生物質反應爐控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及生物質能源設備【技術領域】，尤其涉及生物質反應爐控制系統，其包括有反應爐體、送料裝置、送料電機、攪動及落灰裝置、攪動電機、助燃裝置、主控芯片、反應爐溫度傳感器，送料裝置設置在反應爐體頂部，助燃裝置設置在反應爐體上，攪動及落灰裝置設置在反應爐體底部，反應爐溫度傳感器設置在反應爐體內，反應爐溫度傳感器與主控芯片的輸入端電連接，送料電機和攪動電機分別與主控芯片的輸出端電連接，形成反應爐體內溫度閉環控制系統，能夠精確控制反應爐體內溫度，反應爐體內火力穩定。
【專利說明】生物質反應爐控制系統
[0001]【技術領域】:
本發明涉及生物質能源設備【技術領域】，尤其涉及一種生物質反應爐控制系統。
[0002]【背景技術】:
生物質是地球上最廣泛存在的物質，它包括所有動物、植物和微生物以及由這些有生命物質派生、排泄和代謝的許多有機質。而且生物質是重要的可再生能源，它分布廣泛，數量巨大，原料能夠源源不斷的供應。傳統對生物質燃料的使用，絕多數仍使用直接燃燒的方式，利用率低。目前市場上已普遍使用的生物質燃燒機分為直燒式和氣化式二種。
[0003]直燒式如同較早期在農村燒灶的方式，較特別的是在進料和火力上加裝一些簡單設備，但其燃燒值是不變的，用這種直燒的方式，受限它的燃燒值，在一般可接受體積的限定下，通常達不到較高的熱能及熱量，除非加大體積，這樣就會大大增加成本。并且按這種燃燒方式，在相同熱能的情況下其成本是煤的1.47倍，雖其是環保產品，但仍無法取代煤的市場地位。
[0004]生物質氣化技術，主要是以低生物質為原料的氣化技術，使低生物質完成從固態到可燃氣體的轉化。各種生物質燃料都是由C、H、0等元素組成，當在密閉空間，注入燃料將其點燃后，同時供入少量空氣使其不完全燃燒，并控制其反應過程，促使C、H、O等元素反應生成C0、CH4、H2等可燃氣體，燃料中的大部分能量轉移到氣體中，這就是氣化過程。生物質燃料可以是以農作物秸桿、用玉米芯、木料、柴草等。生物質氣化技術的用途與城市管道煤氣相同，燃燒穩定、熱效率高，適用于炊事、取暖、鍋爐等，應用前途極其廣闊。生物質氣化過程包括進料、生物質氣化、氣體凈化處理收集等程序。現有技術中各種生物質氣化制取燃氣的技術和裝置存在著諸多問題。
[0005]現有的生物質燃燒設備，是將生物質燃料在燃燒機內充分燃燒，并以高壓高溫的方式將所生成的火焰，強力的向外排出，但由于無有效控制燃料在燃燒過程所產生溫度，致產生的火力沒法穩定的形成，給使用者造成很大的困擾。
[0006]
【發明內容】
:
本發明的目的就是針對現有技術存在的不足而提供一種能夠精確控制反應爐體內溫度的生物質反應爐控制系統。
[0007]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是:
生物質反應爐控制系統，它包括有反應爐體、將原料送進反應爐體內的送料裝置、驅動送料裝置動作的送料電機、攪動反應爐體中原料和排放炭顆粒的攪動及落灰裝置、驅動攪動及落灰裝置動作的攪動電機、向反應爐體中輸入助燃劑的助燃裝置、主控芯片、反應爐溫度傳感器，送料裝置設置在反應爐體頂部，助燃裝置設置在反應爐體上，攪動及落灰裝置設置在反應爐體底部，反應爐溫度傳感器設置在反應爐體內，反應爐溫度傳感器與主控芯片的輸入端電連接，送料電機和攪動電機分別與主控芯片的輸出端電連接。
[0008]所述助燃裝置包括有可調速度的助燃風機、助燃管，助燃管的一端與助燃風機的出風口連通，助燃管的另一端伸入反應爐體`中，助燃風機與主控芯片的輸出端電連接。
[0009]所述送料裝置上設有料斗，料斗中設有料位傳感器，料位傳感器與主控芯片的輸入端電連接。
[0010]所述攪動及落灰裝置底部設有灰桶，灰桶中設有灰位傳感器，灰位傳感器與主控芯片的輸入端電連接，灰桶底部連接有將灰桶中的炭顆粒輸送出去的炭顆粒輸出裝置，炭顆粒輸出裝置通過排灰電機驅動，排灰電機與主控芯片的輸出端電連接。
