生物质颗粒燃料的生产工艺及成套设备制造技术

本发明专利技术公开了一种生物质颗粒燃料的生产工艺及成套设备，所述生产工艺包括以下步骤：1）破碎：将生物质原料破碎至200mm以下；2）调质熟化：将破碎后的生物质进行螺旋式的搅拌、加压挤压、相互摩擦搓揉粉碎、以及机械粉碎，生物质的粒度和柔韧性得到提高，在此过程中生物质同时被自然地升温，其内部的结合水和焦油之类的活性有机物被挤压出来，成为天然的粘合剂；3）干燥搅拌：将调质熟化后的生物质原料进行搅拌、干燥，使其含水量控制在15%-25%；4）挤压成型：获得粒度20mm以下的生物质颗粒燃料；5）风冷干燥：将生物质颗粒燃料的含水量控制在10%以下。本发明专利技术具有生产的连续性好、生物质原料适应范围广、能耗较低、容易成型、生产效率高的优点，且成型后颗粒的体积较小，便于运输和储存。?

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生物质颗粒燃料的生产工艺及成套设备。
技术介绍
能源问题是影响社会经济发展的决定性因素之一，解决能源问题就解决了经济发 展的动力问题，我国的常规能源供应紧张已严重影响了社会经济的快速发展，而且化石能 源大规模的集中使用，释放出大量二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等物质，给人类的生存环 境造成了危害，为此世界各国均大力加强可再生能源技术的开发研究。生物质作为第四大 能源资源，在可再生能源中占有重要地位，开发生物质能既可以补充常规能源的短缺，也具 有重大的环境效益，同其他生物质能源技术相比较，生物质颗粒燃料技术更容易实现大规 模生产和使用，使用生物质颗粒燃料的方便程度可与燃气、燃油等能源媲美，利用生物质致 密成型设备生产颗粒燃料项目符合国家产业政策，具有较好的经济效益和社会效益。目前普遍采用的生物质颗粒燃料的生产工艺，包括以下步骤1)烘干以减少原 料中的水分，便于破碎；2)破碎通过多次破碎将生物质原料破碎至IOmm以下；3)添加粘 合剂提高其粘附性，便于造粒；4)干燥搅拌将原料进行搅拌、干燥、混合均勻，使其含水 量控制在1 左右；5)挤压成型获得粒度8-20mm的生物质颗粒燃料；6)风冷干燥将 生物质颗粒燃料；相应使用的生产成套设备，包括依次排列的烘干机、两台以上的生物质破 碎机、烟气干燥搅拌机、成型挤压机、风冷干燥机，相邻两机器之间均设有皮带送料机，一热 风炉通过风管分别与烟气干燥搅拌机和风冷干燥机的进料端相连，烟气干燥搅拌机和风冷 干燥机的出料端均通过抽湿风管与风机相连，在烟气干燥搅拌机进料口上方还设有送料装 置，以添加粘合剂。使用时，由于生物质原料的范围广泛，包括秸秆、玉米杆、树枝、树皮、木质颗粒等， 其自然的尺寸、柔韧性均有一定的差别，对其中柔韧性较好的秸秆等，须烘干并经多次破碎 才能将其粒度控制在IOmm以下，使用设备较多，导致能耗较高、生产效率较低；同时还需添 加具有粘附性的生物质原料，并使其搅拌混合均勻，导致工艺较为繁琐，成型较为困难，且 成型后颗粒的密度偏小，体积较大，不便于运输和储存。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述不足，提供一种生物质颗粒燃料的生 产工艺及成套设备，它具有生产的连续性好、生物质原料适应范围广的优点，也适应高含水 秸秆物料，可将生物质颗粒燃料的含水量控制在10%以下，前处理至成型工艺更为简便，能 耗较低、容易成型、生产效率高的优点，且成型后颗粒的密度大、体积小，便于运输和储存。为达到上述目的，本专利技术的生物质颗粒燃料的生产工艺，其特征在于包括以下步 骤1)破碎将生物质原料破碎至200mm以下；2)调质熟化将破碎后的生物质进行螺旋 式的搅拌、加压挤压、相互摩擦搓揉粉碎、以及机械粉碎，生物质的粒度和柔韧性得到提高， 在此过程中生物质同时被自然地升温，其内部的结合水和焦油之类的活性有机物被挤压出来，成为天然的粘合剂，此时的含水量约在25%-35% ；3)干燥搅拌将调质熟化后的生物质 原料进行搅拌、干燥，使其含水量控制在15%_25% ； 4)挤压成型获得粒度20mm以下的生 物质颗粒燃料；5)风冷干燥将生物质颗粒燃料的含水量控制在10%以下。上述生产工艺由于在调质熟化工序中具有优良的粉碎效果，因此即使对柔韧性较 好的秸秆等原料也无需进行预烘干工序，且破碎的粒度要求也大为降低，无需多次破碎，大 大降低了能耗；且调质熟化时将生物质进行螺旋式的搅拌、加压挤压、相互摩擦搓揉粉碎、 以及机械粉碎，使得生物质的粒度和柔韧性得到提高，便于后续的成型、获得更为紧密的颗 粒，在此过程中生物质同时被自然地升温，其内部的结合水和焦油之类的活性有机物被挤 压出来，成为天然的粘合剂，并自然的混合均勻，无需再添加粘合剂，工艺更为简便。