CN111397334B - 生物质燃料生产用系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种生物质燃料生产用系统及方法，包括：烘干系统、粉碎系统和制粒系统，烘干系统的出料端与粉碎系统的进料端管路连通；粉碎系统的出料端和制粒系统的进料端管路连通；烘干系统包括：烘干滚筒机身、多级旋风分离装置、第一导气管、第二导气管、多级降尘室；烘干滚筒机身内设置滚筒筒体，筒体的一端与多级旋风分离装置通过第一导气管相连通；多级旋风分离装置与多级降尘室通过第二导气管相连通；各系统之间通过提升机进行转运，便于实现从木片原料到最终产品的自动化生产过程，同时整个生产过程中，物料均通过管路连通进行转运，能避免物料产生扬尘，减少环境污染，降低生产中由于空气中粉尘含量过高导致的爆炸安全隐患。

Description

生物质燃料生产用系统及方法

技术领域

本申请涉及一种生物质燃料生产用系统及方法，属于生物质燃料生产领域。

背景技术

生物质燃料（也称生物质颗粒燃料）是由秸秆、稻草、稻壳、花生壳、玉米芯、油茶壳、棉籽壳等以及“三剩物”经过加工产生得到的块状环保新能源燃料物质。生物质颗粒的直径一般为6~10毫米，燃点约为250℃。生物质燃料需经干燥处理，现有干燥设备多为滚筒烘干设置。

在干燥过程中，热风温度在300℃以上，而且，生物质燃料在滚筒烘干筒体内常会相互摩擦或与筒体内壁摩擦，导致物料局部温度过高发生自燃。自燃后，生物质燃料易产生大量杂质，降低产物纯度，且难以在保证产品质量的同时将此类杂质除去。

热风和物料从烘干滚筒端部中央处进入滚筒，之后热风从滚筒尾部的中央区域排出，由于滚筒直径较大，热风流速较快，颗粒物料在重力的作用下，大多数颗粒物料沿滚筒壁向滚筒尾部移动后输出。

热风在滚筒内的运动路线与颗粒物料在滚筒内的运动路线重叠较少，这导致现有烘干机至整个干燥过程中，颗粒物料并未与热风充分混合，热交换效率过低，影响干燥效率，降低产量，大量热能未经降温直接排出，造成了资源的浪费。

物料在滚筒内多为沿筒体内壁移动，难以进行脱离筒体内壁运动，无法与热风进行充分接触，降低了热风的干燥效率，延长干燥时间，增加干燥次数才能达到物料含水率要求，尤其对于粉体、颗粒状物料尤其如此。

现有烘干设备的末端大部分仅设置一级除尘，除尘装置结构简单，生物质燃料干燥时产生的扬尘粒径微小，仅通过一级除尘难以完全除尘，尤其对于对细小尘粒的去除效率较低，大量尘粒随尾气排出，造成环境污染。

现有烘干设备并未设置消防系统，当滚筒烘干机用于干燥燃料性质材料时，由于滚筒内物料反复相互摩擦，物料内部温度较高，极易达到燃点引发物料在滚筒和管道内着火，为保证干燥效果，常规扑灭手段难以及时灭火，增加生产安全风险。

在粉碎过程中，颗粒物料与粉碎机反复高速摩擦，生成热量，如果物料在粉碎机内无法均匀分布，会导致物料局部温度过高发生自燃。生物质燃料易产生大量杂质，降低产物纯度，且难以在保证产品质量的同时将此类杂质除去。

粉碎过程中，物料整体温度较高，导致物料易在粉碎机内壁上形成结渣，长时间粉碎后，结渣厚度较高，会减少物料与粉碎刀头的接触几率，降低粉碎效率。

制粒工序是生物质固体成型燃料生产的一个重要环节，制粒系统工艺参数的配置直接影响生物质固体成型燃料的产量质量及能耗。在木屑制粒过程中，木屑制粒机工作时机械振动大、产生大量的蒸汽及粉尘排出，影响车间环境。此外，物料从原料到成品过程的转运也会耗费一定的人力，从而影响生产效率。

发明内容

本申请提供了一种用于解决上述技术问题的生物质燃料生产用系统及方法。

本申请提供了一种生物质燃料生产用系统，包括：烘干系统、粉碎系统和制粒系统，烘干系统的出料端与粉碎系统的进料端管路连通；

粉碎系统的出料端和制粒系统的进料端管路连通；

烘干系统包括：烘干滚筒机身、多级旋风分离装置、第一导气管、第二导气管、多级降尘室；

烘干滚筒机身内设置滚筒筒体，筒体的一端与多级旋风分离装置通过第一导气管相连通；多级旋风分离装置与多级降尘室通过第二导气管相连通；

多级旋风分离装置包括：串联的多个旋风分离器，至少一旋风分离器的进气口与第一导气管管路连通，至少另一旋风分离器的排气口与第二导气管管路连通；

多级降尘室包括：第一降尘室、第二降尘室，第一降尘室与第二导气管相连通；第一降尘室与第二降尘室相连通；第二降尘室上设置排气管；

第一降尘室、第二降尘室的内腔容量均大于筒体内腔容量；

第一降尘室、第二降尘室的外壁上均设置热交换器；

还包括：锥形流结构，

锥形流结构沿筒体横向延伸设置于筒体中心；

锥形流结构，包括：锥体柱和多个螺旋桨结构，锥体柱沿筒体横向延伸设置于筒体内；

锥体柱的第一端横截面积小于锥体柱第二端的横截面面积，锥体柱的第一端朝向筒体的进料端，锥体柱的第二端朝向筒体的出料口；

螺旋桨结构至少间隔设置于锥体柱第一端面上，螺旋桨结构在安装面内转动；

螺旋桨结构包括：设置于筒体横截面中心处的第一螺旋桨和其他多个螺旋桨，各螺旋桨与第一螺旋桨的中心连线等分锥体柱的端面；

还包括热风炉系统，热风炉系统包括：热风炉和隔离室，热风炉一端为进风端，另一端与隔离室的一端相连通；隔离室内部设有空腔另一端与筒体相连通；

隔离室靠近筒体的一端内向输送热风炉依序间隔设置第一挡灰板、第二挡灰板和第三挡灰板，第一挡灰板仅顶部端面与隔离室内壁之间设有通气狭缝；

第二挡灰板仅底部端面与隔离室内壁之间设有通气狭缝；

第三挡灰板仅顶部端面与隔离室内壁之间设有通气狭缝；

粉碎系统包括：输送带、第一提料机构、待料仓、粉碎机、第一螺旋推进器、第二螺旋推进器、第二提料机构和负压除尘系统，

第一提料机构包括：第一提升架、第一提料斗、第一提升电机，第一提升电机安装于第一提升架顶部，并与第一提料斗驱动连接；

第一提升架内安装轨道，第一提料斗在第一提升架内沿轨道上下运行；

第一提料斗在第一提升架底部时，第一提料斗与输送带管路连通；

第一提料斗在第一提升架顶部时，第一提料斗与待料仓管路连通；

待料仓底部设有出料口，出料口与第一螺旋推进器的进料端相连通；第一螺旋推进器的出料端与粉碎机的进料端管理连通；

第二提料机构包括：第二提升架、第二提料斗、第二提升电机，第二提升电机安装于第二提升架顶部，并与第二提料斗驱动连接；第二提升架内安装轨道，第二提料斗在第二提升架内沿轨道上下运行；

