CN103409195A - 一种冷态挤压分类成型颗粒燃料的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷态挤压分类成型颗粒燃料的生产方法，其工艺步骤为：①对原始原料进行分类收集；②分类干燥；③分类粉碎；④然后分类进行冷态致密成型为颗粒燃料；其优点是，本发明将所含热值基本相同或基本一致原料归集为同一类，将不同类原料分类干燥，分类粉碎和分类进行冷态挤压成型，这样，同种或同类原料生产出来的成型燃料，其内在质量稳定，所含热值基本一致，为市场提供了有较多可选择性的多品种的成型燃料，也有利于用户有计划地选择和使用成型燃料。

Description

一种冷态挤压分类成型颗粒燃料的生产方法

技术领域：

本发明涉及一种生物质成型燃料的生产方法，尤其是涉及利用纯林业剩余物制造成成型燃料的生产方法，具体讲是一种冷态挤压分类成型颗粒燃料的生产方法。

背景技术：

现有技术的生物质成型燃料，绝大多数都是采用混合原料压制而成。如国家专利局以公开号为CN101892108A公开的“环保植物能源颗粒燃料的生产工艺”生产的颗粒燃料，就是将可以燃烧的植物材料，经干燥，粉碎成颗粒原料，然后将这些粉碎后颗粒混合后经成型机压制成颗粒燃料。国家专利局公开的申请号为201210150123.4“林木废弃物成型燃料及其加工方法”生产的林木废弃物成型燃料，将林木废弃物破碎成碎粒原料，干燥后，将这些碎粒原料混合后经成型机压制成成型燃料。应该肯定，这种生物质能源开发，是落实国家“加强可再生能源开发利用，是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路”的具体体现。但是，应该清醒地认识到，现有技术的成型燃料的开发，还只是处在初步阶段，离进一步深入开发利用还有很长的路要走。还有很多问题有待地一步研究和开发。如：现有技术的成型燃料的内在质量不稳定也不一致或基本一致。这是因为现有技术的成型燃料是把各种不同热值生物质混合在一起，而且混合也没有固定比例，当热值高的生物质原料混合得多时，其制成的成型燃料燃烧热值就高，当热值低的生物质原料混合多时，其成型燃料燃烧热值就低，内在质量很不一致，这就好比把优质煤、中质煤、劣质煤混合制成的煤球一样，如果优、中、劣煤的混合没有固定比例，其制得的煤球的燃烧热值就不一致。这就必然影响到用户的使用，比如，在一定时间内，要求锅炉温度升高多少度，由于成型燃料的热值不一致，操作工人就不好把握要用多少成型燃料，在规定的时间内可使锅炉温度提升到所需的温度。再则，目前几乎所有的成型燃料其生产都是采一套模具，生产出来的成型燃料规格单一，品种单一。这种规格单一，品种单一，且内在质量不稳定或不一致，用户没有选择的余地，不能满足用户的不同需求。另外，现有技术的生产成型燃料的方法，基本上都要将原料碎粒进行蒸汽加热后，再经成型机成型。这必然增加能耗和加工成本，不符合国家节能降耗的能源政策，也相应降低了生产企业的经济效益。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是，提供一种冷态挤压分类成型颗粒燃料的生产方法。利用该方法生产的成型燃料，其内在质量(主要是指成型燃料所含热值)基本稳定并保持一致或基本一致。同时也降低了能源消耗。

本发明的技术解决方案是：

一种冷态挤压分类成型颗粒燃料的生产方法，其工艺步骤为：①对原始原料进行分类收集；②分类干燥；③分类粉碎；④然后分类进行冷态挤压致密成型为颗粒燃料。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

由于本发明将所含热值基本相同或基本一致原料归集为同一类，将不同类原料分类干燥，分类粉碎和分类进行冷态挤压成型，这样，同种或同类原料生产出来的成型燃料，其内在质量稳定，所含热值基本一致。为市场提供了有较多可选择性的多品种的成型燃料，也有利于用户有计划地选择和使用成型燃料。

作为上述技术方案的补充和完善：本发明还具有如下特征和优点：

所述的分类，主要分为针叶木类、阔叶木类、杂灌木类、竹木屑类；

所述的分类干燥，要求其干燥后的含水率分别为：针叶木类：15～20％；阔叶木类：18～26％；杂灌木类：16～22％；竹木屑类：13～18％。各类原料的含水率不同，是对各类原料含水率的优选，可以保持该类原料物质的内在基本物理性能，使得其成型后，其燃烧性能最佳，其所含热能够充分释放出来。

