一种具有自动送料功能的一拖二型户用生物质采暖装备制造技术

本发明专利技术为一种具有自动送料功能的一拖二型户用生物质采暖装备，包括一台自动送料装置和两台采暖炉，所述自动送料装置包括控制箱、转动机构和燃料箱，控制箱与燃料箱采用上下结构布置，控制箱位于上部，燃料箱位于下部，控制箱内部布置电机，在燃料箱上设置有限定托料盘行程的上、下限位开关；自动送料装置与两台采暖炉之间通过各自的送料通道连接，整体呈“小”字型。自动送料装置整体呈“中”字型，自动送料装置在燃料箱出料口处设计成凸起结构，凸起结构的横截面积为燃料箱下部横截面积的1.3‑1.5倍。该采暖装备通过一台自动送料装置同时为两户农户供暖，且可实现8小时无人值守，所用燃料价格低廉，采暖炉高效低排，综合热效率高达85％。

A kind of household biomass heating equipment with automatic feeding function

【技术实现步骤摘要】
一种具有自动送料功能的一拖二型户用生物质采暖装备
本专利技术属于生物质清洁供暖领域，具体为一种以秸秆压块为燃料的具有自动送料功能的一拖二型户用生物质采暖装备。该采暖装备以廉价压块为燃料，通过一台自动送料装置，同时为两台采暖炉送料，所产生的热水为农村独栋建筑供暖，实现了农业废弃物能源化利用，减少大气污染物排放。
技术介绍
中国作为农业大国，每年秸秆产量约14亿吨。大量的秸秆田间焚烧、地头堆积，严重造成了能源浪费和环境污染。近年来，在生态文明及美丽乡村建设背景下，秸秆就地焚烧已严令禁止。与此同时，在农村地区，要重点发展生物质能供暖，解决大量农林废弃物直接燃烧引起的环境问题。农村独栋建筑多为单层且呈并排结构布局，若采用城市管网集中供热方式因管网铺设太长热量散失较多且水力失调严重，导致系统效率极低，该方式在农村地区适用性较差。采用“一户一炉”分户自治的供暖方式，设备初投资高且分户自治大气污染物排放高。在农村地区构建以能源服务站为中心的公共服务业是推动农村清洁取暖的重要的方式，即由能源服务站对分散的采暖设备进行集中化、专业化管理。然而，市面上现有的生物质采暖设备多燃用成型颗粒，高昂的设备成本(＞1万/套)和昂贵的燃料价格(1200元/吨)对于收入较低的农民无法接受。而适用燃烧廉价秸秆压块(约500元/吨)的采暖设备存在自动化程度低、热效率低、污染物排放量高等缺陷，尤其是封火焖烧期间产生的焦油会严重降低室内空气品质。如中国专利CN201520222474.0公开的一种反烧式生物秸秆压块采暖炊事两用炉，该采暖炊事两用炉无自动送料装置，劳动强度大。中国专利ZL200820142106.5公开的一种自动送料并以秸秆压块为燃料的民用采暖炉，该民用采暖炉存在排烟温度高、热效率低(65％左右)等问题。中国专利201420632362.8公开的一种以秸秆压块为燃料的户用直燃采暖装备，热效率有所提高，但是一台采暖炉配备一台自动送料装置，设备初投资较高。综合考虑农村独栋建筑结构及布局特点，本专利技术设计了一种以秸秆压块为燃料且具有自动送料功能的一拖二型户用生物质采暖装备。该采暖装备即可降低设备初投资，同时还为农村供暖基础服务业的发展奠定基础。
技术实现思路
为克服现有生物质采暖装备的缺点及不足，本专利技术设计了一种以秸秆压块为燃料且具有自动送料功能的一拖二型户用生物质采暖装备。本专利技术解决所述问题所用的技术方案是：基于秸秆压块燃料燃烧特性，结合分区燃烧、低温燃烧、烟气循环、强化传热等技术，设计一种以秸秆压块为燃料且具有自动送料功能的一拖二型户用生物质采暖装备，包括一台自动送料装置，所述自动送料装置包括控制箱、转动机构和燃料箱，控制箱与燃料箱采用上下结构布置，控制箱位于上部，燃料箱位于下部，控制箱内部布置电机，在燃料箱上设置有限定托料盘行程的上、下限位开关；其特征在于，该采暖装备还包括两台采暖炉，自动送料装置与两台采暖炉之间通过各自的送料通道连接，整体呈“小”字型。自动送料装置整体呈“中”字型，自动送料装置在燃料箱出料口处设计成凸起结构，凸起结构的横截面积为燃料箱下部横截面积的1.3-1.5倍。