[0011]本發明還包括有顯示屏，顯示屏與主控芯片的輸出端電連接。
[0012]本發明還包括有按鍵，按鍵與主控芯片的輸入端電連接。
[0013]本發明還包括有爐膛、設置在爐膛上的坩鍋、輸氣管路，反應爐體的可燃氣出口通過輸氣管路與爐膛連通，坩鍋中設有目標溫度傳感器，目標溫度傳感器與主控芯片的輸入端電連接。
[0014]所述爐膛內設有爐膛溫度傳感器，爐膛溫度傳感器與主控芯片的輸入端電連接。
[0015]所述輸氣管路包括有可燃氣管、熱空氣管、混氣管和可調速度的混氣風機，可燃氣管的入口與反應爐體的可燃氣輸出口連通，可燃氣管的出口與混氣管的入口連通，熱空氣管的入口與混氣風機出風口連通，熱空氣管的出口與混氣管的入口連通，混氣管的出口與爐膛連通，混氣風機與主控芯片的輸出端電連接。
[0016]本發明有益效果在于:本發明包括有反應爐體、送料裝置、送料電機、攪動及落灰裝置、攪動電機、助燃裝置、主控芯片、反應爐溫度傳感器，送料裝置設置在反應爐體頂部，助燃裝置設置在反應爐體上，攪動及落灰裝置設置在反應爐體底部，反應爐溫度傳感器設置在反應爐體內，反應爐溫度傳感器與主控芯片的輸入端電連接，送料電機和攪動電機分別與主控芯片的輸出端電連接，形成反應爐體內溫度閉環控制系統，反應爐溫度傳感器實時檢測反應爐體內的溫度并反饋給主控芯片，主控芯片根據反應爐溫度傳感器反饋的溫度信息控制送料電機和攪動電`機的工作狀態以控制反應爐體內的溫度，使反應爐體內的溫度保持在設定的溫度范圍內，能夠精確控制反應爐體內溫度，以達成萃取可燃氣的最佳化。
[0017]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1是本發明的結構示意圖。
[0018]圖2是本發明的控制原理圖。
[0019]【具體實施方式】:
下面結合附圖對本發明作進一步的說明，見圖廣2所示，生物質反應爐控制系統，它包括有反應爐體1、將原料送進反應爐體I內的送料裝置2、驅動送料裝置2動作的送料電機21、攪動反應爐體I中原料和排放炭顆粒的攪動及落灰裝置3、驅動攪動及落灰裝置3動作的攪動電機31、向反應爐體I中輸入助燃劑的助燃裝置4、主控芯片5、反應爐溫度傳感器51，送料裝置2設置在反應爐體I頂部，助燃裝置4設置在反應爐體I上，攪動及落灰裝置3設置在反應爐體I底部，反應爐溫度傳感器51設置在反應爐體I內，反應爐溫度傳感器51與主控芯片5的輸入端電連接，送料電機21和攪動電機31分別與主控芯片5的輸出端電連接。
[0020]送料電機21工作時，驅動送料裝置2工作將常溫的新原料送進反應爐體I內，新原料由于溫度較低，送進反應爐體I內后會使反應爐體I內溫度降低，利用送料電機21控制驅動送料裝置2的下料時間間隔就能控制反應爐體I內溫度，當反應爐體I內溫度較低時則延長下料時間間隔，當反應爐體I內溫度較高時則縮短下料時間間隔。
[0021]攪動電機31工作時，驅動攪動及落灰裝置3工作攪動反應爐體I中原料和排放炭顆粒，使原料燃燒更充分，從而能夠提升反應爐體I內溫度，利用攪動電機31控制攪動及落灰裝置3攪動的時間間隔和攪動速度就能控制反應爐體I內溫度，當反應爐體I內溫度較低時可以縮短攪動時間間隔或加快攪動速度，當反應爐體I內溫度較高時可以延長攪動時間間隔或減慢攪動速度。
[0022]助燃裝置4包括有可調速度的助燃風機41、助燃管42，助燃管42的一端與助燃風機41的出風口連通，助燃管42的另一端伸入反應爐體I中，助燃風機41與主控芯片5的輸出端電連接。通過控制助燃風機41的轉速就能夠調節助燃管42向反應爐體I中輸送空氣的流量，從而控制反應爐體I內溫度，輸送空氣的流量增大時，能夠使得反應爐體I內的燃料燃燒更充分而提升反應爐體I內溫度，反之則降低反應爐體I內溫度。助燃裝置4向反應爐體I中輸送空氣的流量與反應爐體I輸出可燃氣的流量成正比。
