一种新型生物质固化成型燃料颗粒及其生产设备的制作方法

本发明涉及生物能源技术领域，具体的涉及一种新型生物质固化成型燃料颗粒及其生产设备。

背景技术：

在如今高速发展的社会，能源需求量逐渐增加，而自然资源是有限的，特别是煤的开采，在无节制的大规模开采下，自然资源最终会枯竭，因此寻找一种可再生的环保型清洁能源迫在眉睫。

生物质燃料是指将生物质材料燃烧作为燃料，一般主要是农林废弃物(如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等)，主要区别于化石燃料。在目前的国家政策和环保标准中，直接燃烧生物质属于高污染燃料，只在农村的大灶中使用，不允许在城市中使用。生物质燃料的应用，实际主要是生物质成型燃料(biomassmouldingfuel，简称"bmf")，是将农林废物作为原材料，经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺，制成各种成型(如块状、颗粒状等)的，可直接燃烧的一种新型清洁燃料。而对于生物质燃料的研究，已有不少成果，但是现有生物质燃料为了运输的方便，主要通过挤压成型为密度较大的板状或条状，而密度较大使得原本松散的生物质燃料较致密，内部无法得到充分燃烧，且生物质燃料在燃烧过程中的产生的挥发物包裹在其外部，外部的氧气不易接触到内部未燃烧的物质，难以燃烧，因此造成烟气的产生及能源的浪费。

有鉴于上述现有的生物质固化成型燃料及其制备方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型生物质固化成型燃料及其制备方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

技术实现要素：

本发明提供一种新型生物质固化成型燃料颗粒及其生产设备，通过添加的酸性氧化物调节生物质燃料颗粒性质，使其不易结渣，该生物质燃料颗粒燃烧后并无有害气体的排放。

为解决上述的技术问题，本发明提供了一种新型生物质固化成型燃料颗粒，其特征在于：包括如下重量份的组分：秸秆30-50份、稻草20-30份、甘蔗渣10-20份、果仁壳10-20份、木屑10-20份、煤粉20-30份、脱氯剂5-10份、酸性氧化剂5-10份、粘合剂10-15份，所述脱氯剂、所述酸性氧化剂、所述粘合剂的质量份数与脱水后秸秆、稻草、甘蔗渣、果仁壳以及木屑的质量总份数的比例依次为：0.5-1:0.5-1:1-1.5:8-14，所述的脱氯剂为氧化锌和氧化钙的混合物，所述的脱氯剂研磨成300-400目的粉末。

进一步：所述的添加剂是由淀粉、松香、合成树脂中的至少一种，所述的添加剂研磨成300-400目的粉末。

又进一步：所述的酸性氧化剂为氧化铝、二氧化钛的混合物，所述的酸性氧化剂研磨成300-400目的粉末。

又进一步：所述的秸秆、所述稻草、所述甘蔗渣、所述果仁壳、所述木屑均经过挤压烘干处理使其含水量均小于0.3％。

再进一步：所述的秸秆、稻草、甘蔗渣、果仁壳以及木屑研磨成200-300目的粉末，所述的煤粉研磨成200-400目的粉末。

本发明还提供了一种新型生物质固化成型燃料颗粒的生产设备，其特征在于：包括挤压除水进料装置、干燥上料装置、翻转料斗、粉碎机、研磨机、集料斗、皮带送料装置和环膜制粒机，所述的挤压除水进料装置位于干燥上料装置一端的正上方，所述的挤压除水进料装置的出料口与干燥上料装置的进料口相连通，所述的干燥上料装置的另一端伸至翻转料斗进料工位的正上方，所述的粉碎机位于翻转料斗倒料工位的正下方，所述的翻转料斗通过平移机构活动连接在单轨轨道的正下方，所述的翻转料斗在平移机构的带动下沿着单轨轨道做进料工位到倒料工位的往复运动，所述的研磨机位于粉碎机的正下方并与其相互连通，所述的集料斗设置在研磨机的出料口处，所述的集料斗内还设置有振动过筛机，所述的混合机的进料口位于集料斗出料口的正下方，所述的混合机的出料口通过皮带送料装置与环膜制粒机的进料口相连。

