一种生物质热能配合太阳热能的发电系统的制作方法

本实用新型及一种发电系统，特别是指一种首先利用太阳能进行加热，而后由生物质气化炉所产生的生物质气体做为燃料进行再加热后所产生的水蒸气进行发电的发电系统。

背景技术：

众所周知，生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。其包括植物、动物和微生物。广义概念：生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。狭义概念：生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。其特点主要为：可再生性，低污染性以及广泛分布性。

生物质包括植物通过光合作用生成的有机物（如植物、动物及其排泄物）、垃圾及有机废水等几大类。生物质的能源来源于太阳，所以生物质能是太阳能的一种。生物质是是太阳能最主要的吸收器和储存器，生物质通过光合作用能够把太阳能积聚起来，储存于有机物中。生物质是地球上最广泛存在的物质，它包括所有动物、植物和微生物以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多有机质。各种生物质都具有一定能量。以生物质为载体、由生物质产生的能量便是生物质能。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，直接或间接来源于植物的光合作用。

生物质有上述诸多的特点但是受限于目前生物质处理设备技术的落后大量的生物质原料往往被丢弃或者通过简单燃烧的方法而被浪费掉，比如，目前多数的农业秸秆都是通过简单燃烧的方式处理掉的，这种处理方式不但浪费资源同时会对环境产生很大的危害。而目前出现的一些生物质处理设备多存在着生产效率不高、处理方式落后、热效率转换率低等诸多缺点。

技术实现要素：

本实用新型提供一种生物质热能配合太阳热能的发电系统，其首先利用太阳能进行加热，而后由生物质气化炉所产生的生物质气体做为燃料进行再加热后所产生的水蒸气进行发电，本实用新型的技术能够有效处理生物质废物，而此就是为本实用新型的主要目的。

本实用新型所采用的技术方案为：一种生物质热能配合太阳热能的发电系统，其包括生物质气化单元、太阳能应用单元以及发电单元，其中，生物质气化单元包括生物质气化炉。

该生物质气化炉包括炉体、加热燃烧系统、进料系统以及尾气循环系统，其中，该炉体具有一燃烧内腔，该加热燃烧系统设置在该燃烧内腔中，该进料系统设置在该炉体顶部，该尾气循环系统连接在该炉体与该进料系统之间，该生物质气化炉在工作的时候，生物质原料首先投入到该进料系统中，而后通过该进料系统进入到该燃烧内腔中，该生物质原料在该燃烧内腔中被该加热燃烧系统加热进行欠氧燃烧之后该生物质原料被气化为生物质气体，最后，该生物质气体从该炉体中排出进行存储或者被直接燃烧利用。

该加热燃烧系统包括炉排以及内部气流循环管单元，其中，该炉排架设在该燃烧内腔底部，该炉排包括若干加热管，若干该加热管相互平行排列，在任意两个该加热管之间形成一下落口，每一个该加热管上都套设有隔离套管，该炉排还包括翻料刮炭系统，该翻料刮炭系统包括驱动部分以及动作头部分，该动作头部分与该驱动部分相连接，该驱动部分驱动该动作头部分进行动作，该动作头部分包括若干翻料动作架，每一个该翻料动作架底部都连接有刮炭环，该刮炭环一一对应的套设在该隔离套管上，并且该刮炭环能够沿着该隔离套管的方向进行往复刮炭动作。

每一个该翻料动作架都包括直立翻料架以及横向翻料体，其中，该刮炭环连接在该直立翻料架底部，该横向翻料体连接在任意两个该刮炭环之间，并且，该横向翻料体一一对应的设置在该下落口中，本实用新型的该炉排集除炭与翻料的功能于一体，现有技术的炉排仅仅包括若干加热管，其缺点非常明显，这样的加热管在工作一段时间之后其表面必然会产生大量积炭，如果不处理积炭必然会出现加热效率降低等诸多问题，而要处理积炭必须要进行停炉，这样严重影响生产效率，另外现有技术中的生物质原料都是堆积在加热管上方燃烧的，而这种燃烧方式不但不能够使燃烧完全充分同时燃烧尾渣往往也被堆积在加热管上方，进而发生排渣不方便，燃烧效率降低等诸多问题，本实用新型的该炉排集除炭与翻料的功能于一体能够完全避免上述问题的发生，具体描述如下。

