一种生物质颗粒热风炉进料系统及其控制方法
阅读说明：本技术 一种生物质颗粒热风炉进料系统及其控制方法 (Feeding system of biomass particle hot blast stove and control method thereof ) 是由 吕自力 吴煜 于 2020-05-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及燃烧设备技术领域,尤其是一种生物质颗粒热风炉进料系统及其控制方法,其中进料系统包括进料斗、进料搅龙壳、螺旋搅龙和传动机构,所述进料搅龙壳包括搅龙圆管和进料风管,所述搅龙圆管与进料风管平行错位焊接在一起,所述搅龙圆管与进料风管连通,所述螺旋搅龙安装在搅龙圆管内部,所述螺旋搅龙的两端分别设有轴承支撑板,所述螺旋搅龙与传动机构传动连接,所述搅龙圆管的前端开设缺口与进料斗连通,所述进料风管的出料口与炉膛连通,所述进料风管上开设有进风口,所述进风口与鼓风机连通,本发明可以解决现有技术中进料机构的进料速度与进料量不可调不可控而导致燃烧不充分不稳定、热风温度波动大(升降幅度大)、耗时耗料等问题。(The invention relates to the technical field of combustion equipment, in particular to a feeding system of a biomass particle hot blast stove and a control method thereof, wherein the feeding system comprises a feeding hopper, a feeding auger shell, a spiral auger and a transmission mechanism, the feeding auger shell comprises an auger round pipe and a feeding air pipe, the auger round pipe and the feeding air pipe are welded together in a parallel staggered manner, the auger round pipe is communicated with the feeding air pipe, the spiral auger is arranged in the auger round pipe, two ends of the spiral auger are respectively provided with a bearing support plate, the spiral auger is in transmission connection with the transmission mechanism, the front end of the auger round pipe is provided with a notch which is communicated with the feeding hopper, a discharge port of the feeding air pipe is communicated with a hearth, the feeding air pipe is provided with an air inlet which is communicated with an air blower, and the problems that the feeding speed and the feeding amount of the feeding mechanism in the prior art are uncontrollable and cause insufficient and unstable combustion can be solved The temperature fluctuation of hot air is large (the lifting amplitude is large), the time and the materials are consumed, and the like.)
