CN114278924A - 一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发电设备技术领域，尤其是涉及一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备，包括锅炉，所述锅炉上端面中心位置开设有出烟口，且锅炉内部设置有炉膛，并且炉膛下方设置有渣室，所述炉膛下端固定连接有炉排，且炉膛中心位置设置有匀料机构，所述炉膛左侧面下端连通有进料筒，且进料筒上端面左侧连通有进料管，所述进料筒内部设置有驱动杆，且驱动杆位于进料筒内的外表面固定连接有螺旋叶片，所述进料筒左侧设置有电机。该采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备通过匀料机构对输送至炉排上端面的生物质燃料进行铺匀，避免生物质燃料在炉排上发生堆积，从而提高燃烧效率。
Description
技术领域
本发明涉及发电设备技术领域，尤其是涉及一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备。
背景技术
生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。世界生物质发电起源于20世纪70年代，当时，世界性的石油危机爆发后，丹麦开始积极开发清洁的可再生能源，大力推行秸秆等生物质发电。自1990年以来，生物质发电在欧美许多国家开始大力发展。
近年来，超临界二氧化碳循环成为研究热点，并且被认为具有诸多潜在优势。二氧化碳的临界点为31℃/7.4MPa，在温度和压力超过临界点时的状态为超临界态。超临界二氧化碳循环的研究始于上世纪四十年代，在六、七十年代取得阶段性研究成果，之后主要由于透平机械、紧凑式热交换器制造技术不成熟而中止，直至本世纪初，超临界二氧化碳循环的研究在美国再度兴起，并为世界其它国家所关注。由于二氧化碳化学性质稳定、密度高、无毒性、低成本、循环***简单、结构紧凑、效率高，超临界二氧化碳循环可以与各种热源组合成发电***，被认为在火力发电、核能发电、太阳能热发电、余热发电、地热发电、生物质发电等领域具有良好的应用前景。
超临界二氧化碳循环发电技术是通过生物质燃烧产生的热量经换热器传递给超临界二氧化碳工质，通过超临界二氧化碳循环将热能转换为电能。现有技术中，生物质通常采用输送带连续不断的向生物质锅炉的炉膛中供料，如果燃料出现过多的情况时会造成燃料堆积现象，从而造成生物质颗粒与空气接触过少，出现不完全燃烧的现象，从而使锅炉燃烧效率不高，不仅耗费燃料还影响发电量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备，包括锅炉，所述锅炉上端面中心位置开设有出烟口，且锅炉内部设置有炉膛，并且炉膛下方设置有渣室，所述炉膛下端固定连接有炉排，且炉膛中心位置设置有匀料机构，所述炉膛左侧面下端连通有进料筒，且进料筒上端面左侧连通有进料管，所述进料筒内部设置有驱动杆，且驱动杆位于进料筒内的外表面固定连接有螺旋叶片，所述进料筒左侧设置有电机，且驱动杆的左端贯穿进料筒的左侧面中心位置与电机的输出轴固定连接。
优选的，所述匀料机构包括一级锥形齿轮、二级锥形齿轮、转动轴和转板，所述转动轴下端与炉排上端面中心位置的轴承转动连接，且转板固定连接在转动轴位于炉排上方位置外表面的左右两侧，所述一级锥形齿轮固定连接在转动轴的上端，所述驱动杆的右端延伸至炉膛内部，且二级锥形齿轮与驱动杆的右端固定连接，并且一级锥形齿轮和二级锥形齿轮啮合。
优选的，所述一级锥形齿轮和二级锥形齿轮均为钨钢材质。
优选的，所述驱动杆位于进料筒与炉膛连通口位置的下端外表面固定连接有半圆形结构的挡板。
优选的，所述炉排呈圆盘形结构，且炉排上端面等距开设有直槽形结构的漏渣孔。