本实用新型在工作的时候，该生物质原料进入到该燃烧内腔中，并堆砌在若干该加热管上方进行欠氧燃烧，与此同时，该翻料刮炭系统在间隔额定时间后动作一次，当该翻料刮炭系统动作的时候，该刮炭环沿着该隔离套管的方向进行往复刮炭动作以即时清除该隔离套管上的积炭，与此同步，该翻料动作架与该刮炭环同步动作，并借助该直立翻料架在该加热管上方进行翻料动作，使该加热管上方的该生物质原料能够被翻动使该生物质原料能够与空气充分接触进行充分燃烧，另外也能够使完成燃烧的以及不能够被燃烧的尾渣下落到该下落口中，同时，该横向翻料体与该直立翻料架同步运动，并通过该横向翻料体搅动该下落口中的尾渣进一步下落到该燃烧内腔底部，以进行尾渣的移除。

在具体实施的时候，该驱动部分包括驱动器以及动作杆，该动作杆连接在该驱动器与该动作头部分之间，该动作杆的外表面上凸设有若干凸刺，借助该凸刺能够使该翻料刮炭系统所进行的翻料动作进行的更为彻底，在具体实的时候，该驱动器可以为马达、汽缸等，在具体实的时候，该刮炭环包括外环体以及若干内环块，其中，该外环体连接在该翻料动作架上，该外环体与每一个该内环块之间都设置有弹簧，该弹簧将该内环块压设在该隔离套管表面进行除炭动作。

该内部气流循环管单元设置在该燃烧内腔中并且位于该炉排上方，该燃烧内腔包括生物质燃烧腔以及气体腔，其中，该生物质燃烧腔位于该炉体下方，该气体腔位于该炉体上方，该生物质原料堆砌在该生物质燃烧腔中进行燃烧，该内部气流循环管单元包括若干循环管，每一个该循环管都包括进气口以及出气口，该进气口以及该出气口分别设置在该循环管的上下两端，同时，该进气口处于该生物质燃烧腔中，而该出气口处于该气体腔中，在工作的时候，由于该生物质原料堆砌在该生物质燃烧腔中进行燃烧，所以该生物质燃烧腔的温度高于该气体腔中的温度，又因为该进气口处于该生物质燃烧腔中，而该出气口是处于该气体腔中的，所以能够形成烟囱效应，由该循环管将该生物质燃烧腔中的气体不断抽吸到该气体腔中，此刻，该气体腔的气体压力增大使该气体腔中的气体在该燃烧内腔中由该气体腔向该生物质燃烧腔方向流动，如此循环往复，以提高该燃烧内腔中气体循环效率，提高燃烧效率。

该循环管是插设在该炉排上方的该生物质原料中的，同时，该进气口是位于该生物质原料中的，所以，该生物质原料中形成的生物质气体能够通过该循环管由该生物质燃烧腔进入到该气体腔中。

在具体实施的时候，该进气口以及该出气口都设置在该循环管侧管壁上，该循环管的上下两端头完全封闭，该进气口为倾斜孔，该倾斜孔具有入口以及出口，该入口设置在该循环管的外表面上，该出口设置在该循环管的内表面上，该出口的位置比该入口的位置高，另外，在该循环管的侧管壁上凸设有若干挡片，每一个该挡片都对应设置在一个该出气口的上方，该挡片首先能够防止该生物质原料堵塞该出气口，同时，在投料的时候，在该生物质原料自上而下投入到该燃烧内腔中的时候，能够借助该挡片将该生物质原料打散以使燃烧更为充分，在具体实施的时候，该进气口的内表面为螺旋状内面，其首先能够防止该生物质原料堵塞该进气口，另外，其还能够提升气体在该进气口中的流速。

