CN105238473A - 一种生物质燃料压球及其制备装置和工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生物质燃料压球，含有劣质次煤30~35重量份，秸秆粉、稻壳或锯末20~25重量份，炉渣或煤矸石40~45重量份，合成氧化剂2~3重量份。本发明还提供了上述生物质燃料压球的制备装置以及工艺。本发明以炉渣或煤矸石为主要成分，劣质次煤、秸秆、合成氧化剂为助燃剂制备成生物质燃料压球，能节省成本，又利用了各种废弃物，提高热效率；本发明一方面通过焚烧有效地将综合垃圾稳定化处置，也使废弃物得到再利用，实现了巨大的经济和社会效益。

Description

一种生物质燃料压球及其制备装置和工艺

技术领域

本发明属于生物能源领域，涉及一种生物质燃料压球及其制备装置和工艺。

背景技术

煤炭，简称煤，是远古植物遗骸，埋在地层下，经过地壳隔绝空气的压力和温度条件下作用，产生的碳化化石矿物，主要被人类开采用作燃料。

煤炭对于现代化工业来说，无论是重工业，还是轻工业；无论是能源工业、冶金工业、化学工业、机械工业，还是轻纺工业、食品工业、交通运输业，都发挥着重要的作用，各种工业部门都在一定程度上要消耗一定量的煤炭，因此有人称煤炭是工业的“真正的粮食”。是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一。但是，由于社会的发展，煤炭资源已尽枯竭，一些劣质的煤炭、炉渣或煤矸石弃之不用成为废弃物。因此，寻找新能源显得日趋紧迫。

秸秆，古称藁，又称禾秆草，是指水稻、小麦、玉米等禾本科农作物成熟脱粒后剩余的茎叶部分，其中水稻的秸秆常被称为稻草、稻藁，小麦的秸秆则称为麦秆。在工业化以前，农民对秸秆的利用五花八门，非常丰富。比如在中国南方，人们将稻秆晒干储藏，可用作柴火，编织座垫、床垫、扫帚等家用品，铺垫牲圈、喂养牲畜，堆沤肥还田，甚至用于制作简易房屋的屋顶等，很少被直接浪费掉。中国近二十年来由于煤、电、天然气的普及、各种工业制品的丰富，农村对秸秆的需求减少，大量秸秆的处理成为了一个严重的社会问题，虽然法律禁止，但很多地方农民仍然直接在田地里燃烧秸秆，引发空气污染、火灾、飞机无法正常起降等后果。目前，由于空气污染所产生的雾霾已经引起了广泛的重视。因此，如何处理掉大量的秸秆而不污染环境亟待解决。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种生物质燃料压球，解决目前劣质煤炭、炉渣或煤矸石被弃之不用，大量秸秆被焚烧处理产生雾霾污染环境的问题。

本发明的第二目的是提供上述生物质燃料压球的制备装置。

本发明的第二目的是提供上述生物质燃料压球的制备工艺。

本发明通过以下技术方案来实现：

一、一种生物质燃料压球，含有以下组分：

劣质次煤30~35重量份，秸秆粉、稻壳或锯末20~25重量份，炉渣或煤矸石40~45重量份，合成氧化剂2~3重量份。

进一步的，上述生物质燃料压球，含有以下组分：

劣质次煤33重量份，秸秆粉、稻壳或锯末23重量份，炉渣或煤矸石42重量份，合成氧化剂2重量份。

进一步的，所述的合成氧化剂的组分及重量百分比如下：

高锰酸钾18%，精萘15%，硼砂20%，硝酸钾10%，碳酸钠23%，重铬酸钠14%。

二、一种上述生物质燃料压球的制备装置，包括打散供料机、旋风除尘器、引风机、回转烘干机、磨煤喷粉机、煤粉燃烧器、两仓配料机、立式粉碎机、干粉给料机、双轴搅拌机和压球机，所述的打散供料机通过皮带输送机一连接回转烘干机的一端，且回转烘干机上装有旋风除尘器，底部装有引风机，回转烘干机的另一端装有煤粉燃烧器，煤粉燃烧器连接磨煤喷粉机，且回转烘干机的另一端通过皮带输送机二和皮带输送机三连接两仓配料机，两仓配料机通过皮带输送机四连接立式粉碎机和干粉给料机，立式粉碎机和干粉给料机又通过皮带输送机五连接双轴搅拌机，双轴搅拌机通过皮带输送机六连接压球机，压球机最后连接皮带输送机七。

进一步的，所述的双轴搅拌机和压球机之间还装有返料输送机。

三、一种上述生物质燃料压球的制备工艺，该方法包括以下步骤：

（1）将秸秆粉、稻壳或锯末放入打散供料机中，经过打散、烘干后，通过两仓配料机按照比例加入劣质次煤、炉渣或煤矸石；

（2）将混合物粉碎后通过干粉给料机加入合成氧化剂，搅拌均匀后，压球成型。

采用上述技术方案的积极效果：本发明以炉渣或煤矸石为主要成分，劣质次煤、秸秆、合成氧化剂为助燃剂制备成生物质燃料压球，能节省成本，又利用了各种废弃物，提高热效率；本发明一方面通过焚烧有效地将综合垃圾稳定化处置，也使废弃物得到再利用，实现了巨大的经济和社会效益。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图。

