一种蒸汽发生与加热控制方法与流程

本申请是申请日为2018年11月6日提交的申请号为201811312911.2，发明名称为一种高效节能生物质发电用蒸汽发生装置的中国发明专利申请的分案申请。

本发明涉及生物质发电技术领域，具体为一种高效节能生物质发电用蒸汽发生装置。

背景技术：

生物质发电指的是利用生物质本身所含有的生物质能进行发电的发电方式，生物质指的是通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物，所以生物质发电的物料多为秸秆等农林废弃物直接燃烧发电，或者沼气燃烧发电，其中秸秆等农林废弃物直接燃烧发电是利用燃烧产生的热量对水进行加热，从而产生大量的蒸汽，令蒸汽推动汽轮机带动发电机发电。

随着生物质发电技术的不断发展，传统的生物质发电设备在使用过程中暴露出一些因为结构设计不合理导致的问题，比如公开号为cn204872596u的一种料塞式螺旋给料机，其中结构无法对给料机中的物料进行加热干燥，会造成潮湿的物料在进入燃烧锅炉时，燃烧不充分，影响燃烧加热的效果，并且传统的生物质发电设备无法对锅炉燃烧过程中产生的废气以及传输过程中蒸汽散发出的热量进行回收利用，使得生物质能的利用率低，所以就需要根据上述问题设计一种高效节能生物质发电用蒸汽发生装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高效节能生物质发电用蒸汽发生装置，以解决上述背景技术中提出结构设计不合理导致，无法对给料机中的物料进行加热干燥，生物质能的利用率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效节能生物质发电用蒸汽发生装置，包括蒸汽锅炉本体和蒸汽管，所述蒸汽锅炉本体的上部设置有蒸汽发生模块，且蒸汽锅炉本体的下部设置有燃烧模块，并且燃烧模块与给料机本体相连，所述燃烧模块上安装有抽气管，且抽气管与加热板相互连接，并且加热板安装在给料机本体的下方，同时加热板上安装有废气排出管，所述蒸汽管安装在蒸汽发生模块上，且蒸汽管上设置有功能管，并且功能管的底端与燃烧模块相互连接，同时功能管的顶端与加气管相互连接，所述蒸汽管的内壁上安装有安装轴，且安装轴贯穿蒸汽管的侧壁，并且安装轴位于蒸汽管内的部分固定有动力扇，同时安装轴位于蒸汽管外的一端安装有主动筒，所述主动筒与传动皮带相互连接，且传动皮带安装在从动筒上，并且从动筒固定在活动轴上，所述活动轴安装在控制筒的外侧，且控制筒固定在蒸汽锅炉本体的顶端，并且活动轴上安装有垂直齿轮，所述垂直齿轮与水平齿轮相互连接，且水平齿轮安装在蒸汽管的外壁上，并且水平齿轮与旋转块相互连接，所述旋转块安装在控制筒的顶端，且控制筒的内壁上固定有阻挡板，并且控制筒的内壁与基板相互连接，同时旋转块的下端面固定有顶磁铁，所述基板的顶端安装有底磁铁，且基板的下端面与气囊的顶端相互连接，并且气囊安装在控制筒内，所述气囊的底端安装有加气管，且加气管贯穿控制筒的侧壁。

