可减少结焦的生物质炉具
技术领域
本实用新型涉及一种可减少结焦的生物质炉具，属于能量转换设备的技术领域。
背景技术
生物质燃料颗粒主要由挥发份、固定碳和灰份构成，在燃烧过程中，首先裂解出挥发份，挥发份在炉体内的上部空间进行燃烧，形成较高的火焰，上方的挥发份燃烧后，通过烟道排出，其他的成份在炉排上燃烧。
但是目前我国的生物质燃料颗粒大多是由秸秆和木材等生物质挤压而成, 其中含有较多的钾、钠等碱金属元素，由于钾、钠等碱金属元素在燃烧过程中会形成熔点较低的盐，这些盐在燃烧过程中会逐渐熔化形成流体，这些流体与下面的未充分燃烧的生物质颗粒结合再遇到温度较低的进风后就会形成焦状物，称之为结焦物，结焦物中含有未充分燃烧的燃料，结焦物过多造成了资源的浪费。而且结焦物聚集到一定程度就会阻碍燃烧，须不时地停机进行清除。影响设备的正常运转，使用不便，这也是目前影响生物质燃料在我国广泛推广应用的一个重要因素。
发明内容
本实用新型提供一种可减少结焦的生物质炉具，其使用方便，可提高燃料的利用率。
本实用新型是通过以下技术方案解决技术问题的，
一种可减少结焦的生物质炉具，包括燃烧机构和烟道，所述烟道设在燃烧机构的上方并连通，燃烧机构为筒状，燃烧机构包括进风室、炉排和燃烧室，炉排设在燃烧机构中部，炉排上方为燃烧室，炉排下方为进风室；所述炉排包括燃料仓、摊铺炉排和第一驱动机构，所述燃料仓的顶端和底端分别与燃烧室和进风室连通，摊铺炉排位于燃料仓内，摊铺炉排的驱动端穿出燃料仓侧壁，第一驱动机构与摊铺炉排的驱动端连接并驱动摊铺炉排运转。
上述可减少结焦的生物质炉具，所述燃料仓的上下为开口状，燃料仓的横截面为矩形，摊铺炉排的尺寸与燃料仓的横截面相吻合，摊铺炉排横向铺设在燃料仓底部，所述摊铺炉排包括若干个旋转杆，所述旋转杆平行排列，旋转杆的两端与燃料仓的侧壁活动连接，所述旋转杆上设有螺旋状的送料槽，所述送料槽的旋转方向一致；所述旋转杆的间距略小于生物质燃料颗粒的粒径，旋转杆的驱动端穿出燃烧室侧壁，旋转杆的驱动端与第一驱动机构连接，第一驱动机构驱动旋转杆旋转。
上述可减少结焦的生物质炉具，所述炉排还包括下层炉排，所述下层炉排包括圆柱形的转筒、旋转轴、若干个支撑杆和第二驱动机构，所述旋转轴穿过转筒，所述支撑杆的两端分别连接转筒两端的侧壁和旋转轴，所述旋转轴的两端穿过进风室的两侧壁，所述旋转轴的驱动端与第二驱动机构连接，第二驱动机构驱动旋转轴旋转；所述转筒横向设置在摊铺炉排的下方，所述转筒的顶部延伸至燃料仓内、且转筒的外侧壁靠近燃料仓的下边缘；所述转筒的侧壁上设有通孔；所述转筒的长度与燃料仓的长度相同。
上述可减少结焦的生物质炉具，所述转筒的轴向与旋转杆平行。
上述可减少结焦的生物质炉具，还包括若干个第一齿轮、第一链条和第二齿轮，所述第一齿轮分别设置在每个旋转杆的驱动端上，第一驱动机构和第一齿轮通过第一链条连接并传动；第二齿轮设置在旋转轴的驱动端，第二驱动机构与第二齿轮连接并驱动其旋转。
上述可减少结焦的生物质炉具，所述进风室侧壁设有进风口，设有给料机构，所述给料机构的输出端穿过燃烧室的侧壁延伸至燃料仓的上方。
