1.一种全智能免看管的秸秆生物质小型锅炉,其特征在于:包括锅炉主体(1),喷淋式除尘器(2),进料减速电机(3),自隔离转轮式给料机(4),自主排渣除焦燃烧装置(5),螺旋出渣机(37)、变频调速排风机(26)及智能控制器;所述锅炉主体(1)固定在承载板(6)上,所述承载板(6)固定在机架外框(7)上,所述锅炉主体(1)由主水套(9) 和副水套(10)组成,所述锅炉主体(1)是锅炉的换热部件;所述喷淋式除尘器(2)安装在所述锅炉主体(1)的排烟管之后,是对锅炉烟气进行处理的部件;所述进料减速电机(3)安装在所述承载板(6)上,其动力输出轴通过两组链轮链条,一组带动所述自隔离转轮式给料机(4),另一组带动所述螺旋出渣机(37);所述自隔离转轮式给料机(4)是为锅炉精准提供燃料的给料装置;所述自主排渣除焦燃烧装置(5)安装在所述锅炉主体(1)的下部,其主要功能是支持锅炉燃烧、排渣和除焦;所述螺旋出渣机(37)安装在所述自主排渣除焦燃烧装置(5)的下部,主要将所述自主排渣除焦燃烧装置(5)排下的灰渣连续、在线的推送到集灰袋中;所述变频调速排风机(26)安装在所述喷淋式除尘器(2)之后,主要功能是采用抽排方式为锅炉燃烧提供所需空气。
2.根据权利要求1所述的全智能免看管的秸秆生物质小型锅炉,其特征在于:所述锅炉主体(1)的所述主水套(9)夹层内为主水室(11),所述主水室(11)下部设进水口(12)、上部设出水口(13),主水室设有水温测头(14)主水套内腔为炉膛(15),炉膛下部装有篓式燃烧桶(16),中部设炉膛进料口(31),上部接管式换热器(18),所述管式换热器(18)的上部为所述副水套(10),所述管式换热器(18)中间的烟气通道通过变径管与烟气管(19)汇合后,从所述副水套(10)内引出;在所述烟气管(19)上设有烟温测头(20),并在所述烟气管(19)上引出一压力信号管与可调式风压开关(21)的负压端相连;所述管式换热器(18)的分隔外圈(22)为所述主水室(11)与副水室(65)的分隔面;所述副水套(10)设有浮球阀(23)、副水套出水口(75)和大气连通管(68)。
3.根据权利要求1或2所述的全智能免看管的秸秆生物质无尘小型锅炉,其特征在于:
所述管式换热器(18)的所述分隔外圈(22)可取消,使所述主水室(11)与所述副水室(65)合并成单一水室。
4.根据权利要求1所述的全智能免看管的秸秆生物质小型锅炉,其特征在于:所述喷淋式除尘器(2)的除尘水箱(24)上部分别与烟气洗浴管(25)和洁净烟气管(74)相接;所述烟气洗浴管(25)的另一端与所述烟气管(19)相接;洁净烟气管(74)的另一端与所述变频调速排风机(26)入口相接;在所述除尘水箱(24)内设有浮球式水位开关(27)并装设有滤网(28),所述滤网(28)与外部的除尘水泵(29)入口及补水电磁阀(30)出口连接,所述除尘水泵(29)的出口经水管连接所述烟气洗浴管(25)管内的螺旋喷咀(32),所述烟气洗浴管(25)上设有喷淋管维修窗口(33);所述除尘水箱(24)底部为漏斗形,漏斗口与加湿电磁阀(34)入口相接,所述加湿电磁阀(34)的出口经过加湿管(35)通入渣斗(36)内,所述渣斗(36)出渣口与所述螺旋出渣机(37)相接;所述除尘水箱(24)设有水箱维修窗口(67)。
5.根据权利要求1所述的全智能免看管的秸秆生物质小型锅炉,其特征在于:所述自隔离转轮式给料机(4)包括定子(38)和转子(39),其中定子外壳(40)侧面开有一个进料口(17),所述进料口(17)外部与进料斗(41)的出料口相接,所述进料口(17)上沿安装有燃料切割刀片(46);定子内壳(42)上部开一个出料口(43),所述出料口(43)的下部与落料斜管(45)相接,所述定子外壳(40)后侧面与所述定子内壳(42)后侧面固定在后档板(44)上,前档板(47)固定在所述定子内壳(42)前侧面上,所述定子外壳(40)、所述定子内壳(42)与所述前档板(47)有共同的轴心线,并通过其轴心线引出一根用于定位所述转子(39)的轴(49),所述轴(49)的外端有螺纹,以利于用螺母(48)锁紧所述转子(39),转子盖板(50)上均匀固定有4 8块隔离块(51),所述转子盖板(50)与所述隔离块(51),可以嵌入到由所述定子~外壳(40)与所述定子内壳(42)组成的环形槽内,并在所述轴(49)及轴承(52)的支承下可以自由旋转,且动静部分的间隙为0.5mm 1.5mm之间;转子外侧固定有一个可由主动链轮(69)~