优选的，所述给料机本体由外筒、顶窗、隔网和连接管构成，且外筒的顶端开设有顶窗，并且顶窗内固定有隔网，同时外筒的底端与加热板相互连接。

优选的，所述隔网的上端面与连接管的底端相互连接，且连接管贯穿顶窗。

优选的，所述加热板的侧视剖面为弧形，且加热板与外筒为卡合连接，并且外筒的底端与加热板的内侧均为波浪形结构，同时加热板为中空结构。

优选的，所述功能管为螺旋缠绕在蒸汽管的外壁上，且功能管与加气管为固定连接。

优选的，所述主动筒的直径小于从动筒的直径，且从动筒的直径小于垂直齿轮的直径，并且垂直齿轮的直径小于水平齿轮的直径，同时水平齿轮的直径小于旋转块的直径。

优选的，所述垂直齿轮与水平齿轮为啮合连接，且水平齿轮与旋转块为啮合连接，并且旋转块与控制筒为卡合连接。

优选的，所述顶磁铁与底磁铁均为钕磁铁，且顶磁铁在旋转块的下端面呈“十”字形分布有4个，其分为关于旋转块的中心对称分布的2组，一组顶磁铁为n极向下设置，另一组顶磁铁为s极向下设置，并且底磁铁在基板上对称分布有2个，底磁铁为n极向上设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该高效节能生物质发电用蒸汽发生装置，采用新型的结构设计，使得本装置不仅可以利用锅炉燃烧物料产生的废气的热量，对即将进行燃烧的物料进行加热蒸发，去除了水分，并且提高了物料的初始温度，同时利用产生的蒸汽在通过管道传输时散失的热量对空气进行加热，再将空气通入锅炉中，补偿了锅炉的热量散失，并提供了足量的新鲜空气，保证了物料可以充分燃烧；

1.隔网、连接管、抽气管和加热板相互配合工作，可以对锅炉中燃烧产生的废气所含的热量进行利用，对给料机中的物料进行加热，去除水分以及提高物料的温度，加快燃烧的速度；

2.功能管、动力扇、主动筒、传动皮带、从动筒、控制筒、垂直齿轮、水平齿轮、旋转块、顶磁铁、阻挡板、基板、底磁铁和气囊相互配合，可以对蒸汽管传输蒸汽过程中散失的热量进行回收利用，将温度较高的新鲜空气送入锅炉的燃烧模块，加快了锅炉的燃烧速度，保证物料可以充分的燃烧。

附图说明

图1为本发明正视结构示意图；

图2为本发明蒸汽管俯视剖面结构示意图；

图3为本发明控制筒正视剖面结构示意图；

图4为本发明底磁铁俯视结构示意图；

图5为本发明顶磁铁仰视结构示意图；

图6为本发明加热板侧视剖面结构示意图。

图中：1、蒸汽锅炉本体；2、蒸汽发生模块；3、燃烧模块；4、给料机本体；41、外筒；42、顶窗；43、隔网；44、连接管；5、抽气管；6、加热板；7、废气排出管；8、蒸汽管；9、功能管；10、安装轴；11、动力扇；12、主动筒；13、传动皮带；14、从动筒；15、活动轴；16、控制筒；17、垂直齿轮；18、水平齿轮；19、旋转块；20、顶磁铁；21、阻挡板；22、基板；23、底磁铁；24、气囊；25、加气管。

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1-6，本发明提供一种技术方案：一种高效节能生物质发电用蒸汽发生装置，包括蒸汽锅炉本体1、蒸汽发生模块2、燃烧模块3、给料机本体4、抽气管5、加热板6、废气排出管7、蒸汽管8、功能管9、安装轴10、动力扇11、主动筒12、传动皮带13、从动筒14、活动轴15、控制筒16、垂直齿轮17、水平齿轮18、旋转块19、顶磁铁20、阻挡板21、基板22、底磁铁23、气囊24和加气管25，蒸汽锅炉本体1的上部设置有蒸汽发生模块2，且蒸汽锅炉本体1的下部设置有燃烧模块3，并且燃烧模块3与给料机本体4相连，燃烧模块3上安装有抽气管5，且抽气管5与加热板6相互连接，并且加热板6安装在给料机本体4的下方，同时加热板6上安装有废气排出管7，蒸汽管8安装在蒸汽发生模块2上，且蒸汽管8上设置有功能管9，并且功能管9的底端与燃烧模块3相互连接，同时功能管9的顶端与加气管25相互连接，蒸汽管8的内壁上安装有安装轴10，且安装轴10贯穿蒸汽管8的侧壁，并且安装轴10位于蒸汽管8内的部分固定有动力扇11，同时安装轴10位于蒸汽管8外的一端安装有主动筒12，主动筒12与传动皮带13相互连接，且传动皮带13安装在从动筒14上，并且从动筒14固定在活动轴15上，活动轴15安装在控制筒16的外侧，且控制筒16固定在蒸汽锅炉本体1的顶端，并且活动轴15上安装有垂直齿轮17，垂直齿轮17与水平齿轮18相互连接，且水平齿轮18安装在蒸汽管8的外壁上，并且水平齿轮18与旋转块19相互连接，旋转块19安装在控制筒16的顶端，且控制筒16的内壁上固定有阻挡板21，并且控制筒16的内壁与基板22相互连接，同时旋转块19的下端面固定有顶磁铁20，基板22的顶端安装有底磁铁23，且基板22的下端面与气囊24的顶端相互连接，并且气囊24安装在控制筒16内，气囊24的底端安装有加气管25，且加气管25贯穿控制筒16的侧壁。