粉碎机包括：粉碎腔，粉碎腔的底部为出料端，粉碎腔的出料端与第二螺旋推进器的进料端管路连通；

第二提料斗在第二提升架底部时，第二螺旋推进器的出料端与第二提料斗管路连通；

第一提料斗、第二提料斗底部安装磁力开关；

第二提料斗在第二提升架顶部时，第二提料斗与第一原料仓管路连通；

第一原料仓顶部设有负压除尘系统；

负压除尘系统包括：负压风机、第一旋风分离器b、粉碎旋风分离器和布袋除尘器，

第一旋风分离器b、粉碎旋风分离器设置于第一原料仓顶面上；

第一旋风分离器b、粉碎旋风分离器的下部出料口均与第一原料仓相连通；

第一旋风分离器b通过负压管与粉碎腔相连通，负压管上设置负压风机；

负压管的出气端与第一管和第二管相连通，第一管的出气端与第一旋风分离器b的进气口相连接，第二管的出气端与粉碎旋风分离器的进气口相连接；

第一旋风分离器b的出气口与布袋除尘器的进气口管路连接；粉碎旋风分离器的出气口与布袋除尘器的进气口管路连接。

优选地，热风系统包括：烘干进料筒、星型进料器，烘干进料筒的一端与隔离室的进料端相连通；烘干进料筒的另一端与热风炉的出料端相连通；

烘干进料筒的侧壁上安装星型进料器，星型进料器向烘干进料筒内进料；

优选地，制粒系统包括：第二原料仓、多个制粒机、冷却筛分机、多个成品仓；

第二原料仓的底部与第一提升机相连通；第一提升机的顶部出料端设置第一喂料螺旋，第一喂料螺旋与第一传送带相连通并向第一传送带喂料；

各制粒机顶部均设置有缓冲仓，第一传送带的底部间隔设有多个出料口，各出料口正对各制粒机的缓冲仓下料；

缓冲仓底部与制粒机通过第二喂料螺旋连通；各制粒机底部设有出料口，并在出料口处设置第二传送带；

第二传送带的出料端与设有第二提升机的底部相连接；第二提升机顶部的出口上设置有第三喂料螺旋，第三喂料螺旋的出口处设置冷却筛分机；

冷却筛分机对制粒后物料筛分得到废料和成品，废料从废料出口回流入第二原料仓，成品从成品料出口进入第三提升机的底部；

第三提升机的顶部出口处设置有第四喂料螺旋；第四喂料螺旋的出口与成品仓连通设置；

冷却筛分机上连接设置有旋风除尘机；

成品仓顶部设置有第三传送带；第三传送带的进料端与第四喂料螺旋出料端相连接，第三传送带的出料端与各成品仓的进料端连通；

包括：回料装置，回料装置包括回料螺旋、回料口；回料螺旋的进料端与远离第二原料仓的缓冲仓顶部相连接；回料螺旋的出料端与回料口连通设置；回料口设置在第二原料仓的顶部。

优选地，包括：多个火花探测器、PLC控制器和喷淋装置；火花探测器间隔设置于第一导气管、第二导气管和筒体的内壁上，火花探测器与PLC控制模块电连接；

喷淋装置包括：电磁阀、多个喷头和设置于各喷头上的进水管，电磁阀设置于进水管上；电磁阀与PLC控制模块电连接；

喷头设置于筒体、第一导气管、第二导气管的内壁上。

优选地，多级旋风分离装置包括：第一旋风分离器a、第二旋风分离器、第三旋风分离器和第四旋风分离器，第一旋风分离器a的进气口、第二旋风分离器的进气口均与第一导气管相连通；

第一旋风分离器a的排气口与第三旋风分离器的进气口管路连通；

第二旋风分离器的排气口与第四旋风分离器的进气口管路连通；

第三旋风分离器的排气口与第二导气管管路连通；

第四旋风分离器的排气口与第二导气管管路连通。

优选地，筒体包括：多个导料板单元；

导料板单元沿筒体横向延伸设置于筒体的内壁上；

导料板单元包括：第一级导料板和第二级导料板；第一级导料板和第二级导料板从筒体的第一端向第二端沿筒体横向间隔设置与筒体内壁；

第一级导料板包括：多个第一导料板；

第二级导料板正对相邻第一导料板的间隔设置。

优选地，粉碎机包括：凸条，沿粉碎腔内壁周向间隔设置多个凸条；凸条顶面为平面，各凸条顶面平齐形成平面；

凸条的第一侧壁为斜边，第二相对侧壁垂直粉碎腔筒壁；

一凸条的第一侧壁与相邻另一凸条第二侧壁和筒壁围成间隙，间隙横截面的为三角形，间隙横截面的下部面积大于上部面积。

优选地，粉碎机包括：刀具，刀具安装于粉碎腔内，刀具外表面上间隔设置多个凸条。

优选地，粉碎系统还包括PLC控制模块，PLC控制模块分别与输送带、第一提升电机、第一下料管阀门、第一提料斗底部磁力开关、第一螺旋推进器、粉碎机、第二螺旋推进器、第二提升电机、第二提料斗底部磁力开关控制连接。

本申请的另一方面还提供了一种生物质燃料的生产方法，包括以下步骤：

将含水量为40%以上的原料，放入烘干系统烘干至原料含水量低于16%；

将烘干后的原料提升进入粉碎系统中进行粉碎至平均粒径1~2mm出料；

将粉碎后的物料提升进入制粒工段进行制粒，得到横截面直径为8~12mm的生物质燃料。

优选地，烘干系统包括烘干机，烘干机包括筒体100，筒体100内部温度为400~600℃，筒体100的进风口处温度为300~400℃；

筒体100的进出风口处温度为90~110℃；

筒体100的功率为30kw，筒体100的转速为30Hz；

更优选地，粉碎系统包括粉碎机，粉碎机的粉碎的工作功率为160kw，粉碎机的工作电流为120A；

粉碎机的进料螺旋推进器的转速为5~20Hz；粉碎腔内温度低于60℃，粉碎腔内负压值为-0.1Mpa；

更优选地，制粒系统包括制粒机，制粒机的工作功率为220kw，制粒机的工作电流200-400A；制粒机的喂料螺旋转速8-20Hz。

本申请能产生的有益效果包括：

1）本申请所提供的生物质燃料生产用系统，包括干燥系统、粉碎系统和制粒系统，各系统之间通过提升机进行转运，便于实现从木片原料到最终产品的自动化生产过程，同时整个生产过程中，物料均通过管路连通进行转运，能避免物料产生扬尘，减少环境污染，降低生产中由于空气中粉尘含量过高导致的爆炸安全隐患。

2）本申请所提供的生物质燃料生产用系统，烘干系统中所用滚筒型烘干机的滚筒内壁上设置锥形流结构，在滚筒内的主要流动区域内阻挡热风，让滚筒中的颗粒物料与干燥用热风充分混合，提高滚筒内的物料热风间的热交换效率，延长热风与物料的接触时间，物料的各个面均能在热风中翻滚，避免物料在筒体内堆积摩擦，避免物料内部温度过高导致自燃，提高产品纯度，减少副产物含量。

3）本申请所提供的生物质燃料生产用系统，所用烘干系统中通过将烘干机排出的尾气（温度为90~100℃）引入热分炉的出气端，再次进入烘干机中，实现对烘干机排出尾气热量的充分利用。

4）本申请所提供的生物质燃料生产用系统，其中所用烘干系统的烘干机的进料端与热风炉相接面上设置自动启闭的闸板，当闸板开启时，设置于闸板一侧的星型进料斗进料，使得含水量40%的待干燥颗粒料在热风中均匀分布，表层水分极速挥发后，降低物料表面粘度和重量，提高入料段内颗粒在热风中收到的推力，从而能将物料均匀吹散进入烘干机内，避免物料堆积导致局部温度过高导致的自燃。

5）本申请所提供的生物质燃料生产用系统，其中所用烘干系统的能降低待干燥物料在滚筒内壁形成的结渣，长时间保持较高的烘干效果，无需反复清理筒体内壁，提高生产效率。待干燥物料的含水率为40%，干燥后水分16%。该方法还可以用于对片状木材物料进行干燥，用于对长度45~55mm，厚度3~5mm，含水量40%的片状木材进行干燥时，干燥时间显著缩短，干燥效率得到提高，还能避免局部温度过高导致木材自燃。

6）本申请所提供的生物质燃料生产用系统，其中所用粉碎系统通过两组提升机构将物料依序提入粉碎机和第一原料仓中进行粉碎和储存，粉碎机的进料和出料均通过螺旋推进器进行推进，各器件之间物料的转运经过管路连通进行，能避免形成扬尘。

7）本申请所提供的生物质燃料生产用系统，通过在粉碎腔内壁上间隔设置多个凸条。各凸条顶面平齐，凸条的一侧壁统一向外侧倾斜，粉碎后灰尘进入夹缝后堆积后灰层厚度只会达到平齐的平面，便于控制灰尘厚度，避免积灰在内壁上持续堆积，达到连续粉碎操作10小时以上，粉碎腔内壁积尘厚度仅与平齐平面相同。

8）本申请所提供的生物质燃料生产用系统，通过控制粉碎机的粉碎功率和工作电流后，能有效避免粉碎机内壁形成大量结渣，提高粉碎效率，粉碎操作进行10小时后，粉碎机内壁结渣厚度小于5mm。