该进料系统包括进料箱、第一动作门、第二动作门以及抽气管，其中，该进料箱包括入料口、出料口以及料腔，该入料口以及该出料口分别设置在该料腔的上下两端，该料腔与该燃烧内腔相连通并位于该燃烧内腔的正上方，该第一动作门设置在该入料口处，该第二动作门设置在该出料口处，该抽气管连接在该进料箱的侧壁上，该抽气管上设置有抽风机，现有技术中的生物质燃烧炉其进料部分都为敞开式结构设计，当进料部分打开进行投料动作的时候，其燃烧炉内腔直接与外部环境连通，此刻，燃烧炉内腔中残余的生物质气体会直接泄露到环境中，进而造成大气污染，而借助本实用新型的该进料系统能够实现尾气零排放，从而杜绝出现污染大气的情况，具体描述如下。

该进料系统在工作的时候按照如下步骤进行。

首先，该第一动作门打开使该料腔与外部环境连通，此时，操作者将该生物质原料通过该入料口置入到该料腔中，此刻，该生物质原料放置在该第二动作门上方，而后，该第一动作门关闭使该料腔与外部环境隔离，该抽风机动作进行抽气使该料腔中的气压值达到额定值，以此控制该燃烧内腔中的空气含量，使该燃烧内腔中的欠氧燃烧能够在预定条件下进行，而后，该第二动作门打开使该料腔与该燃烧内腔连通，此时，该生物质原料由该出料口落入到该燃烧内腔中，与此同时，该燃烧内腔中的生物质气体会通过该出料口进入到该料腔中，此刻，关闭该第二动作门使该料腔与该燃烧内腔隔离，该抽风机动作进行抽气使生物质气体通过该尾气循环系统重新进入到该燃烧内腔中，之后，再打开该第一动作门再次进行投料动作，如此循环往复，在保证该燃烧内腔中的欠氧燃烧能够在预定条件下进行的同时能够保证尾气零排放，从而杜绝对大气的污染。

在具体实施的时候，该进料箱上设置有门槽，该第一动作门以及该第二动作门分别活动插设在该门槽中，通过此种结构能够达到较好的密封效果，该第一动作门以及该第二动作门尾部分别通过连接杆与驱动电机相连接。

该尾气循环系统为循环管，该循环管包括抽气管连接管、燃烧腔连接管、气体腔连接管以及主管，其中，该抽气管连接管连接在该主管与该抽气管之间，该燃烧腔连接管连接在该主管与该生物质燃烧腔之间，该气体腔连接管连接在该主管与该气体腔之间，该进料箱中的气体以及该生物质燃烧腔中的气体能够通过该循环管排入该气体腔中，以达到尾气循环的作用。

该生物质气化炉所产生的生物质气体进入到燃气锅炉中对该燃气锅炉中的水进行加热汽化并产生水蒸气，该水蒸气首先进入到蒸汽箱中，而后进入该发电单元中由该发电单元进行发电，该发电单元为空气能螺旋发电机组，该太阳能应用单元与该燃气锅炉相连接，水箱中的水首先进入到该太阳能应用单元中进行预加热，而后经过预加热的水流入到该燃气锅炉中，由该生物质气化炉所产生的生物质气体进行再次加热并产生水蒸气。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的该炉排集除炭与翻料的功能于一体，现有技术的炉排仅仅包括若干加热管，其缺点非常明显，这样的加热管在工作一段时间之后其表面必然会产生大量积炭，如果不处理积炭必然会出现加热效率降低等诸多问题，而要处理积炭必须要进行停炉，这样严重影响生产效率，另外现有技术中的生物质原料都是堆积在加热管上方燃烧的，而这种燃烧方式不但不能够使燃烧完全充分同时燃烧尾渣往往也被堆积在加热管上方，进而发生排渣不方便，燃烧效率降低等诸多问题，本实用新型的该炉排集除炭与翻料的功能于一体能够完全避免上述问题的发生。