技术领域
本发明涉及燃烧设备技术领域，具体领域为一种生物质颗粒热风炉进料系统及其控制方法。
背景技术
生物质颗粒热风炉最常见的进料方式有单螺杆进料、双螺杆进料。单螺杆进料可细分为单螺杆直接进料、单螺杆斜管道进料、单螺杆关风机结合进料方式等，单螺杆进料方式存在燃烧不稳定、回火回烟、灰渣清除困难、堵料等问题。双螺杆进料方式可细分为垂直水平双螺杆进料机构、双螺杆斜管道结合进料机构、轴向平行双螺杆进料机构等方式，与单螺杆进料方式相比，双螺杆进料结构可以避免回火烧仓现象，但无法避免回烟现象，双螺杆进料机构另外增加了一个减速电机增加了成本，同时间断性进料会造成燃烧不稳定，燃烧温度难以控制。目前，生物质颗粒热风炉存在燃烧不充分不稳定、热风温度波动大(升降幅度大)、耗时耗料等问题，这些问题均由进料速度与进料量不可调不可控而造成的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物质颗粒热风炉进料系统及其控制方法，以解决现有技术中进料机构的进料速度与进料量不可调不可控而导致燃烧不充分不稳定、热风温度波动大(升降幅度大)、耗时耗料等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物质颗粒热风炉进料系统，包括进料斗、进料搅龙壳、螺旋搅龙和传动机构，所述进料搅龙壳包括搅龙圆管和进料风管，所述搅龙圆管与进料风管平行错位焊接在一起，所述搅龙圆管与进料风管连通，所述螺旋搅龙安装在搅龙圆管内部，所述螺旋搅龙的两端分别设有轴承支撑板，所述螺旋搅龙与传动机构传动连接，所述搅龙圆管的前端开设缺口与进料斗连通，所述进料风管的出料口与炉膛连通，所述进料风管上开设有进风口，所述进风口与鼓风机连通。
优选的，所述螺旋搅龙包括搅龙轴和螺旋叶片，所述螺旋叶片焊接至搅龙轴上，所述搅龙轴与传动机构连接。
优选的，所述螺旋叶片的边缘与搅龙圆管内壁间隙为10mm。
优选的，所述进料斗上安装有料位仪。
优选的，所述传动机构包括主动链轮、从动链轮、链条和减速电机，主动链轮与减速电机连接，从送链轮与螺旋搅龙连接，减速电机通过链传动带动螺旋搅龙转动。
一种生物质颗粒热风炉进料系统的控制方法，预设初始温度为T0，上限温度为T1，温度回差为Δt，升温频率为f1，恒温频率为f0；当实际热风温度T＜T0+Δt时，螺旋搅龙以升温频率f1运转供料；当实际热风温度T＞T1-Δt时，螺旋搅龙的减速电机频率为0，搅龙停止供料；当实际热风温度T∈{T0+Δt,T1-Δt}时，螺旋搅龙以恒温频率f0运转供料。
优选的，料位仪报警缺料时，螺旋搅龙的减速电机频率为0。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本申请提供的热风炉进料系统中的螺旋搅龙的运转频率可调，进料速度和进料量都可调可控，可以解决现在技术中进料机构的进料速度与进料量不可调不可控的问题，本申请提供的热风炉进料系统可以使整个燃烧过程更加稳定，燃烧更加充分，有效避免了回火、回烟的现象；本申请提供的进料系统的控制方法可以有效利用颗粒燃料的热值使燃烧更加充分，节约燃料成本。
附图说明
图1为本发明的进料机构的结构示意图；
图2为本发明中的进料搅龙壳的结构示意图；
图3为本发明中螺旋搅龙的结构示意图；
图4为本发明中传动机构的结构示意图。
图中：1进料斗、2进料搅龙壳、21搅龙圆管、211进料口、22进料圆管、221出料口、222进风口，3螺旋搅龙、31搅龙轴、32螺旋叶片，4轴承支撑板，5主动链轮，6从动链轮，7链条。
