CN102344843A

CN102344843A - 农作物秸秆成型燃料生产线

Info

Publication number: CN102344843A
Application number: CN2010102427357A
Authority: CN
Inventors: 尚征
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-03
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2012-02-08

Abstract

秸秆成型燃料作为煤炭的替代产品，是秸秆能源化利用中的主流技术。目前压块机均为单机作业，因成型密度小而难以满足市场需求，使该技术的应用和推广处于瓶颈状态。本《农作物秸秆成型燃料生产线》是由秸秆原料机械喂入机-粉碎机-除尘风送系统-加湿机-加温润胀机-提升机-压块机-成品风冷输送机-装袋机-皮带秤-封口机组成的完整流水生产线。以风送系统除尘，以加湿、加温润胀预处理原料，满足压块机对原料的工艺要求，秸秆喂入机械使粉碎机可均衡生产，以电脑自动控制系统控制工艺条件，该生产线可实现稳定、连续、规模化工业生产，产品密度达1.0吨/立方米-1.4吨/立方米，产品质量稳定。为生产线定型标准化制造提供了较佳技术方案。

Description

农作物秸秆成型燃料生产线

技术领域：

在2010年11月首次召开的全国农作物秸秆综合利用现场会上，国家发展改革委副主任解振华明确表示，未来我国将有序推进以秸秆为主要原料的生物质能源。为缓解资源能源约束，发展循环经济，保护环境，应对气候变化，我国将大力推动农作物秸秆在农业领域的循环利用，积极发展以秸秆为原料的加工业，有序发展以秸秆为原料的生物质能源。

目前我国秸秆能源化利用技术主要有：秸秆气化、压块替代煤炭燃料以及秸秆发电这几个途径，已经在不少地方进行了探索和推广。

秸秆发电，目前我国已经有几十家引进国外技术的生物质发电厂，但这些发电厂多数为直燃式发电，热效率较低，秸秆需粉碎后才能进锅炉作燃料，秸秆原料收购价普遍在300元-350元/吨，这样的价格很难产生较好的经济效益。

目前秸秆的气化技术仅利用了秸秆气一项，经济效益不显著，而且气化后产生大量有机化合物和焦油，既未收集，也未处理，直接排放，污染了灶具、污染了环境，存在技术瓶颈问题，难以推广。

秸秆压块燃料直接作为农村生活燃料有其普遍的推广价值。目前主流产品有两种，一是小颗粒产品，因其只能用于专用锅炉使用，而专用锅炉技术尚不成熟，很难推广；二是压块成型，实用性很强，但因成型密度低，不方便储存、运输，推广受阻。

背景技术：

使用环模型秸秆压块机生产饲料和燃料的技术在我国已有多年历史，因其采取压块机单机作业技术方案，至今未能解决成型密度和工业化规模生产的问题，使行业的发展处于瓶颈状态。

该技术方案之所以称之为既可以生产饲料，又可以生产燃料，是对其所生产产品的成型密度仅达到0.7吨/立方米-0.9吨/立方米而言，该压块机用于生产秸秆饲料产品尚可，而作为生产秸秆燃料产品却难以推广。原因是该产品密度低，易吸潮、易破碎、难储存、难运输，尤其是生产、储存及运输中易产生碎削，在所有的燃煤炉具中因其阻碍通风，不易燃烧。若要真正实现秸秆成型燃料高度商品化，替代煤炭，唯有将其成型密度提高到1.0吨/立方米-1.4吨/立方米。

目前压块机生产作业大多置于室外，受气候影响，风天、雨天均不能生产。若置于室内，粉碎过程的粉尘太大，致使生产环境恶劣，两难境地使规模化工业化生产难以实现。

发明内容：

农作物秸秆成型燃料生产线是采取：秸秆由原料喂入机①以机械方式均衡将秸秆送入粉碎机②，被粉碎的物料经由封闭管道送入旋风分离器③，消风后物料落入加湿混合罐⑤中，随物料进入混合罐中未消尽风量及粉尘经排风筒④与旋风分离器排出的尾气会和排入布袋滤尘器排风、除尘，物料按工艺要求加水及充分混合后，落入加热螺旋输送机⑥内，经螺旋输送机加热及输送至地下料槽内，经提升机⑦将物料送入成型机⑧内，压缩成型后落入成品输送机⑨内，经输送机冷却及输送至装袋机⑩内装袋，经皮带秤(11)检斤计量后，将检斤后袋装产品输送到缝口机(12)缝口，最后，产成品入库。本生产线可实现稳定、连续、规模化工业生产，产品形状视环模截面积大小和切断长短而异，产品密度可达1.0吨/立方米-1.4吨/立方米，产品质量稳定，无碎削。