进一步：所述的挤压除水进料装置包括挤压除水箱体，所述的挤压除水箱体的内部开设有两个相对的第一弧形槽体和第二弧形槽体，所述的第一弧形槽体和第二弧形槽体正上方的挤压除水箱体内开设有挤压除水进料装置进料口，所述的第一弧形槽体和第二弧形槽体正下方的挤压除水箱体内开设有挤压除水进料装置出料口，所述的第一弧形槽体内转动连接有挤压主动辊，所述的挤压主动辊与旋转电机相连，所述的第二弧形槽体内转动连接有挤压从动辊，所述的挤压从动辊通过转动轴连接在u型支架的两侧壁之间，所述的第二弧形槽体的侧壁上还开设有用于支撑u型支架的导向槽，所述的u型支架通过位置调节机构连接在导向槽内，所述的位置调节机构包括调节螺栓和开设在挤压除水箱体外壁上与调节螺栓相匹配的螺纹孔，所述的螺纹孔与导向槽相连通，所述的调节螺栓的一端穿过螺纹孔伸入至导向槽内并与u型支架相连。

又进一步：所述的挤压主动辊和挤压从动辊内都嵌入式地安装有若干根第一电加热管。

又进一步：所述的干燥上料装置包括水平箱体、斜置箱体、皮带输送器和第二电加热管，所述的水平箱体的左端顶部开设有干燥上料装置进料口，所述的干燥上料装置进料口位于挤压除水进料装置出料口的正下方并与其相连通，所述的斜置箱体的左端与水平箱体的右端相连通，所述的斜置箱体的右端伸至翻转料斗进料工位的正上方，所述的皮带输送器安装在水平箱体和斜置箱体内，所述的皮带输送器中的皮带上均匀排布有滤水孔，所述的水平箱体的正下方设置有与其相连通的储水箱体，所述的水平箱体和斜置箱体内的顶壁上都设置有若干个第二电加热管，所述的水平箱体内皮带的正上方还活动连接有推料板，所述的推料板通过传动杆与固定在水平箱体外壁上的电动缸相连。

再进一步：所述的翻转料斗通过翻转轴连接在前支架和后支架之间，所述的前支架与后支架彼此固定连接，所述的翻转轴的一端伸入至后支架内并与翻转伺服电机相连，所述的平移机构包括摩擦轮组件和行走轮组件所组成，所述的前支架和后支架的顶部各设置有一个行走轮组件，所述的翻转料斗通过前后两端的行走轮组悬吊连接在单轨轨道的正下方，所述的摩擦轮组件也连接在单轨轨道上并与连接在前支架上方的行走轮组件相连，所述的翻转料斗内还设置有称重传感器。

采用上述结构后，本发明通过添加的酸性氧化物调节生物质燃料颗粒性质，使其不易结渣，该生物质燃料颗粒燃烧后并无有害气体的排放；而且本发明的生物质颗粒通过添加脱氯剂，能够大大减少含氯物质的生产，并且燃烧值高，燃烧时间长，燃烧后并无有害气体的排放，也不容易腐蚀锅炉。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为挤压除水进料装置和干燥上料装置的内部结构图。

图3为翻转料斗的连接结构图。

具体实施方式

本发明提供了一种新型生物质固化成型燃料颗粒，其包括如下重量份的组分：秸秆30-50份、稻草20-30份、甘蔗渣10-20份、果仁壳10-20份、木屑10-20份、煤粉20-30份、脱氯剂5-10份、酸性氧化剂5-10份、粘合剂10-15份，所述脱氯剂、所述酸性氧化剂、所述粘合剂的质量份数与脱水后秸秆、稻草、甘蔗渣、果仁壳以及木屑的质量总份数的比例依次为：0.5-1:0.5-1:1-1.5:8-14，所述的脱氯剂为氧化锌和氧化钙的混合物，所述的脱氯剂研磨成300-400目的粉末。