另外本实用新型在工作的时候，由于该生物质原料堆砌在该生物质燃烧腔中进行燃烧，所以该生物质燃烧腔的温度高于该气体腔中的温度，又因为该进气口处于该生物质燃烧腔中，而该出气口是处于该气体腔中的，所以能够形成烟囱效应，由该循环管将该生物质燃烧腔中的气体不断抽吸到该气体腔中，此刻，该气体腔的气体压力增大使该气体腔中的气体在该燃烧内腔中由该气体腔向该生物质燃烧腔方向流动，如此循环往复，以提高该燃烧内腔中气体循环效率，提高燃烧效率。

值得注意的是现有技术中的生物质燃烧炉其进料部分都为敞开式结构设计，当进料部分打开进行投料动作的时候，其燃烧炉内腔直接与外部环境连通，此刻，燃烧炉内腔中残余的生物质气体会直接泄露到环境中，进而造成大气污染，而借助本实用新型的该进料系统能够实现尾气无泄露零排放。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图。

图2为本实用新型生物质气化炉的结构示意图。

图3为本实用新型生物质气化炉的立体分解结构示意图。

图4为本实用新型翻料刮炭系统的结构示意图。

图5为本实用新型循环管的结构示意图。

具体实施方式

如图1至5所示，一种生物质热能配合太阳热能的发电系统，其包括生物质气化单元1、太阳能应用单元2以及发电单元3，其中，生物质气化单元1包括生物质气化炉100。

该生物质气化炉100包括炉体10、加热燃烧系统20、进料系统30以及尾气循环系统40，其中，该炉体10具有一燃烧内腔11。

该加热燃烧系统20设置在该燃烧内腔11中，该进料系统30设置在该炉体10顶部，该尾气循环系统40连接在该炉体10与该进料系统30之间。

该生物质气化炉100在工作的时候，生物质原料A首先投入到该进料系统30中，而后通过该进料系统30进入到该燃烧内腔11中，该生物质原料A在该燃烧内腔11中被该加热燃烧系统20加热进行欠氧燃烧之后该生物质原料A被气化为生物质气体，最后，该生物质气体从该炉体10中排出进行存储或者被直接燃烧利用。

该加热燃烧系统20包括炉排50以及内部气流循环管单元60，其中，该炉排50架设在该燃烧内腔11底部。

该炉排50包括若干加热管51，若干该加热管51相互平行排列，在任意两个该加热管51之间形成一下落口52。

每一个该加热管51上都套设有隔离套管53。

该炉排50还包括翻料刮炭系统54。

该翻料刮炭系统54包括驱动部分55以及动作头部分56。

该动作头部分56与该驱动部分55相连接，该驱动部分55驱动该动作头部分56进行动作。

该动作头部分56包括若干翻料动作架57，每一个该翻料动作架57底部都连接有刮炭环58。

该刮炭环58一一对应的套设在该隔离套管53上，并且该刮炭环58能够沿着该隔离套管53的方向进行往复刮炭动作。

每一个该翻料动作架57都包括直立翻料架571以及横向翻料体572。

其中，该刮炭环58连接在该直立翻料架571底部，该横向翻料体572连接在任意两个该刮炭环58之间，并且，该横向翻料体572一一对应的设置在该下落口52中。

本实用新型的该炉排50集除炭与翻料的功能于一体，现有技术的炉排仅仅包括若干加热管，其缺点非常明显，这样的加热管在工作一段时间之后其表面必然会产生大量积炭，如果不处理积炭必然会出现加热效率降低等诸多问题，而要处理积炭必须要进行停炉，这样严重影响生产效率，另外现有技术中的生物质原料都是堆积在加热管上方燃烧的，而这种燃烧方式不但不能够使燃烧完全充分同时燃烧尾渣往往也被堆积在加热管上方，进而发生排渣不方便，燃烧效率降低等诸多问题，本实用新型的该炉排50集除炭与翻料的功能于一体能够完全避免上述问题的发生，具体描述如下。

