本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)顆粒燃料的生產(chǎn)工藝流程及成套設(shè)備，富通新能源生產(chǎn)銷售的木屑顆粒機(jī)、秸稈顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料如下所示：
二、本文背景技術(shù)能源問題是影響社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的決定性因素之一，解決能源問題就解決了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力問題，我國的常規(guī)能源供應(yīng)緊張己嚴(yán)重影響了社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，而且化石能源大規(guī)模的集中使用，釋放出大量二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等物質(zhì)，給人類的生存環(huán)境造成了危害，為此世界各國均大力加強(qiáng)可再生能源技術(shù)的開發(fā)研究。生物質(zhì)作為第四大能源資源，在可再生能源中占有重要地位，開發(fā)生物質(zhì)能既可以補(bǔ)充常規(guī)能源的短缺，也具有重大的環(huán)境效益，同其他生物質(zhì)能源技術(shù)相比較，生物質(zhì)顆粒燃料技術(shù)更容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和使用，使用生物質(zhì)顆粒燃料的方便程度可與燃?xì)狻⑷加偷饶茉存敲溃蒙镔|(zhì)致密成型設(shè)備生產(chǎn)顆粒燃料項(xiàng)目符合國家產(chǎn)業(yè)政策，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。目前普遍采用的生物質(zhì)顆粒燃料的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：1)烘干：以減少原料中的水分，便于破碎；2)破碎：通過多次破碎將生物質(zhì)原料破碎至10mm以下；3)添加粘合劑：提高其粘附性，便于造粒；4)干燥攪拌：將原料通過熱風(fēng)進(jìn)行攪拌、干燥、混合均勻，使其含水量控制在20%左右；5）顆粒機(jī)擠壓成型：獲得粒度8～20mm的生物質(zhì)顆粒燃料；6)干燥：將生物質(zhì)顆粒燃料烘干；相應(yīng)使用的生產(chǎn)成套設(shè)備，包括依次排列的烘干機(jī)、兩臺以上的生物質(zhì)破碎機(jī)、煙氣干燥攪拌機(jī)、成型擠壓機(jī)、干燥機(jī)，相鄰兩機(jī)器之間均設(shè)有皮帶送料機(jī)，一熱風(fēng)爐通過風(fēng)管分別與煙氣干燥攪拌機(jī)和風(fēng)冷干燥機(jī)的進(jìn)料端相連，煙氣干燥攪拌機(jī)和風(fēng)冷干燥機(jī)的出料端均通過抽濕風(fēng)管與風(fēng)機(jī)相連，在煙氣干燥攪拌機(jī)進(jìn)料口上方還設(shè)有送料裝置，以添加粘合劑；
使用時(shí)，由于生物質(zhì)原料的范圍廣泛，包括秸稈、玉米桿、樹枝、樹皮、木質(zhì)顆粒等，其自然的尺寸、柔韌性均有一定的差別，對其中柔韌性較好的秸稈等，須烘干并經(jīng)多次破碎才能將其粒度控制在10mm以下；使用設(shè)備及附屬設(shè)備較多，導(dǎo)致能耗較高、生產(chǎn)效率較低；同時(shí)還需添加具有粘附性的生物質(zhì)原料，并使其攪拌混合均勻，導(dǎo)致工藝較為繁瑣，成型較為困難，且成型后顆粒的密度偏小，體積較大，不便于運(yùn)輸和儲存。
本文是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種生物質(zhì)顆粒燃料的生產(chǎn)工藝及成套設(shè)備，它具有生產(chǎn)的連續(xù)性好、生物質(zhì)原料適應(yīng)范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，也適應(yīng)高含水秸稈物料，可將生物質(zhì)顆粒燃料的含水量控制在15%以上，前處理至成型工藝更為簡便，能耗較低、容易成型、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)，且成型后顆粒的密度大、體積小，便于運(yùn)輸和儲存。