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1-4，本发明提供一种技术方案：一种生物质颗粒热风炉进料系统，包括进料斗1、进料搅龙壳2、螺旋搅龙3和传动机构，进料搅龙壳2包括搅龙圆管21和进料圆管22，搅龙圆管21与进料圆管22平行错位焊接在一起，搅龙圆管21与进料圆管22分别开设有缺口从而使其相连通，螺旋搅龙3安装在搅龙圆管21内部，螺旋搅龙3的前端设有轴承支撑板4，螺旋绞龙前后两端都有轴承支撑，与单螺杆进料相比传动更加稳定，螺旋搅龙3与传动机构传动连接，其中传动机构包括主动链轮5、从动链轮6、链条7和减速电机，主动链轮5与减速电机连接，从送链轮与螺旋搅龙3连接，搅龙圆管21的前端开设进料口211与进料斗1连通，进料圆管22的出料口221与炉膛连通，进料圆管22上开设有进风口222，进风口222与鼓风机连通，其中，螺旋绞龙的运转频率由减速电机控制，众所周知，进料量与进料速度关乎着热风温度的稳定，单位时间内进料速度越快则进料量越多，进料速度快慢关乎燃烧是否稳定，进料量大小关乎热风温度高低，在本实施例中，减速电机由变频器调节，其以0、f1和f2三种频率带动螺旋搅龙3运转，使得进料系统的进料量和进料速度可调可控，彻底解决了现有技术中进料机构的进料速度与进料量不可调不可控而导致燃烧不充分不稳定、热风温度波动大(升降幅度大)、耗时耗料等问题。
具体的，螺旋搅龙3包括搅龙轴31和螺旋叶片32，螺旋叶片32焊接至搅龙轴31上，搅龙轴31与传动机构连接，其中传动机构的主动链轮5与减速电机连接，主动链轮5与从动链轮6通过链条7传动连接，从动链轮6与螺旋绞龙的搅龙轴31连接。
优选的，螺旋叶片32的边缘与搅龙圆管21内壁间隙为10mm，一般生物质颗粒的直径为6mm-10mm，将螺旋叶片32与搅龙圆管21内壁的间隙设置为10mm可以有效规避堵料现象，也防止颗粒被挤压成粉末状。
优选的，在进料斗1上开设有圆孔用以安装料位仪，料位仪可以提醒用户进料斗1缺料。
具体工作过程：进料斗1装填满料，先启动鼓风机，再启动搅龙减速电机，生物质颗粒落入搅龙圆管21前端经螺旋搅龙3输送至搅龙圆管21后端而落入进料圆管22，落入进料圆管22的颗粒被吹送至炉膛，其中在燃烧至停炉的过程中鼓风机一直工作，不仅起到输送燃料的作用，而且在整个燃烧过程中供给氧气，使其燃烧更加充分，同时，进料圆管22里的风为正压，有效避免了回火、回烟的现象，同时，传动机构中的减速电机具有多种运转频率，其可以带动螺旋搅龙3以不同的频率运转，使进料系统的进料量和进料速度可控可调，使生物质颗粒热风炉燃烧更充分更稳定。
本申请还提供了一种生物质颗粒热风炉进料系统的控制方法，该控制方法用于前述的进料系统，具体的，预设初始温度为T0，上限温度为T1，温度回差为Δt，升温频率为f1，恒温频率为f0；当实际热风温度T＜T0+Δt时，螺旋搅龙3以升温频率f1运转供料；当实际热风温度T＞T1-Δt时，螺旋搅龙3的减速电机频率为0，搅龙停止供料；当实际热风温度T∈{T0+Δt,T1-Δt}时，螺旋搅龙3以恒温频率f0运转供料。
优选的，料位仪报警缺料时，螺旋搅龙3的减速电机频率为0，待检测到料仓颗粒充足时螺旋搅龙3重新启动运转。
进料调节原理与过程：预设初始温度为T0，上限温度T1，温度回差Δt，其中，T0、T1和Δt可调，升温频率为f1，恒温频率f0，两频率可调。当实际热风温度T＜T0+Δt时，螺旋搅龙3以升温频率f1运转供料；当实际热风温度T＞T1-Δt时，螺旋搅龙3的减速电机频率为0，搅龙停止供料；当实际热风温度T∈{T0+Δt,T1-Δt}时，螺旋搅龙3以恒温频率f0运转供料。在本实施例中，螺旋搅龙3的减速电机频率以0、f1和f0三种频率运转，热风温度范围为[T0，T1]，温度波动值为T1-T0。燃烧的过程中瞬时进料、停料会引起燃烧不稳定，温度回差Δt的引入降低了温度的波动，温度波动值越小燃烧温度越稳定。优选的，进料斗1上开设圆孔用以安装料位仪，料位仪报警警示提醒用户料斗缺料，此时螺旋搅龙3的减速电机频率变为0Hz，待检测到料仓颗粒充足时搅龙启动运转。螺旋搅龙3的减速电机的启停、运转快慢以及进料量的大小均以温度来反馈控制，此方法可以有效利用颗粒燃料的热值使燃烧更加充分，节约燃料成本。
本申请中的螺旋搅龙3的运转频率可调，进料速度和进料量都可调可控，可以解决现在技术中进料机构的进料速度与进料量不可调不可控的问题，本申请提供的热风炉进料系统可以使整个燃烧过程更加稳定，燃烧更加充分，有效避免了回火、回烟的现象；本申请提供的进料系统的控制方法可以有效利用颗粒燃料的热值使燃烧更加充分，节约燃料成本。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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