一種煤和生物質的流化床混合加料設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種流化床中煤和生物質的綜合利用裝置，屬于能源環(huán)境領域。
【背景技術】
[0002]化石燃料消費的日益增長，不但導致能源資源匱乏，還加劇了環(huán)境惡化。為改變能源消費結構不合理的現狀，勢必要大力發(fā)展除化石燃料外的可再生資源和清潔能源。生物質作為一種清潔能源，在利用過程總不會產生大量的二氧化硫和氮氧化物，有助于緩解日益增多的環(huán)境問題和溫室效應。其中，流化床中煤與生物質的混燃是一種綜合利用煤與生物質的方法，結合了煤與生物質單獨燃燒的優(yōu)點，可以有效地降低煤炭消耗率和污染物排放量。
[0003]目前，國內外已有的加料方法多是針對單一的物料煤或生物質進行的單獨設計。但是煤和生物質無論在顆粒大小、密度還是表面規(guī)則度方面都差異明顯。使用傳統(tǒng)的煤加料裝置，可能由于生物質的存在，會導致裝置的堵塞；使用傳統(tǒng)的生物質加料裝置，煤顆粒直徑小，會在裝置內形成“死區(qū)”，降低效率。為此單一的加料裝置已經無法滿足煤和生物質的綜合利用。
[0004]由于煤和生物質的理化性質差異顯著，各組分含量的多少會直接影響到試驗或工程的準確性和可控性。加料過程中最大限度的物料混勻至關重要。常規(guī)的加料混勻裝置常采取震動的形式，不僅消耗大量能量，往往混勻效果不佳。
[0005]流化床的加料方式有人工加料、機械式加料和氣動式加料。人工加料工人勞動強度大，環(huán)境要求高；機械式加料易磨損，使用壽命短；氣動式加料密封性較差。以上加料方式都是在按照設定好的加料量進行投加，一旦外界條件或工況發(fā)生變化，需要重新進行修正。
[0006]如何實現連續(xù)穩(wěn)定均勻的加料，一種是許多研究機構和企業(yè)面臨的難題。

【發(fā)明內容】

[0007]發(fā)明目的:為了克服現有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種煤和生物質的流化床混合加料設備，其能夠確保加料過程的連續(xù)穩(wěn)定均勻，同時避免了二次修正的出現，具有很強的自動性。
[0008]為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0009]—種煤和生物質的流化床混合加料設備，包括高位料倉(4)、中間料倉(11)、流化床，所述高位料倉(4)通過第一柔性連接管道(9)與中間料倉(11)連接，而所述中間料倉
(11)與流化床通過螺旋機(13)連接；所述高位料倉(4)頂部設置有煤物料入口(1)、生物質物料入口(2)，底部出料口上設置有液壓閘(6)和空氣反沖裝置(7)，而高位料倉(4)的內部設置有煤料孔道(5)、旋轉支架，所述旋轉支架與高位料倉(4)轉動連接，煤料孔道
(5)頂端與旋轉支架固定連接，底端呈楔形；同時所述高位料倉(4)的外部設置有變頻電機
(3)，所述變頻電機(3)與旋轉支架連接，且所述旋轉支架通過變頻電機(3)使得煤料孔道(5)在高位料倉(4)內轉動；所述高位料倉(4)與第一柔性連接管道(9)之間設置有電磁閥
(8)，所述中間料倉(11)內設置有料位計(12)，所述料位計(12)用于測量中間料倉(11)的存料情況，并根據存料情況控制電磁閥(8);所述述中間料倉(11)上設置有物料平衡裝置(10)，所述中間料倉(11)通過第二柔性連接管道與中間料倉(11)連接，所述物料平衡裝置(10)用于根據第一柔性連接管道、第二柔性連接管道的內部物料的流動情況對物料進行平衡呼吸防止堵塞；所述螺旋機(13)為三項差速螺旋機；還包括PID控制系統(tǒng)，所述PID控制系統(tǒng)包括電磁調速器(14)、PID調節(jié)器(15)、差壓變送器(17)、溫感器(18)，其中:
[0010]差壓變送器(17)用于檢測流化床的壓力變化，并將檢測到的壓力信號傳送給PID調節(jié)器(15);
[0011]溫感器(18)用于檢測流化床內部溫度的變化，并將檢測到的溫度信號傳送給PID調節(jié)器(15);
[0012]PID調節(jié)器(15)用于根據預先設置的對應料層高度的流化床壓力的值，根據差壓變送器(17)檢測的壓力信號進行運算得到第一電磁調速控制信號，并將第一電磁調速控制信號發(fā)送給電磁調速器(14);根據預先設置的對應料層高度的流化床溫度的值，根據溫感器(18)檢測的溫度信號進行運算得到第二電磁調速控制信號，并將第二電磁調速控制信號發(fā)送給電磁調速器(14);
[0013]電磁調速器(14)用于根據第一電磁調速控制信號或第二電磁調速控制信號控制螺旋機(13)進行進料。
[0014]優(yōu)選的:所述差壓變送器(17)、溫感器(18)與ID調節(jié)器(15)之間通過開關(16)連接在一起，當流化床燃燒后，通過開關(16)關閉差壓變送器(17)，打開溫感器(18)。
[0015]優(yōu)選的:所述柔性連接管道(9)為橡膠軟管；所述物料平衡裝置(10)為平衡呼吸機。
[0016]優(yōu)選的:螺旋機(13)的傾角在3-5度之間。
[0017]優(yōu)選的:所述煤物料入口(I)、生物質物料入口(2)上均設置有計量器。
[0018]優(yōu)選的:所述煤物料入口(I)與煤料孔道(5)相對設置，且所述煤物料入口(I)與煤料孔道(5)設置有篩網。
[0019]優(yōu)選的:所述空氣反沖裝置(7)包括一個以上的風帽和風機，所述風帽在高位料倉(4)的出料口上等距分布。
[0020]優(yōu)選的:所述螺旋機(13)包括3個螺旋桿，該3個螺旋桿呈三角形平行分布，相互夾角為120度，同時螺旋桿上安有螺旋葉片，并且3個螺旋桿之間以10%的差速度由外側向內側旋轉。
[0021]優(yōu)選的:每個螺旋桿均包括3節(jié)等距離螺旋支桿，螺旋支桿之間通過鉚釘相連接。
[0022]本發(fā)明提供的一種煤和生物質的流化床混合加料設備，相比現有技術，具有以下有益效果:
[0023]由于高位料倉(4)底部出料口上設置有空氣反沖裝置(7)，高位料倉(4)的內部設置有煤料孔道(5)、旋轉支架，所述旋轉支架與高位料倉(4)轉動連接，煤料孔道(5)頂端與旋轉支架固定連接，底端呈楔形；同時所述高位料倉(4)的外部設置有變頻電機(3)，所述變頻電機(3)與旋轉支架連接，且所述旋轉支架通過變頻電機(3)使得煤料孔道(5)在高位料倉(4)內轉動，采用這樣的機械和空氣二級攪動能夠確保物料的均勻混合；由于述中間料倉(11)上設置有物料平衡裝置(10)，所述中間料倉(11)通過第二柔性連接管道與中間料倉(11)連接，所述物料平衡裝置(10)用于根據第一柔性連接管道、第二柔性連接管道的內部物料的流動情況對物料進行平衡呼吸防止堵塞；因此通過物料平衡裝置(10)進行輸料平衡。同時中間料倉(11)與流化床通過螺旋機(13)連接，螺旋機(13)為三項差速螺旋機，進一步保證物料穩(wěn)定輸送。同時采用“料位計”和“PID調節(jié)器”進行自動化控制。因此本發(fā)明可確保加料過程的連續(xù)穩(wěn)定均勻，同時避免了二次修正的出現，具有很強的自動性，因而能夠實現煤和生物質雙物料連續(xù)、穩(wěn)定、均勻的自動化加料，便于流化床的混燃，有效降低了煤炭消耗率和污染物排放量。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的煤和生物質的流化床混合加料設備結構示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明的尚位料倉的俯視圖；
