硬质秸秆给料系统设计研究

硬质秸秆给料系统设计研究

周晓虎

无锡锡东能源科技有限公司 江苏无锡 214000

摘 要：本文针对硬质秸秆燃料的特点，设计了一种新型的给料系统。系统由中转料仓、螺旋输送机、螺旋分配机和螺旋给料机等构成，为了防止堵塞和自燃，系统采取了相应的措施。研究结果表明，该系统具有结构简单、运行可靠、效率高等优点，能够满足硬质秸秆燃料燃烧的需求。

关键词：硬质秸秆；给料系统；中转料仓；螺旋输送机；螺旋分配机

引言

随着生物质能源的开发利用，硬质秸秆作为一种清洁、可再生的燃料，得到了越来越广泛的应用。然而，硬质秸秆具有体积大、密度高、含水率低等特点，传统的给料系统难以满足其燃烧需求。因此，设计一种高效、可靠的硬质秸秆给料系统具有重要的现实意义。

1给料装置结构介绍

1.1中转料仓

中转料仓是硬质秸秆给料系统中的重要组成部分，其设计和运行对系统的效率和安全有着重要影响。中转料仓采用圆柱形结构，顶部与筒底设置有开孔。顶部开孔用于进料，连接上道工序的卸料装置；筒底开孔用于出料，安装螺旋收集机。料仓的材质应根据燃料的特性进行选择，采用碳钢或不锈钢。中转料仓的尺寸应根据燃料的储存量、进出料速度等因素进行计算。料仓的容积应满足锅炉的燃料消耗量和运行时间的要求。为了保证料仓的顺利卸料，底部安装螺旋收集机。螺旋收集机由电机驱动，将料仓内的燃料收集并输送至螺旋输送机。燃料通过进料口进入料仓，存储在料仓内。当料仓内的燃料达到一定量时，螺旋收集机开始工作，将料仓内的燃料收集并输送至螺旋输送机。螺旋输送机将燃料输送到下一道工序。料仓的顶部应设置防尘装置，防止粉尘逸散，料仓的底部应设置排污装置，定期清理料仓内的积灰，料仓应定期进行检查和维护，确保其安全运行。

1.2螺旋输送机

螺旋输送机主要由壳体、螺旋轴、叶片和旋杆构成，壳体用于支撑和保护螺旋轴和叶片，螺旋轴为安装叶片的轴，由电机驱动旋转，叶片用于输送物料，旋杆用于支撑螺旋轴。螺旋输送机的材质应根据输送物料的特性进行选择，对于硬质秸秆燃料，建议采用不锈钢材质制作，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。螺旋输送机工作时，电机带动螺旋轴旋转，螺旋轴上的叶片将物料沿壳体内推动，从而实现物料的输送。螺旋输送机的设计参数主要有螺旋直径、螺旋节距和螺旋轴转速，螺旋直径决定输送机的输送能力，螺旋节距与物料的输送速度相关，螺旋轴转速直接影响物料的输送量。螺旋输送机的进料口和出料口应设置密封装置，防止物料泄漏，螺旋输送机应定期进行检查和维护，确保其安全运行。本设计用于输送硬质秸秆，输送量达到10t/h，输送距离为20m， 螺旋输送机螺旋轴直径为200mm,螺旋节距为300mm，转速为300r/min。在槽体中设置有盖板，防止料尘分逸，安装有堵塞报警速度检测电气装置，当物料输送速度低于设定值时，发出报警信号，提示工作人员及时处理。螺旋输送机是一种常用的输送物料的机械，具有结构简单、运行可靠、效率高等优点。在设计螺旋输送机时，应充分考虑输送物料的特性、输送量、输送距离等因素，并采取相应的措施，确保螺旋输送机的安全运行。

1.3螺旋分配机

螺旋分配机主要壳体、螺旋 轴、叶片和驱动电机构成，壳体用于支撑和保护螺旋轴和叶片，螺旋轴安装叶片的轴，由电机驱动旋转，叶片用于将物料均匀分配到各个炉膛，驱动电机为螺旋轴提供动力。螺旋分配机工作时，电机带动螺旋轴旋转，螺旋轴上的叶片将物料从储料仓中取出并均匀分配到各个炉膛。螺旋分配机安装于给料机上侧，与给料机通过给料管倾斜连接。给料机的另一侧与锅炉相连，分配量设计为10t/h，分配炉膛数量为4个，螺旋直径为200mm,螺旋节距为300mm,螺旋轴转速为300r/min，在螺旋分配机出料口安装挡板，防止物料回流，壳体上安装观察孔，方便观察物料分配情况。螺旋分配机是一种常用的分配物料的机械，具有结构简单、运行可靠、效率高等优点。在设计螺旋分配机时，应充分考虑分配物料的特性、分配量、分配炉膛数量等因素，并采取相应的措施，确保螺旋分配机的安全运行。给料机的储料仓容积应根据分配量和炉膛的燃烧时间进行设计，给料机的驱动电机应与螺旋分配机的螺旋轴转速匹配，给料管的倾斜角度应根据物料的特性进行设计，一般为30°～45°。