根据分类原料的不同，成型机上安装的环形模的孔径和长度比不同，以及成型机的进料转速不同，具体为针叶木类原料：采用环形模的长度与孔径之比为5.5-6.0∶1，进料转速为600～750r／min；阔叶木类原料：采用环模的长度与孔径之孔长径比为6.5∶1，进料转速为500～650r／min；杂灌木类原料：采用环模的长度与孔径之比为6∶1，进料转速为550～700r／min；竹木屑类原料：采用环模的长度与孔径之比为5∶1，进料转速为650～800r／min。由于各分类原料的纤维粗细不同及其含水量不同，在挤压成型时，各类原料成型后优选规格是不一样的，其使用模具的内孔的孔直径和长度也不同，经反复试验，上述各类原料采用不同规格的模具，是与各原料及其含水率是相适应的，这样冷态挤压成型的成型燃料，其内部固结紧，定型好。

具体实施方式：

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明：

本发明主要是针对不同的林业剩余物原料，采用不同的环形模的孔长度与孔径之比、原料含水率、粒度、进料转速，在不加任何添加剂和无需外部加热的情况下，对林业剩余物颗粒成型燃料进行分类成型研究及产业化生产开发。

实施例一

以杉木类为原料的颗粒成型燃料加工方法，依次通过以下步骤进行加工：

(1)原料收集分类：收集经采伐、造林清山整地及抚育后遗弃在采伐迹地、造林地、抚育林地的杉木枝丫、梢头木、折断木、树皮、树叶、伐根、枯倒木等林业剩余物原料，并将杉木类原料单独分类收集；

(2)自然晾晒：将收集的杉木类原料放在晒场上太阳晒干或自然风吹干，使原料的含水率在20％左右；

(3)原料粉碎：将上述杉木类原料先用破碎机将晾晒干的原料破碎为大块状、大颗粒，再用粉碎机粉碎至粒径小于2mm；

(4)压制：将成型机的进料转速调整为600～750r／min后，再将粉碎后的杉木原碎粒送入环形模内进行冷态挤压成型，环形模的长度与孔径之比为5.5∶1，压制后的颗粒燃料，其直径为8mm、长度为1.5～5.5cm；在压制过程中，无需外部加热，只是依靠成型机高速运转时，原料与原料及原料与模具之间相互挤压摩擦产生的热量，就可以达到成型所需的原料软化程度。

(5)产品包装：待产品冷却后进行包装，贴上标签，然后入库储存。

实施例二

以松木类为原料的颗粒成型燃料加工方法，依次通过以下步骤进行加工：

(1)原料收集分类：收集经采伐、造林清山整地及抚育后遗弃在采伐迹地、造林地、抚育林地的松木枝丫、梢头木、折断木、树皮、树叶、伐根、枯倒木等林业剩余物原料。并将松木类原料单独分类收集；

(2)自然晾晒：将收集的松木类原料放在晒场上太阳晒干或自然风吹干，使原料的含水率在15％左右；

(3)原料粉碎：将上述松木类原料先用破碎机将晾晒干的原料破碎为大块状、大颗粒，再用粉碎机粉碎至粒径小于2mm；

(4)压制：将成型机的进料转速调整为600～700r／min后，再将粉碎后的松木原碎粒送入环形模内进行冷态挤压成型，环形模的长度与孔径之比为6∶1，压制后的颗粒燃料，其直径为8mm、长度为1.5～5.5cm；在压制过程中，无需外部加热，只是依靠成型机高速运转时，原料与原料及原料与模具之间相互挤压摩擦产生的热量，就可以达到成型所需的原料软化程度。

(5)产品包装：待产品冷却后进行包装，贴上标签，然后入库储存。

实施例三

以纯樟木类为原料的颗粒成型燃料加工方法，依次通过以下步骤进行加工：

(1)原料收集分类：收集经采伐、造林清山整地及抚育后遗弃在采伐迹地、造林地、抚育林地的樟树枝丫、梢头木、折断木、树皮、树叶、伐根、枯倒木等林业剩余物原料。将上述樟木类原料

(2)自然晾晒：将收集的樟木类原料放在晒场上太阳晒干或自然风吹干，使原料的含水率在18～26％范围内；

(3)原料粉碎：将上述樟木类原料先用破碎机将晾晒干的原料破碎为大块状、大颗粒，在用粉碎机粉碎至粒径小于lmm；

(4)：压制：将成型机的进料转速调整为500～650r／min后，再将粉碎后的樟木原碎粒送入环形模内进行冷态挤压成型，环形模的长度与孔径之比为6.5∶1，压制后的颗粒燃料，其直径为8mm、长度为1.5～6.5cm；压制过程中，无需外部加热，只是依靠成型机高速运转时，原料与原料及原料与模具之间相互挤压摩擦产生的热量，就可以达到成型所需的原料软化程度。