优选的，所述炉膛上端固定连接有滤灰网，且滤灰网下端面设置有刮板，所述刮板下端面中心位置固定连接有传动轴，且传动轴下端与一级锥形齿轮上端面中心位置固定连接。
优选的，所述渣室的左侧面连通有通风管，且通风管的左端管口位置固定连接有过滤网。
优选的，所述通风管左端管口位置设置有鼓风机构，所述鼓风机构包括一级带轮、二级带轮、旋转轴、固定环、固定杆和扇叶，所述一级带轮固定连接在驱动杆左端，所述通风管的左端管口中心位置设置有旋转轴，且旋转轴外表面活动套设有固定环，所述固定环外表面环形等距固定连接有固定杆，且固定杆的另一端分别与通风管的内壁固定连接，所述扇叶固定连接在旋转轴的右端，所述旋转轴的左端贯穿过滤网至过滤网左侧并与二级带轮固定连接，所述一级带轮和二级带轮之间通过皮带转动连接。
优选的，所述通风管的右端贯穿至渣室内部中心位置，所述通风管的右端上方设置有喇叭形结构的分散斗，且分散斗下端与通风管的右端连通，所述分散斗的上端边缘固定连接有锥形结构的透气网罩。
优选的，所述透气网罩的外表面左右两侧设置有扫渣板，且扫渣板的上端分别与贯穿至炉排下方的转动轴的左右两侧固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过匀料机构对输送至炉排上端面的生物质燃料进行铺匀，避免生物质燃料在炉排上发生堆积，从而提高燃烧效率；
2.通过鼓风机构对炉膛内进行通风，提高生物质燃料与空气中氧气的接触量，从而提高燃烧效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构立体图；
图2为本发明图1中的A-A处剖面图；
图3为本发明图2中的B处放大图；
图4为本发明图2中的C处放大图；
图5为本发明的炉排俯视图。
附图标记说明：
1、锅炉；11、出烟口；12、炉排；121、漏渣孔；13、炉膛；14、渣室；2、进料筒；21、进料管；22、电机；23、驱动杆；231、挡板；24、螺旋叶片；3、匀料机构；31、一级锥形齿轮；32、二级锥形齿轮；33、转动轴；331、扫渣板；34、转板；4、滤灰网；41、刮板；42、传动轴；5、通风管；51、分散斗；52、透气网罩；53、过滤网；6、鼓风机构；61、一级带轮；62、二级带轮；63、旋转轴；64、固定环；65、固定杆；66、扇叶。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：
一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备，包括锅炉1，所述锅炉1上端面中心位置开设有出烟口11，且锅炉1内部设置有炉膛13，并且炉膛13下方设置有渣室14，所述炉膛13下端固定连接有炉排12，且炉膛13中心位置设置有匀料机构3，所述炉膛13左侧面下端连通有进料筒2，且进料筒2上端面左侧连通有进料管21，所述进料筒2内部设置有驱动杆23，且驱动杆23位于进料筒2内的外表面固定连接有螺旋叶片24，所述进料筒2左侧设置有电机22，且驱动杆23的左端贯穿进料筒2的左侧面中心位置与电机22的输出轴固定连接，所述渣室14的左侧面连通有通风管5。
工作时，将原料通过进料管21输水进料筒2内，启动电机22带动驱动杆23转动从而带动螺旋叶片24转动，进而将原料输送至炉膛13内的炉排12上，通过匀料机构3将堆积在炉排12上的原料均匀铺设在炉排12上，再通过通风管5向炉膛13内鼓风，从而提高原料的燃烧效率，提高发电量。
