進一步促進生物質的快速燃盡，破碎后的生物質主要在破碎裝置2附近就被完全燃盡，生物質不在爐排5上大量堆積，可以減少爐排的整體長度，從而降低成本，相對于單一破碎裝置條件下進行得更完全。由于生物質被充分破碎且與氧氣混合較好，使生物質的燃盡時間大大縮短，在接近爐排時生物質已經基本完全燃盡，而不是像現有的生物質鏈條爐中所發(fā)生的那樣，未燃盡的生物質堆積于爐排上緩慢燃燒；生物質燃燒所生成的灰落在位于破碎系統(tǒng)下方，架設于主動輪4和從動輪6上的爐排5上表面，在主動輪4的帶動下隨著爐排向灰渣斗11方向運行；由于在爐排上除了少量仍未燃盡的生物質繼續(xù)燃燒直至燃盡外并不存在大量的生物質燃燒，爐排主要起到傳送灰渣的作用，因此較已有的生物質鏈條爐裝置可相應縮短爐排所需長度，具體的爐排長度視爐排上的殘余生物質燃盡時間而定；由于生物質的燃盡時間與最初生物質的破碎程度相關，因此在破碎系統(tǒng)內布置的破碎裝置可進一步減少生物質的燃盡時間并減少爐排長度，具體情況可根據增設破碎裝置的數量和減少爐排長度對總投入的影響及實際廠家要求來確定；生物質燃燒生成的灰通過刮渣板7與爐排分離進入灰渣斗11 ;燃燒生成的熱煙氣經過位于前拱8和后拱9之間的水冷壁10進行換熱。
權利要求1.一種生物質鏈條爐燃燒裝置，該生物質鏈條爐燃燒裝置包括進料口(1)，爐排傳動系統(tǒng)，破碎系統(tǒng)，刮渣板(7)，灰渣斗(11)以及由前拱8、后拱9和水冷壁10組成的煙氣換熱區(qū)；破碎系統(tǒng)位于進料口(I)的下部、爐排傳動系統(tǒng)的上方，其特征在于:所述的破碎系統(tǒng)包括至少兩排，第一排包括至少一個破碎裝置(2)，第二排包括至少兩個破碎裝置(2)，每個破碎裝置(2 )包括破碎轉軸(12 )、軸承(16 )、驅動電機(15 )、傳動裝置(14)、旋轉接頭(17)和風機(18);在破碎轉軸(12)的周向和軸向上均勻布置有破碎棒(13)，破碎轉軸(12)和破碎棒(13)為內部相通的空心結構，在破碎棒(13)上部設有排氣孔(19);破碎轉軸(12)一端通過傳動裝置(14)與驅動電機(15)的輸出軸相連接；破碎轉軸(12)的另一端通過旋轉接頭(17)與風機(18)相連接。
專利摘要一種生物質鏈條爐燃燒裝置，用于生物質燃燒領域。它包括進料口，破碎系統(tǒng)，爐排傳動系統(tǒng)，刮渣板，灰渣斗，煙氣換熱區(qū)組成。系統(tǒng)利用進料口下端破碎系統(tǒng)內布置的多套破碎裝置的相對運動對生物質進行破碎。其中破碎裝置的破碎轉軸和破碎棒為內部相通的空心結構，破碎轉軸一端由旋轉接頭與風機相連接，在破碎棒上部設有排氣孔；在系統(tǒng)運行的過程中通過風機向破碎裝置內注入空氣對破碎轉軸和破碎棒進行冷卻，并為生物質燃燒提供所需空氣。本實用新型解決了已有生物質鏈條爐中生物質破碎程度低，燃盡率較低，爐排長度長，破碎轉軸易過熱損壞等問題。
文檔編號F23B30/08GK203162929SQ20132005332
公開日2013年8月28日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權日2013年1月30日
發(fā)明者郎威, 晁俊楠, 蔣文斌, 呂俊復 申請人:沈陽匯豐生物能源發(fā)展有限公司, 清華大學