上述的添加剂是由淀粉、松香、合成树脂中的至少一种，所述的添加剂研磨成300-400目的粉末。

上述的酸性氧化剂为氧化铝、二氧化钛的混合物，所述的酸性氧化剂研磨成300-400目的粉末。

上述的秸秆、所述稻草、所述甘蔗渣、所述果仁壳、所述木屑均经过挤压烘干处理使其含水量均小于0.3％。

上述的秸秆、稻草、甘蔗渣、果仁壳以及木屑研磨成200-300目的粉末，所述的煤粉研磨成200-400目的粉末。

本发明通过添加的酸性氧化物调节生物质燃料颗粒性质，使其不易结渣，该生物质燃料颗粒燃烧后并无有害气体的排放；而且本发明的生物质颗粒通过添加脱氯剂，能够大大减少含氯物质的生产，并且燃烧值高，燃烧时间长，燃烧后并无有害气体的排放，也不容易腐蚀锅炉。

如图1所示的一种新型生物质固化成型燃料颗粒的生产设备，其包括挤压除水进料装置1、干燥上料装置2、翻转料斗3、粉碎机5、研磨机6、集料斗7、混合机8和环膜制粒机9，所述的挤压除水进料装置位于干燥上料装置一端的正上方，所述的挤压除水进料装置的出料口与干燥上料装置的进料口相连通，所述的干燥上料装置的另一端伸至翻转料斗进料工位的正上方，所述的粉碎机位于翻转料斗倒料工位的正下方，所述的翻转料斗通过平移机构活动连接在单轨轨道4的正下方，所述的翻转料斗在平移机构的带动下沿着单轨轨道做进料工位到倒料工位的往复运动，所述的研磨机位于粉碎机的正下方并与其相互连通，所述的集料斗设置在研磨机的出料口处，所述的集料斗内还设置有振动过筛机，所述的混合机的进料口位于集料斗出料口的正下方，所述的混合机的出料口通过皮带送料装置与环膜制粒机的进料口相连。

如图2所示的挤压除水进料装置包括挤压除水箱体1-1，所述的挤压除水箱体的内部开设有两个相对的第一弧形槽体和第二弧形槽体，所述的第一弧形槽体和第二弧形槽体正上方的挤压除水箱体内开设有挤压除水进料装置进料口，所述的第一弧形槽体和第二弧形槽体正下方的挤压除水箱体内开设有挤压除水进料装置出料口，所述的第一弧形槽体内转动连接有挤压主动辊1-2，所述的挤压主动辊与旋转电机相连，所述的第二弧形槽体内转动连接有挤压从动辊1-3，所述的挤压从动辊通过转动轴连接在u型支架1-4的两侧壁之间，所述的第二弧形槽体的侧壁上还开设有用于支撑u型支架的导向槽1-5，所述的u型支架通过位置调节机构连接在导向槽内，所述的位置调节机构包括调节螺栓1-6和开设在挤压除水箱体外壁上与调节螺栓相匹配的螺纹孔，所述的螺纹孔与导向槽相连通，所述的调节螺栓的一端穿过螺纹孔伸入至导向槽内并与u型支架相连。

上述的挤压主动辊和挤压从动辊内都嵌入式地安装有若干根第一电加热管，通过第一电加热管对原料进行预加热。

如图2所示的干燥上料装置包括水平箱体2-1、斜置箱体2-2、皮带输送器2-3和第二电加热管2-4，所述的水平箱体的左端顶部开设有干燥上料装置进料口，所述的干燥上料装置进料口位于挤压除水进料装置出料口的正下方并与其相连通，所述的斜置箱体的左端与水平箱体的右端相连通，所述的斜置箱体的右端伸至翻转料斗进料工位的正上方，所述的皮带输送器安装在水平箱体和斜置箱体内，所述的皮带输送器中的皮带上均匀排布有滤水孔，所述的水平箱体的正下方设置有与其相连通的储水箱体2-7，所述的水平箱体和斜置箱体内的顶壁上都设置有若干个第二电加热管，所述的水平箱体内皮带的正上方还活动连接有推料板2-6，所述的推料板通过传动杆与固定在水平箱体外壁上的电动缸2-5相连，通过启动电动缸利用推料板推送掉落的原料，防止积料现象的发生。