控制箱外壳上布置有电机调速器、模式选择按钮、时间计数器Ⅰ、计时切换按钮、时间计数器Ⅱ、声光报警器、启动按钮、上升按钮、下降按钮、连续上升按钮、急停按钮；其中电机调速器控制电机的转速，时间计数器Ⅰ和时间计数器Ⅱ控制电机间歇式工作，时间计数器Ⅰ用于白天高负荷工况，时间计数器Ⅱ用于晚上低负荷工况，两种工况通过计时切换按钮Ⅰ进行切换；当燃料箱内燃料用尽，托料盘触碰上限位开关，电机停止转动同时声光报警器发出声光报警，人工干预按下降按钮电机反转，当托料盘运转到燃料箱底部时触碰下限位开关，电机停止转动，人工加料后按上升按钮即可开始下一个送料周期；模式选择按钮用于控制电机连续运行和间歇运行；该控制箱设置有零压保护功能，即电源断电或电压严重降低时，电机停止转动，电源重新恢复供电或电源电压稳定恢复正常时，必须人工按启动按钮系统方可正常工作。该采暖装备的工作方式：人工将燃料箱内装满秸秆压块燃料，接通电源启动自动送料装置，通过计时切换按钮选择需要的时间计数器，白天选用时间计数器Ⅰ，晚上选用时间计数器Ⅱ，实现2.5-3.5kg/h稳定低流量的输送压块燃料，丝杠在电机的驱动下带动托料盘和块状燃料整体上升，表层燃料在拨料盘的转动下抛入炉膛，落至摇动炉排，在灰斗内用柴草将其引燃；拨料盘在丝杠作用下同时向两台采暖炉供料，压块燃料所含的固定碳在一次燃烧室内燃烧，大部分挥发分在二次燃烧室内燃烧，一、二次燃烧室产生的高温烟气依次流经螺旋盘管、对流管束进行换热，然后流经折流迷宫、降尘滤网进行除尘，最后在离心式引风机抽吸下将大部分烟气由烟囱排入空气，20-30％的少量烟气在烟气循环管道内流入一次燃烧室再次燃烧。电机功能端子连接方式是：将时间计数器Ⅰ和时间计数Ⅱ进行并联后连接计时切换按钮，之后再与连续上升按钮并联，再经模式切换按钮与第二继电器常开端串联，最后连接到电机控制器CW端，控制电机正转；电机控制器的CCW端顺次连接第三继电器常开端、电机控制器的COM端；控制箱内控制器件的功能端子连接方式是：火线经空气断路器后连接①号支路及第一继电器常开端，第一继电器常开端后再引出七条并联支路，依次标号为②号、③号、④号、⑤号、⑥号、⑦号、⑧号；其中①号线内将第一继电器常开端与启动按钮并联后顺次与第一继电器线圈端、急停按钮、零线连接；②号线内将第二继电器常开端与上升按钮并联后，顺次与上限位开关常闭端、第二继电器线圈端、第三继电器常闭端、零线连接；③号线内将第三继电器与下降按钮并联后，顺次与下限位开关常闭端、第三继电器线圈端、第二继电器常闭端、零线连接；④号线和⑤号线分别连接上、下限位开关后并联，然后再与声光报警器串联；⑥号、⑦号、⑧号分别与时间计数器Ⅰ、时间计数器Ⅱ、电机调速器连接后，再与零线连接。所述转动机构包括拨料盘、丝杠、托料盘；其中拨料盘采用双层拨料叶片结构，位于燃料箱凸起结构所在高度的转动机构上，上层拨料叶片的长度为燃料箱最大直径的0.35倍，下层拨料叶片的长度为燃料箱最大直径的0.3倍，拨料叶片通过螺钉紧固于丝杠上；托料盘采用双层结构，中间用弹簧连接；托料盘中心位置焊接有步进螺母，在丝杠的转动下带动托料盘及燃料步进式上升；托料盘四周固定有牛眼钢球。所述采暖炉包括一次燃烧室、二次燃烧室、高效换热室、烟囱和灰斗；一次燃烧室内采用水冷炉排和摇动炉排双炉排结构，水冷炉排倾斜布置于一次烧室中上部，倾斜角度为15°，其两端与循环水套连通；摇动炉排布置于一次燃烧室下部，摇动炉排通过外伸连杆与摇柄连接，在摇动炉排和水冷炉排之间的一次燃烧室上设置送风孔；二次燃烧室中上部布置螺旋盘管，螺旋盘管的两端与两侧循环水套连接；二次燃烧室下部布置匀风导流孔，二次燃烧室底部布置二次送风孔；高效换热室内横向布置对流管束，底部布置折流迷宫，折流迷宫后面布置降尘滤网，降尘滤网之后布置离心式引风机，风机出风口连接烟囱，烟囱内的部分烟气在烟气循环管道的作用下，经送风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有自动送料功能的一拖二型户用生物质采暖装备，包括一台自动送料装置，所述自动送料装置包括控制箱、转动机构和燃料箱，控制箱与燃料箱采用上下结构布置，控制箱位于上部，燃料箱位于下部，控制箱内部布置电机，在燃料箱上设置有限定托料盘行程的上、下限位开关；其特征在于，该采暖装备还包括两台采暖炉，自动送料装置与两台采暖炉之间通过各自的送料通道连接，整体呈“小”字型。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有自动送料功能的一拖二型户用生物质采暖装备，包括一台自动送料装置，所述自动送料装置包括控制箱、转动机构和燃料箱，控制箱与燃料箱采用上下结构布置，控制箱位于上部，燃料箱位于下部，控制箱内部布置电机，在燃料箱上设置有限定托料盘行程的上、下限位开关；其特征在于，该采暖装备还包括两台采暖炉，自动送料装置与两台采暖炉之间通过各自的送料通道连接，整体呈“小”字型。