本实用新型在工作的时候，该生物质原料A进入到该燃烧内腔11中，并堆砌在若干该加热管51上方进行欠氧燃烧，与此同时，该翻料刮炭系统54在间隔额定时间后动作一次，当该翻料刮炭系统54动作的时候，该刮炭环58沿着该隔离套管53的方向进行往复刮炭动作以即时清除该隔离套管53上的积炭，与此同步，该翻料动作架57与该刮炭环58同步动作，并借助该直立翻料架571在该加热管51上方进行翻料动作，使该加热管51上方的该生物质原料A能够被翻动使该生物质原料A能够与空气充分接触进行充分燃烧，另外也能够使完成燃烧的以及不能够被燃烧的尾渣下落到该下落口52中，同时，该横向翻料体572与该直立翻料架571同步运动，并通过该横向翻料体572搅动该下落口52中的尾渣进一步下落到该燃烧内腔11底部，以进行尾渣的移除。

在具体实的时候，该驱动部分55包括驱动器551以及动作杆552，该动作杆552连接在该驱动器551与该动作头部分56之间。

该动作杆552的外表面上凸设有若干凸刺，借助该凸刺能够使该翻料刮炭系统54所进行的翻料动作进行的更为彻底。

在具体实的时候，该驱动器551可以为马达、汽缸等。

在具体实的时候，该刮炭环58包括外环体581以及若干内环块582，其中，该外环体581连接在该翻料动作架57上，该外环体581与每一个该内环块582之间都设置有弹簧583，该弹簧583将该内环块582压设在该隔离套管53表面进行除炭动作。

该内部气流循环管单元60设置在该燃烧内腔11中并且位于该炉排50上方。

该燃烧内腔11包括生物质燃烧腔111以及气体腔112，其中，该生物质燃烧腔111位于该炉体10下方，该气体腔112位于该炉体10上方。

该生物质原料A堆砌在该生物质燃烧腔111中进行燃烧。

该内部气流循环管单元60包括若干循环管61。

每一个该循环管61都包括进气口62以及出气口63，该进气口62以及该出气口63分别设置在该循环管61的上下两端。同时，该进气口62处于该生物质燃烧腔111中，而该出气口63处于该气体腔112中。

在工作的时候，由于该生物质原料A堆砌在该生物质燃烧腔111中进行燃烧，所以该生物质燃烧腔111的温度高于该气体腔112中的温度，又因为该进气口62处于该生物质燃烧腔111中，而该出气口63是处于该气体腔112中的，所以能够形成烟囱效应，由该循环管61将该生物质燃烧腔111中的气体不断抽吸到该气体腔112中，此刻，该气体腔112的气体压力增大使该气体腔112中的气体在该燃烧内腔11中由该气体腔112向该生物质燃烧腔111方向流动，如此循环往复，以提高该燃烧内腔11中气体循环效率，提高燃烧效率。

该循环管61是插设在该炉排50上方的该生物质原料A中的，同时，该进气口62是位于该生物质原料A中的，所以，该生物质原料A中形成的生物质气体能够通过该循环管61由该生物质燃烧腔111进入到该气体腔112中。

在具体实施的时候，该进气口62以及该出气口63都设置在该循环管61侧管壁上，该循环管61的上下两端头完全封闭。

该进气口62为倾斜孔，该倾斜孔具有入口以及出口，该入口设置在该循环管61的外表面上，该出口设置在该循环管61的内表面上。该出口的位置比该入口的位置高，另外，在该循环管61的侧管壁上凸设有若干挡片64，每一个该挡片64都对应设置在一个该出气口63的上方。

该挡片64首先能够防止该生物质原料A堵塞该出气口63，同时，在投料的时候，在该生物质原料A自上而下投入到该燃烧内腔11中的时候，能够借助该挡片64将该生物质原料A打散以使燃烧更为充分。

