公布日：2023.12.19
申请日：2023.10.19
分类号：C10L5/46(2006.01)I;C10L5/44(2006.01)I;C10L5/40(2006.01)I;B01J2/20(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种污泥生物质燃料制备方法，具体包括以下步骤：筛分；干燥和混合；旋风分离；制粒成型；冷却；筛选；在各个步骤中采用螺旋输送机、绞龙输送机和提升机将原料输送到相应的设备；本发明在生物质燃料成型之前，经过滚筒式烘干机通过热风进行干燥、旋风分离器将湿气分离，同时在成型后再次经过旋风分离器第二次将湿气分离，大大降低了生物质燃料的含水率，极大提高了生物质燃料的效率。成型颗粒燃料密度明显增大，体积明显缩小，便于运输和贮存；同时，体积小，与空气接触面积大，利于燃烧。
权利要求书
1.一种污泥生物质燃料制备方法，具体包括以下步骤：S1、筛分:原料通过绞龙输送机输送到筛分机进行筛分，去除较大的杂物，保证所有的原料的粒径为0.5mm以下；S2、干燥和混合:生物质成型燃料对原料的含水量有较严格的要求，原料经过筛分后，通过绞龙输送机输送到滚筒式烘干机通过热风进行干燥和混合，使得原料的含水率降低到20％以下。S3、旋风分离:步骤S2中的原料烘干后在传送的过程中，通过后有大量的湿气存在，通过旋风分离器将湿气排走。S4、制粒成型:采用造粒机对原料进行颗粒成型造粒；造粒机的成型压力为5-10KN,成型温度为100-110℃，同时保证进入造粒机的原料的含水率在12％～15％之间。S5、冷却:出料后的生物质时颗粒燃料温度高达80-90％℃，结构较为松驰，容易破碎，且含有大量的湿气，经过逆流式冷却系统和旋风分离器，冷却至常温以及将湿气排走；S6、筛选:经过冷却后的颗粒燃料，采用振动筛进行筛选，需经过筛选，将碎料筛选出来，确保生物质颗粒燃料的出厂质量。经过筛选出来的碎料，返回到步骤S4进行再造粒。
2.根据权利要求1所述的一种污泥生物质燃料制备方法，其特征在于，在各个步骤中采用螺旋输送机、绞龙输送机和提升机将原料输送到相应的设备。
3.根据权利要求1所述的一种污泥生物质燃料制备方法，其特征在于，所述污泥生物质燃料，包括30％的木质素、焦炭粉10％、高分子纤维素3％、余量为印染污泥和污水固废。
4.根据权利要求3所述的一种污泥生物质燃料制备方法，其特征在于，所述印染污泥和污水固废的重量比例为8:2。
5.根据权利要求3所述的一种污泥生物质燃料制备方法，其特征在于，所述生物质颗粒燃料整体大致呈圆柱状，直径≤25mm，长径比≤4。
6.根据权利要求1所述的一种污泥生物质燃料制备方法，其特征在于，在所述步骤S4中制粒成型中采用的造粒机，包括支架、造粒筒以及机头组件，所述支架用于作为造粒机的整体支撑；所述支架的顶部固定安装有造粒筒，造粒筒的首部安装有机头组件，所述造粒筒的中部水平安装有送料螺杆，造粒筒的尾部安装有动力装置；动力装置驱动连接送料螺杆，送料螺杆将原料输送至机头组件，原料在机头组件处被挤出并分切成颗粒；所述动力装置包括驱动电机，驱动电机驱动连接减速机，减速机的输出轴与送料螺杆的尾部固定连接；所述机头组件包括造粒机头、过渡管和分流锥；所述造粒机头固定安装在过渡管的首部，分流锥固定安装在造粒机头的后端，造粒机头上呈圆形阵列开设有若干通孔用于原料的挤出成型；过渡管则固定安装在造粒筒的首端；所述机头组件还包括分切组件，分切组件包括一个步进电机，步进电机固定安装在电机安装板上，步进电机的输出轴穿过电机安装板并连接有分切刀头，分切刀头包括刀座和固定安装在刀座上的多个刀片，刀片与造粒机头上的通孔对应设置，使得经过通孔挤出的生物质燃料被刀片分切。
7.根据权利要求6所述的一种污泥生物质燃料制备方法，其特征在于，所述造粒筒的外壁固定安装有多个加热器，用于在挤出造粒时，加热原料；造粒筒的首端两端则通过两个支撑架固定安装在支架的顶部。
8.根据权利要求6所述的一种污泥生物质燃料制备方法，其特征在于，所述造粒筒整体呈圆筒状，造粒筒顶端的尾部开设有进料口，且该进料口处固定安装有进料斗，进料斗整体成敞口设置；所述造粒筒的首部开设有出料口；造粒筒的尾部固定安装有端盖，送料螺杆的尾部穿出端盖且送料螺杆的尾部与端盖转动且密封连接。
