本實用新型涉及生物質的處理利用領域，尤其涉及一種智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置。

背景技術：

隨著經濟和社會的發(fā)展，我們正面臨著巨大的能源與環(huán)境壓力。當今的能源主要來自礦物燃料，包括煤炭、石油、天燃氣等，礦物能源的應用推動了社會發(fā)明，但其資源卻在日益耗盡。并且，由于礦物能源的過量使用已引起了日益嚴重的環(huán)境問題，如全球氣候變暖、臭氧層破壞、生態(tài)圈失衡、有害物質排放、酸雨等自然災害。

為了解決這一問題，現(xiàn)有技術中有利用生物質氣化技術，產出可燃氣體，提供能源。生物質氣化是在一定的熱力學條件下，借助于氣化介質，如空氣、氧氣或水蒸氣等的作用，使生物質的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原重整反應，最終轉化為CO、H₂和低分子烴類等可燃氣體的過程。而生物質通過氣化技術可以產生生物質炭，生物質在低溫和缺氧(或無氧)條件下，脫除生物質原料中的水分以及部分氧、碳等成分，獲得以生物質炭為主要產品的加工過程。炭化時脫除其中大部分水分和少量揮發(fā)分是獲得高品質生物質炭的必要途徑。由于不同生物質原料含水率和組成結構等差異較大，這不僅影響生物質氣化后的產炭速度，而且影響生物質氣化后的炭質量。因而現(xiàn)有技術中的生物質氣化裝置，存在生物質氣化后的炭產率和生物質氣化后的炭品質難以保證等缺陷。并且，現(xiàn)有技術中的生物質氣化發(fā)生器裝置不能對反應單元連續(xù)智能提供原料，不能根據原料的消耗量智能添加生物質原料。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中的缺點和不足，提供一種智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置，通過測定溫度判定質氣化的進程，精確控制炭粉的回收時間，提高炭粉的品質，并能夠根據生物質氣化發(fā)生器中儲備原料的量智能添加生物質原料，操作方便。

本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置，包括一反應腔體、供料單元、動作驅動單元和控制單元，所述反應腔體內設置有將反應腔體由上至下分隔為反應單元和炭粉回收單元的第二托板，所述第二托板連接于動作驅動單元；所述供料單元的輸出端接入反應腔體，所述反應腔體頂部側壁設置有電感器，所述反應單元的腔體側壁設置有點火口和可燃氣出口；所述反應單元的腔體底部設置有測溫元件；所述供料單元、電感器、測溫元件和動作驅動單元分別與控制單元電連接。

相對于現(xiàn)有技術，本實用新型的智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置，根據反應腔體頂部的電感器檢測反應腔體中生物質原料的高度，通過控制單元控制供料單元的運行，既可以保證生物質氣化發(fā)生器的正常運行，又能節(jié)省能源，降低能源的損耗；在反應單元底部設置有測溫元件，通過測溫元件測定溫度判定生物質氣化的進程，精確控制炭粉的回收時間，提高炭粉的品質。

進一步，所述反應腔體內第二托板上方設置有第一托板，第一托板和第二托板將反應腔體至上而下分隔為儲料單元、反應單元和炭粉回收單元；所述供料單元的輸出端接入反應腔體的出料單元；所述第一托板包括第一固定托板和第一活動托板，所述第一固定托板和第一活動托板均設置有相互交錯的第一葉片和第一連通孔，所述第二托板包括第二固定托板和第二活動托板，所述第二固定托板和第二活動托板均設置有相互交錯的第二葉片和第二連通孔；所述動作驅動單元通過同心設置的第二驅動軸和第三驅動軸分別連接于第一活動托板和第二活動托板。

進一步，所述儲料單元內設置有一撥平桿，所述撥平桿通過與第二驅動軸和第三驅動軸同心設置的第一驅動軸連接于撥平桿。

進一步，所述供料單元包括斗式提升機和原料倉，所述原料倉設置于斗式提升機下方；所述斗式提升機包括料斗帶、至少一個料斗、一組傳動輪和驅動部；所述料斗設置于料斗帶上，料斗帶安裝于一組傳動輪外圍，驅動部帶動傳動輪轉動?？筛鶕ι镔|原料的需求調整供料單元中傳動輪的傳動速率，進而調整供料單元對原料的供應速率。

進一步，所述控制單元包括供料模塊、測溫模塊、下料及炭粉回收模塊，所述測溫模塊與下料及炭粉回收模塊電連接；所述供料模塊分別與斗式提升機的驅動部、儲料單元的電感器、動作驅動單元電連接，所述測溫模塊與反應單元的測溫元件電連接，所述下料及炭粉回收模塊與動作驅動單元電連接。通過控制單元控制供料單元、儲料單元、反應單元、炭粉回收單元的運行，使全部操作智能化，減少了人工勞動力，提高了生物質氣化裝置的工作效率。