9）本申请所提供的生物质燃料生产用系统，所用制粒系统中采用了PLC可编程控制器和变频器对制粒系统的各部件进行集中控制，实现了系统内各设备部件之间的紧密配合，在整个制粒工艺中，特别针对废料回收、能量损耗和生产车间环境这几方面的需求增加了相应的设备部件，实现了从原料到成品的全自动化生产，极大的提高的生产效率，降低了人力需求和生产能耗，同时车间环境良好，生产的生物质燃料颗粒碎粒较少，无粉尘污染，品质较佳。

附图说明

图1为本申请提供系统中所用烘干机滚筒筒体的安装状态展开结构示意图；

图2为图1C向剖视结构示意图；

图3为图1中A点局部放大剖视结构示意图；

图4为本申请提供系统中所用烘干机与热风炉安装结果左侧视结构示意图；

图5为本申请提供系统中烘干机与热风炉安装状态俯视结构示意图；

图6为本申请提供系统中烘干机与热风炉安装状态平面展开主视结构示意图；

图7为本申请提供系统中粉碎系统主视结构示意图；

图8为本申请提供系统中粉碎腔内壁剖视结构示意图；

图9是本发明的结构示意图；

图10是本发明的PLC可编程控制器控制原理示意图；

图11为本申请提供方法的流程示意图；

图例说明：

100、筒体；110、第一级抄板；120、第二级抄板；130、锥体柱；150、螺旋桨结构；151、第一螺旋桨；152、第二螺旋桨；153、第三螺旋桨；154、第四螺旋桨；155、第五螺旋桨；156、第六螺旋桨；157、第七螺旋桨；132、支撑杆；140、堰板；111、板体；112、斜边；162、壳体；163、支撑架；200、烘干滚筒机身；210、出气口；221、第一旋风分离器a；222、第二旋风分离器；223、第三旋风分离器；224、第四旋风分离器；225、旋风分离筒；226、排料筒；227、导气筒；231、第一导气管；232、第二导气管；241、第一降尘室；242、第二降尘室；243、排气管；245、热交换器；260、火花探测器；271、出风闸板；274、出风电机；272、星型进料器；273、烘干进料筒；310、引导管；320、隔离室；322、第一挡灰板；324、第二挡灰板；325、第三挡灰板；330、热风炉；331、进料传输带；333、热风进料闸板；332、液压推料机构；410、第二原料仓；411、第一提升机；412、第一喂料螺旋；420、制粒机；421、缓冲仓；422、第一传送带；423、第二喂料螺旋；424、第二传送带；425、第二提升机；426、第三喂料螺旋；427、称重皮带；428、除尘器；430、冷却筛分机；431、废料出口；432、成品料出口；433、第三提升机；434、第四喂料螺旋；435、旋风除尘机；440、成品仓；441、第三传送带；451、回料螺旋；452、回料口；460、PLC可编程控制器；461、变频器；511、输送带；512、第一下料管；513、第一提料斗；514、第一提升架；515、第二下料管；516、第一提升电机；517、待料仓；518、第一螺旋推进器；521、接料筒；522、粉碎腔；523、第一下料斗；524、负压管；525、第二螺旋推进器；528、凸条；531、第二提料斗；532、第二提升架；533、出料输送机；541、第一旋风分离器b；542、粉碎旋风分离器；543、布袋除尘器；544、第一原料仓。

具体实施方式

下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。

参见图1，本申请提供的生物质燃料生产用系统，包括烘干系统、粉碎系统和制粒系统，

所述烘干系统包括：烘干滚筒机身200、多级旋风分离装置、第一导气管231、第二导气管232、多级降尘室；

参见图4，烘干系统整体包括：烘干滚筒机身200、多级旋风分离装置、第一导气管231、第二导气管232、多级降尘室；烘干滚筒机身200内设置滚筒筒体100，筒体100沿烘干滚筒机身200横向安装于壳体内，并在壳体内转动。壳体的一端顶面上设置与筒体100内相连通的出气口210。出气口210与多级旋风分离装置通过第一导气管231相连通；筒体100内腔与多级旋风分离装置相连通。多级旋风分离装置与多级降尘室通过第二导气管232相连通。

多级旋风分离装置包括串联的多个旋风分离器，至少一旋风分离器的进气口与第一导气管231管路连通，至少另一旋风分离器的排气口与第二导气管232管路连通。

通过设置多级旋风分离器，使其中各分离器串联，烘干物料的排空气体能依序通过至少两级旋风分离，从而有效降低排空气体中的大体积粉尘含量，有利于气体进入多级降尘室后，对微小粉尘的净化作用。

多级旋风分离器通过第二导气管232与多级降尘室相连通；多级降尘室包括：第一降尘室241、第二降尘室242，第一降尘室241与第二导气管232相连通；第一降尘室241与第二降尘室242相连通；第二降尘室242上设置排气管243。第一降尘室241、第二降尘室242的内腔容量均大于筒体内腔容量。

第一、第二降尘室242内设有较大空间，便于含有微小粉尘气体进入其中后，粉尘自动沉降，达到除尘效果。含尘气体依序通过第一、第二降尘室242后，微小粉尘运动速度降低自然沉降，无需使用电能即可实现除尘效果，除尘效率较高。

参见图4，第一降尘室241、第二降尘室242外壁上设置热交换器245，通过通入冷水，降低降尘室内温度，有利于降低含尘气体温度，从而有效避免降尘室内粉尘含量过高，且温度较高时导致的爆炸。同时含尘气体温度降低后，颗粒运动速度降低，更有利于自然沉降除尘，提高除尘效率。

通过该设备能有效降低滚筒烘干机用于烘干生物燃料材料时，排空气体中的含尘量，通过分级除尘，分别降低大体积颗粒和小体积颗粒在气体中的含量，使得排空空气达到排放标准，同时还能避免滚筒烘干燃料物料时，由于物料相互摩擦、粉尘相互摩擦导致物料、粉尘的燃烧引发安全事故，提高生产安全性。

还包括：锥形流结构，锥形流结构沿筒体100横向延伸设置于筒体100中心，锥形流结构的中心轴线与筒体100中心轴线重合。

锥体柱130、支撑杆132和螺旋桨结构150，锥体柱130沿烘干室横向延伸设置于烘干室内；锥体柱130的第一端横截面积小于锥体柱130的第二端的横截面面积。锥体柱的第一端朝向烘干室的进料端。锥体柱的第二端朝向烘干室的出料口。锥体柱的第一端和第二端上分别设置支撑杆132，将锥体柱支撑并与烘干室内壁间隔设置。从而为气流通过烘干室与锥体柱之间提供通道，避免物料在夹缝中堆集。

参见图2，锥体柱至少第一端面上间隔设置多个螺旋桨结构150，各螺旋桨结构150相互间隔，能在安装面内转动。例如安装于锥体柱130端面附近时，能在端面内绕转动轴转动。螺旋桨结构150还可以设置于锥体柱的侧壁或第二端面上。优选地，螺旋桨结构150设置于锥体柱的第一端面和/或第二端面上。螺旋桨结构150设置于锥体柱侧壁上时，沿锥体柱侧壁延伸；设置于端面时，各螺旋桨与第一螺旋桨151的连线等分端面。

螺旋桨结构150包括：设置于烘干室横截面中心处的第一螺旋桨151和其他多个螺旋桨，各螺旋桨与第一螺旋桨151的中心连线等分锥体柱的端面。

通过在烘干室内沿烘干室横向延伸设置多个锥体柱130，能降低热风风速的同时，延长热风在烘干室内停留时间，从而为物料与热风接触提供更多时间，从而提高干燥效率。热风从烘干室中央处进入后，锥体柱130的阻挡下，在烘干室内壁与锥体柱130之间形成多次反射，延长热风在烘干室内移动路线，使热风的运动路径靠近烘干室内壁，增加与物料接触时间，实现更好的干燥效果。

通过在锥体柱外壁和端面上设置多个螺旋桨结构150，能进一步加强热风在烘干室内壁与锥体柱之间的往返运动次数，从而进一步加强热交换效率，提高产量、节约热能。

参见图5~6，烘干系统还包括：热风炉系统，热风炉系统包括：热风炉330和隔离室320，热风炉330的一端为进料端，并安装鼓风机，将冷空气鼓入热风炉330内，热风炉330内焚烧燃料对通过的气体加热。加热后的气体进入隔离室320，从隔离室320离开后进入筒体100中。