作为本发明的一种实施例，如图2和图5所示，所述匀料机构3包括一级锥形齿轮31、二级锥形齿轮32、转动轴33和转板34，所述转动轴33下端与炉排12上端面中心位置的轴承转动连接，且转板34固定连接在转动轴33位于炉排12上方位置外表面的左右两侧，所述一级锥形齿轮31固定连接在转动轴33的上端，所述驱动杆23的右端延伸至炉膛13内部，且二级锥形齿轮32与驱动杆23的右端固定连接，并且一级锥形齿轮31和二级锥形齿轮32啮合，所述一级锥形齿轮31和二级锥形齿轮32均为钨钢材质，所述驱动杆23位于进料筒2与炉膛13连通口位置的下端外表面固定连接有半圆形结构的挡板231，所述炉排12呈圆盘形结构，且炉排12上端面等距开设有直槽形结构的漏渣孔121，所述炉膛13上端固定连接有滤灰网4，且滤灰网4下端面设置有刮板41，所述刮板41下端面中心位置固定连接有传动轴42，且传动轴42下端与一级锥形齿轮31上端面中心位置固定连接。
工作时，由于一级锥形齿轮31和二级锥形齿轮32啮合，使得电机22带动驱动杆23转动的同时带动转动轴33转动，转板34下端面与炉排12上端面留有空隙，使得转轴能够带动转板34在炉排12上端面进行旋转，从而使堆积在炉排12上端面左侧的原料在转板34的带动下均匀铺设在炉排12的上端面，从而提高原料的燃烧效率，挡板231随着驱动杆23一起转动，由于挡板231呈半圆形结构，当挡板231的最低点向上转动时，被阻挡在挡板231左侧的原料开设流入炉膛13内，且进入炉膛13的量越来越多，一级锥形齿轮31和二级锥形齿轮32均为钨钢材质，能够避免一级锥形齿轮31和二级锥形齿轮32在温度过高时发生形变，当挡板231的最低点运动至进料筒2右侧筒口的最高点后又开始向下运动，此时进入炉膛13内的原料量越来越少，如此反复，使得炉膛13内原料不会积累过多，使得原料燃烧的更充分，提高原料的利用率，由于转板34在转动轴33的带动下不断转动，由于传动轴42下端与一级锥形齿轮31上端面中心位置固定连接，使得一级锥形齿轮31能够带动传动轴42随之转动，从而带动刮板41旋转，滤灰网4能够过滤向上排出的烟气中烟灰等杂质，避免烟灰等杂直接排放至外界而造成环境污染，通过刮板41的旋转对附着在滤灰网4下端面的烟灰等杂进行刮擦清理，防止烟灰等杂堵塞滤灰网4而影响排烟效果，刮落的烟灰等杂则经过炉排12上端面的漏渣孔121下落至渣室14内。
作为本发明的一种实施例，如图2和图4所示，所述通风管5左端管口位置设置有鼓风机构6，所述鼓风机构6包括一级带轮61、二级带轮62、旋转轴63、固定环64、固定杆65和扇叶66，所述通风管5的左端管口位置固定连接有过滤网53，所述一级带轮61固定连接在驱动杆23左端，所述通风管5的左端管口中心位置设置有旋转轴63，且旋转轴63外表面活动套设有固定环64，所述固定环64外表面环形等距固定连接有固定杆65，且固定杆65的另一端分别与通风管5的内壁固定连接，所述扇叶66固定连接在旋转轴63的右端，所述旋转轴63的左端贯穿过滤网53至过滤网53左侧并与二级带轮62固定连接，所述一级带轮61和二级带轮62之间通过皮带转动连接。
工作时，基于上述实施例，电机22在带动驱动杆23转动的同时带动一级带轮61转动，由于一级带轮61和二级带轮62之间通过皮带转动连接，且旋转轴63的左端贯穿过滤网53至过滤网53左侧并与二级带轮62固定连接，从而带动旋转轴63转动，进而带动扇叶66转动，通过扇叶66将外界的空气输送中炉膛13内，从而提高原料与空气中氧气的接触量，进而提高燃烧效率，过滤网53则对空气进行过滤，防止空气中的灰尘进入炉膛13内而影响原料的充分燃烧。
作为本发明的一种实施例，如图2和图3所示，所述通风管5的右端贯穿至渣室14内部中心位置，所述通风管5的右端上方设置有喇叭形结构的分散斗51，且分散斗51下端与通风管5的右端连通，所述分散斗51的上端边缘固定连接有锥形结构的透气网罩52。
工作时，通过通风管5的空气进入分散斗51后均匀的分散至炉排12下端面，通过炉排12下端面的漏渣孔121进入炉膛13内，使得炉排12上端面的原料充分与空气中的氧气接触，从而提高原料的燃烧效率。
作为本发明的一种实施例，如图2和图3所示，所述透气网罩52的外表面左右两侧设置有扫渣板331，且扫渣板331的上端分别与贯穿至炉排12下方的转动轴33的左右两侧固定连接。