進一步，所述智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置還包括一炭粉輸出單元，所述炭粉輸出單元包括一輸送機和驅動元件，所述輸送機的入料端接入炭粉回收單元的炭粉出口；所述控制單元包括一炭粉輸出模塊，其與所述驅動元件電連接。

進一步，所述智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置還包括一可燃氣輸出單元，所述可燃氣輸出單元連接于所述可燃氣體出口。

為了更好地理解和實施，下面結合附圖詳細說明本實用新型。

附圖說明

圖1是本實用新型的智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置的結構示意圖。

圖2是本實用新型的智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置的反應腔體的結構示意圖。

圖3是本實用新型的智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置的動作驅動單元的結構示意圖。

圖4是本實用新型的智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置的供料單元的結構示意圖。

圖5是本實用新型的智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置的炭粉輸出單元的結構示意圖。

圖6是本實用新型的智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置的控制單元的連接結構圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本實用新型以達成預定目的所采取的技術手段及其技術效果，以下結合實施例和附圖，對本實用新型提出的一種智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置的結構特征及其具體實施方式進行說明，詳細說明如下。

請參閱圖1，其是本實用新型所述的智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置的結構示意圖。所述生物質氣化發(fā)生器裝置包括一反應腔體、供料單元40、可燃氣輸出單元50、炭粉輸出單元60、動作驅動單元70和控制單元。所述供料單元40的輸出端接入反應腔體，供料單元40將生物質原料運輸至反應腔體，生物質原料在反應腔體內反應后，產生的可燃氣通過可燃氣輸出單元50輸出，生成的炭粉通過炭粉輸出單元60輸出。

請參閱圖2，其是本實用新型所述的智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置的反應腔體結構示意圖。所述反應腔體至上而下導通并依次設置有儲料單元10、反應單元20和炭粉回收單元30。所述儲料單元10和反應單元20之間設置有第一托板11，所述反應單元20和炭粉回收單元30之間設置有第二托板21。

所述反應單元20通過設置于其腔體側壁的可燃氣體出口22外接于可燃氣輸出單元50，可燃氣輸出單元50末端連接至鍋爐等需要可燃氣的設備。所述反應單元20底部側壁上設置有一測溫元件23，所述測溫元件23與控制單元電連接，測溫元件23將檢測的溫度信號傳輸至控制單元。由于缺氧燃燒主要發(fā)生于反應單元20的底部，通過測溫元件23測定反應單元20的溫度。當溫度升高或保持不變時，說明缺氧燃燒沒有進行完全，控制反應單元20底部的第二托板21閉合，使缺氧燃燒進一步進行；而當溫度開始降低時，說明缺氧燃燒進行完全，此時的炭粉為品質最佳的炭粉，控制反應單元20底部的第二托板21，使炭粉回落至炭粉回收單元30。在本實施例中，所述反應單元20的腔體側壁設置有點火口(圖未示)。

所述儲料單元10設置于反應單元20上方，所述儲料單元10與反應單元20通過所述第一托板11隔開。所述第一托板11包括相互貼合的第一固定托板111和第一活動托板112。所述第一固定托板111固定設置于反應腔體內，所述第一活動托板112設置于第一固定托板111下并相對第一固定托板111動作。所述第一固定托板111和第一活動托板112分別設置有相互交錯的第一葉片113和第一連通孔114。在不需要添加生物質原料時，第一活動托板112和第一固定托板111的第一葉片113交錯排列，使儲料單元10和反應單20隔離。而當需要向反應單元10中添加生物質原料時，第一活動托板112相對第一固定托板111動作，使第一活動托板112和第一固定托板111的第一葉片113及第一連通孔114分別對應重疊，生物質原料可以通過第一連通孔114進入反應單元20。所述儲料單元10內側壁上設置有電感器，所述電感器包括投光器12和受光器13，所述投光器12和受光器13相對設置，使受光器13可接收投光器12發(fā)出的光，進而判定儲料單元10中生物質原料的高度。所述電感器與控制單元電連接，將電感器檢測到的生物質原料的高度信號傳輸至控制單元。在本實施例中，所述儲料單元中還設置有一撥平桿14，用于撥平儲料單元中的生物質原料。所述撥平桿14連接于動作驅動單元70，所述動作驅動單元70通過第一驅動軸71連接于撥平桿14的一端。