带动的从动链轮(53),所述主动链轮(69)与所述从动链轮(53)的传动比与所述隔离块(51)的数量相等;所述落料斜管(45)与所述炉膛进料口(31)相接;所述定子外壳(40)顶部开有一个窥视孔,用于安装火焰检测头(54)。
6.根据权利要求1所述的全智能免看管的秸秆生物质小型锅炉,其特征在于:所述自主排渣除焦燃烧装置(5)的搅渣叶轮(55)与搅渣轴(77)相连,并通过两个轴承座(56)安装在所述承载板(6)上,安装在所述承载板(6)上的搅渣减速电机(57)通过传动齿轮组(58)驱动所述搅渣叶轮(55)旋转,所述搅渣叶轮(55)装于所述篓式燃烧桶(16)的底部,破焦杆(59)伸入所述篓式燃烧桶(16)内,电点火器(8)也伸入所述篓式燃烧桶(16)内;所述篓式燃烧桶(16)是一个上无盖下无底的倒置的圆台形、或倒置的四棱台形、或上方形下圆形、或上圆形下方形、或上圆形下椭圆形、或上方形下椭圆形的空心桶,桶身周围均布满直径为3mm 20mm~的通风孔(60),所述篓式燃烧桶(16)的底部平面延圆形的直径线、或底部平面延方形的对边中心线、或底部平面延椭圆形的长轴线、在燃烧桶边缘切除两个与所述搅渣轴(77)直径相适应的半圆形缺口,以使所述篓式燃烧桶(16)定位或支撑在所述搅渣轴(77)上;所述搅渣叶轮(55)采用正反转的方式排灰与除焦,所述搅渣叶轮(55)的径向投影轮廓与所述篓式燃烧桶(16)桶底的形状一致,经装配后所述搅渣叶轮(55)的轴线与桶底的平面重合,并保证所述搅渣叶轮(55)能自由转动,所述搅渣叶轮(55)的叶片数量应在5 15片之间,所有叶~片从中间延轴的径向方向开口,并装有可绕所述搅渣轴(77)旋转的所述破焦杆(59),所述破焦杆(59)有一个可套在所述搅渣轴(77)上的孔,在开口叶片中有一块封口叶片(61),受所述封口叶片(61)和所述破焦杆(59)的限制,使所述搅渣叶轮(55)的旋转不会超过一圈;
在所述搅渣轴(77)上设有一个破焦感应螺柱(62),并且在所述破焦感应螺柱(62)随所述搅渣轴(77)旋转的轨迹上安装一个破焦感应式接近开关(63),并使所述破焦感应螺柱(62)接近所述破焦感应式接近开关(63)的感应头时使开关触发而动作。
7.根据权利要求1所述的全智能免看管的秸秆生物质小型锅炉,其特征在于:所述所述螺旋出渣机(37)有一个可由所述主动链轮(69)带动的所述从动链轮(53);在出渣机靠出口端的螺旋轴上设有1 6组非连续的、与主流旋向叶片相反的反向螺旋叶片(64),且每组所述~反向螺旋叶片(64)小于一圈;在出渣口边缘外侧有一圈用于扎紧集灰袋口的防滑凸缘(73)。
8.根据权利要求1所述的一种全智能免看管的秸秆生物质小型锅炉,其特征在于:在所述进料减速电机(3)的输出轴上设有一个进料感应螺柱(66),并且在所述进料感应螺柱(66)随轴旋转的轨迹上分别安装进料感应式接近开关A(70)和进料感应式接近开关B(71),并使所述进料感应螺柱(66)接近相应进料感应式接近开关的感应头时使开关触发而动作。
9.一种利用权利要求1 8之一所述的全智能免看管的秸秆生物质小型锅炉的给料方~
法,该方法是:一种全智能免看管的秸秆生物质小型锅炉的给料方法,该方法是:当所述进料感应螺柱(66)旋转到所述进料感应式接近开关A(70)位置时,对应于所述隔离块(51)在开始进料位置,再由所述智能控制器根据燃烧状况或连续或点动启动进料减速电机,继而带动所述隔离块(51)将燃料推入所述落料斜管(45)及所述炉膛(15)中,达到控制进料量的目的;当所述进料感应螺柱(66)旋转到所述进料感应式接近开关B(71)位置时,对应于所述隔离块(51)在结束进料位置,再由所述智能控制器连续启动所述进料减速电机(3),使给料机又重新旋转到开始进料位置,类此循环;主动轮每旋转一圈,对应于不同的所述隔离块(51)总是在相同的工作位置;