与现有技术相比，本实用新型设置了摊铺炉排和下层炉排，摊铺炉排的旋转杆之间留有间隙，旋转杆上设有螺旋送料槽，炉子工作时,可避免生物质颗粒堆积, 在燃烧过程中不会分层燃烧；可以增加燃烧面积, 增加燃烧速度和提高热效率；同时可以将均匀摊开的燃料燃烧中产生的的灰分和部分没有完全燃烧的燃料灰份排到下层炉排继续燃烧, 同时也将少量灰烬排到下面, 从根本上消除结焦的条件。炉排上方的给料机构落下的燃料可以及时被高温烘烤气化, 形成半气化燃烧,从而提高了燃料的利用率和热效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是炉排的结构示意图；
图3是图2中A-A向的剖视图；
图4是炉排的内部结构示意图；
图5是摊铺结构的俯视图。
附图中的标记表示如下：1.燃烧机构、2.烟道、3.进风室、4.炉排、5.燃烧室、6.燃料仓、7.摊铺炉排、8.第一驱动机构、9.旋转杆、10.送料槽、11.转筒、12.旋转轴、13.支撑杆、14.第二驱动机构、15.第一齿轮、16.第一链条、17.第二齿轮、18.进风口、19.给料机构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型。
如图1至图3所示，本实用新型包括燃烧机构1和烟道2，所述烟道2设在燃烧机构1的上方并连通，燃烧机构1为筒状，燃烧机构1包括进风室3、炉排4和燃烧室5，炉排4设在燃烧机构1中部，炉排4上方为燃烧室5，炉排4下方为进风室3；所述炉排4包括燃料仓6、摊铺炉排7和第一驱动机构8，所述燃料仓6的顶端和底端分别与燃烧室5和进风室3连通，摊铺炉排7位于燃料仓6内，摊铺炉排7的驱动端穿出燃料仓6侧壁，第一驱动机构8与摊铺炉排7的驱动端连接并驱动摊铺炉排7运转。设有给料机构19，所述给料机构19的输出端穿过燃烧室5的侧壁延伸至燃料仓6的上方。所述进风室3侧壁设有进风口18。
如图4和图5所示，所述燃料仓6的上下为开口状，燃料仓6的横截面为矩形，摊铺炉排7的尺寸与燃料仓6的横截面相吻合，摊铺炉排7横向铺设在燃料仓6底部。所述摊铺炉排7包括若干个旋转杆9，所述旋转杆9平行排列，所述旋转杆9的两端燃料仓的侧壁活动连接；优选的，活动连接方式为：燃料仓内设有轴承孔，轴承孔内设有轴承，所述旋转杆的两端穿过所述轴承孔并通过轴承与燃料仓连接。所述旋转杆9上设有螺旋状的送料槽10，所述送料槽10的旋转方向一致；所述旋转杆9的间距略小于生物质燃料颗粒的粒径，旋转杆9的驱动端穿出燃烧室5侧壁，旋转杆9的驱动端与第一驱动机构8连接，第一驱动机构8驱动旋转杆9旋转。通过上述设置，给料机构19将生物质颗粒燃料送入至摊铺炉排的旋转杆上的一端，然后通过旋转杆旋转逐渐将燃料摊铺开，并逐渐将燃料从旋转杆的一端送至另一端，避免生物质颗粒堆积, 在燃烧过程中不会分层燃烧,可以增加燃烧面积, 增加燃烧速度和提高热效率。