[0023]本發明通過主控芯片5、反應爐溫度傳感器51、送料電機21、攪動電機31和助燃風機41組合形成反應爐體I內溫度閉環控制系統，反應爐溫度傳感器51實時檢測反應爐體I內的溫度并反饋給主控芯片5，主控芯片5根據反應爐溫度傳感器51反饋的溫度信息控制送料電機21、攪動電機31和助燃風機41的工作狀態以控制反應爐體I內的溫度，使反應爐體I內的溫度保持在設定的溫度范圍內，能夠精確控制反應爐體I內溫度，反應爐體I內火力穩定，能夠保證在最佳的溫度范圍內制取可燃氣。在本實施方式中，反應爐溫度傳感器51檢測到反應爐體I內的溫度小于590°C時，延長送料裝置2的下料時間間隔；當反應爐體I內的溫度在59(T670°C范圍內時，送料裝置2、攪動及落灰裝置3、助燃裝置4按正常工作；當反應爐體I內的溫度大于670°C時，縮短送料裝置2的下料時間間隔，如強制每20秒進行一次下料動作。
[0024]當反應爐溫度傳感器51檢測到反應爐體I內的溫度超過設定的溫度時，提示警報，并進行自動停機。
[0025]送料裝置2上設有料斗22，料斗22中設有料位傳感器52，料位傳感器52與主控芯片5的輸入端電連接，當料位傳感器52檢測到料斗22沒有原料時，發出警報提醒進行自動化或人工填料動作。
`[0026]攪動及落灰裝置3底部設有灰桶32，灰桶32中設有灰位傳感器53，灰位傳感器53與主控芯片5的輸入端電連接，灰桶32底部連接有將灰桶32中的炭顆粒輸送出去的炭顆粒輸出裝置6，炭顆粒輸出裝置6通過排灰電機61驅動，排灰電機61與主控芯片5的輸出端電連接，當灰位傳感器53檢測到灰桶32中的灰位高于正常值時反饋給主控芯片5，由主控芯片5控制排灰電機61工作驅動炭顆粒輸出裝置6工作，排放出灰桶32內的炭顆粒，能夠自動排放炭顆粒，控制方便。
[0027]本發明還包括有爐膛7、設置在爐膛7上的坩鍋8、輸氣管路9，反應爐體I的可燃氣出口通過輸氣管路9與爐膛7連通，坩鍋8中設有目標溫度傳感器56，目標溫度傳感器56與主控芯片5的輸入端電連接，反應爐體I內制取的可燃氣通過輸氣管路9輸送到爐膛7中燃燒，將坩鍋8中的目標物加熱到所需溫度，目標物可以為水、油或其它物體，目標溫度傳感器56實時檢測坩鍋8中目標物的溫度并反饋給主控芯片5，主控芯片5根據目標溫度傳感器56反饋的溫度信息，可以通過控制反應爐體I的可燃氣輸出流量、輸氣管路9混入空氣的量、爐膛7溫度等來調節控制坩鍋8中目標物的溫度，使目標物的溫度保持在設定在范圍內。[0028]爐膛7內設有爐膛溫度傳感器57，爐膛溫度傳感器57與主控芯片5的輸入端電連接，爐膛溫度傳感器57能夠實時檢測爐膛7內的溫度并反饋給主控芯片5，主控芯片5根據爐膛溫度傳感器57反饋的溫度信息，可以通過控制反應爐體I的可燃氣輸出流量、輸氣管路9混入空氣的量等來調節控制爐膛7溫度，使爐膛7的溫度保持在設定在范圍內。
[0029]輸氣管路9包括有可燃氣管91、熱空氣管92、混氣管93和可調速度的混氣風機94，可燃氣管91的入口與反應爐體I的可燃氣輸出口連通，可燃氣管91的出口與混氣管93的入口連通，熱空氣管92的入口與混氣風機94出風口連通，熱空氣管92的出口與混氣管93的入口連通，混氣管93的出口與爐膛7連通，混氣風機94與主控芯片5的輸出端電連接，混氣風機94、目標溫度傳感器56、爐膛溫度傳感器57與主控芯片5組合形成目標溫度閉環控制系統，通過控制混氣風機94的轉速可調節熱空氣管92的空氣流量而控制可燃氣中混入空氣的量，從而控制爐膛7內溫度，輸送空氣的流量增大時，能夠使得爐膛7內的可燃氣燃燒更充分提升火力而提升爐膛7內溫度，從而也使坩鍋8中的目標物溫度提升，反之則降低爐膛7內溫度和目標物溫度。
[0030]本發明還包括有顯示屏54、按鍵55，顯示屏54與主控芯片5的輸出端電連接，按鍵55與主控芯片5的輸入端電連接，按鍵55能夠用于控制和輸入控制參數。顯示屏54能夠用于:進料、回位、掏灰、清灰等各種動作顯示；反應爐體I內溫度、爐膛7內溫度、目標物溫度等各種溫度顯示；各個電機功率顯示；高溫、無料顯示。本發明還具有安全密碼設置、遠程監控傳輸等功能。
