防堵防燃型生物质锅炉炉前给料设备

摘要

防堵防燃型生物质锅炉炉前给料设备，它涉及一种炉前给料设备。本发明解决了现有的生物质锅炉炉前给料设备存在易堵塞、受料前腔易着火的问题。受料前腔的进料口端设有防火隔板，受料前腔的出料口端与壳体的侧壁连通，离心板式给料机设置在受料前腔内，堵料控制器位于离心板式给料机和防火隔板之间，堵料板设置在受料前腔内，位置传感器设置在受料前腔的外部，堵料板与位置传感器连接，两个变距螺旋叶片对称安装在转轴上，装有两个变距螺旋叶片的转轴设置在壳体内，两个端板分别盖在壳体的两端面上，转轴通过轴承安装在机架上，电机的输出轴与转轴连接，壳体两端侧壁分别与炉墙斜型方筒的上端连通。本发明进料畅通、料仓不易堵塞，能有效杜绝给料设备着火。

权利要求

1.一种防堵防燃型生物质锅炉炉前给料设备，所述炉前给料设备包括受料前腔(11)、两个炉墙斜型方筒(10)、离心板式给料机(4)；其特征在于：所述炉前给料设备还包括单轴双向变距螺旋给料机(5)、防火隔板(1)、堵料控制器(3)；所述单轴双向变距螺旋给料机(5)由机架(5-6)、电机(5-1)、两个端板(5-2)、两个变距螺旋叶片(5-3)、转轴(5-4)和壳体(5-5)构成；堵料控制器(3)由堵料板(3-1)和位置传感器(3-2)构成；受料前腔(11)的进料口端设有防火隔板(1)，受料前腔(11)的出料口端与壳体(5-5)的侧壁连通，离心板式给料机(4)设置在受料前腔(11)内，堵料控制器(3)位于离心板式给料机(4)和防火隔板(1)之间，堵料板(3-1)设置在受料前腔(11)内，位置传感器(3-2)设置在受料前腔(11)的外部，堵料板(3-1)与位置传感器(3-2)连接，两个变距螺旋叶片(5-3)对称安装在转轴(5-4)上，装有两个变距螺旋叶片(5-3)的转轴(5-4)设置在壳体(5-5)内，两个端板(5-2)分别盖在壳体(5-5)的两端面上，转轴(5-4)通过轴承安装在机架(5-6)上，电机(5-1)的输出轴与转轴(5-4)连接，壳体(5-5)的一端侧壁与一个炉墙斜型方筒(10)的上端连通，壳体(5-5)的另一端侧壁与另一个炉墙斜型方筒(10)的上端连通。

2.根据权利要求1所述的防堵防燃型生物质锅炉炉前给料设备，其特征在于：所述炉前给料设备还包括播料风管(6)，所述播料风管(6)设置在两个炉墙斜型方筒(10)的上部侧壁上且与二者均连通。

3.根据权利要求1或2所述的防堵防燃型生物质锅炉炉前给料设备，其特征在于：所述炉前给料设备还包括第一温度传感器(2-1)和第二温度传感器(2-2)，所述第二温度传感器(2-2)设置在防火隔板(1)和堵料控制器(3)之间的受料前腔(11)上壁上，第一温度传感器(2-1)设置在离心板式给料机(4)的出料口端的侧壁上。

4.根据权利要求3所述的防堵防燃型生物质锅炉炉前给料设备，其特征在于：所述炉前给料设备还包括给料量控制器(7)，给料量控制器(7)包括两个均料板，所述给料量控制器(7)安装在与离心板式给料机(4)相对的受料前腔(11)的底板上。

5.根据权利要求1或4所述的防堵防燃型生物质锅炉炉前给料设备，其特征在于：所述炉前给料设备还包括自衡逆止板(9)，所述自衡逆止板(9)布置在单轴双向变距螺旋给料机(5)的底部，且自衡逆止板(9)位于炉墙斜型方筒(10)的入口处。

6.根据权利要求5所述的防堵防燃型生物质锅炉炉前给料设备，其特征在于：所述炉前给料设备还包括刮料器(8)，所述刮料器(8)安装在受料前腔(11)的进料口与燃料输送带连接处。