图中，1打散供料机，2旋风除尘器，3引风机，4回转烘干机，5磨煤喷粉机，6煤粉燃烧器，7两仓配料机，8立式粉碎机，9干粉给料机，10双轴搅拌机，11压球机，12皮带输送机一，13皮带输送机二，14皮带输送机三，15皮带输送机四，16皮带输送机五，17皮带输送机六，18皮带输送机七，19返料输送机。

具体实施方式

下面结合实施例和试验例对本发明的技术方案做进一步的说明，但不应理解为对本发明的限制：

实施例1

一种生物质燃料压球，含有劣质次煤30重量份，秸秆粉25重量份，炉渣42重量份，合成氧化剂3重量份。其中，合成氧化剂的组分及重量百分比如下：高锰酸钾18%，精萘15%，硼砂20%，硝酸钾10%，碳酸钠23%，重铬酸钠14%。

实施例2

一种生物质燃料压球，含有劣质次煤32重量份，稻壳和锯末22重量份，炉渣和煤矸石45重量份，合成氧化剂2重量份。其中，合成氧化剂的组分及重量百分比如下：高锰酸钾18%，精萘15%，硼砂20%，硝酸钾10%，碳酸钠23%，重铬酸钠14%。

实施例3

一种生物质燃料压球，含有劣质次煤33重量份，秸秆粉、稻壳和锯末23重量份，炉渣和煤矸石42重量份，合成氧化剂2重量份。其中，合成氧化剂的组分及重量百分比如下：高锰酸钾18%，精萘15%，硼砂20%，硝酸钾10%，碳酸钠23%，重铬酸钠14%。

实施例4

一种生物质燃料压球，含有劣质次煤35重量份，稻壳20重量份，煤矸石40重量份，合成氧化剂3重量份。其中，合成氧化剂的组分及重量百分比如下：高锰酸钾18%，精萘15%，硼砂20%，硝酸钾10%，碳酸钠23%，重铬酸钠14%。

实施例5

一种生物质燃料压球，含有劣质次煤30重量份，锯末22重量份，炉渣42重量份，合成氧化剂2重量份。其中，合成氧化剂的组分及重量百分比如下：高锰酸钾18%，精萘15%，硼砂20%，硝酸钾10%，碳酸钠23%，重铬酸钠14%。

实施例6

图1是本发明的结构示意图，图2是图1的俯视图，如图所示，一种生物质燃料压球的制备装置，包括打散供料机1、旋风除尘器2、引风机3、回转烘干机4、磨煤喷粉机5、煤粉燃烧器6、两仓配料机7、立式粉碎机8、干粉给料机9、双轴搅拌机10和压球机11，所述的打散供料机1通过皮带输送机一12连接回转烘干机4的一端，且回转烘干机4上装有旋风除尘器2，底部装有引风机3，回转烘干机4的另一端装有煤粉燃烧器6，煤粉燃烧器6连接磨煤喷粉机5，且回转烘干机4的另一端通过皮带输送机二13和皮带输送机三14连接两仓配料机7，两仓配料机7通过皮带输送机四15连接立式粉碎机8和干粉给料机9，立式粉碎机8和干粉给料机9又通过皮带输送机五16连接双轴搅拌机10，双轴搅拌机10通过皮带输送机六17连接压球机11，压球机11最后连接皮带输送机七18，将制备好的生物质压球送出。

进一步的，所述的双轴搅拌机10和压球机11之间还装有返料输送机19，用于将压球碎料重新送回双轴搅拌机进行搅拌，重新压球成型。

打散供料机利用双轴上面的螺旋浆状叶片，将进入机箱内的高湿高粘结团物料进行旋切打散，将物料处理成粉状或块状，便于物料顺利进入回转烘干机。

回转烘干机是一种烘干处理大量物料的烘干机，由于运转可靠、操作弹性大、适应性强、处理量大，所以被广泛用于水泥、矿山、建材、化工、粮食、复合肥生产等行业中。湿物料从烘干机较高一端加入，热风由低端进入，与物料成逆流接触。随着烘干机筒体的转动，运行到较底的一端。在筒体内壁上装有抄板，它的作用是把物料抄起来又撒下，使物料与热风的接触表面增大，以提高干燥速率并促进物料前进。湿物料在筒体内向前移动过程中，充分与热风进行热交换，使湿物料得以干燥，然后在出料端经皮带机送出。

旋风除尘器可以将烘干机排出的气体内所带物料捕集下来。除尘器的原理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。