[0031]當然，以上所述僅是本發明的較佳實施例，故凡依本發明專利申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效`變化或修飾，均包括于本發明專利申請范圍內。
【權利要求】
1.生物質反應爐控制系統，其特征在于:包括有反應爐體(1)、將原料送進反應爐體(1)內的送料裝置(2)、驅動送料裝置(2)動作的送料電機(21)、攪動反應爐體(1)中原料和排放炭顆粒的攪動及落灰裝置(3)、驅動攪動及落灰裝置(3)動作的攪動電機(31)、向反應爐體(1)中輸入助燃劑的助燃裝置(4)、主控芯片(5)、反應爐溫度傳感器(51)，送料裝置(2)設置在反應爐體(1)頂部，助燃裝置(4)設置在反應爐體(1)上，攪動及落灰裝置(3)設置在反應爐體(1)底部，反應爐溫度傳感器(51)設置在反應爐體(1)內，反應爐溫度傳感器(51)與主控芯片(5)的輸入端電連接，送料電機(21)和攪動電機(31)分別與主控芯片(5)的輸出端電連接。
2.根據權利要求1所述的生物質反應爐控制系統，其特征在于:所述助燃裝置(4)包括有可調速度的助燃風機(41)、助燃管(42)，助燃管(42)的一端與助燃風機(41)的出風口連通，助燃管(42)的另一端伸入反應爐體(1)中，助燃風機(41)與主控芯片(5)的輸出端電連接。
3.根據權利要求1所述的生物質反應爐控制系統，其特征在于:所述送料裝置(2)上設有料斗(22 )，料斗(22 )中設有料位傳感器(52 )，料位傳感器(52 )與主控芯片(5 )的輸入端電連接。
4.根據權利要求1所述的生物質反應爐控制系統，其特征在于:所述攪動及落灰裝置(3 )底部設有灰桶(32 )，灰桶(32 )中設有灰位傳感器(53 )，灰位傳感器(53 )與主控芯片(5 )的輸入端電連接，灰桶(32)底部連接有將灰桶(32)中的炭顆粒輸送出去的炭顆粒輸出裝置(6 ),炭顆粒輸出裝置(6 )通過排灰電機(61)驅動,排灰電機(61)與主控芯片(5 )的輸出端電連接。
5.根據權利要求1所述的生物質反應爐控制系統，其特征在于:還包括有顯示屏(54)，顯示屏(54)與主控芯片(5)的輸出端電連接。
6.根據權利要求1所述的生物質反應爐控制系統，其特征在于:還包括有按鍵(55)，按鍵(55)與主控芯片(5)的輸入端電連接。
7.根據權利要求1飛任意一項所述的生物質反應爐控制系統，其特征在于:還包括有爐膛(7)、設置在爐膛(7)上的坩鍋(8)、輸氣管路(9)，反應爐體(1)的可燃氣出口通過輸氣管路(9)與爐膛(7)連通，坩鍋(8)中設有目標溫度傳感器(56)，目標溫度傳感器(56)與主控芯片(5)的輸入端電連接。
8.根據權利要求7所述的生物質反應爐控制系統，其特征在于:所述爐膛(7)內設有爐膛溫度傳感器(57)，爐膛溫度傳感器(57)與主控芯片(5)的輸入端電連接。
9.根據權利要求7所述的生物質反應爐控制系統，其特征在于:所述輸氣管路(9)包括有可燃氣管(91)、熱空氣管(92)、混氣管(93)和可調速度的混氣風機(94)，可燃氣管(91)的入口與反應爐體(1)的可燃氣輸出口連通， 可燃氣管(91)的出口與混氣管(93)的入口連通，熱空氣管(92)的入口與混氣風機(94)出風口連通，熱空氣管(92)的出口與混氣管(93)的入口連通，混氣管(93)的出口與爐膛(7)連通，混氣風機(94)與主控芯片(5)的輸出端電連接。
【文檔編號】C10J3/48GK103805286SQ201410011675
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月10日 優先權日:2014年1月10日
【發明者】黃龍輝, 黃龍元 申請人:黃龍輝