优选地，热风炉330与隔离室320的夹角为90°。按此设置，能减少灰尘和火星进入烘干室。

隔离室320内设有内部空腔，靠近筒体100的一端内向输送热风炉330依序间隔设置第一挡灰板322、第二挡灰板324和第三挡灰板325，第一挡灰板322仅顶部端面与隔离室320内壁之间设有通气狭缝；第二挡灰板324仅底部端面与隔离室320内壁之间设有通气狭缝；第三挡灰板325仅顶部端面与隔离室320内壁之间设有通气狭缝。按此设置通气狭缝，能保证热空气依序在第一~第三挡灰板325之间围成的迷宫路径间通过，降低空气流速，利于气体内灰尘沉降，减少进入烘干机的杂质含量，提高产品纯度。同时第一~第三挡灰板325还能将热空气中携带的火星隔离，避免火星进入烘干机内，造成物料自燃，产生自燃副产物，降低产品纯度。

优选地，螺旋桨结构150包括：第一螺旋桨151、第二螺旋桨152、第三螺旋桨153、第四螺旋桨154、第五螺旋桨155、第六螺旋桨156、第七螺旋桨157，第一螺旋桨151设置于锥体柱端面的圆心处；第二螺旋桨152中心与第一螺旋桨151中心的连线为锥体柱端面的半径，第二螺旋桨152设置于锥体柱外侧壁与端面中心之间；第三螺旋桨153、第四螺旋桨154、第五螺旋桨155、第六螺旋桨156、第七螺旋桨157的设置方式与第二螺旋桨152设置方式相同。第二螺旋桨152、第三螺旋桨153、第四螺旋桨154、第五螺旋桨155、第六螺旋桨156、第七螺旋桨157的中心与第一螺旋桨151中心的连线，等分锥体柱端面。

按此设置能使热风在烘干室内热交换效率达到最高。

优选地，多个螺旋桨结构150设置于锥体柱的侧壁上。按此设置，当热风经过锥体柱侧壁时，能继续为热风折射提供阻挡，提高热风在筒体100内部的热交互效率，延长路径。

优选地，支撑杆132包括：第七支撑杆和第八支撑杆，第七支撑杆的一端与锥体柱的第一端相连接，另一端与烘干室的内壁相连接；第七支撑杆一端与烘干室内壁相连接，并垂直烘干室该点处的切线向外延伸形成自由端，第七支撑杆的自由端与锥体柱的第一端相连接。

第八支撑杆的一端与烘干室内壁相连接，并垂直于该相接点处的切线向外延伸形成自由端，第八支撑杆的自由端与锥体柱的第二端相连接。

通过第一、第八支撑杆为锥体柱提供较好的支撑。优选地，第一、第八支撑杆为圆管。

参见图2，支撑杆132的一端与筒体100内壁相连接，另一端向外延伸形成自由端，并与螺旋桨结构150相连接。螺旋桨结构150固定设置于筒体100内壁上，支持强度较高，能较好的为热风提供折射面。显然螺旋桨结构150也可设置于锥体柱的侧壁上。

优选地，支撑杆132包括：第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆、第四支撑杆、第五支撑杆和第六支撑杆，第一支撑杆的一端与筒体100侧壁相连接，另一端垂直第一支撑杆与烘干室相接点的切线向外延伸形成自由端，第一螺旋桨151与自由端相连接，第一支撑杆的中部与第六螺旋桨156相连接。

第二支撑杆的一端与筒体100侧壁相连接，另一端垂直第二支撑杆与烘干室相接点的相接点切线向外延伸形成自由端，第二螺旋桨152与第二支撑杆的自由端相连接。

第三支撑杆的一端与筒体100侧壁相连接，另一端垂直第三支撑杆与烘干室相接点的相接点切线向外延伸形成自由端，第三螺旋桨153与第三支撑杆的自由端相连接。

第四支撑杆的一端与筒体100侧壁相连接，另一端垂直第四支撑杆与烘干室相接点的相接点切线向外延伸形成自由端，第四螺旋桨154与第四支撑杆的自由端相连接。

第五支撑杆的一端与筒体100侧壁相连接，另一端垂直第五支撑杆与烘干室相接点的相接点切线向外延伸形成自由端，第五螺旋桨155与第五支撑杆的自由端相连接。

第六支撑杆的一端与筒体100侧壁相连接，另一端垂直第六支撑杆与烘干室相接点的相接点切线向外延伸形成自由端，第七螺旋桨157与第六支撑杆的自由端相连接。

第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆、第四支撑杆、第五支撑杆和第六支撑杆将烘干室的筒体100横截面的圆等分。

优选地，包括：多个抄板单元，抄板单元沿筒体100横向延伸设置于筒体100内壁上；筒体100从第一端向第二端沿筒体100横向内壁设置多个抄板单元；两相邻抄板单元相互间隔。

优选地，抄板单元包括第一级抄板110和第二级抄板120；筒体100从第一端向第二端沿筒体100横向内壁设置第一级抄板110、第二级抄板120；第二级抄板120正对第一级抄板110中各抄板间隔设置。第二级抄板120与第一级抄板110对空设置，能为物料提供更多的折射支撑面，延长物料在筒体100内的运行路径。

优选地，第一级抄板110包括沿筒体100周向间隔设置的多个第一抄板，第一抄板沿筒体100横向延伸；第二级抄板120包括多个沿筒体100周向间隔设置多个第二抄板，第二抄板沿筒体100横向延伸；第二抄板正对相邻两第一抄板的间隔设置。

第一抄板和第二抄板结构相同，均为片状结构，一侧边与筒体100内壁相连接，并垂直筒体100内壁延伸，自由侧边为向一侧倾斜的斜边。

参见图2~3，优选地，还包括：多个堰板140，锥形流结构的中部筒体100侧壁上设置堰板140，堰板140沿筒体100周向延伸并设置于筒体100侧壁上；相邻堰板140相互间隔。

参见图3，抄板单元的一端抵接于堰板140侧壁上。以便形成复杂的路径，提高物料在筒体100内翻滚，增加与热风接触时间。堰板140为圆弧段板状结构。

优选地，还包括：多个导料板单元、锥形流结构；导料板单元沿筒体100横向延伸设置于筒体100内壁上；筒体100从第一端向第二端沿筒体100横向内壁设置多个导料板单元；两相邻导料板单元相互间隔。筒体100为滚筒的筒体结构。

导料板单元包括：第一级导料板110和第二级导料板120；筒体100从第一端向第二端沿筒体100横向内壁设置第一级导料板110、第二级导料板120；第一级导料板110包括沿筒体100周向间隔设置的多个第一导料板，第一导料板沿筒体100横向延伸；第二级导料板120正对第一导料板的间隔设置。第二级导料板120与第一级导料板110对空设置，能为物料提供更多的折射支撑面，延长物料在筒体100内的运行路径。

优选地，所述导料板单元为8个，两相邻导料板单元沿筒体100横向间隔设置，后一导料板单元正对前一导料板单元中导流板间隔设置。按此数量加装导料板单元，当物料进入滚筒后导料板把进入的物料抄散，使物料充分的和热风混合提高热交换效率，此时热交换效率最高，且能耗最低。

优选地，第二级导料板120包括多个沿筒体100周向间隔设置多个第二导料板，第二导料板沿筒体100横向延伸；第二导料板正对相邻两第一导料板的间隔设置。

优选地，第一导料板和第二导料板结构相同，均为片状的板体111，板体111的一侧边与筒体100内壁相连接，板体111垂直筒体100内壁沿筒体100横截面半径向筒体100的中心线延伸形成自由侧边，自由侧边上设置向相同侧倾斜的斜边112 。垂直的板体111能阻挡物料在筒体内壁的移动，当物料受到阻挡向筒体内空腔抛起后，在斜边112的阻挡下，少量回落，其他大部分与斜边112的另一侧接触，继续向筒体内壁抛出，从而使得物料能与锥形流结构周围的热风充分接触，从而提高传热效率。

参见图3，第一级导料板110包括的部分导料板的一端抵接于堰板140侧壁上。当第一级导料板110中的导料板正对相邻堰板140的间隔时，不抵接。按此设置能形成复杂的物料移动路径，延长物料在筒体100内翻滚路径，增加物料与热风接触时间。堰板140为圆弧段板状结构。