秸秆原料机械喂入机①将低位秸秆原料储存槽内的秸秆横向导入喂入槽内，喂入槽将秸秆定量、匀速纵向喂入粉碎机内，使粉碎机在设计负荷内发挥最大产能均衡作业，确保整套生产线作业的连续性和物料平衡性，同时，大大降低了劳动强度和生产成本。

粉碎机②按压块机对原料的工艺要求，将秸秆粉碎到1厘米以下的丝状和颗粒状，制备出压块机所需原料。

除尘风送系统使生产线可流水化作业，同时，为生产线作业无尘环境。

湿混合罐⑤和加热螺旋输送机⑥共同实施物料工艺保证作业，采用压块机生产高密度成型燃料，关键技术问题是，要为压块机提供适合的原料工艺条件，较干燥的秸秆，经补充适当的工艺水分，充分混合均匀，并在适当的温度作用下，使粉碎的秸秆原料充分润胀，满足压块机所要求的稳定工艺条件。这一过程使物料在入机前得到预处理，使成型机工作在稳定的物料工艺条件下，成型燃料产品的质量方能得以保障。生产线中其余设备使生产线实现流水化作业。生产工艺过程的控制，采用数字化负反馈自动控制系统实现。

附图说明：

附图是农作物秸秆成型燃料生产线流程示意图。图中：①原料喂入机；②粉碎机；③旋风分离器，④排风筒；⑤加湿混合罐；⑥带加热装置螺旋输送机；⑦提升机；⑧成型机；⑨成品输送机；⑩成品装袋机；(11)皮带秤；(12)缝口机。

具体实施方式：

秸秆原料机械喂入机，目前市场没有产品销售，需自行设计制造，如果没有自制能力，可以省略该机，粉碎机采用人工入料，但应采取两人交替均匀入料；粉碎机应采用既有刀片又有锤片和有筛网的粉碎机型，并采用直径1.5厘米至2厘米孔径的筛网；风送管路和旋风分离器应按粉碎机的出风速度和风量设计；加湿混合罐需自制，加水系统可采用可调型微型水泵，加湿器底部搅拌翅设计时要考虑防止加湿后物料的棚料问题；加温润胀器需自制，设计时要考虑温度可调；提升机可选用斗式提升机或耙式提升机；压块机须选用环模式压块机；风冷输送机可选用普通皮带输送机，自行设计加入自然风冷却装置；装袋机可选用粮食加工企业所用产品；皮带秤及封口机均可从市场采购。在选用和自制全套设备后，生产线组合应进行物料平衡设计。工艺过程的技术指标自动控制，可将工艺过程所采集到的数据建立一个数学模型，委托专业公司代为设计制造。

Claims

1.本发明专利的技术特征为：目前用压块机生产秸秆成型产品，由于产品密度低，且产品质量难以保障，均以饲料、燃料生产设备推广，并未实现秸秆成型燃料生产专用设备完整的技术体系，是目前行业发展处于技术瓶颈的症结所在。本《农作物秸秆成型燃料生产线》为生产高密度秸秆成型燃料产品，实现高度商品化秸秆成型燃料的规模化、工业化生产，提供了完整的、专业化的技术方案，使秸秆成型燃料生产技术真正步入推广应用阶段。

权利保护范围：

1、工艺条件：原料须采用在自然环境中达到平衡含水率的秸秆，秸秆粉碎物应粉碎到1厘米以下的丝状及颗粒状，再加入工艺所需水分并充分混合(加水多少视原料特性而定，可观察成品脱模密度调整加水量)，在40°-60°温度条件下充分润胀，物料在压缩成型时才可实现充分交织，工艺条件下产生的胶黏物质在压力下，充分流动并填充到交织缝隙中，产品依赖压缩过程的交织和黏着性保持产品的脱模密度，同时，胶黏物质为产品连续脱模提供了润滑条件(因物料在环模内致密成型过程中，成型产品与环模壁之间的滑动摩擦力变化的非线性因素会导致堵塞，该润滑条件使滑动摩擦力的变化趋于线性)。

2、生产线设计：秸秆机械化喂入-粉碎-风力输送-消风除尘-加水-加温-提升-压缩成型-冷却输送-装袋-检斤计量-缝口。工艺过程在自动控制系统控制下完成，控制指标为：温度、水分、时间。

3、产品特征：密度1000千克/立方米-1400千克/立方米；浅褐色；无碎削；低位热值因秸秆品种而异；形状：截面较环模截面微缩1-2毫米，长短按用户要求截断。