本例中给料机本体4由外筒41、顶窗42、隔网43和连接管44构成，且外筒41的顶端开设有顶窗42，并且顶窗42内固定有隔网43，同时外筒41的底端与加热板6相互连接，上述的结构设计是对公开号为cn204872596u的一种料塞式螺旋给料机的结构的改进，使得本装置中的给料机本体4可以利用锅炉燃烧产生的废气所携带的热量，对外筒41中物料进行加热烘干，上述结构还能提高物料的温度，缩短物料被点燃的时间，提高燃烧效率；

隔网43的上端面与连接管44的底端相互连接，且连接管44贯穿顶窗42，上述的结构设计使得被从物料中蒸发的水分可以通过顶窗42、隔网43和连接管44排出，隔网43保证连接管44的设置不会影响给料机本体4原有的设计功能的实现；

加热板6的侧视剖面为弧形，且加热板6与外筒41为卡合连接，并且外筒41的底端与加热板6的内侧均为波浪形结构，同时加热板6为中空结构，上述的结构设计使得抽气管5将锅炉燃烧产生的废气输送进加热板6的中空结构中后，能对外筒41中的物料进行加热，并且波浪形结构的结构设计加大了加热板6与外筒41的接触面积，保证了锅炉燃烧产生的废气携带的热量可以尽可能多的传递到外筒41中的物料上，保证了物料加热的效果；

功能管9为螺旋缠绕在蒸汽管8的外壁上，且功能管9与加气管25为固定连接，上述的结构设计使得功能管9能尽可能多的吸收蒸汽管8中蒸汽散发的热量；

主动筒12的直径小于从动筒14的直径，且从动筒14的直径小于垂直齿轮17的直径，并且垂直齿轮17的直径小于水平齿轮18的直径，同时水平齿轮18的直径小于旋转块19的直径，上述的结构设计使得动力从主动筒12上传递到旋转块19上时，旋转块19可以进行速度远小于主动筒12旋转速度的转动；

垂直齿轮17与水平齿轮18为啮合连接，且水平齿轮18与旋转块19为啮合连接，并且旋转块19与控制筒16为卡合连接，上述的结构设计使得垂直齿轮17在旋转时可以利用啮合连接关系稳定的驱动水平齿轮18旋转，而水平齿轮18在旋转时也可以利用与旋转块19之间的啮合连接关系，稳定的驱动旋转块19在控制筒16的顶部旋转滑动；

顶磁铁20与底磁铁23均为钕磁铁，且顶磁铁20在旋转块19的下端面呈“十”字形分布有4个，其分为关于旋转块19的中心对称分布的2组，一组顶磁铁20为n极向下设置，另一组顶磁铁20为s极向下设置，并且底磁铁23在基板22上对称分布有2个，底磁铁23为n极向上设置，上述的结构设计使得顶磁铁20的n极向下设置的一组跟随旋转块19旋转至底磁铁23的上方时，可以利用同极相斥的原理推动基板22压缩气囊24，令气囊24中的空气通过加气管25进入功能管9中，而在顶磁铁20的s极向下设置的一组跟随旋转块19旋转至底磁铁23的上方时，可以利用异极相吸的原理，驱动基板22带着气囊24向上运动复位。