参见图1，优选地，所述锥形流结构包括间隔设置的第一锥形流结构、第二锥形流结构和第三锥形流结构，所述第一锥形流结构设置于筒体100的进料端；所述第三锥形流结构设置于所述筒体100的出料端；所述第二锥形流结构设置于第一锥形流结构和第二锥形流结构之间的筒体100中。

通过在滚筒筒体内设置3个锥形体结构，形成风阻降低热风风速，延长热风在烘干室内的停留时间，提高热交换效率。从而达到提高产量，节约热能的效果此时节能效果最优。

图4~5中虚线箭头表示滚筒烘干排出气体流动方向；实线箭头表示待烘干物料的移动方向。

优选地，多级旋风分离装置包括第一旋风分离器a221、第二旋风分离器222、第三旋风分离器223和第四旋风分离器224，第一旋风分离器a221的进气口、第二旋风分离器222的进气口均与第一导气管231相连通；第一旋风分离器a221的排气口与第三旋风分离器223的进气口管路连通；第二旋风分离器222的排气口与第四旋风分离器224的进气口管路连通。第三旋风分离器223的排气口与第二导气管232管路连通；第四旋风分离器224的排气口与第二导气管232管路连通。

优选地，多级旋风分离装置包括第一旋风分离器a221、第二旋风分离器222、第三旋风分离器223和第四旋风分离器224，第一旋风分离器a221的进气口与第一导气管231相连通；第一旋风分离器a221的排气口与第二旋风分离器222的进气口相连通；第二旋风分离器222的排气口与第三旋风分离器223的进气口管路连通；第三旋风分离器223的排气口与第四旋风分离器224的进气口管路连通。第四旋风分离器224的排气口与第二导气管232管路连通。

多级旋风分离器内部的串联可以采用上述两种串联方式中任一种。

参见图5，优选地，旋风分离器包括：旋风分离筒225、排料筒226和导气筒227，旋风分离筒225的侧壁上开设进气口，旋风分离筒225底部设置排料筒226并与排料筒226相连通；旋风分离筒225顶部设置导气筒227，并与导气筒227相连通；导气筒227侧壁上设置排气口，排料筒226底部开设排料口。通过设置导气筒227能避免气体泄漏，延长气体在旋风分离筒225内时间，加强分离效果。

优选地，热交换器245设置于第一降尘室241与第二降尘室242相接处的外壁上。第一降尘室241与第二降尘室242相接处，远离进气口，气体温度已得到部分降低；远离排气管，无需对已经降温的气体进行降温，按此设置能减少热交换器245的面积，节约热交换器245，达到较高的降温效果。

优选地，包括：火花探测器260、PLC控制器和喷淋装置，第一导气管231、第二导气管232和筒体100内壁上设置多个火花探测器260，火花探测器260与PLC控制模块电连接；喷淋装置包括：电磁阀、喷头和设置于喷头上的进水管，电磁阀设置于进水管上控制进水管的接通、关闭。电磁阀与PLC控制模块电连接。喷头设置于筒体100、第一导气管231和第二导气管232内壁上。

通过在筒体100、第一导气管231和第二导气管232内壁上设置火花探测器260和喷头，能根据火花探测器260的检测结果，将检测结果传输至PLC控制模块后，PLC控制模块根据检测结果向电磁阀发出控制进水管通闭，从而根据筒体100和管路内的实际情况，及时对物料进行降温，防治生物燃料材料在干燥过程中发生燃烧，产生过多燃烧产物降低产品品质，引发生产安全事故。

优选地，火花探测器260设置于第一导气管231、第二导气管232横向截面中部以下区域；此部分为含尘气体主要通行道路，较易因摩擦发生燃烧。喷头设置于第一导气管231、第二导气管232横向截面中部以上区域的内壁上。喷头喷水能利用重力自行下落完成灭火。

优选地，还包括远程数据传输模块，远程数据传输模块设置于火花探测器260上，并与火花探测器260电连接；远程数据传输模块还与PLC控制模块电连接。

优选地，还包括警报模块，警报模块与PLC控制模块电连接。通过设置警报模块，当PLC控制模块发出喷水指令时，控制警报模块发出警报信息，引起操作人员注意，对烘干工段进行检查，及时发现安全隐患，降低事故发生几率。

优选地，喷淋装置包括储液罐，储液罐与喷头通过进水管管路连接。通过储液罐供给灭火溶剂，可以为水。喷洒适量水能降低物料温度，后续利用物料自身残留温度，即可将喷洒水烘干，保证烘干效果。

经过具体实验经测试，在增加了二级除尘设备后，含尘气流中的粉尘有效降低，排出的气体达到排放标准，减少环境污染，提高环境保护。

经测试，在烘干滚筒和管道安装了消防系统后，当火花探测器探测到滚筒或管道内有火星时，连接到电脑的报警装置就会发出报警，喷淋装置的电动阀门自动打开，快速扑灭起火点。这样就降低了企业生产风险，提高企业安全生产的防控能力。

烘干滚筒机身200包括：壳体162，壳体162设置于筒体100外壁，支撑架163通过柳钉对称设置于壳体162的底部外壁上。

优选地，热风炉330包括：进料传输带331和液压推料机构332；热风炉330的进料端上设置进料平台，进料平台与地面有一定高度距离，进料传输带331的一端与进料平台相接，另一端与地面相接。进料平台上安装液压推料机构332。液压推料机构332包括：液压缸和推杆，推杆正对热风炉330的进料口，并沿进料平台往复运动，通过反复推动，将进料传输带331运输至进料平台的物料及时推进热风炉330中进行燃烧。热风炉330的进料口处设置热风进料闸板333，便于启闭进料口。

隔离室320的一端为进料端，另一端为出料端。隔离室320的进料端与热风炉330的出料端相连接；隔离室320的出料端与筒体100相连接。隔离室320的出料端与筒体100相接面上设置出风闸板271。通过出风闸板271开启或关闭热风系统。出风闸板271的通过出风电机274控制，便于实现自动化生产。

烘干进料筒273的两端分别与隔离室320的进料端与热风炉330的出料端相连通；烘干进料筒273的侧壁上安装星型进料器272，并向烘干进料筒273内进料。烘干进料筒273能为热风与颗粒混合提供空间，并能使物料表层水分在烘干进料筒273内极速挥发，降低物料表面粘度和重量，便于在热风的推动下，在烘干机筒体内分散均匀，避免堆积造成局部温度过高，发生自燃。同时降低进入烘干筒内物料表面的粘度，能避免物料粘附于烘干机内壁，形成结渣。

优选地，包括：引导管310，所述引导管310的一端与第二导气管232相连通，另一端与所述隔离室320320靠近所述筒体100的一端侧壁相连通。通过设置引导管310将部分尾气引入隔离室320中，充分利用尾气余热，同时尾气经过除尘处理，含尘量较小，不会对烘干物料造成污染，有利于提高产物纯度。

将本申请提供烘干机用于实际生产，并与未加装锥形流结构的烘干机进行对比，经测试，在物料进料量不变的情况下原来筒体100进口处热风温度为400℃，出口温度为160℃，热交换效率低，大量的热能随热风直接排出未被利用；在烘干室内加装锥形流结构后，所用热风在筒体100进口处温度为400℃，筒体100出口处温度为100℃，热风所带热能得到物料的充分吸收，提高了热风的热交换效率，提高了产量，降低了能耗成本。

参见图7，所用粉碎系统包括：输送带511、第一提料机构、待料仓517、粉碎机、第二提料机构和负压除尘系统。

输送带511为第一提料机构进料。输送带511设置于第一提料机构的一侧，并与第一提料机构中的第一提料都管路连通。

第一提料机构包括：第一提升架514、第一提料斗513、第一提升电机516，第一提升电机516安装于第一提升架514顶部，并与第一提料斗513驱动连接；第一提升架514内安装轨道，第一提料斗513在第一提升架514内沿轨道上下运行；

第二提料机构包括：第二提升架532、第二提料斗531、第二提升电机，第二提升电机安装于第二提升架532顶部，并与第二提料斗531驱动连接；第二提升架532内安装轨道，第二提料斗531在第二提升架532内沿轨道上下运行；

第二提升机构包括：第二提升架532、第二提料斗531、第二提升电机。第二提升电机设置于第二提升架532顶部并与第二提料斗531驱动连接。第二提料斗531在第二提升架532内沿安装于第二提升架532内壁的轨道运行。第二提料都侧壁开设进料口，并与第二螺旋推进器525的出料端管路连接。通过管路输送粉碎后的粉体物料进入第二提料斗531，避免输送粉体产生扬尘。进料结束后，第二提料斗531在第二电机的驱动下，从第二提升架532的底部运输至顶部，并通过与第一原料仓544相连通的管路进行下料。全程粉体物料均为密封环境下运行，能完全避免扬尘产生。