作为上述生产工艺的进一步改进，在调质熟化前还进行除尘通过负压将原料中 的轻质粉尘吸出，防止其外溢，从而保证清洁生产；除尘的同时也将生物质中的无机粉尘去 除，以保证和提高生物质颗粒的热值。作为上述生产工艺的进一步改进，在调质熟化后还添加辅料将适量的煤粉加入 到生物质原料中；若原料中含有的低热值生物质较多，添加煤粉可保证颗粒的热值。作为上述生产工艺的进一步改进，在干燥搅拌后还对原料进行除铁器通过磁铁 吸附，去除原料中的铁质颗粒；可保护挤压成型设备的安全运行。本专利技术的生物质颗粒燃料的生产成套设备，包括依次排列的生物质破碎机、烟气 干燥搅拌机、成型挤压机、风冷干燥机，一热风炉通过风管分别与烟气干燥搅拌机和风冷干 燥机的进料端相连，烟气干燥搅拌机和风冷干燥机的出料端分别通过风管与风机相连，其 特征在于在生物质破碎机与烟气干燥搅拌机之间还设有调质熟化机，在依次排列的相邻两 机器之间均设有皮带送料机，所述调质熟化机包括底座、固定于底座上的电机、轴承座和机 壳，一传动轴通过轴承装于轴承座上，传动轴的一端通过传动装置与电机相连，其另一端与 设于机壳内的主轴固联；在机壳的前端设有进料通槽，机壳的末端设有逐渐收缩的锥段，在 进料通槽下方及后方的机壳内壁固设有数根轴向的方形的磨条，主轴上固设有带锯齿的螺 旋叶片，位于锥段内的螺旋叶片其螺距逐渐减小，磨条的棱边设有刃口，在机壳末端的排料 孔外设有紧贴机壳的孔板，孔板上设有前端为刃口的数个成型孔；在通槽的两侧设有与主 轴同向的两根送料轴，送料轴上均固设有数根拨料杆，两根送料轴通过送料传动装置与一 送料电机相连。上述传动装置包括皮带轮传动机构、减速器和联轴器，电机和减速器的输入轴通 过皮带轮传动机构相连，减速器的输出轴和传动轴通过联轴器相连。上述送料传动装置包括减速器、链轮链条机构，该减速器的输入轴和输出轴分别 与送料电机和链轮链条机构的主动链轮相连，链轮链条机构的两从动链轮分别装于两根送 料轴的端部。使用时，物料依次通过生物质破碎机、调质熟化机、烟气干燥搅拌机、成型挤压机、 风冷干燥机，分别进行破碎、调质熟化、干燥搅拌、挤压成型、风冷干燥工序，皮带送料机可 实现物料在相邻两机器之间的自动传送，通过调质熟化机使得物料的粒度满足要求，同时 获得优良的成型性能，所使用的设备较少，具有能耗较低、容易成型、生产效率高的优点。作为上述生产成套设备的进一步改进，在机壳的末端固设有安装座和滑座，孔板 装于滑座的滑槽中，一丝杆-螺母副的丝杆和螺母分别装于安装座和孔板上；转动丝杆，可调整孔板的位置，也便于更换。作为上述生产成套设备的进一步改进，在生物质破碎机与调质熟化机之间的皮带 送料机上还设有收集仓，一旋风除尘器通过管路与收集仓相连；可对物料进行除尘。作为上述生产成套设备的进一步改进，在烟气干燥搅拌机与成型挤压机之间的皮 带送料机上方通过支架还设有磁铁；可除去物料中的铁器。综上所述，本专利技术具有生产的连续性好、生物质原料适应范围广的优点，也适应高 含水秸秆物料，可将生物质颗粒燃料的含水量控制在10%以下，前处理至成型工艺更为简 便，能耗较低、容易成型、生产效率高的优点，且成型后颗粒的密度大、体积小，便于运输和 储存。附图说明图1为本专利技术生物质颗粒燃料的生产成套设备的结构简图。图2为调质熟化机的主视图。图3为图2的左视图。图4为图2的A-A剖视图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术的生物质颗粒燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质颗粒燃料的生产工艺，其特征在于包括以下步骤：１）破碎：将生物质原料破碎至２００ｍｍ以下；２）调质熟化：将破碎后的生物质进行螺旋式的搅拌、加压挤压、相互摩擦搓揉粉碎、以及机械粉碎，生物质的粒度和柔韧性得到提高，在此过程中生物质同时被自然地升温，其内部的结合水和焦油之类的活性有机物被挤压出来，成为天然的粘合剂；３）干燥搅拌：将调质熟化后的生物质原料进行搅拌、干燥，使其含水量控制在１５％－２５％；４）挤压成型：获得粒度２０ｍｍ以下的生物质颗粒燃料；５）风冷干燥：将生物质颗粒燃料的含水量控制在１０％以下。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷建国，
申请(专利权)人：四川雷鸣生物环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：51