所述炭粉回收單元30設置于反應單元20下方，用于接收在反應單元20進行缺氧燃燒后產生的炭粉，所述炭粉回收單元30底部設置有炭粉出口31，所述炭粉出口31外接于炭粉輸出單元60。所述反應單元20與炭粉回收單元30通過所述第二托板21隔開。所述第二托板21包括相互貼合的第二固定托板211和第二活動托板212。所述第二固定托板211固定設置于反應腔體內，所述第二活動托板212設置于第二固定托板211下并相對第二固定托板211動作。所述第二固定托板211和第二活動托板212分別設置有相互交錯的第二葉片213和第二連通孔214。在生物質燃料進行缺氧燃燒還沒有形成優(yōu)質炭粉時，第二活動托板212和第二固定托板211的第二葉片213交錯排列，使反應單元20和炭粉回收單元30隔離，防止炭粉落下。而當生物質原料缺氧燃燒產生優(yōu)質炭粉時，第二活動托板212相對第二固定托板211動作，使第二活動托板212和第二固定托板211的第二葉片213及第二連通孔214分別對應重疊，炭粉可以通過第二連通214孔進入炭粉回收單元30。

請參閱圖3，其是本實用新型所述的智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置的動作驅動單元的結構示意圖。所述撥平桿14、第一活動托板112、第二活動托板212均連接動作驅動單元70，所述動作驅動單元70分別通過同心設置的第一驅動軸71、第二驅動軸72、第三驅動軸73連接于撥平桿14的一端、第一活動托板112、第二活動托板212的中心軸。所述動作驅動單元70與控制單元電連接，通過第一驅動軸71、第二驅動軸72、第三驅動軸73分別控制撥平桿14的、第一活動托板112、第二活動托板212。

所述供料單元40豎直設置于反應腔體側。請參閱圖4，其是本實用新型的智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置的供料單元的結構示意圖。所述供料單元40包括斗式提升機41和原料倉42。所述原料倉42設置于斗式提升機41下方。所述斗式提升機41包括料斗帶411、至少一個料斗412、一組傳動輪413和驅動部。所述料斗412設置于料斗帶411上，料斗帶411安裝于一組傳動輪413外圍，驅動部帶動傳動輪413轉動，料斗帶411隨傳動輪413傳動，進而帶動料斗412在豎直方向上傳動。當供料單元40運轉時，斗式提升機41底部的料斗411經過原料倉42，將生物質原料舀起，隨著料斗帶411傳動提升至頂部，料斗412繞過頂部的傳動輪413后向下翻轉，將生物質原料傾入儲備單元10中。

請參閱圖5，其是本實用新型的智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置的炭粉輸出單元的結構示意圖。所述炭粉輸出單元60包括一輸送機61和驅動元件。所述輸送機61的入料端611接入炭粉回收單元30的炭粉出口31。所述驅動元件驅動輸送機的運行，所述驅動元件與控制單元電連接，根據對炭粉的需求量控制輸送機61的輸送頻率，從而增加或降低炭粉的輸送量。在本實施例中，所述輸送機61優(yōu)選螺旋輸送機。

請參閱圖6，其是本實用新型的智能控制的生物質氣化發(fā)生器裝置的控制單元的電連接結構示意圖。所述控制單元包括供料模塊71、測溫模塊72、下料及炭粉回收模塊73和炭粉輸出模塊74。所述測溫模塊72與下料及炭粉回收模塊73電連接。所述供料模塊71分別與斗式提升機41的驅動部、儲料單元10的電感器、動作驅動單元70電連接。所述測溫模塊72與測溫元件23電連接，用于測量反應單元20底部缺氧燃燒的溫度。所述下料及炭粉回收模塊73與動作驅動單元70電連接。所述炭粉輸出模塊74與炭粉輸出單元60的驅動元件電連接。