在具体实施的时候，该进气口62的内表面为螺旋状内面，其首先能够防止该生物质原料A堵塞该进气口62，另外，其还能够提升气体在该进气口62中的流速。

另外，在该循环管61的侧管壁上开设有侧壁槽65，当该进气口62以及该出气口63发生堵塞情况的时候，由该侧壁槽65进行进气以及出气的动作从而降低整体产品的故障率。

该进料系统30包括进料箱31、第一动作门32、第二动作门33以及抽气管34，其中，该进料箱31包括入料口311、出料口312以及料腔313。

该入料口311以及该出料口312分别设置在该料腔313的上下两端。

该料腔313与该燃烧内腔11相连通并位于该燃烧内腔11的正上方。

该第一动作门32设置在该入料口311处，该第二动作门33设置在该出料口312处。

该抽气管34连接在该进料箱31的侧壁上，该抽气管34上设置有抽风机341。

现有技术中的生物质燃烧炉其进料部分都为敞开式结构设计，当进料部分打开进行投料动作的时候，其燃烧炉内腔直接与外部环境连通，此刻，燃烧炉内腔中残余的生物质气体会直接泄露到环境中，进而造成大气污染，而借助本实用新型的该进料系统30能够实现尾气零排放，从而杜绝出现污染大气的情况，具体描述如下。

该进料系统30在工作的时候按照如下步骤进行，首先，该第一动作门32打开使该料腔313与外部环境连通，此时，操作者将该生物质原料A通过该入料口311置入到该料腔313中，此刻，该生物质原料A放置在该第二动作门33上方，而后，该第一动作门32关闭使该料腔313与外部环境隔离，该抽风机341动作进行抽气使该料腔313中的气压值达到额定值，以此控制该燃烧内腔11中的空气含量，使该燃烧内腔11中的欠氧燃烧能够在预定条件下进行。

而后，该第二动作门33打开使该料腔313与该燃烧内腔11连通，此时，该生物质原料A由该出料口312落入到该燃烧内腔11中，与此同时，该燃烧内腔11中的生物质气体会通过该出料口312进入到该料腔313中。

此刻，关闭该第二动作门33使该料腔313与该燃烧内腔11隔离，该抽风机341动作进行抽气使生物质气体通过该尾气循环系统40重新进入到该燃烧内腔11中。

之后，再打开该第一动作门32再次进行投料动作，如此循环往复，在保证该燃烧内腔11中的欠氧燃烧能够在预定条件下进行的同时能够保证尾气零排放，从而杜绝对大气的污染。

在具体实施的时候，该进料箱31上设置有门槽35，该第一动作门32以及该第二动作门33分别活动插设在该门槽35中，通过此种结构能够达到较好的密封效果。

该第一动作门32以及该第二动作门33尾部分别通过连接杆与驱动电机36相连接。

该尾气循环系统40为循环管41。

该循环管41包括抽气管连接管411、燃烧腔连接管412、气体腔连接管413以及主管414。其中，该抽气管连接管411连接在该主管414与该抽气管34之间。

该燃烧腔连接管412连接在该主管414与该生物质燃烧腔111之间。

该气体腔连接管413连接在该主管414与该气体腔112之间。

该进料箱31中的气体以及该生物质燃烧腔111中的气体能够通过该循环管41排入该气体腔112中，以达到尾气循环的作用。

该生物质气化炉100所产生的生物质气体进入到燃气锅炉4中对该燃气锅炉4中的水进行加热汽化并产生水蒸气。

该水蒸气首先进入到蒸汽箱5中，而后进入该发电单元3中由该发电单元3进行发电。该发电单元3为空气能螺旋发电机组。

该太阳能应用单元2与该燃气锅炉4相连接，水箱6中的水首先进入到该太阳能应用单元2中进行预加热，而后经过预加热的水流入到该燃气锅炉4中，由该生物质气化炉100所产生的生物质气体进行再次加热并产生水蒸气。