说明书

防堵防燃型生物质锅炉炉前给料设备

技术领域

[0001] 本发明一种生物质发电技术领域锅炉给料系统，具体涉及一种用于生物质发电厂上的炉前给料设备。

背景技术

[0002] 炉前给料设备是生物质发电厂的关键设备，炉前给料设备设计和选择的好坏，直接影响锅炉运行稳定性和发电厂火灾安全。目前，生物质发电厂用的生物质发电厂的炉前给料设备在宏观上存在以下问题：一是炉前料仓前、料仓内、料仓后极易堵塞，多螺旋给料设备进料和输送不畅；二是炉前给料方式繁琐、料仓太高、螺旋重迭复杂、给料机和料仓易着火、能耗和造价较高；三是现有的炉前给料设备着火后没有自熄火、自清扫和自启动能力，进而造成发电厂全厂停机。

发明内容

[0003] 本发明为了解决现有的生物质锅炉炉前给料设备存在易堵塞、料仓易着火的问题，进而提供了一种防堵防燃型生物质锅炉炉前给料设备。

[0004] 本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：本发明所述的防堵防燃型生物质锅炉炉前给料设备包括受料前腔、两个炉墙斜型方筒、离心板式给料机；所述炉前给料设备还包括单轴双向变距螺旋给料机、防火隔板、堵料控制器；所述单轴双向变距螺旋给料机由机架、电机、两个端板、两个变距螺旋叶片、转轴和壳体构成；堵料控制器由堵料板和位置传感器构成；受料前腔的进料口端设有防火隔板，受料前腔的出料口端与壳体的侧壁连通，离心板式给料机设置在受料前腔内，堵料控制器位于离心板式给料机和防火隔板之间，堵料板设置在受料前腔内，位置传感器设置在受料前腔的外部，堵料板与位置传感器连接，两个变距螺旋叶片对称安装在转轴上，装有两个变距螺旋叶片的转轴设置在壳体内，两个端板分别盖在壳体的两端面上，转轴通过轴承安装在机架上，电机的输出轴与转轴连接，壳体的一端侧壁与一个炉墙斜型方筒的上端连通，壳体的另一端侧壁与另一个炉墙斜型方筒的上端连通。

[0005] 本发明的有益效果是：本发明炉前给料机进料畅通、不易堵塞，具有着火后自熄、自清、自启功能，有效杜绝给料设备着火；本发明还具有构造简单、机械强度高、耐磨、耐温能力强，可实现封闭、清洁运行，满足DCS自控要求，为电厂提供了安全运行保障。通过本发明将取消生物质电厂大型炉前给料仓，简化电厂上料系统，在生物质发电厂的总体设计上将发生革命性的变化。同时，将大幅度降低电厂上料系统工程造价、大幅度降低发电厂总投资、节约发电厂厂用电率。该设备适用于各种松散、条状、块状、粉状、稀泥状等物料的输送。

附图说明

[0006] 图1是本发明的结构示意图，图2是图1的A-A剖视图，图3是图1的B-B剖视图，图4是图1的C-C剖面图。

具体实施方式

[0007] 具体实施方式一：如图1～3所示，本实施方式所述的防堵防燃型生物质锅炉炉前给料设备包括受料前腔11、两个炉墙斜型方筒10、离心板式给料机4；所述炉前给料设备还包括单轴双向变距螺旋给料机5、防火隔板1、堵料控制器3；所述单轴双向变距螺旋给料机5由机架5-6、电机5-1、两个端板5-2、两个变距螺旋叶片5-3、转轴5-4和壳体5-5构成；
堵料控制器3由堵料板3-1和位置传感器3-2构成；受料前腔11的进料口端设有防火隔板
1，受料前腔11的出料口端与壳体5-5的侧壁连通，离心板式给料机4设置在受料前腔11内，堵料控制器3位于离心板式给料机4和防火隔板1之间，堵料板3-1设置在受料前腔11内，位置传感器3-2设置在受料前腔11的外部，堵料板3-1与位置传感器3-2连接，两个变距螺旋叶片5-3对称安装在转轴5-4上，装有两个变距螺旋叶片5-3的转轴5-4设置在壳体5-5内，两个端板5-2分别盖在壳体5-5的两端面上，转轴5-4通过轴承安装在机架5-6上，电机5-1的输出轴与转轴5-4连接，壳体5-5的两端侧壁分别与炉墙斜型方筒10的上端连通。