1.4螺旋给料机

螺旋给料机储料仓用于存储物料，安装料位计于监测料仓内的物料情况，卸料口将物料从储料仓中卸出，卸料管于将物料输送到给料管，膨胀节用来补偿管道的热胀冷缩，插板门于控制物料的流量。螺旋给料机工作时，电机带动螺旋轴旋转，螺旋轴上的叶片将物料从储料仓中取出并输送到给料管。螺旋给料机安装在炉膛下方，与给料管通过卸料管连接。螺旋给料机的进料口和出料口应设置密封装置，防止物料泄漏，螺旋给料机应定期进行检查和维护，确保其安全运行。在螺旋给料机出料口安装挡板，防止物料回流，在螺旋给料机壳体上安装观察孔。螺旋给料机是一种常用的输送物料的机械，具有结构简单、运行可靠、效率高等优点。在设计螺旋给料机时，应充分考虑输送物料的特性、输送量、输送距离等因素，并采取相应的措施，确保螺旋给料机的安全运行。料位计应选择精度高、可靠性好的产品，卸料口应设置密封装置，防止物料泄漏，卸料管的直径应根据物料的输送量进行设计，膨胀节应选择合适的型号，插板门应选择合适的材质，并定期进行检查和维护。

图1 硬质秸秆给料系统

图2 硬质秸秆给料系统设置

2秸秆排烟设计

秸秆燃烧过程中会产生大量的烟尘和有害气体，需要设计合理的排烟系统，将这些污染物收集并排放到大气中，以减少对环境的影响。排烟系统应满足国家或地方的相关排放标准，采用高效的除尘装置，减少烟尘排放，设计应考虑节能减排的要求，排烟系统应运行安全可靠。排烟系统烟道用于收集和输送烟尘和有害气体，引风机用于提供排烟动力，除尘装置可以去除烟尘中的颗粒物，脱硫装置去除烟尘中的硫氧化物，脱硝装置去除烟尘中的氮氧化物，排烟口将烟尘和有害气体排放到大气中。烟道的直径和高度应根据锅炉的燃料消耗量和烟尘排放量进行设计，烟道内壁应光滑，以减少烟尘的附着。引风机的风量和风压应根据烟道的阻力损失和排烟量进行设计，除尘装置的类型应根据烟尘的性质和颗粒物的大小进行选择。脱硫装置和脱硝装置的类型应根据烟尘中的硫氧化物含量、的氮氧化物含量进行选择，排烟口的高度和位置应根据当地的风向和风速进行设计，以减少对周围环境的影响。

3防堵塞措施

为了防止硬质秸秆给料系统堵塞，应采合理设计料仓结构，料仓的结构应避免出现死角，使物料能够顺利流动，料仓底部应设置卸料装置，确保物料能够及时排出。螺旋输送机的直径和转速应根据物料的特性和输送量进行选择，过小的直径和过快的转速容易导致物料堵塞。定期对给料系统进行清理和维护，清除堆积的物料，在给料系统的关键部位安装防堵塞装置，可以有效防止堵塞。在料仓底部安装振动器，防止物料结块，在螺旋输送机出料口安装料位传感器，当物料堆积到一定程度时，发出报警信号，提示工作人员及时处理，在给料系统中安装喷雾装置，定期对物料进行喷雾，防止物料干燥结块。

4防燃料自燃措施

燃料的含水量是影响其自燃的关键因素之一。含水量越低，燃料越容易自燃。因此，应采取措施降低燃料的含水量，一般要求含水量低于15%。燃料堆积密度过大，会导致内部散热不良，增加自燃的风险。因此，应采取措施减少燃料堆积密度，一般要求堆积高度不超过2米。高温物质是导致燃料自燃重要因素，应采取措施防止燃料与高温物质接触，例如避免阳光直射、远离热源等。定期监测燃料温度，可以及时发现燃料自燃的早期迹象。一般情况下，燃料温度超过70℃时，应采取措施降温。

5结束语

综上所述，通过对硬质秸秆锅炉给料系统的设计要点进行研究，对螺旋收集机、螺旋输送机、螺旋分配机、螺旋给料机以及防堵塞和防燃料自燃措施进行深入分析，可以确保给料系统设计的科学合理。在设计硬质秸秆锅炉给料系统时，应充分考虑物料的特性、输送量、燃烧要求等因素，选择合适的设备和采取有效的措施，进一步提高系统的安全性和可靠性。

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