第一提料斗513、第二提料斗531底部安装磁力开关，安装方式相同，以第一提料斗513为例，磁力开关包括：第一磁体和第二磁体，第一磁体安装于第一提料斗513底部闸板上，第二磁体安装于第一提料斗513侧边上，通断电时控制第一磁体产生磁力，实现开闭底部出料口。

第一提料机构将待粉碎物料输送进入待料仓517中，待料仓517底部设有出料口，出料口与第一螺旋推进器518的进料端相连通。待料仓517与粉碎机通过第一螺旋推进器518相连接，第一螺旋推进器518用于将待料仓517中的出料推送进入粉碎腔522内进行粉碎。粉碎后，粉碎腔522底部设有第二螺旋推进器525，第二螺旋推进器525的一端与粉碎腔522相连接，另一端与第二提料机构相连接。粉碎后的物料被第二螺旋推进器525输送进入第一原料仓544中进行储藏。第一原料仓544顶部设有负压除尘系统。

负压除尘系统包括：负压风机、第一旋风分离器b541、粉碎旋风分离器542和布袋除尘器543。第一旋风分离器b541、粉碎旋风分离器542设置于第一原料仓544顶面上。第一旋风分离器b541、粉碎旋风分离器542的下部出料口与第一原料仓544相连通。粉碎尾气中的粉尘为原料，分离后落入第一原料仓544中。

负压管524上设置负压风机。第一旋风分离器b541通过负压管524与粉碎腔522相连通，并对粉碎腔522内进行抽负压。负压管524的出气端与第一管和第二管相连通，第一管的出气端与第一旋风分离器b541的进气口相连接，第二管的出气端与粉碎旋风分离器542的进气口相连接。

第一旋风分离器b541的出气口与布袋除尘器543的进气口管路连接；粉碎旋风分离器542的出气口与布袋除尘器543的进气口管路连接；第一旋风分离器b541、粉碎旋风分离器542的出气口的管路汇总后与布袋除尘器543相连接。

采用该系统进行粉碎，能保证粉碎过程外溢气体中粉尘含量较低，能避免污染环境，降低生产事故发生几率。负压管524通过设置于负压管524上的风机将粉碎腔522内抽成负压，进一步避免粉碎腔522内粉碎粉末外溢。

优选地，输送带511的第二端与第一提料斗513通过第一下料管512相连通。输送带511通过第一下料管512向第一提料斗513持续下料。下料结束后，关闭输送带511，即停止下料。此时启动第一提升电机516，将第一提料斗513从第一提升架514的底部提升至第一提升架514的顶部。

优选地，第一提升架514顶部一侧安装第二下料管515，第二下料管515的一端与第一提升架514的平台相连接，另一端与待料仓517相连通。当第一提料斗513运行至第一提升架514顶部后，料斗正对在第二下料管515开启料斗底板，进行下料。物料在重力作用下，自动落入待料仓517中。

优选地，粉碎机包括：接料筒521、第一下料斗523，接料筒521安装于粉碎腔522顶面上，并与第一螺旋推进器518的出料端相连接。粉碎腔522底部设有第一下料斗523，第一下料斗523与第二螺旋推进器525的进料端相连通。第二螺旋推进器525的出料端与第二提升机构的底部相连接。粉碎机通过第一螺旋推进器518和第二螺旋推进器525进行进料和处理，便于实现自动化连续生产。

优选地，第一原料仓544底部间隔设置多个出料输送机533，出料输送机533相互间隔，出料输送机533的进料端与第一原料仓544相连通，出料输送机533能将粉体物料在密封环境下输送至下一工段。进一步避免粉体与外部空气接触，产生扬尘。

参见图8，优选地，包括凸条528，沿粉碎腔522内壁周向设置多个凸条528。凸条528顶面为平面，各凸条528顶面平齐形成平面。所述凸条528的第一侧壁为斜边，第二相对侧壁垂直粉碎腔522筒壁；一凸条528的第一侧壁与相邻另一凸条528第二侧壁和筒壁围成间隙，间隙横截面的为三角形，间隙横截面的下部面积大于上部面积。

凸条528间隙间的粉尘能通过在粉碎腔上增加震动器，震动腔体时，抽负压将粉末抽入第一原料仓544中。凸条可以为陶瓷类表面粗糙度较低的材料制成。

相邻凸条528间的间隔形成容料槽。灰尘进入容纳槽后，将其填平，当积灰量达到该平面高度时，在相邻凸条528侧壁间的挤压力作用下，折断，控制积灰层厚度，避免灰层过厚。

优选地，所述粉碎机包括刀具，刀具安装于粉碎腔522内部，所述刀具外表面上间隔设置多个凸条528。该凸条528结构与上相同，并能发挥相同作用。

优选地，还包括PLC控制模块，PLC控制模块分别与输送带511、第一提升电机516、第一下料管512阀门、第一提料斗513底部磁力开关、第一螺旋推进器518、粉碎机、第二螺旋推进器525、第二提升电机、第二提料斗531底部磁力开关、控制连接。

通过设置PLC控制模块，能根据生产需要对各下料、进料、粉碎步骤进行精确控制，实现自动化生产，保证自动化生产可靠性。

参见图9，制粒系统包括：第二原料仓410、多个制粒机420、冷却筛分机430、多个成品仓440；

第二原料仓410的底部与第一提升机411相连通；第一提升机411的顶部出料端设置第一喂料螺旋412，第一喂料螺旋412与第一传送带422相连通并向第一传送带422喂料；

各制粒机420顶部均设置有缓冲仓421，第一传送带422的底部间隔设有多个出料口，各出料口正对各制粒机420的缓冲仓421下料；

缓冲仓421底部与制粒机420通过第二喂料螺旋423连通；各制粒机420底部设有出料口，并在出料口处设置第二传送带424；

第二传送带424的出料端与设有第二提升机425的底部相连接；第二提升机425顶部的出口上设置有第三喂料螺旋426，第三喂料螺旋426的出口处设置冷却筛分机430；

冷却筛分机430对制粒后物料筛分得到废料和成品，废料从废料出口431回流入第二原料仓410，成品从成品料出口432进入第三提升机433的底部；

第三提升机433的顶部出口处设置有第四喂料螺旋434；第四喂料螺旋434的出口与成品仓440连通设置；

冷却筛分机430上连接设置有旋风除尘机435；

成品仓440顶部设置有第三传送带441；第三传送带441的进料端与第四喂料螺旋434出料端相连接，第三传送带441的出料端与各成品仓440的进料端连通；

包括：回料装置，回料装置包括回料螺旋451、回料口452；回料螺旋451的进料端与远离第二原料仓410的缓冲仓421顶部相连接；回料螺旋451的出料端与回料口452连通设置；回料口452设置在第二原料仓410的顶部。

优选地，第二传送带424末端下方设置有称重皮带427；称重皮带427末端与第二提升机425连接。

优选地，所述成品仓440设置有若干个；成品仓440顶部设置有第三传送带441；第三传送带441与各成品仓440连通。

优选地，所述制粒机420平行设置有若干个；每台制粒机420的旁边分别设置有除尘器428；除尘器428与制粒机420的拨料盘连接。

参见图10，该系统设置有PLC可编程控制器460和变频器461；PLC可编程控制器460与制粒机420和变频器461连接；变频器461与第一喂料螺旋412、第二喂料螺旋423、第三喂料螺旋426、第四喂料螺旋434连接。

优选地，PLC可编程控制器460对制粒机410主机电流进行采样，和设定值进行比对计算，然后输出一个4-20mA的模拟量信号给变频器461，变频器461根据收到的信号控制第一喂料螺旋412、第二喂料螺旋423、第三喂料螺旋426、第四喂料螺旋434的转速，从而控制喂料量。

经过冷却筛分机430筛分出的不合格碎粒和旋风除尘机435收集的废料排出后再回收到第二原料仓410内再次制粒。

本发明采用了PLC可编程控制器和变频器对制粒系统的各部件进行集中控制，实现了系统内各设备部件之间的紧密配合，在整个制粒工艺中，特别针对废料回收、能量损耗和生产车间环境这几方面的需求增加了相应的设备部件，实现了从原料到成品的全自动化生产，极大的提高的生产效率，降低了人力需求和生产能耗，同时车间环境良好，生产的生物质燃料颗粒碎粒较少，无粉尘污染，品质较佳。