工作时，基于上述实施例，炉排12上的原料渣会通过漏渣孔121落在透气网罩52外表面，转动轴33在转动时会电动扫渣板331不断旋转，从而带动扫渣板331对透气网罩52外表面的原料渣进行清扫，使得原料渣落入渣室14的内部下端，同时鼓风机构6通过通风管5鼓入分散斗51内的空气在经过透气网罩52的网孔时，会对透气网罩52外表面的原料渣进行鼓吹，从而防止原料渣堵塞透气网罩52的网孔以保证透气网罩52的透气效果。
工作原理：将原料通过进料管21输水进料筒2内，启动电机22带动驱动杆23转动从而带动螺旋叶片24转动，进而将原料输送至炉膛13内的炉排12上，由于一级锥形齿轮31和二级锥形齿轮32啮合，使得电机22带动驱动杆23转动的同时带动转动轴33转动，转板34下端面与炉排12上端面留有空隙，使得转轴能够带动转板34在炉排12上端面进行旋转，从而使堆积在炉排12上端面左侧的原料在转板34的带动下均匀铺设在炉排12的上端面，从而提高原料的燃烧效率，挡板231随着驱动杆23一起转动，由于挡板231呈半圆形结构，当挡板231的最低点向上转动时，被阻挡在挡板231左侧的原料开设流入炉膛13内，且进入炉膛13的量越来越多，当挡板231的最低点运动至进料筒2右侧筒口的最高点后又开始向下运动，此时进入炉膛13内的原料量越来越少，如此反复，使得炉膛13内原料不会积累过多，使得原料燃烧的更充分，提高原料的利用率，由于转板34在转动轴33的带动下不断转动，方便了炉排12上燃烧完的原料渣通过漏渣孔121落入渣室14内，由于传动轴42下端与一级锥形齿轮31上端面中心位置固定连接，使得一级锥形齿轮31能够带动传动轴42随之转动，从而带动刮板41旋转，滤灰网4能够过滤向上排出的烟气中烟灰等杂质，避免烟灰等杂直接排放至外界而造成环境污染，通过刮板41的旋转对附着在滤灰网4下端面的烟灰等杂进行刮擦清理，防止烟灰等杂堵塞滤灰网4而影响排烟效果，刮落的烟灰等杂则经过炉排12上端面的漏渣孔121下落至渣室14内，电机22在带动驱动杆23转动的同时带动一级带轮61转动，由于一级带轮61和二级带轮62之间通过皮带转动连接，且旋转轴63的左端贯穿过滤网53至过滤网53左侧并与二级带轮62固定连接，从而带动旋转轴63转动，进而带动扇叶66转动，通过扇叶66将外界的空气输送中炉膛13内，从而提高原料与空气中氧气的接触量，进而提高燃烧效率，过滤网53则对空气进行过滤，防止空气中的灰尘进入炉膛13内而影响原料的充分燃烧，通过通风管5的空气进入分散斗51后均匀的分散至炉排12下端面，通过炉排12下端面的漏渣孔121进入炉膛13内，使得炉排12上端面的原料充分与空气中的氧气接触，从而提高原料的燃烧效率，炉排12上的原料渣会通过漏渣孔121落在透气网罩52外表面，转动轴33在转动时会电动扫渣板331不断旋转，从而带动扫渣板331对透气网罩52外表面的原料渣进行清扫，使得原料渣落入渣室14的内部下端，同时鼓风机构6通过通风管5鼓入分散斗51内的空气在经过透气网罩52的网孔时，会对透气网罩52外表面的原料渣进行鼓吹，从而防止原料渣堵塞透气网罩52的网孔以保证透气网罩52的透气效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备，包括锅炉(1)，其特征在于：所述锅炉(1)上端面中心位置开设有出烟口(11)，且锅炉(1)内部设置有炉膛(13)，并且炉膛(13)下方设置有渣室(14)，所述炉膛(13)下端固定连接有炉排(12)，且炉膛(13)中心位置设置有匀料机构(3)，所述炉膛(13)左侧面下端连通有进料筒(2)，且进料筒(2)上端面左侧连通有进料管(21)，所述进料筒(2)内部设置有驱动杆(23)，且驱动杆(23)位于进料筒(2)内的外表面固定连接有螺旋叶片(24)，所述进料筒(2)左侧设置有电机(22)，且驱动杆(23)的左端贯穿进料筒(2)的左侧面中心位置与电机(22)的输出轴固