在燃烧过程中，逐渐被均匀摊开的燃料在燃烧过程中逐渐变小，过程中有一部分会通过旋转杆之间的间隙会漏到旋转杆下方，为了使这些漏下的未充分燃烧的燃料可以继续燃烧，还设置了下层炉排，所述下层炉排包括圆柱形的转筒11、旋转轴12、若干个支撑杆13和第二驱动机构14，所述旋转轴12穿过转筒11，所述支撑杆13的两端分别连接转筒11两端的侧壁和旋转轴12，所述旋转轴12的两端穿过进风室3的两侧壁，所述旋转轴12的驱动端穿出进风室侧壁与第二驱动机构14连接，第二驱动机构14驱动旋转轴12旋转；所述转筒11横向设置在摊铺炉排7的下方，所述转筒11的顶部延伸至燃料仓6内、且转筒11的外侧壁靠近燃料仓6的下边缘；所述转筒11的侧壁上设有通孔；所述转筒11的长度与燃料仓6的长度相同。通过上述设置，均匀摊开的燃料在燃烧中产生的灰分和部分没有完全燃烧的固定碳颗粒会逐渐通过旋转杆之间的间隙漏到下层炉排上继续燃烧, 同时也将摊铺炉排上燃烧产生的少量的熔点较低的盐排到下面, 破除结焦的条件。同时，在炉排上方可以形成一个气化室, 给料机构落下的燃料可以及时裂解出挥发份, 形成半气化燃烧,从而提高了生物质燃料的利用率和炉具的热效率。
转筒11的外侧壁靠近燃料仓6的下边缘。优选的，所述转筒11的轴向与旋转杆9平行。这样可以让摊铺炉排漏下来的灰分和熔化的碱金属在继续燃烧的同时，在转筒上结焦,当结焦物通过下层炉排和燃烧室之间的空隙时就被挤压破除, 并通过转筒顶部的通孔漏到转筒内，之后再转筒底部的通孔漏到进风室，未漏到转筒内的结焦物被，在转筒转动过程中落到进风室，然后集中进行除焦处理。
请参看图2，还包括若干个第一齿轮15、第一链条16和第二齿轮17，所述第一齿轮15分别设置在每个旋转杆9的驱动端上，第一驱动机构8和第一齿轮15通过第一链条16连接并传动；第二齿轮17设置在旋转轴12的驱动端，第二驱动机构14与第二齿轮17连接并驱动其旋转。依实际需要，所述第一驱动机构8和第二驱动机构14的可以由同一动力源提供动力，也可以分别由不同的动力源提供动力。
摊铺炉排和下层炉排采用转速不同的驱动机构控制。生物质燃料的不同，挥发份和灰份也不同，其燃烧速度也不同，挥发份低的燃烧速度相对较慢，挥发后其固体较多，所以要求摊铺炉排转的较快以将燃烧尽快在炉膛内摊开燃烧。下层炉排在排焦的同时，根据排出的灰烬的多少，调整转筒转速的快慢，保证充分燃烧，提高燃烧利用率；反之亦然。
目前，我国对生物质燃料颗粒的粒径有国标要求，所以本实用新型的旋转杆之间间距比生物质燃料颗粒的粒径略小，燃烧时，给料设备将生物质燃料填入至燃料仓的一端，摊铺机构的旋转杆旋转，由于旋转杆之间的缝隙比生物质的燃料颗粒的粒径小，所以将燃料颗粒会沿螺旋送料槽向旋转杆的另一侧运动，这样燃料颗粒会被逐渐铺开，随着燃烧的进行，燃料颗粒变小，燃烧产生的灰渣和未燃烧完的燃料颗粒落到旋转杆下方的转筒上，由于转筒转速很慢，使未完全燃烧的燃料继续燃烧，通过两次燃烧，能使燃料应燃尽然，燃烧产生的灰渣一部分透过转筒旋转至顶部的通孔落到转筒内后，又从位于底部的通孔落到进风室，另一部分在转筒转到燃料仓的下边缘时，会被转筒和燃料仓的边缘被挤压落入转筒内或落到进风室，最后统一对进风室灰渣进行清除打扫即可。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。