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的生物質(zhì)顆粒燃料的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟：1)破碎：將生物質(zhì)原料破碎至200mm以下；2)調(diào)質(zhì)熟化：將破碎后的生物質(zhì)進(jìn)行螺旋式的攪拌、加壓擠壓、相互摩擦搓揉粉碎、以及機(jī)械粉碎，生物質(zhì)的粒度和柔韌性得到提高，在此過程中生物質(zhì)同時(shí)被自然地升溫，其溫度在55-80℃，其內(nèi)部的結(jié)合水和焦油之類的活性有機(jī)物被擠壓出來，成為天然的粘合劑，此時(shí)的含水量約在25%-35%；3)風(fēng)冷脫水?dāng)嚢瑁簩⒄{(diào)質(zhì)熟化后的生物質(zhì)原料通過風(fēng)冷脫水，如使用引風(fēng)機(jī)，同時(shí)進(jìn)行攪拌，使其含水量控制在15%-25%，并混合均勻；4）擠壓成型：獲得粒度20mm以下的生物質(zhì)顆粒燃料；5)干燥：將生物質(zhì)顆粒燃料的含水量控制在15%以下。
上述生產(chǎn)工藝由于在調(diào)質(zhì)熟化工序中具有優(yōu)良的粉碎效果，因此即使對柔韌性較好的秸稈等原料也無需進(jìn)行預(yù)烘干工序，且破碎的粒度要求也大為降低，無需多次破碎，適用范圍廣，大大降低了能耗；且調(diào)質(zhì)熟化時(shí)將生物質(zhì)進(jìn)行螺旋式的攪拌、加壓擠壓、相互摩擦搓揉粉碎、以及機(jī)械粉碎，使得生物質(zhì)的粒度和柔韌性得到提高，便于后續(xù)的成型、獲得更為緊密的顆粒，在此過程中生物質(zhì)同時(shí)被自然地升溫，其內(nèi)部的結(jié)合水和焦油之類的活性有機(jī)物被擠壓出來，成為天然的粘合劑，并自然的混合均勻，無需再添加粘合劑，工藝更為簡便；在風(fēng)冷脫水?dāng)嚢韫ば蛑袩o需使用熱風(fēng)爐、風(fēng)管等附屬設(shè)備，進(jìn)一步降低能耗；
作為上述生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步改進(jìn)，在調(diào)質(zhì)熟化前還進(jìn)行除塵：通過負(fù)壓將原料中的輕質(zhì)粉塵吸出，防止其外溢，從而保證清潔生產(chǎn)；除塵的同時(shí)也將生物質(zhì)中的無機(jī)粉塵去除，以保證和提高生物質(zhì)顆粒的熱值；
作為上述生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步改進(jìn)，在調(diào)質(zhì)熟化后還添加輔料：將適量的煤粉加入到生物質(zhì)原料中；若原料中含有的低熱值生物質(zhì)較多，添加煤粉可保證顆粒的熱值；
作為上述生產(chǎn)工藝的進(jìn)一步改進(jìn)，在風(fēng)冷脫水?dāng)嚢韬筮�對原料進(jìn)行除鐵器：通過磁鐵吸附，去除原料中的鐵質(zhì)顆粒；可保護(hù)擠壓成型設(shè)備的安全運(yùn)行；
本發(fā)明的生物質(zhì)顆粒燃料的生產(chǎn)成套設(shè)備，包括依次排列的生物質(zhì)破碎機(jī)、風(fēng)干機(jī)、木屑顆粒機(jī)、秸稈顆粒機(jī)等生物質(zhì)成型擠壓機(jī)、干燥機(jī)，其特征在于在生物質(zhì)破碎機(jī)與風(fēng)干機(jī)之間還設(shè)有調(diào)質(zhì)熟化機(jī)，生物質(zhì)破碎機(jī)與調(diào)質(zhì)熟化機(jī)之間通過輸料管連接，調(diào)質(zhì)熟化機(jī)的出料口與風(fēng)干機(jī)的進(jìn)料口相連，風(fēng)干機(jī)與成型擠壓機(jī)之間、成型擠壓機(jī)與干燥機(jī)之間均設(shè)有皮帶送料機(jī)，所述調(diào)質(zhì)熟化機(jī)包括底座、固定于底座上的電機(jī)、軸承座和機(jī)殼，一傳動軸通過軸承裝于軸承座上，傳動軸的一端通過傳動裝置與電機(jī)相連，其另一端與設(shè)于機(jī)殼內(nèi)的主軸固聯(lián)；在機(jī)殼的前端設(shè)有進(jìn)料通槽，機(jī)殼的末端設(shè)有逐漸收縮的錐段，錐段的末端為排料口，在進(jìn)料通槽下方及后方的機(jī)殼內(nèi)壁固設(shè)有數(shù)根軸向的方形的磨條，主軸上固設(shè)有帶鋸齒的螺旋葉片，位于錐段內(nèi)的螺旋葉片其螺距逐漸減小，磨條的棱邊設(shè)有刃口，在機(jī)殼末端的排料孔外設(shè)有緊貼機(jī)殼的孔板，孔板上設(shè)有前端為刃口的數(shù)個(gè)成型孔；在通槽的兩側(cè)設(shè)有與主軸同向的兩根送料軸，送料軸上均固設(shè)有數(shù)根撥料桿，兩根送料軸通過送料傳動裝置與一送料電杌相連。上述傳動裝置包括皮帶輪傳動機(jī)構(gòu)、減速器和聯(lián)軸器，電機(jī)和減速器的輸入軸通過皮帶輪傳動機(jī)構(gòu)相連，減速器的輸出軸和傳動軸通過聯(lián)軸器相連；