在需要因降低负荷而减少进料量时,采用硬设备加软件控制两种方法共同来完成的,其一是通过秒级点动进料模式来完成:当所述主动链轮(69)与所述从动链轮(53)的传动比为5时,当所述主动链轮(69)旋转10°时,所述从动链轮(53)只旋转2°,这样所述隔离块(51)可以微量化控制将燃料推入所述落料斜管(45)的数量;其二是通过所述火焰检测头(54)的光路(76)与所述落料斜管(45)同路径这一特征,实时检测落料的情况:当落料过多时,燃料颗粒通过所述落料斜管(45)的同时,势必会遮断所述火焰检测头(54)接收到的火焰信号,从而在火检输出形成与进料数成正比的脉冲信号数量,当所述智能控制器接收到的脉冲数大于给定值时,立即停止进料;同理,当进料过程无落料时,所述智能控制器接收到的火焰脉冲信号无变化则会增加一个进料时间量;通过以上两种方法的相互配合、相互补充,得以实现每个进料动作准确到位;
当停机或停电后,无论所述隔离块(51)停在什么位置,均能将所述落料斜管(45)与所述进料斗(41)出口完全隔离以防止回火发生;当所述落料斜管(45)及所述炉膛(15)堵料时,所述火焰检测头(54)因检测不到火焰而由所述智能控制器停止运转并报警;当所述落料斜管(45)有燃料着火时,所述火焰检测头(54)内温控开关因高温动作而由所述智能控制器停止运转并报警。
10.一种利用权利要求1 8之一所述的全智能免看管的秸秆生物质小型锅炉的排渣与~
破焦方法,其特征是:所述智能控制器通过读入所述破焦感应式接近开关(63)的位置状态、继而控制和驱动所述搅渣减速电机(57)来带动所述搅渣叶轮(55)来完成排渣与破焦操作的;一个排渣动作由一个顺时针旋转加一个逆时针旋转组成,且在顺时针方向附加了一个方向控制时间,即顺时针旋转时间大于逆时针旋转时间,因此所述搅渣叶轮(55)旋转的总体方向是顺时针方向旋转的,经过多次排渣动作后,所述封口叶片(61)必然会旋到并推动所述破焦杆(59)向顺时针方向的转动,所述破焦杆(59)转动的同时将所述篓式燃烧桶(16)内中、上部的焦块划破,破碎的焦块落入所述搅渣叶轮(55)的工作区内而被叶轮进一步搅碎而排出,随着所述破焦感应螺柱(62)旋转到触发所述破焦感应式接近开关(63)的位置,一个破焦过程结束,接着程序将排渣动作调整为逆时针旋转加顺时针旋转,并且在逆时针方向附加一个方向控制时间,又经过多次排渣动作,所述封口叶片(61)推动所述破焦杆(59)向逆时针方向转动,再次破焦,直到所述破焦感应螺柱(62)旋转到触发所述破焦感应式接近开关(63)的位置为止,又一个破焦过程结束,类此循环。
11.一种利用权利要求1 8之一所述的全智能免看管的秸秆生物质小型锅炉渣位检测~
与控制方法,其特征是:当所述炉膛(15)密闭性较好的情况下,通过排风机在一定转速或一定排风量条件下,利用所述篓式燃烧桶(16)的所述通风孔(60)被炉渣遮盖量造成进风量的变化、进而对炉膛造成压力的变化量来测算炉膛炉渣位的高低,再根据所测算的结果对排渣速度进行闭环控制的方法;该方法包括如下步骤:首先确定正常渣位与所述可调式风压开关(21)的动作临界点,具体是将所述篓式燃烧桶(16)的渣位调至燃烧良好的位置,通常在2/3处,使所述篓式燃烧桶(16)渣位以下所述通风孔(60)被遮盖,渣位以上为有效通孔,将所述变频调速排风机(26)的转速调到一特定的转速,通常是50Hz下的转速,然后逐渐由高负压值向低负压值调整所述可调式风压开关(21)的旋纽,直至开关的常开接点刚好接通为止,此时炉膛内负压值与所述篓式燃烧桶(16)的渣位通过风压开关的状态确定了对应关系;其次,在锅炉正常运行时,所述智能控制器程序中有一个被定时执行的渣位检测子程序,该程序执行时将排风机调至50Hz下的转速后读取所述可调式风压开关(21)的开关状态,当所述篓式燃烧桶(16)的渣位低于2/3时,其有效通孔数增多,进入炉膛的风量增多,在排风量一定时,其炉膛负压值低,风压常开接点未接通,被读入的开关状态为0,此时控制程序停止或减少搅渣电机的工作时间,使所述搅渣叶轮(55)排出的渣量减少;反之,当所述篓式燃烧桶(16)的渣位高于2/3时,其有效通孔数减少,进入炉膛的风量减少,在排风量一定时,其炉膛负压值高,风压常开接点接通,被读入的开关状态为1,此时控制程序启动或增加搅渣电机的工作时间,使所述搅渣叶轮(55)排出的渣量增加,不论燃料参数或是负荷变化,都可通过以上方法使炉内长期、稳定保持最佳燃烧渣位;如果读取信号为常闭接点,则所述智能控制器程序逻辑取反。
12.根据权利要求11所述的全智能免看管的秸秆生物质无尘小型锅炉的炉内渣位的检测与控制方法,其特征在于:也可以通过设置两套所述可调式风压开关(21),并分别整定成高渣位和低渣位两个状态点,使所述智能控制器程序将锅炉渣位控制在两点之间来提高排渣的准确性和燃烧的平稳性。