CZ8804U1 - Zařízení na výrobu palivových pelet - Google Patents

Description

Zařízení na výrobu palivových pelet

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení na výrobu palivových pelet z dřevného, zemědělského a papírového odpadu s převahou stromové kůry. Konstrukce a propojení jednotlivých technologických částí zařízení umožňuje využití kůry s příměsí dřevní štěpky, pilin, stéblovin a odpadního papíru k výrobě ušlechtilého ekologického paliva s vysokou výhřevností a nízkou popelnatostí.

Dosavadní stav techniky

Je znám způsob zpracovávání zbytkových odpadních pilin na brikety pomocí různých lisů, ve většině případů k tomuto účelu speciálně zkonstruovaných a upravených. Piliny jsou promíchávány s umělým či přírodním organickým pojivém kupř. melasou a následně lisovány do tvaru briket.

S kůrou, jako odpadem při těžbě a zpracování dřeva na pilách a v papírnách, jsou při likvidaci problémy, protože se obtížně zpracovává a v surovém stavu je pro využití ke spalování v kotlích nevhodná. Obsahuje mnohem více vlhkosti než jiný dřevní odpad. Vlivem obsahu pryskyřice se nalepuje na drtící válce, takže se velice špatně drtí a nadrcená se zase lepí na dopravní pásy. Dále syrová kůra obsahuje také mnohem více solí a nečistot. Proto kůra končí při průmyslovém zpracování dřeva na pilách a v papírnách většinou na skládkách a jen malé množství se využívá do kompostových směsí a k rekultivacím.

Není známo zařízení, které by sloužilo výhradně k výše uvedenému účelu.

Nevýhodou známých způsobů zpracování odpadních pilin, ev. sběrového papíru, vztaženo i na zařízení, užívané k tomuto účelu, je především špatná kvalita konečného výrobku, brikety mají nízkou pevnost a špatnou konzistenci. Důsledkem toho je i snížená odolnost výrobku vůči přijímání vzdušné vlhkosti. Další nevýhodou užívaných zařízení a způsobů je, že používané lisy pro výrobu briket nevyhovují kapacitně pro průmyslové využití, neboť pracují dávkově v pracovních rázech ajejich provoz není kontinuální.

Uvedené nevýhody nedovolují, aby briket z pilin, ev. z pilin a sběrového papíru, bylo využíváno ve větší míře, kupř. aby jimi mohly být plynule zásobovány výtopny, průmyslové kotelny a jiní velkoodběratelé.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nevýhody známého stavu techniky odstraňuje zařízení na výrobu palivových pelet dle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořeno bubnovou sušičkou, na niž navazuje odlučovací cyklon, dále šrotovníkem s dávkovači komorou pro další příměsi, alespoň jedním tvářecím lisem, který je opatřen dávkovacím a zvlhčovacím zařízením, a chladicím mostem. Bubnová sušička je opatřena spalovací komorou, která je upravena pro spalování dřevného prachu, zejména prachu, vznikajícího jako podsítné při drcení kůry a dřeva. Zařízení je dále opatřeno alespoň jednou jednotkou, určenou ke zhodnocování úletů, spalin a odpadního tepla ze sušičky. Před systém sušičky je předřazeno zařízení na třídění a drcení surové kůry. Zařízení může být opatřeno zařízením na měření sušiny v dřevní hmotě a to na vstupu i výstupu ze sušičky.

Výhodou zařízení podle technického řešení je především vysoká kvalita palivových pelet a vysoká produkce. Při termálním zpracování v redukčním prostředí sušičky se úsušky zbaví těkavých solí a při peletizaci za vysokého tlaku se vytvoří s přispěním složek kůry, tj. smoly a pryskyřice jako pojivá, pelety o vysoké hutnosti a se skelným povrchem. Skelný povrch je

-1 CZ 8804 Ul dostatečnou ochranou proti vzdušné vlhkosti. Palivové pelety, vyrobené tímto způsobem, mají oproti obdobným výrobkům vyšší výhřevnost, větší hutnost a tím i menší drolivost, nízkou popelnatost a především mají obsah oxidů síry a dusíku hluboko pod přísnými emisními limity. Všemi svými vlastnostmi představují velice ušlechtilé ekologické palivo.

Uvedené zařízení využívá zmíněného obsahu smoly a pryskyřice v dřevní hmotě i jako přirozeného pojivá a není nutno jakékoliv další pojivo přidávat. Granulát takto vyrobený má oproti obdobným výrobkům mnohem vyšší výhřevnost, vyšší měrnou hmotnost, nepatrnou rozpadavost a nízkou popelnatost a představuje tak ušlechtilé ekologické palivo.