9.根据权利要求6所述的一种污泥生物质燃料制备方法，其特征在于，所述驱动电机固定安装在支架的底部，减速机固定安装在支架的顶部，驱动电机通过皮带传动机构驱动连接减速机；送料螺杆的尾端与减速机的输出轴通过联轴器固定连接。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污泥生物质燃料制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种污泥生物质燃料制备方法，具体包括以下步骤：
S1、筛分:原料通过绞龙输送机输送到筛分机进行筛分，去除较大的杂物，保证所有的原料的粒径为0.5mm以下；
S2、干燥和混合:生物质成型燃料对原料的含水量有较严格的要求，原料经过筛分后，通过绞龙输送机输送到滚筒式烘干机通过热风进行干燥和混合，使得原料的含水率降低到20％以下。
S3、旋风分离:步骤S2中的原料烘干后在传送的过程中，通过后有大量的湿气存在，通过旋风分离器将湿气排走。
S4、制粒成型:采用造粒机对原料进行颗粒成型造粒；造粒机的成型压力为5-10KN,成型温度为100-110℃，同时保证进入造粒机的原料的含水率在12％～15％之间。
S5、冷却:出料后的生物质时颗粒燃料温度高达80-90％℃，结构较为松驰，容易破碎，且含有大量的湿气，经过逆流式冷却系统和旋风分离器，冷却至常温以及将湿气排走；
S6、筛选:经过冷却后的颗粒燃料，采用振动筛进行筛选，需经过筛选，将碎料筛选出来，确保生物质颗粒燃料的出厂质量。经过筛选出来的碎料，返回到步骤S4进行再造粒。
进一步的，在各个步骤中采用螺旋输送机、绞龙输送机和提升机将原料输送到相应的设备。
进一步的，所述污泥生物质燃料，包括30％的木质素、焦炭粉10％、高分子纤维素3％、余量为印染污泥和污水固废。
再进一步的，所述印染污泥和污水固废的重量比例为8:2。
进一步的，所述生物质颗粒燃料整体大致呈圆柱状，直径≤25mm，长径比≤4；
进一步的，在所述步骤S4制粒成型中采用的造粒机，包括支架、造粒筒以及机头组件，所述支架用于作为造粒机的整体支撑；所述支架的顶部固定安装有造粒筒，造粒筒的首部安装有机头组件，所述造粒筒的中部水平安装有送料螺杆，造粒筒的尾部安装有动力装置；动力装置驱动连接送料螺杆，送料螺杆将原料输送至机头组件，原料在机头组件处被挤出并分切成颗粒；
所述动力装置包括驱动电机，驱动电机驱动连接减速机，减速机的输出轴与送料螺杆的尾部固定连接；
所述机头组件包括造粒机头、过渡管和分流锥；所述造粒机头固定安装在过渡管的首部，分流锥固定安装在造粒机头的后端，造粒机头上呈圆形阵列开设有若干通孔用于原料的挤出成型；过渡管则固定安装在造粒筒的首端；
所述机头组件还包括分切组件，分切组件包括一个步进电机，步进电机固定安装在电机安装板上，步进电机的输出轴穿过电机安装板并连接有分切刀头，分切刀头包括刀座和固定安装在刀座上的多个刀片，刀片与造粒机头上的通孔对应设置，使得经过通孔挤出的生物质燃料被刀片分切。
进一步的，所述造粒筒的外壁固定安装有多个加热器，用于在挤出造粒时，加热原料；造粒筒的首端两端则通过两个支撑架固定安装在支架的顶部。
进一步的，所述造粒筒整体呈圆筒状，造粒筒顶端的尾部开设有进料口，且该进料口处固定安装有进料斗，进料斗整体成敞口设置；所述造粒筒的首部开设有出料口；造粒筒的尾部固定安装有端盖，送料螺杆的尾部穿出端盖且送料螺杆的尾部与端盖转动且密封连接。
进一步的，所述驱动电机固定安装在支架的底部，减速机固定安装在支架的顶部，驱动电机通过皮带传动机构驱动连接减速机；送料螺杆的尾端与减速机的输出轴通过联轴器固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的的挥发分能够达到60％以上，能够显著提升燃料的点火性能和燃料效果，利用率更高，燃烧的稳定性也较好；
本发明在生物质燃料成型之前，经过滚筒式烘干机通过热风进行干燥、旋风分离器将湿气分离，同时在成型后再次经过旋风分离器第二次将湿气分离，大大降低了生物质燃料的含水率，极大提高了生物质燃料的效率。
成型颗粒燃料密度明显增大，体积明显缩小，便于运输和贮存；同时，体积小，与空气接触面积大，利于燃烧，燃烧充分，燃烧温度能够达到850℃以上，能够阻止二噁英的产生；
规格一致，便于实现自动化输送和燃烧；可作为工业锅炉、住宅区供暖及户用炊事、取暖的燃料。
（发明人：林建龙）