[0026]圖3為本發(fā)明的空氣反沖裝置中的風帽俯視圖；
[0027]圖4為本發(fā)明的中間料倉和螺旋輸送機的側視圖；
[0028]圖5為本發(fā)明的螺旋機圖；
[0029]其中，煤物料入口 1、生物質物料入口 2、變頻電動機3、高位料倉4、煤料孔道5、液壓閘6、空氣反沖裝置7、電磁閥8、第一柔性連接管道9、物料平衡裝置10、中間料倉11、料位計12、螺旋機13、電磁調速器14、PID調節(jié)器15、開關16、差壓變送器17、溫感器18。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0031]—種煤和生物質的流化床混合加料設備，主要采用“機械和空氣二級攪動”確保物料的均勻混合，采用“平衡呼吸”和“三項差速螺旋”進行連續(xù)進料，采用“料位計”和“PID調節(jié)器”進行自動化控制，如圖1-5所示，包括高位料倉4、中間料倉11、流化床，所述高位料倉4通過第一柔性連接管道9與中間料倉11連接，通過第一柔性連接管道9將混合物料輸送進入所述中間料倉11 ;而所述中間料倉11與流化床通過螺旋機13連接；所述中間料倉11通過第二柔性連接管道與螺旋機13連接，所述螺旋機13與流化床連接，其中第一、第二柔性連接管道上均設有感應器，監(jiān)測物料流動情況；所述高位料倉4頂部設置有煤物料入口 1、生物質物料入口 2，底部出料口上設置有液壓閘6和空氣反沖裝置7，所述空氣反沖裝置7以固定頻率進行氣體反沖，防止物料堵塞，當第一柔性連接管道上的感應器作用時，空氣反沖裝置7增加反沖頻率，延長工作時間；而高位料倉4的內部設置有煤料孔道5、旋轉支架，所述旋轉支架與高位料倉4轉動連接，煤料孔道5頂端與旋轉支架固定連接，底端呈楔形；同時所述高位料倉4的外部設置有變頻電機3，所述變頻電機3與旋轉支架連接，且所述旋轉支架通過變頻電機3使得煤料孔道5在高位料倉4內轉動；所述高位料倉4與第一柔性連接管道9之間設置有電磁閥8，所述中間料倉11內設置有料位計12，所述料位計12用于測量中間料倉11的存料情況，并根據存料情況控制電磁閥8 ;所述述中間料倉11上設置有物料平衡裝置10，所述中間料倉11通過第二柔性連接管道與中間料倉11連接，所述物料平衡裝置10用于根據第一柔性連接管道、第二柔性連接管道的內部物料的流動情況對物料進行平衡呼吸防止堵塞；所述第二柔性連接管道與所述螺旋機13連接，當所述物料平衡裝置10作用時，第二柔性連接管道上的感應器響應，同時會影響電磁調速器14，提高螺旋機輸送速度；所述螺旋機13為三項差速螺旋機；還包括PID控制系統(tǒng)，所述PID控制系統(tǒng)包括電磁調速器14、PID調節(jié)器15、差壓變送器17、溫感器18，其中:
[0032]差壓變送器17用于檢測流化床的壓力變化，并將檢測到的壓力信號傳送給PID調節(jié)器15 ；
[0033]溫感器18用于檢測流化床內部溫度的變化，并將檢測到的溫度信號傳送給PID調節(jié)器15 ；
[0034]PID調節(jié)器15用于根據預先設置的對應料層高度的流化床壓力的值，根據差壓變送器17檢測的壓力信號進行運算得到第一電磁調速控制信號，并將第一電磁調速控制信號發(fā)送給電磁調速器14 ;根據預先設置的對應料層高度的流化床溫度的值，根據溫感器18檢測的溫度信號進行運算得到第二電磁調速控制信號，并將第二電磁調速控制信號發(fā)送給電磁調速器14 ；
[0035]電磁調速器14用于根據