Výhodou zařízení k provádění způsobu je zejména možnost využití jako sušicího a tvářecího zařízení zemědělské sušičky a granulátoru pro krmné směsi a řízky, které jsou upraveny tak, aby mohly zpracovávat kůru a produkovat palivové pelety kontinuálně. Tyto původně zemědělské technologické celky jsou nově opatřeny překonstruovanými součástmi, jako je například spalovací komora nebo tvářecí matrice arolny, které jsou doplněny novými technologickými uzly, umožňujícími zpracovávat hořlavý odpad v široké škále, zejména pak kůru, a to kontinuálně s vysokou produkcí a s menší energetickou náročností. Ve srovnání s dosud známými zařízeními je kontinuální výroba způsobem a na zařízení podle tohoto technického řešení nejen energeticky mnohem méně náročná, ale nezatěžuje okolí žádnými škodlivými zplodinami.

Příklady provedení technického řešení

Základní surovinou pro výrobu palivových pelet je předdrcená a předsušená stromová kůra nebo směs kůry a dřevní štěpky. Surovina se dopraví pomocí pásových dopravníků do bubnové sušičky, kde je teplota tak vysoká, aby se vytvořilo redukční prostředí a úsušky nevzplanuly. Usušený substrát, který má na výstupu ze sušičky vlhkost 4 - 7 hmot. %, je pomocí ventilace odváděn do odlučovacího cyklonu, kde se oddělí od spalin a také částečně ochladí. Z nístěje cyklonu je šnekem vyhrnován do dávkovači komory, do které se mohou přidat další suroviny, zejména drcené stébloviny, případně drcený papír, které při styku s horkými úsušky ztratí svou vlhkost. Suchá směs je dopravena do šrotovníku, kde se zhomogenizuje na jemnou frakci a přes dávkovači zařízení je dodávána do jednoho, dvou a/nebo více tvářecích lisů. Odtud vypadávají válcové pelety na chladicí most, kde se proudem vzduchu ochladí z 98 °C na 30 - 40 °Č. Takto teplé pelety je již možné dopravit do skladovacích sil.

Před sušičkou je předřazeno speciální zařízení na drcení a třídění surové kůry, které je opatřeno výkonným drtičem, konstruovaným tak, aby se syrová kůra nenabalovala. Linka dále zahrnuje vibrační třídící síto a magnetické a pneumatické separátory. Na tomto zařízení se šlahouny kůiy a kus dřevného odpadu nadrtí na zrnitost 35 - 40 mm a jemnější frakce propadlá sítem se rozšrotuje a použije se jako palivo pro vytápění sušičky.

Za sušičkou a jejím cyklonem je přiřazeno zařízení, které propírá spaliny a zachytává a zhodnocuje odpadní teplo ze spalin, které se pak využívá na předsušování surovin.

Průmyslová využitelnost

Předmět technického řešení je využitelný zejména při zpracování kůry a dřevného odpadu, vznikajícího jak při těžbě, tak při průmyslovém zpracování dřeva, je využitelný pro zpracování zemědělského odpadu (zejména stéblovin) a papírového odpadu. Předmět tohoto řešení také umožňuje vyrábět ekologického palivo s vysokou výhřevností, hutností a nízkou popelnatostí, které při skladování pod přístřeškem nepřijímá atmosférickou vlhkost.

Vysoká produkce při výrobě paliva umožňuje kontinuálně zásobovat i střední energetické zdroje do výkonu až 50 MW. Velikost paliva a jeho vysoká hutnost odpovídají nárokům pro automatické plnění průmyslových a komunálních kotlů s pevnými i pohyblivými rošty.

Claims (5)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zařízení na výrobu palivových pelet, vyznačující se tím, že je tvořeno bubnovou sušičkou, na niž navazuje odlučovací cyklon, dále šrotovníkem s dávkovači komorou pro další příměsi, alespoň jedním tvářecím lisem, který je opatřen dávkovacím a zvlhčovacím zařízením, a chladicím mostem.
2. 2. Zařízení dle nároku 1, vyznačující se tím, že bubnová sušička je opatřena spalovací komorou, která je upravena pro spalování dřevného prachu, zejména prachu, vznikajícího jako podsítné při drcení kůry a dřeva.
3. 3. Zařízení dle nároku 1, vyznačující se tím, že je opatřeno alespoň jednou jednotkou, určenou ke zhodnocování úletů, spalin a odpadního tepla ze sušičky.
4. 4. Zařízení dle nároku 1, vyznačující se tím, že před systém sušičky je předřazeno zařízení na třídění a drcení surové kůry.
5. 5. Zařízení dle nároku 1, vyznačující se tím, že je opatřeno zařízením na měření sušiny v dřevní hmotě a to na vstupu i výstupu ze sušičky.