参见图11，本申请的另一方面还提供了一种生物质燃料生产用方法，包括以下步骤：

将含水量为40%以上的原料，放入烘干系统烘干至原料含水量低于16%；

将烘干后的原料提升进入粉碎系统中进行粉碎至平均粒径1~2mm出料；

将粉碎后的物料提升进入制粒工段进行制粒，得到横截面直径为8~12mm的生物质燃料。

优选地，所述原料为尺寸为长度45~55mm，厚度3~5mm的片状木材，该方法用于干燥此类木材原料时，能较好的防止原料局部温度高于180℃，导致自燃，干燥效率高，水分挥发均匀，干燥后木材后续粉碎性能较好，粉碎时间缩短。

优选地，所述烘干系统包括烘干机，烘干机包括筒体100，筒体100内部温度为400~600℃，筒体100的进风口处温度为300~400℃；筒体100的进出风口处温度为90~110℃；筒体100的功率为30kw，筒体100的转速为30Hz。

按此参数进行烘干，烘干过程中，原料中水分挥发速率与热传导速率较匹配，原料受热后形成较多水分挥发通道后，水分再离开原料，能避免升温速度过快导致原料外表自燃或碳化，保证产品质量。

优选地，粉碎系统中粉碎方法包括以下步骤：

1）输送带将含水量低于16%的原料运入第一提料斗中，并沿第一提升架上升至待料仓顶部下料；

2）待料仓底部的出料口正对第一螺旋推进器出料，原料在第一螺旋推进器中被输送至粉碎机中粉碎，粉碎时粉碎机的粉碎腔与负压除尘系统连接并抽负压后除尘，粉碎机底部开设出料口，粉碎机出料口正对第二螺旋推进器出料；

3）第二螺旋推进器将粉碎物料推送至第二提料斗中，第二提料斗沿第二提升架上升至第一原料仓544下料。

优选地，所述粉碎方法在如权利要求1~6中任一项所述粉碎系统内进行；

所述粉碎机主机的粉碎功率为160kw，粉碎机主机的工作电流为120A；

第一进料螺旋推进器、第二进料螺旋推进器的转速为5~20Hz；

粉碎时，粉碎腔内温度低于60℃，粉碎腔内负压值为-0.1Mpa 。

生物质燃料的挥发份含量一般为66％～86％，远远高于煤。由于挥发份含量过高，当局部温度达到灰的软化温度时，灰粒软化形成一个较大共熔体，较大共熔体形成团体大块，结附在粉碎腔内壁上造成结渣或积灰。本申请提供粉碎系统通过控制粉碎腔体内部温度，优选地，在粉碎腔体外壁上设置热交换器，通入循环冷水保证粉碎腔内温度低于60℃，同时将粉碎腔抽为负压，负压值为-0.1Mpa，从而避免粉碎腔内壁形成结渣或积灰。

通过实验在连续粉碎生物质燃料10小时后，粉碎腔内壁积灰厚度小于5mm且无结渣形成。

更优选地，所述制粒系统包括制粒机，所述制粒机的工作功率为220kw，所述制粒机的工作电流200-400A；制粒机的喂料螺旋转速8-20Hz。

生物质燃料的制粒的工艺流程，包括：

1）将木屑原料通过第一提升机411和配套的第一喂料螺旋412提升转移到第一传送带422上；随着第一传送带422的传动，木屑原料从第一传送带422转移进入到缓冲仓421内；

2）将木屑原料通过第二喂料螺旋423送入制粒机420进行制粒；第二喂料螺旋423通过控制转速控制进料速度；制粒同时开启除尘器428除尘；

3）制粒完成后的成品颗粒依次进入第二传送带424汇集、称重皮带427称重；

4）经过称重后成品料由第二提升机425和第三喂料螺旋426转运到冷却筛分机430进行冷却筛分；筛分后的废料由废料出口431排出；进行冷却筛分的同时开启旋风除尘机435；

5）筛分后的成品颗粒通过第三提升机433和第四喂料螺旋434提升到成品仓440顶部，通过第三传送带441传送进入成品仓。

制粒机410的主机功率220kw，电流200-400A；第一喂料螺旋412、第二喂料螺旋423、第三喂料螺旋426、第四喂料螺旋434转速范围8-20Hz。

尽管这里参照本申请的多个解释性实施例对本申请进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (13)

1.一种生物质燃料生产用系统，其特征在于，包括：烘干系统、粉碎系统和制粒系统，所述烘干系统的出料端与粉碎系统的进料端管路连通；

所述粉碎系统的出料端和制粒系统的进料端管路连通；

所述烘干系统包括：烘干滚筒机身（200）、多级旋风分离装置、第一导气管（231）、第二导气管（232）、多级降尘室；

烘干滚筒机身（200）内设置滚筒筒体（100），筒体（100）的一端与多级旋风分离装置通过第一导气管（231）相连通；所述多级旋风分离装置与多级降尘室通过第二导气管（232）相连通；

所述多级旋风分离装置包括：串联的多个旋风分离器，至少一旋风分离器的进气口与第一导气管（231）管路连通，至少另一旋风分离器的排气口与第二导气管（232）管路连通；

所述多级降尘室包括：第一降尘室（241）、第二降尘室（242），所述第一降尘室（241）与第二导气管（232）相连通；第一降尘室（241）与第二降尘室（242）相连通；第二降尘室（242）上设置排气管；

所述第一降尘室（241）、所述第二降尘室（242）的内腔容量均大于筒体（100）内腔容量；

所述第一降尘室（241）、第二降尘室（242）的外壁上均设置热交换器（245）；

还包括：锥形流结构，

所述锥形流结构沿筒体（100）横向延伸设置于筒体（100）中心；

所述锥形流结构，包括：锥体柱（130）和多个螺旋桨结构（150），锥体柱（130）沿筒体（100）横向延伸设置于筒体（100）内；

所述锥体柱（130）的第一端横截面积小于锥体柱（130）第二端的横截面面积，锥体柱（130）的第一端朝向筒体（100）的进料端，锥体柱（130）的第二端朝向筒体（100）的出料口；

所述螺旋桨结构（150）至少间隔设置于锥体柱（130）第一端面上，螺旋桨结构（150）在安装面内转动；

所述螺旋桨结构（150）包括：设置于筒体（100）横截面中心处的第一螺旋桨（151）和其他多个螺旋桨，各螺旋桨与第一螺旋桨（151）的中心连线等分锥体柱（130）的端面；

还包括热风炉系统，热风炉系统包括：热风炉（330）和隔离室（320），所述热风炉（330）一端为进风端，另一端与隔离室（320）的一端相连通；隔离室（320）内部设有空腔另一端与筒体（100）相连通；

所述隔离室（320）靠近筒体（100）的一端内向输送热风炉（330）依序间隔设置第一挡灰板（322）、第二挡灰板（324）和第三挡灰板（325），所述第一挡灰板（322）仅顶部端面与隔离室（320）内壁之间设有通气狭缝；

所述第二挡灰板（324）仅底部端面与隔离室（320）内壁之间设有通气狭缝；

所述第三挡灰板（325）仅顶部端面与隔离室（320）内壁之间设有通气狭缝；

所述粉碎系统包括：输送带（511）、第一提料机构、待料仓（517）、粉碎机、第一螺旋推进器（518）、第二螺旋推进器（525）、第二提料机构和负压除尘系统，

所述第一提料机构包括：第一提升架（514）、第一提料斗（513）、第一提升电机（516），第一提升电机（516）安装于第一提升架（514）顶部，并与第一提料斗（513）驱动连接；

第一提升架（514）内安装轨道，第一提料斗（513）在第一提升架（514）内沿轨道上下运行；

第一提料斗（513）在第一提升架（514）底部时，第一提料斗（513）与输送带（511）管路连通；

第一提料斗（513）在第一提升架（514）顶部时，第一提料斗（513）与待料仓（517）管路连通；

所述待料仓（517）底部设有出料口，出料口与第一螺旋推进器（518）的进料端相连通；第一螺旋推进器（518）的出料端与粉碎机的进料端管理连通；

所述第二提料机构包括：第二提升架（532）、第二提料斗（531）、第二提升电机，第二提升电机安装于第二提升架（532）顶部，并与第二提料斗（531）驱动连接；第二提升架（532）内安装轨道，第二提料斗（531）在第二提升架（532）内沿轨道上下运行；