所述供料模塊71控制儲料單元10的電感器檢測儲料單元10中的生物質原料的高度，當電感器的受光器13接收投光器12發(fā)出的光，說明儲料單元10中的生物質原料處于合理的范圍，供料模塊71根據儲料單元10電感器的信號，通過斗式提升機41的驅動部控制斗式提升機41運行，將原料倉42中的生物質原料通過斗式提升機41運輸至儲備單元10中。并且供料模塊71同時控制動作驅動單元70使與撥平桿14連接的第一驅動軸71轉動，使撥平桿14轉動進而使儲料單元10中的生物質原料保持水平。所述測溫模塊72通過測溫元件23獲取反應單元20底部缺氧燃燒的溫度，并得到溫度隨時間變化的斜率，然后將所述溫度信號傳輸至下料及炭粉回收模塊73。當溫度隨時間變化斜率大于等于0時，下料及炭粉回收模塊73控制動作驅動單元70使與第一活動托板112連接的第二驅動軸72和與第二活動托板212連接的第三驅動軸73不發(fā)生動作，使第一活動托板112和第一固定托板111的第一葉片113交錯排列，第二活動托板212和第二固定托板211的第二葉片213交錯排列，儲料單元10和反應單元20隔離，反應單元20和炭粉回收單元30隔離，進而不向反應單元20中供料以及防止炭粉落下。而當溫度隨時間變化斜率小于0時，下料及炭粉回收模塊73控制動作驅動單元70使與第一活動托板112連接的第二驅動軸72和與第二活動托板212連接的第三驅動軸73動作，使第一活動托板112和第一固定托板111的第一葉片113及第一連通孔114分別對應重疊，第二活動托板212和第二固定托板211的第二葉片213及第二連通孔214分別對應重疊，生物質原料通過第一連通孔114進入反應單元20，炭粉通過第二連通孔214進入炭粉回收單元30。然后，當生物質原料和炭粉分別進入反應單元20和炭粉回收單元30后，下料及炭粉回收模塊73控制動作驅動單元70使與第一活動托板112連接的第二驅動軸72和與第二活動托板212連接的第三驅動軸73回復動作，使第一活動托板112和第一固定托板111的第一葉片113交錯排列，第二活動托板212和第二固定托板211的第二葉片213交錯排列，儲料單元10和反應單元20隔離，反應單元20和炭粉回收單元30隔離。所述炭粉輸出模塊74控制炭粉輸出單元60的驅動元件的輸送頻率，根據對炭粉的需求量控制輸送機61的輸送頻率，從而增加或降低炭粉的輸送量送頻率，增加或降低炭粉的輸送量，從而滿足對炭粉的需求。

以下詳細說明所述生物質氣化裝置的工作過程及原理：

在生物質氣化裝置運行時，先通過供料單元40向儲料單元10中提供生物質原料，并通過第一活動托板112動作，向反應單元20中提供生物質原料。通過反應單元20底部內側壁的點火口，點燃反應單元20底部的生物質原料，使其進行缺氧燃燒。供料單元40根據儲料單元10的電感器所檢測的生物質原料的高度，為儲料單元10提供生物質原料，并通過撥平桿14使生物質原料保持水平，直至生物質原料的高度達到儲料單元10中電感器的高度，使受光器13不能接收到投光器12發(fā)出的光。反應單元20底部的缺氧燃燒產生的可燃氣體通過反應單元20的可燃氣體出口22輸出至可燃氣輸出單元50，可燃氣輸出單元50末端連接至鍋爐等設備。當測溫模塊72通過測溫元件23檢測到反應單元20底部缺氧燃燒的溫度隨時間變化斜率小于0時，說明缺氧燃燒進行完全，反應單元20底部形成優(yōu)質炭粉。此時下料及炭粉回收模塊73控制動作驅動單元70使與第一活動托板112連接的第二驅動軸72和與第二活動托板212連接的第三驅動軸73動作，使第一活動托板112和第一固定托板111的第一葉片113及第一連通孔114分別對應重疊，第二活動托板212和第二固定托板211的第二葉片213及第二連通孔214分別對應重疊，生物質原料通過第一連通114孔進入反應單元20，炭粉通過第二連通孔214進入炭粉回收單元30。然后，當生物質原料和炭粉分別進入反應單元20和炭粉回收單元30后，下料及炭粉回收模塊73控制動作驅動單元70使與第一活動托板112連接的第二驅動軸72和第二活動托板212連接的第三驅動軸73回復動作，使第一活動托板112和第一固定托板111的第一葉片113交錯排列，第二活動托板212和第二固定托板211的第二葉片213交錯排列，儲料單元10和反應單元20隔離，反應單元20和炭粉回收單元30隔離，進入下一循環(huán)過程。所述炭粉輸出模塊74控制炭粉輸出單元60的驅動元件的輸送頻率，根據對炭粉的需求量控制輸送機61的輸送頻率，從而增加或降低炭粉的輸送量。

相對于現(xiàn)有技術，本實用新型的生物質氣化發(fā)生器裝置，根據儲料單元中的電感器檢測儲料單元中的高度，通過控制單元控制供料單元的運行，既可以保證生物質氣化發(fā)生器的正常運行，又能節(jié)省能源，降低能源的損耗；在反應單元底部設置有測溫元件，通過測溫元件測定溫度判定生物質氣化的進程，精確控制炭粉的回收時間，提高炭粉的品質。

本實用新型并不局限于上述實施方式，如果對本實用新型的各種改動或變形不脫離本實用新型的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本實用新型的權利要求和等同技術范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變形。