[0008] 防火隔板1布置在受料前腔11入口，起到防止胶带输送机遭受高温热流和火灾事故。在运行中当给料机腔体内着火，第一温度传感器2-1或第二温度传感器2-2高温定值动作时，通过电厂DCS系统按序停止皮带输送机、关断防火隔板。当第一温度传感器2-1和第二温度传感器2-2感应温度同时降低至整定值(可运行温度)及以下时，按照DCS指令信号，自动提起防火隔板1，系统再次自启动恢复上料。

[0009] 为实现给料机内腔完成自清扫功能，防火隔板1上部预留了20个左右直径为10毫米的孔，以保证离心板式给料机4高速清扫时，受料前腔11内形成正压风量。

[0010] 堵料控制器3布置在受料前腔11内，主要监视离心板式给料机4前物料堆积程度，其次阻止离心板式给料机4上端热流串入胶带机前部。在运行中根据堵料控制器动作信号，通过电厂DCS系统首先微减皮带输送机转速、微提单轴双向变距螺旋给料机和离心板式给料机转速，保持燃料供应量与机炉负荷平衡。

[0011] 离心板式给料机4布置在炉前给料装置中部，一是起到物料的收集和均衡输送作用；二是起到物料输送量的控制作用；三是抑制高温气流和火源从单轴双向变距螺旋给料机5串入受料前腔11。离心板式给料机4通过电厂DCS实现变频控制。

[0012] 单轴双向变距螺旋给料机5布置在离心板式给料机4下部，将离心板式给料机4推进来的物料，双向分离并分配给左右两侧炉墙斜型方筒10，其次利用短距螺旋物料压缩段抑制锅炉高温气流和火焰串入离心板式给料机4腔体。单轴双向变距螺旋给料机5设计为长、短、长螺距结构，在材料选择上，具有高机械强度、耐磨、耐高温性能，设有高启动力矩可逆电机。单轴双向变距螺旋给料机5受电厂DCS实现变频控制。

[0013] 受料前腔11的进料口燃料输送机的燃料输送带连接。燃料输送机起到储料场与炉前给料机之间燃料输送作用，燃料输送皮带不分段，只设单段整条皮带。输送设备选用常规平板式胶带输送机，通过电厂DCS实现变频控制。

[0014] 具体实施方式二：如图1～3所示，本实施方式所述炉前给料设备还包括播料风管6，所述播料风管6设置在两个炉墙斜型方筒10的上部侧壁上且与二者均连通。播料风管
6起到物料输送、干燥和助燃作用，并抑制锅炉高温气流和火焰串入单轴双向变距螺旋给料机腔体。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

[0015] 具体实施方式三：如图1～3所示，本实施方式所述炉前给料设备还包括第一温度传感器(2-1)和第二温度传感器(2-2)，所述第二温度传感器(2-2)设置在防火隔板1和堵料控制器3之间的受料前腔11上壁上，第一温度传感器(2-1)设置在离心板式给料机4的出料口端的侧壁上。每个温度控制器设两个整定值，在运行中根据两个不同温度控制器的感应温度和不同整定值，通过电厂DCS系统按序控制燃料输送系统、机炉负荷、选择机组运行方式。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

[0016] 具体实施方式四：如图1～4所示，本实施方式所述炉前给料设备还包括给料量控制器7，给料量控制器7包括两个均料板，所述给料量控制器7安装在与离心板式给料机4相对的受料前腔11的底板上。通过调整给料量控制板7以适应输送各种形状的不同燃料，同时通过调节左右两侧均料板高度，合理分配单轴双向变距螺旋给料机5左右两侧的给料量。均料控制器受电厂DCS控制。其它组成及连接关系与具体实施方式三相同。

[0017] 具体实施方式五：如图1～3所示，本实施方式所述炉前给料设备还包括自衡逆止板9，所述自衡逆止板9布置在单轴双向变距螺旋给料机(5)底部与炉墙斜型方筒10入口处。自衡逆止板9的作用是在燃用各种物料和流量情况，以及当给料机出现空腔时，抑制炉内高温热流串入给料机腔体内。其它组成及连接关系与具体实施方式一或四相同。