上述送料傳動裝置包括減速器、鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)，該減速器的輸入軸和輸出軸分別與送料電機(jī)和鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)的主動鏈輪相連，鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)的兩從動鏈輪分別裝于兩根送料軸的端部；
使用時(shí)，物料依次通過生物質(zhì)破碎機(jī)、調(diào)質(zhì)熟化機(jī)、風(fēng)干機(jī)、成型擠壓機(jī)、干燥機(jī)，分別進(jìn)行破碎、調(diào)質(zhì)熟化、風(fēng)冷脫水?dāng)嚢琛D壓成型、干燥工序，通過輸料管和皮帶送料機(jī)可實(shí)現(xiàn)物料在成套設(shè)備中的自動傳送，通過調(diào)質(zhì)熟化機(jī)使得物料的粒度滿足要求，同時(shí)獲得優(yōu)良的成型性能，同時(shí)所使用的設(shè)備較少，具有能耗較低、容易成型、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)；
作為上述生產(chǎn)成套設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，在機(jī)殼的末端固設(shè)有安裝座和滑座，孔板裝于滑座的滑槽中，一絲桿一螺母副的絲桿和螺母分別裝于安裝座和孔板上；轉(zhuǎn)動絲桿，可調(diào)整孔板的位置，也便于更換；
作為上述生產(chǎn)成套設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述風(fēng)干機(jī)為滾筒式風(fēng)干機(jī)，包括底座、固定于底座上的減速電機(jī)、滾筒、連接減速電機(jī)和滾筒的傳動裝置，傳動裝置包括固設(shè)于滾筒外壁上的兩個(gè)滾圈、通過各自的軸承座及軸承固設(shè)于底座上的兩組托輪，每組托輪包括位于滾筒軸線兩側(cè)的兩個(gè)托輪，每組托輪中的一個(gè)托輪通過各自的傳動連桿與減速電機(jī)的一輸出軸相連，每組托輪與各自對應(yīng)的一滾圈接觸；在滾筒的前端設(shè)有進(jìn)料口，在滾筒內(nèi)壁上設(shè)有數(shù)塊抄料板，在底座上還固設(shè)有封尾，滾筒的后端位于封尾內(nèi)，滾筒與封尾在徑向呈間隙設(shè)置，封尾設(shè)有排料口，在封尾內(nèi)固設(shè)有排氣管，排氣管內(nèi)設(shè)有引風(fēng)機(jī)；使用時(shí)，減速電機(jī)通過兩傳動連桿帶動各自對應(yīng)的一托輪轉(zhuǎn)動，再通過滾圈帶動滾筒轉(zhuǎn)動，物料從進(jìn)料口進(jìn)入滾筒內(nèi)，被抄料板不斷地從底部抄起、下落，引風(fēng)機(jī)啟動形成自然風(fēng)，將滾筒內(nèi)的濕氣帶走，并對物料降溫，達(dá)到風(fēng)干、脫水的目的；由于無需使用熱風(fēng)爐、風(fēng)管等附屬設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、占地面積小的優(yōu)點(diǎn)，并進(jìn)一步降低能耗；
作為上述生產(chǎn)成套設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，在調(diào)質(zhì)熟化機(jī)的進(jìn)料通槽上方還設(shè)有收集倉，生物質(zhì)破碎機(jī)通過輸料管和收集倉與調(diào)質(zhì)熟化機(jī)連接，一旋風(fēng)除塵器通過管路與收集倉相連；可對物料進(jìn)行除塵；
綜上所述，本發(fā)明具有生產(chǎn)的連續(xù)性好、生物質(zhì)原料適應(yīng)范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，也適應(yīng)高含水秸稈物料，可將生物質(zhì)顆粒燃料的含水量控制在15%以下，前處理至成型工藝更為簡便，能耗較低、容易成型、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)，且成型后顆粒的密度大、體積小，便于運(yùn)輸和儲存。
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