粉碎机包括：粉碎腔（522），粉碎腔（522）的底部为出料端，粉碎腔（522）的出料端与第二螺旋推进器（525）的进料端管路连通；

第二提料斗（531）在第二提升架（532）底部时，第二螺旋推进器（525）的出料端与第二提料斗（531）管路连通；

所述第一提料斗（513）、第二提料斗（531）底部安装磁力开关；

第二提料斗（531）在第二提升架（532）顶部时，第二提料斗（531）与第一原料仓（544）管路连通；

所述第一原料仓（544）顶部设有负压除尘系统；

所述负压除尘系统包括：负压风机、第一旋风分离器b（541）、粉碎旋风分离器（542）和布袋除尘器（543），

第一旋风分离器b（541）、粉碎旋风分离器（542）设置于第一原料仓（544）顶面上；

第一旋风分离器b（541）、粉碎旋风分离器（542）的下部出料口均与第一原料仓（544）相连通；

所述第一旋风分离器b（541）通过负压管（524）与粉碎腔（522）相连通，负压管（524）上设置负压风机；

所述负压管（524）的出气端与第一管和第二管相连通，第一管的出气端与第一旋风分离器b（541）的进气口相连接，第二管的出气端与粉碎旋风分离器（542）的进气口相连接；

第一旋风分离器b（541）的出气口与布袋除尘器（543）的进气口管路连接；粉碎旋风分离器（542）的出气口与布袋除尘器（543）的进气口管路连接。

2.根据权利要求1所述的生物质燃料生产用系统，其特征在于，包括：热风系统；热风系统包括：烘干进料筒（273）、星型进料器（272），所述烘干进料筒（273）的一端与隔离室（320）的进料端相连通；所述烘干进料筒（273）的另一端与热风炉（330）的出料端相连通；

所述烘干进料筒（273）的侧壁上安装星型进料器（272），所述星型进料器（272）向烘干进料筒（273）内进料。

3.根据权利要求1所述的生物质燃料生产用系统，其特征在于，所述制粒系统包括：第二原料仓（410）、多个制粒机（420）、冷却筛分机（430）、多个成品仓（440）；

所述第二原料仓（410）的底部与第一提升机（411）相连通；第一提升机（411）的顶部出料端设置第一喂料螺旋（412），第一喂料螺旋（412）与第一传送带（422）相连通并向第一传送带（422）喂料；

各所述制粒机（420）顶部均设置有缓冲仓（421），第一传送带（422）的底部间隔设有多个出料口，各出料口正对各制粒机（420）的缓冲仓（421）下料；

所述缓冲仓（421）底部与制粒机（420）通过第二喂料螺旋（423）连通；各制粒机（420）底部设有出料口，并在出料口处设置第二传送带（424）；

所述第二传送带（424）的出料端与设有第二提升机（425）的底部相连接；第二提升机（425）顶部的出口上设置有第三喂料螺旋（426），第三喂料螺旋（426）的出口处设置冷却筛分机（430）；

冷却筛分机（430）对制粒后物料筛分得到废料和成品，废料从废料出口（431）回流入第二原料仓（410），成品从成品料出口（432）进入第三提升机（433）的底部；

第三提升机（433）的顶部出口处设置有第四喂料螺旋（434）；第四喂料螺旋（434）的出口与成品仓（440）连通设置；

冷却筛分机（430）上连接设置有旋风除尘机（435）；

所述成品仓（440）顶部设置有第三传送带（441）；第三传送带（441）的进料端与第四喂料螺旋（434）出料端相连接，第三传送带（441）的出料端与各成品仓（440）的进料端连通；

包括：回料装置，所述回料装置包括回料螺旋（451）、回料口（452）；回料螺旋（451）的进料端与远离第二原料仓（410）的缓冲仓（421）顶部相连接；回料螺旋（451）的出料端与回料口（452）连通设置；所述回料口（452）设置在第二原料仓（410）的顶部。

4.根据权利要求1所述的生物质燃料生产用系统，其特征在于，包括：多个火花探测器（260）、PLC控制器和喷淋装置；所述火花探测器（260）间隔设置于第一导气管（231）、第二导气管（232）和筒体（100）的内壁上，火花探测器（260）与PLC控制模块电连接；

所述喷淋装置包括：电磁阀、多个喷头和设置于各喷头上的进水管，所述电磁阀设置于进水管上；所述电磁阀与PLC控制模块电连接；

所述喷头设置于筒体（100）、第一导气管（231）、第二导气管（232）的内壁上。

5.根据权利要求1所述的生物质燃料生产用系统，其特征在于，所述多级旋风分离装置包括：第一旋风分离器a（221）、第二旋风分离器（222）、第三旋风分离器（223）和第四旋风分离器（224），所述第一旋风分离器a（221）的进气口、第二旋风分离器（222）的进气口均与第一导气管（231）相连通；

所述第一旋风分离器a（221）的排气口与第三旋风分离器（223）的进气口管路连通；

所述第二旋风分离器（222）的排气口与第四旋风分离器（224）的进气口管路连通；

所述第三旋风分离器（223）的排气口与第二导气管（232）管路连通；

所述第四旋风分离器（224）的排气口与第二导气管（232）管路连通。

6.根据权利要求1所述的生物质燃料生产用系统，其特征在于，所述筒体（100）包括：多个导料板单元；

所述导料板单元沿筒体（100）横向延伸设置于筒体（100）的内壁上；

所述导料板单元包括：第一级导料板（110）和第二级导料板（120）；所述第一级导料板（110）和第二级导料板（120）从所述筒体（100）的第一端向第二端沿筒体（100）横向间隔设置与筒体（100）内壁；

所述第一级导料板（110）包括：多个第一导料板；

所述第二级导料板（120）正对相邻第一导料板的间隔设置。

7.根据权利要求1所述的生物质燃料生产用系统，其特征在于，所述粉碎机包括：凸条（528），沿粉碎腔（522）内壁周向间隔设置多个凸条（528）；凸条（528）顶面为平面，各凸条（528）顶面平齐形成平面；

所述凸条（528）的第一侧壁为斜边，第二相对侧壁垂直粉碎腔（522）筒壁；

一凸条（528）的第一侧壁与相邻另一凸条（528）第二侧壁和筒壁围成间隙，间隙横截面的为三角形，间隙横截面的下部面积大于上部面积。

8.根据权利要求7所述的生物质燃料生产用系统，其特征在于，所述粉碎机包括：刀具，刀具安装于粉碎腔（522）内，所述刀具外表面上间隔设置多个凸条（528）。

9.根据权利要求1所述的生物质燃料生产用系统，其特征在于，所述粉碎系统还包括PLC控制模块，PLC控制模块分别与输送带（511）、第一提升电机（516）、第一下料管（512）阀门、第一提料斗（513）底部磁力开关、第一螺旋推进器（518）、粉碎机、第二螺旋推进器（525）、第二提升电机、第二提料斗（531）底部磁力开关控制连接。

10.一种如权利要求1~9中任一项所述系统用生物质燃料的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

将含水量为40%以上的原料，放入烘干系统烘干至原料含水量低于16%；

将烘干后的原料提升进入粉碎系统中进行粉碎至平均粒径1~2mm出料；

将粉碎后的物料提升进入制粒工段进行制粒，得到横截面直径为8~12mm的生物质燃料。

11.根据权利要求10所述的生物质燃料生产方法，其特征在于，所述烘干系统包括烘干机，烘干机包括筒体，筒体内部温度为400~600℃，筒体的进风口处温度为300~400℃；

筒体的进出风口处温度为90~110℃；

筒体的功率为30kw，筒体100的转速为30Hz。

12.根据权利要求10所述的生物质燃料生产方法，其特征在于，所述粉碎系统包括粉碎机，所述粉碎机的粉碎的工作功率为160kw，粉碎机的工作电流为120A；

粉碎机的进料螺旋推进器的转速为5~20Hz；粉碎腔内温度低于60℃，粉碎腔内负压值为-0.1Mpa。

13.根据权利要求10所述的生物质燃料生产方法，其特征在于，所述制粒系统包括制粒机，所述制粒机的工作功率为220kw，所述制粒机的工作电流200-400A；制粒机的喂料螺旋转速8-20Hz。

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