本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)顆粒燃料的生產(chǎn)工藝流程及成套設備，富通新能源生產(chǎn)銷售的木屑顆粒機、秸稈顆粒機壓制的生物質(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)濟發(fā)展的決定性因素之一，解決能源問題就解決了經(jīng)濟發(fā)展的動力問題，我國的常規(guī)能源供應緊張己嚴重影響了社會經(jīng)濟的快速發(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氣、燃油等能源媲美，利用生物質(zhì)致密成型設備生產(chǎn)顆粒燃料項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。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：將原料通過熱風進行攪拌、干燥、混合均勻，使其含水量控制在20%左右；5）顆粒機擠壓成型：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；相應使用的生產(chǎn)成套設備，包括依次排列的烘干機、兩臺以上的生物質(zhì)破碎機、煙氣干燥攪拌機、成型擠壓機、干燥機，相鄰兩機器之間均設有皮帶送料機，一熱風爐通過風管分別與煙氣干燥攪拌機和風冷干燥機的進料端相連，煙氣干燥攪拌機和風冷干燥機的出料端均通過抽濕風管與風機相連，在煙氣干燥攪拌機進料口上方還設有送料裝置，以添加粘合劑；
使用時，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；使用設備及附屬設備較多，導致能耗較高、生產(chǎn)效率較低；同時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)工藝及成套設備，它具有生產(chǎn)的連續(xù)性好、生物質(zhì)原料適應范圍廣的優(yōu)點，也適應高含水秸稈物料，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，且成型后顆粒的密度大、體積小，便于運輸和儲存。為達到上述目的，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)進行螺旋式的攪拌、加壓擠壓、相互摩擦搓揉粉碎、以及機械粉碎，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物被擠壓出來，成為天然的粘合劑，此時的含水量約在25%-35%；3)風冷脫水攪拌：將調(diào)質(zhì)熟化后的生物質(zhì)原料通過風冷脫水，如使用引風機，同時進行攪拌，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行預烘干工序，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)熟化時將生物質(zhì)進行螺旋式的攪拌、加壓擠壓、相互摩擦搓揉粉碎、以及機械粉碎，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；在風冷脫水攪拌工序中無需使用熱風爐、風管等附屬設備，進一步降低能耗；
作為上述生產(chǎn)工藝的進一步改進，在調(diào)質(zhì)熟化前還進行除塵：通過負壓將原料中的輕質(zhì)粉塵吸出，防止其外溢，從而保證清潔生產(chǎn)；除塵的同時也將生物質(zhì)中的無機粉塵去除，以保證和提高生物質(zhì)顆粒的熱值；
作為上述生產(chǎn)工藝的進一步改進，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)工藝的進一步改進，在風冷脫水攪拌后還對原料進行除鐵器：通過磁鐵吸附，去除原料中的鐵質(zhì)顆粒；可保護擠壓成型設備的安全運行；
本發(fā)明的生物質(zhì)顆粒燃料的生產(chǎn)成套設備，包括依次排列的生物質(zhì)破碎機、風干機、木屑顆粒機、秸稈顆粒機等生物質(zhì)成型擠壓機、干燥機，其特征在于在生物質(zhì)破碎機與風干機之間還設有調(diào)質(zhì)熟化機，生物質(zhì)破碎機與調(diào)質(zhì)熟化機之間通過輸料管連接，調(diào)質(zhì)熟化機的出料口與風干機的進料口相連，風干機與成型擠壓機之間、成型擠壓機與干燥機之間均設有皮帶送料機，所述調(diào)質(zhì)熟化機包括底座、固定于底座上的電機、軸承座和機殼，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相連，其另一端與設于機殼內(nèi)的主軸固聯(lián)；在機殼的前端設有進料通槽，機殼的末端設有逐漸收縮的錐段，錐段的末端為排料口，在進料通槽下方及后方的機殼內(nèi)壁固設有數(shù)根軸向的方形的磨條，主軸上固設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，磨條的棱邊設有刃口，在機殼末端的排料孔外設有緊貼機殼的孔板，孔板上設有前端為刃口的數(shù)個成型孔；在通槽的兩側(cè)設有與主軸同向的兩根送料軸，送料軸上均固設有數(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構(gòu)、減速器和聯(lián)軸器，電機和減速器的輸入軸通過皮帶輪傳動機構(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、鏈輪鏈條機構(gòu)，該減速器的輸入軸和輸出軸分別與送料電機和鏈輪鏈條機構(gòu)的主動鏈輪相連，鏈輪鏈條機構(gòu)的兩從動鏈輪分別裝于兩根送料軸的端部；
使用時，物料依次通過生物質(zhì)破碎機、調(diào)質(zhì)熟化機、風干機、成型擠壓機、干燥機，分別進行破碎、調(diào)質(zhì)熟化、風冷脫水攪拌、擠壓成型、干燥工序，通過輸料管和皮帶送料機可實現(xiàn)物料在成套設備中的自動傳送，通過調(diào)質(zhì)熟化機使得物料的粒度滿足要求，同時獲得優(yōu)良的成型性能，同時所使用的設備較少，具有能耗較低、容易成型、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點；
作為上述生產(chǎn)成套設備的進一步改進，在機殼的末端固設有安裝座和滑座，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)成套設備的進一步改進，所述風干機為滾筒式風干機，包括底座、固定于底座上的減速電機、滾筒、連接減速電機和滾筒的傳動裝置，傳動裝置包括固設于滾筒外壁上的兩個滾圈、通過各自的軸承座及軸承固設于底座上的兩組托輪，每組托輪包括位于滾筒軸線兩側(cè)的兩個托輪，每組托輪中的一個托輪通過各自的傳動連桿與減速電機的一輸出軸相連，每組托輪與各自對應的一滾圈接觸；在滾筒的前端設有進料口，在滾筒內(nèi)壁上設有數(shù)塊抄料板，在底座上還固設有封尾，滾筒的后端位于封尾內(nèi)，滾筒與封尾在徑向呈間隙設置，封尾設有排料口，在封尾內(nèi)固設有排氣管，排氣管內(nèi)設有引風機；使用時，減速電機通過兩傳動連桿帶動各自對應的一托輪轉(zhuǎn)動，再通過滾圈帶動滾筒轉(zhuǎn)動，物料從進料口進入滾筒內(nèi)，被抄料板不斷地從底部抄起、下落，引風機啟動形成自然風，將滾筒內(nèi)的濕氣帶走，并對物料降溫，達到風干、脫水的目的；由于無需使用熱風爐、風管等附屬設備，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低、占地面積小的優(yōu)點，并進一步降低能耗；
作為上述生產(chǎn)成套設備的進一步改進，在調(diào)質(zhì)熟化機的進料通槽上方還設有收集倉，生物質(zhì)破碎機通過輸料管和收集倉與調(diào)質(zhì)熟化機連接，一旋風除塵器通過管路與收集倉相連；可對物料進行除塵；
綜上所述，本發(fā)明具有生產(chǎn)的連續(xù)性好、生物質(zhì)原料適應范圍廣的優(yōu)點，也適應高含水秸稈物料，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，且成型后顆粒的密度大、體積小，便于運輸和儲存。
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