[0018] 具体实施方式六：如图1～3所示，本实施方式所述炉前给料设备还包括刮料器8，所述刮料器8安装在受料前腔11的进料口与燃料输送带连接处。刮料器8起到防止物料随皮带转动方向逆返、漏料的作用。其它组成及连接关系与具体实施方式五相同。

[0019] 工作原理：

[0020] 1、正常输送方式：如图1～4所示，生物质发电厂储料场的燃料，通过上料系统胶带输送机、受料前腔11、离心板式给料机4、单轴双向单轴双向变距螺旋给料机5、左右两个炉墙斜型方筒10，在播料风管6助推、助燃风的作用下，将燃料喷入炉膛燃烧→产汽→做功→发电。

[0021] 2、堵料运行自处理功能：

[0022] 2.1防止受料前腔11内堵料：

[0023] 当受料前腔11内堵料时，堵料控制器3横向挡料板，顺物料运动向后转动，当挡料板带动位置传感器进入动作行程时，向DCS系统发送堵料信号。电厂DCS系统首先微减皮带输送机转速、微提单轴双向单轴双向变距螺旋给料机5和离心板式给料机4转速，保持燃料供应量与机炉负荷平衡。

[0024] 2.2防止离心板式给料机4底部堵料：

[0025] 离心板式给料机4底部设有与给料量控制板7配套的弱恒压弹簧，当离心板式给料机4底部堵料时，由于受离心板式给料机4顺时针转动力和物料挤压力的作用，给料量控制板7压缩弱恒压弹簧，迫使物料顺利通过。

[0026] 2.3防止单轴双向单轴双向变距螺旋给料机5内部堵料：

[0027] 当单轴双向单轴双向变距螺旋给料机5内部短距螺旋段堵料时，电动机堵转信号动作，DCS控制皮带输送机和离心板式给料机4实施减速，并控制单轴双向单轴双向变距螺旋给料机5向顺时针反转360°，迫使物料松散；当单轴双向单轴双向变距螺旋给料机5反转360°后，DCS系统再次向逆时针方向大力矩启动单轴双向单轴双向变距螺旋给料机5，保证物料通过。

[0028] 2.4防止单轴双向单轴双向变距螺旋给料机5底部和炉墙斜型方筒10内堵料：

[0029] 2.4.1当单轴双向单轴双向变距螺旋给料机5底部堵料时，用单轴双向单轴双向变距螺旋给料机5长距螺旋的输送压力，通过物料将自衡逆止板9向逆时针推开，迫使物料通过自衡逆止板9，并向下压入炉墙斜型方筒10内。

[0030] 2.4.2当物料送进炉墙斜型方筒10内时，由于炉墙斜型方筒10倾斜度较大，另借助从播料风管6来的高压助推风，非常容易将物料喷入炉膛内。

[0031] 3、给料机腔体着火后自熄、自清、自启功能：

[0032] 3.1当炉内高温热流串入给料机腔体内时，第一温度传感器2-1或第二温度传感器2-2低温定值动作，通过电厂DCS系统降低皮带输送机转速，加速单轴双向变距螺旋给料机和离心板式给料机转速，控制机、炉负荷；

[0033] 3.2当给料机腔体内着火时，第一温度传感器2-1或第二温度传感器2-2高温定值动作，通过电厂DCS系统按序停止皮带输送机、关断防火隔板1、快速提高单轴双向单轴双向变距螺旋给料机5和离心板式给料机4转速，快速将火源和燃料吹入炉膛内，清扫受料前腔11可燃物，同时DCS系统控制机炉负荷，选择稳定的机组运行方式。当温度传感器2-1和温度传感器2-2感应温度，同时降低至整定值(可运行温度)及以下时，说明给料机内腔完成清扫程序，根据DCS对机炉负荷及运行方式的判据，按照DCS指令信号，自动提起防火隔板1，重新快速自启燃料输送系统。快速完成着火后自熄、自清、自启功能；

[0034] 3.3当给料机空腔时，防止机体内着火。给料机空腔时炉内高温热流很容易串入给料机腔体内，由于给料机腔体和左右两个炉墙斜型方筒10内无燃料输送，自衡逆止板9靠自身平衡力，关闭左右两个炉墙斜型方筒10物料炉墙斜型方筒，从而防止炉内高温热流串入给料机腔体内。