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备，其特征在于：所述匀料机构(3)包括一级锥形齿轮(31)、二级锥形齿轮(32)、转动轴(33)和转板(34)，所述转动轴(33)下端与炉排(12)上端面中心位置的轴承转动连接，且转板(34)固定连接在转动轴(33)位于炉排(12)上方位置外表面的左右两侧，所述一级锥形齿轮(31)固定连接在转动轴(33)的上端，所述驱动杆(23)的右端延伸至炉膛(13)内部，且二级锥形齿轮(32)与驱动杆(23)的右端固定连接，并且一级锥形齿轮(31)和二级锥形齿轮(32)啮合。
3.根据权利要求2所述的一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备，其特征在于：所述一级锥形齿轮(31)和二级锥形齿轮(32)均由钨钢材质制成。
4.根据权利要求2所述的一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备，其特征在于：所述驱动杆(23)位于进料筒(2)与炉膛(13)连通口位置的下端外表面固定连接有半圆形结构的挡板(231)。
5.根据权利要求1所述的一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备，其特征在于：所述炉排(12)呈圆盘形结构，且炉排(12)上端面等距开设有直槽形结构的漏渣孔(121)。
6.根据权利要求1所述的一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备，其特征在于：所述炉膛(13)上端固定连接有滤灰网(4)，且滤灰网(4)下端面设置有刮板(41)，所述刮板(41)下端面中心位置固定连接有传动轴(42)，且传动轴(42)下端与一级锥形齿轮(31)上端面中心位置固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备，其特征在于：所述渣室(14)的左侧面连通有通风管(5)，且通风管(5)的左端管口位置固定连接有过滤网(53)。
8.根据权利要求7所述的一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备，其特征在于：所述通风管(5)左端管口位置设置有鼓风机构(6)，所述鼓风机构(6)包括一级带轮(61)、二级带轮(62)、旋转轴(63)、固定环(64)、固定杆(65)和扇叶(66)，所述一级带轮(61)固定连接在驱动杆(23)左端，所述通风管(5)的左端管口中心位置设置有旋转轴(63)，且旋转轴(63)外表面活动套设有固定环(64)，所述固定环(64)外表面环形等距固定连接有固定杆(65)，且固定杆(65)的另一端分别与通风管(5)的内壁固定连接，所述扇叶(66)固定连接在旋转轴(63)的右端，所述旋转轴(63)的左端贯穿过滤网(53)至过滤网(53)左侧并与二级带轮(62)固定连接，所述一级带轮(61)和二级带轮(62)之间通过皮带转动连接。
9.根据权利要求7所述的一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备，其特征在于：所述通风管(5)的右端贯穿至渣室(14)内部中心位置，所述通风管(5)的右端上方设置有喇叭形结构的分散斗(51)，且分散斗(51)下端与通风管(5)的右端连通，所述分散斗(51)的上端边缘固定连接有锥形结构的透气网罩(52)。
10.根据权利要求7所述的一种采用超临界二氧化碳循环的生物质燃烧发电设备，其特征在于：所述透气网罩(52)的外表面左右两侧设置有扫渣板(331)，且扫渣板(331)的上端分别与贯穿至炉排(12)下方的转动轴(33)的左右两侧固定连接。
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