引风机的作用是排出烘干机内的低温含湿气体,并使烘干机内维持一定的负压。

磨煤喷粉机是锤磨粉碎和离心鼓风的联合机械，可将小于20毫米的原煤磨成细粉供煤粉燃烧器燃烧使用。

煤粉燃烧器是一种能够让煤粉在短时间内充分燃烧，产生高温热风的设备。将加入燃烧室里的煤粉并与过量空气混合，喷入燃烧室内完全悬浮燃烧，热效率高，增产节能，产生的热风直接进入烘干机，无废气排出。

两仓配料机能配两种物料，能有效地保证配合比的准确性，能大大减轻上料部分的劳动强度。本机具有调节简单，操作方便配料准确等特点，配料过程主要是靠调整变频调速电机的转速来实现定比定量给料，是一种理想的连续配料装置。

立式粉碎机用于将块状或颗粒物料通过高速离心锤头的撞击作用，使物料成为3mm以下粉粒使用，同时对两种以上不同的原料还有均匀混合的作用。

干粉给料机主要用于干粉粘接剂的添加，定量给料过程主要是靠调整变频调速电机的转速来实现定比定量给料，产量可根据需要调整，且调整范围大。

双轴搅拌机主要用于各种粉粒状物料的搅拌混合。具有搅拌效果好，生产率高，节能效果显著，适应性能强等特点。

压球机是将配制搅拌好的物料通过本机在两个压辊反向旋转挤压的作用下压制成型，压辊上的球型可根据用户要求制作。

皮带输送机仰角在16-23°之间，起到衔接各设备的作用，主要用于各设备间物料的输送。

实施例7

一种生物质燃料压球的制备工艺，该方法包括以下步骤：

（1）将秸秆粉、稻壳或锯末放入打散供料机中，经过打散、烘干后，通过两仓配料机按照比例加入劣质次煤、炉渣或煤矸石；

（2）将混合物粉碎后通过干粉给料机加入合成氧化剂，搅拌均匀后，压球成型。

试验例

本发明的生物质燃料压球经过热工实验，燃烧温度达1000-1400℃，其发热量达4000-6000kcal/kg，其性能达到燃烧发电的热工要求与污染物排放要求，可作为成品用于燃烧发电。根据实验结果，本发明制成的新型生物质燃料燃烧性能优良，排放的污染物符合环保要求。

本发明以炉渣或煤矸石为主要成分，劣质次煤、秸秆、合成氧化剂为助燃剂制备成生物质燃料压球，能节省成本，又利用了各种废弃物，提高热效率；本发明一方面通过焚烧有效地将综合垃圾稳定化处置，也使废弃物得到再利用，实现了巨大的经济和社会效益。

Claims (6)

1.一种生物质燃料压球，其特征在于：含有以下组分：

劣质次煤30~35重量份，秸秆粉、稻壳或锯末20~25重量份，炉渣或煤矸石40~45重量份，合成氧化剂2~3重量份。

2.根据权利要求1所述的生物质燃料压球，其特征在于：含有以下组分：

劣质次煤33重量份，秸秆粉、稻壳或锯末23重量份，炉渣或煤矸石42重量份，合成氧化剂2重量份。

3.根据权利要求1或2所述的生物质燃料压球，其特征在于：所述的合成氧化剂的组分及重量百分比如下：

高锰酸钾18%，精萘15%，硼砂20%，硝酸钾10%，碳酸钠23%，重铬酸钠14%。

4.一种根据权利要求1或2的生物质燃料压球的制备装置，其特征在于：包括打散供料机（1）、旋风除尘器（2）、引风机（3）、回转烘干机（4）、磨煤喷粉机（5）、煤粉燃烧器（6）、两仓配料机（7）、立式粉碎机（8）、干粉给料机（9）、双轴搅拌机（10）和压球机（11），所述的打散供料机（1）通过皮带输送机一（12）连接回转烘干机（4）的一端，且回转烘干机（4）上装有旋风除尘器（2），底部装有引风机（3），回转烘干机（4）的另一端装有煤粉燃烧器（6），煤粉燃烧器（6）连接磨煤喷粉机（5），且回转烘干机（4）的另一端通过皮带输送机二（13）和皮带输送机三（14）连接两仓配料机（7），两仓配料机（7）通过皮带输送机四（15）连接立式粉碎机（8）和干粉给料机（9），立式粉碎机（8）和干粉给料机（9）又通过皮带输送机五（16）连接双轴搅拌机（10），双轴搅拌机（10）通过皮带输送机六（17）连接压球机（11），压球机（11）最后连接皮带输送机七（18）。

5.根据权利要求4所述的生物质燃料压球的制备装置，其特征在于：所述的双轴搅拌机（10）和压球机（11）之间还装有返料输送机（19）。

6.一种根据权利要求1或2的生物质燃料压球的制备工艺，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）将秸秆粉、稻壳或锯末放入打散供料机中，经过打散、烘干后，通过两仓配料机按照比例加入劣质次煤、炉渣或煤矸石；

（2）将混合物粉碎后通过干粉给料机加入合成氧化剂，搅拌均匀后，压球成型。