2.根据权利要求1所述的采暖装备，其特征在于，自动送料装置整体呈“中”字型，自动送料装置在燃料箱出料口处设计成凸起结构，凸起结构的横截面积为燃料箱下部横截面积的1.3-1.5倍。


3.根据权利要求1所述的采暖装备，其特征在于，控制箱外壳上布置有电机调速器、模式选择按钮、时间计数器Ⅰ、计时切换按钮、时间计数器Ⅱ、声光报警器、启动按钮、上升按钮、下降按钮、连续上升按钮、急停按钮；其中电机调速器控制电机的转速，时间计数器Ⅰ和时间计数器Ⅱ控制电机间歇式工作，时间计数器Ⅰ用于白天高负荷工况，时间计数器Ⅱ用于晚上低负荷工况，两种工况通过计时切换按钮Ⅰ进行切换；当燃料箱内燃料用尽，托料盘触碰上限位开关，电机停止转动同时声光报警器发出声光报警，人工干预按下降按钮电机反转，当托料盘运转到燃料箱底部时触碰下限位开关，电机停止转动，人工加料后按上升按钮即可开始下一个送料周期；模式选择按钮用于控制电机连续运行和间歇运行；该控制箱设置有零压保护功能，即电源断电或电压严重降低时，电机停止转动，电源重新恢复供电或电源电压稳定恢复正常时，必须人工按启动按钮系统方可正常工作。


4.根据权利要求3所述的采暖装备，其特征在于，该采暖装备的工作方式：人工将燃料箱内装满秸秆压块燃料，接通电源启动自动送料装置，通过计时切换按钮选择需要的时间计数器，白天选用时间计数器Ⅰ，晚上选用时间计数器Ⅱ，实现2.5-3.5kg/h稳定低流量的输送压块燃料，丝杠在电机的驱动下带动托料盘和块状燃料整体上升，表层燃料在拨料盘的转动下抛入炉膛，落至摇动炉排，在灰斗内用柴草将其引燃；拨料盘在丝杠作用下同时向两台采暖炉供料，压块燃料所含的固定碳在一次燃烧室内燃烧，大部分挥发分在二次燃烧室内燃烧，一、二次燃烧室产生的高温烟气依次流经螺旋盘管、对流管束进行换热，然后流经折流迷宫、降尘滤网进行除尘，最后在离心式引风机抽吸下将大部分烟气由烟囱排入空气，20-30％的少量烟气在烟气循环管道内流入一次燃烧室再次燃烧。


5.根据权利要求3所述的采暖装备，其特征在于，电机功能端子连接方式是：将时间计数器Ⅰ和时间计数Ⅱ进行并联后连接计时切换...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬计，刘联胜，贾思琪，祁广钰，缪张，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12