如图3所示的翻转料斗通过翻转轴连接在前支架12和后支架14之间，所述的前支架与后支架彼此固定连接，所述的翻转轴的一端伸入至后支架内并与翻转伺服电机13相连，所述的平移机构包括摩擦轮组件10和行走轮组件11所组成，所述的前支架和后支架的顶部各设置有一个行走轮组件，所述的翻转料斗通过前后两端的行走轮组悬吊连接在单轨轨道的正下方，所述的摩擦轮组件也连接在单轨轨道上并与连接在前支架上方的行走轮组件相连，所述的翻转料斗内还设置有称重传感器。

为了进一步说明本发明，下面结合具体实施例对本发明提供的生物质固化成型燃料及其制备方法进行详细的描述，但不应将其理解为对本发明保护范围的限定。

秸秆30-50份、稻草20-30份、甘蔗渣10-20份、果仁壳10-20份、木屑10-20份、煤粉20-30份、脱氯剂5-10份、酸性氧化剂5-10份、粘合剂10-15份，所述脱氯剂、所述酸性氧化剂、所述粘合剂的质量份数与脱水后秸秆、稻草、甘蔗渣、果仁壳、煤粉以及木屑的质量总份数的比例依次为：0.5-1:0.5-1:1-1.5:10-17，所述的脱氯剂为氧化锌和氧化钙的混合物，所述的脱氯剂研磨成300-400目的粉末

实施例1

首先，取秸秆30份、稻草30份、甘蔗渣10份、果仁壳10份、木屑20份和煤粉30份，并依次将其放入挤压除水进料装置中进行挤压除水，并且通过第一电加热管机进行预加热，挤压除水后物料掉落进干燥上料装置进行烘干加热干燥，经过烘干干燥后的物料在皮带输送器的输送下进翻转料斗内，通过翻转料斗内的称重传感器测量除水后的原料，称重好的原料在倒料工位处倒入粉碎机内，原料依次经过粉碎、研磨和过筛后掉入混合机内，然后根据称重传感器的称量竖直向混合机内添加配比以及研磨好的脱氯剂、酸性氧化剂和粘合剂，混合好的物料再通过皮带输送装置输送进环膜制粒机内，通过压缩固化成型形成燃料颗粒。

实施例2

首先，取秸秆40份、稻草25份、甘蔗渣15份、果仁壳15份、木屑15份和煤粉25份，并依次将其放入挤压除水进料装置中进行挤压除水，并且通过第一电加热管机进行预加热，挤压除水后物料掉落进干燥上料装置进行烘干加热干燥，经过烘干干燥后的物料在皮带输送器的输送下进翻转料斗内，通过翻转料斗内的称重传感器测量除水后的原料，称重好的原料在倒料工位处倒入粉碎机内，原料依次经过粉碎、研磨和过筛后掉入混合机内，然后根据称重传感器的称量竖直向混合机内添加配比以及研磨好的脱氯剂、酸性氧化剂和粘合剂，混合好的物料再通过皮带输送装置输送进环膜制粒机内，通过压缩固化成型形成燃料颗粒。

实施例3

首先，取秸秆50份、稻草20份、甘蔗渣20份、果仁壳20份、木屑10份和煤粉20份，并依次将其放入挤压除水进料装置中进行挤压除水，并且通过第一电加热管机进行预加热，挤压除水后物料掉落进干燥上料装置进行烘干加热干燥，经过烘干干燥后的物料在皮带输送器的输送下进翻转料斗内，通过翻转料斗内的称重传感器测量除水后的原料，称重好的原料在倒料工位处倒入粉碎机内，原料依次经过粉碎、研磨和过筛后掉入混合机内，然后根据称重传感器的称量竖直向混合机内添加配比以及研磨好的脱氯剂、酸性氧化剂和粘合剂，混合好的物料再通过皮带输送装置输送进环膜制粒机内，通过压缩固化成型形成燃料颗粒。

采用gb213—2008煤的发热量燃烧方法对上述实施例进行燃烧值的检测，实施例1燃烧值为21.51mj/kg、实施例1燃烧值为19.53mj/kg、实施例3燃烧值为22.24mj/kg，而标准煤的燃烧值29.26mj/kg，且均能够完全燃烧，燃烧较充分。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。