(5)产品包装：待产品冷却后进行包装，贴上标签，然后入库储存。

实施例四

以杂灌木类为原料的颗粒成型燃料加工方法，依次通过以下步骤进行加工：

(1)原料收集分类：收集经造林清山整地及抚育后遗弃在造林地、抚育林地的藤本、矮灌、蕨类等杂灌木废弃物原料。

(2)自然晾晒：将收集的杂灌木原料放在晒场上太阳晒干或自然风吹干，使原料的含水率在16～22％范围内。

(3)原料粉碎：将上述杂灌木类原料先用破碎机将晾晒干的原料破碎为大块状、大颗粒，在用粉碎机粉碎至粒径小于2mm。

(4)压制：将成型机的进料转速调整为550～700r／min后，再将粉碎后的杂灌木原碎粒送入环形模内进行冷态挤压成型，环形模孔的长度与孔径之比为6∶1，压制后的颗粒燃料，其直径为8mm、长度为1.5～6cm；在压制过程中，无需外部加热。

(5)产品包装：待产品冷却后进行包装，贴上标签，然后入库储存。

实施例五

以锯末类为原料的颗粒成型燃料加工方法，依次通过以下步骤进行加工：

(1)原料收集分类：收集经木材加工利用后剩下的锯末。

(2)自然晾晒：将收集到的锯末放在晒场上太阳晒干或自然风吹干，使含水率在13～16％范围内。

(3)压制：将成型机的进料转速调整为700～800r／min后，再将自然晾晒后的锯末送入环形模内进行冷态挤压成型，环形模的长度与孔径之比为5∶1，压制后的颗粒燃料，其直径为8mm、长度为1.5～5cm；在压制过程中，无需外部加热。

(4)产品包装：待产品冷却后进行包装，贴上标签，然后入库储存。

实施例六

以竹木屑混料类为原料的颗粒成型燃料加工方法，依次通过以下步骤进行加工：

(1)原料收集分类：收集经竹木加工利用后剩下的锯末、竹屑。

(2)自然晾晒：将上述锯末、竹屑原料放在晒场上太阳晒干或自然风吹干，使含水率在15～18％范围内。

(3)配料：对自然晾晒后的竹屑与锯末按1∶1比例的质量比混合，充分搅拌，配成混料；

(4)压制：将成型机的进料转速调整为650～700r／min后，再将上述配料好竹屑与锯末原料送入环形模内进行冷态挤压成型，环形模的长度与孔径之比为5∶1，压制后的颗粒燃料，其直径为8mm、长度为1.5～5cm；在压制过程中，无需外部加热，只是依靠成型机高速运转时，原料与原料及原料与模具之间相互挤压摩擦产生的热量，就可以达到成型所需的原料软化程度。

(5)产品包装：待产品冷却后进行包装，贴上标签，然后入库储存。

Claims (4)

1.一种冷态挤压分类成型颗粒燃料的生产方法，其工艺步骤为：①对林木剩余物进行分类收集；②分类干燥；③分类粉碎；④然后分类进行冷态挤压致密成型为颗粒燃料。

2.如权利要求1所述的一种冷态挤压分类成型颗粒燃料的生产方法，其特征在于：所述的分类，包括针叶木类、阔叶木类、杂灌木类、竹木屑类。

3.如权利要求1所述的一种冷态挤压分类成型颗粒燃料的生产方法，其特征在于：所述的分类干燥，要求其干燥后的含水率分别为：针叶木类：15～20％；阔叶木类：18～26％；杂灌木类：16～22％；竹木屑类：13～18％。

4.如权利要求3所述的一种冷态挤压分类成型颗粒燃料的生产方法，其特征在于：根据分类原料的不同，成型机上安装的环形模的孔径与孔长度之比不同，以及成型机的进料转速不同，具体为针叶木类原料：采用环形模的孔长度与孔径之比为5.5-6.0：1，成型机的进料转速为600～750r／min；阔叶木类原料：采用环形模的孔长度与孔径之比为6.5∶1，成型机的进料转速为500～650r／min；杂灌木类原料：采用环形模的孔长度与孔径之比为6∶1，成型机的进料转速为550～700r／min；竹木屑类原料：采用环形模的孔长度与孔径之比为5∶1，成型机的进料转速为650～800r／min。