工作原理：本装置中蒸汽锅炉本体1整体的结构以及蒸汽发生模块2和燃烧模块3的结构均与dzh2-1.25-a型卧式生物质燃烧锅炉的结构相同，为现有成熟技术，并且本装置中给料机本体4的结构与公开号为cn204872596u的一种料塞式螺旋给料机的结构相同，气囊24的结构与脚踏式橡胶气筒的结构相同，均为现有成熟技术，在此不做详细描述，连接管44和废气排出管7均与外部抽气泵连接；

使用本装置时，首先按照公开号为cn204872596u的一种料塞式螺旋给料机以及卧式生物质燃烧锅炉的启动方法启动蒸汽锅炉本体1和给料机本体4，给料机本体4将物料通过外筒41送入燃烧模块3中进行燃烧，燃烧产生的热量对蒸汽发生模块2中的水进行加热，并产生蒸汽，蒸汽通过蒸汽管8排出，蒸汽管8将蒸汽输送给汽轮机，蒸汽推动汽轮机带动发电机发电；

在此过程中，蒸汽快速通过蒸汽管8，并推动蒸汽管8中的动力扇11带着安装轴10以及同样固定在安装轴10上的主动筒12转动，主动筒12在转动时通过传动皮带13带动从动筒14、活动轴15以及垂直齿轮17转动，垂直齿轮17在旋转时利用啮合连接关系稳定的驱动水平齿轮18旋转，水平齿轮18在旋转时利用与旋转块19之间的啮合连接关系，稳定的驱动旋转块19在控制筒16的顶部旋转滑动，顶磁铁20的n极向下设置的一组跟随旋转块19旋转至底磁铁23的上方时，可以利用同极相斥的原理推动基板22压缩气囊24，令气囊24中的空气通过加气管25进入功能管9中，而在顶磁铁20的s极向下设置的一组跟随旋转块19旋转至底磁铁23的上方时，可以利用异极相吸的原理，驱动基板22带着气囊24向上运动复位，阻挡板21起到阻挡顶磁铁20与底磁铁23过度靠近结合，由于主动筒12、从动筒14、垂直齿轮17、水平齿轮18和旋转块19之间的直径关系，所以旋转块19的旋转速度较慢，保证顶磁铁20可以对气囊24进行充分的挤压，并且气囊24有充足的时间复位，而旋转块19一直转动，气囊24就不断的通过控制筒16侧壁开设的孔洞将外界的新鲜空气压入功能管9中；

螺旋缠绕在蒸汽管8外壁上的功能管9，可以令功能管9中的空气能尽可能多的吸收蒸汽管8中蒸汽散发的热量，随后被蒸汽加热后的新鲜空气进入燃烧模块3中，为物料的燃烧提供温度较高且含氧量足够的氧气，保证了燃烧效果，提高了燃烧的效率，并补偿了燃烧过程中散失的一部分热量，起到节能的作用；

随后启动与连接管44和废气排出管7连接的外部抽气泵，抽气泵通过抽气管5、加热板6和废气排出管7将锅炉中具有较高热量的废气抽出，配合功能管9中的新鲜空气，提高燃烧模块3中的气体的含氧量，而废气在通过加热板6的中空结构时，对外筒41中的物料进行加热，热量传递到外筒41内的物料上，物料所含的水分被蒸发，并通过顶窗42、隔网43和连接管44被外部抽气泵吸出，物料整体就处于一个具有一定温度且相对干燥的状态，这样在物料进入燃烧模块3后，大大减小了升温蒸发水分达到燃点的时间，且保证物料可以充分燃烧，保证了物料加热的效果，不仅回收利用了原本散失的热量，还提高了生物质能产生蒸汽的效率，从而达到了高效节能的效果。

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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