[发明专利]农作物秸秆成型燃料生产线

说明书

技术领域：

在2010年11月首次召开的全国农作物秸秆综合利用现场会上，国家发展改革委副主任解振华明确表示，未来我国将有序推进以秸秆为主要原料的生物质能源。为缓解资源能源约束，发展循环经济，保护环境，应对气候变化，我国将大力推动农作物秸秆在农业领域的循环利用，积极发展以秸秆为原料的加工业，有序发展以秸秆为原料的生物质能源。 

目前我国秸秆能源化利用技术主要有：秸秆气化、压块替代煤炭燃料以及秸秆发电这几个途径，已经在不少地方进行了探索和推广。 

秸秆发电，目前我国已经有几十家引进国外技术的生物质发电厂，但这些发电厂多数为直燃式发电，热效率较低，秸秆需粉碎后才能进锅炉作燃料，秸秆原料收购价普遍在300元-350元/吨，这样的价格很难产生较好的经济效益。 

目前秸秆的气化技术仅利用了秸秆气一项，经济效益不显著，而且气化后产生大量有机化合物和焦油，既未收集，也未处理，直接排放，污染了灶具、污染了环境，存在技术瓶颈问题，难以推广。 

秸秆压块燃料直接作为农村生活燃料有其普遍的推广价值。目前主流产品有两种，一是小颗粒产品，因其只能用于专用锅炉使用，而专用锅炉技术尚不成熟，很难推广；二是压块成型，实用性很强，但因成型密度低，不方便储存、运输，推广受阻。 

背景技术：

使用环模型秸秆压块机生产饲料和燃料的技术在我国已有多年历史，因其采取压块机单机作业技术方案，至今未能解决成型密度和工业化规模生产的问题，使行业的发展处于瓶颈状态。 

该技术方案之所以称之为既可以生产饲料，又可以生产燃料，是对其所生产产品的成型密度仅达到0.7吨/立方米-0.9吨/立方米而言，该压块机用于生产秸秆饲料产品尚可，而作为生产秸秆燃料产品却难以推广。原因是该产品密度低，易吸潮、易破碎、难储存、难运输，尤其是生产、储存及运输中易产生碎削，在所有的燃煤炉具中因其阻碍通风，不易燃烧。若要真正实现秸秆成型燃料高度商品化，替代煤炭，唯有将其成型密度提高到1.0吨/立方米-1.4吨/立方米。 

目前压块机生产作业大多置于室外，受气候影响，风天、雨天均不能生产。若置于室内，粉碎过程的粉尘太大，致使生产环境恶劣，两难境地使规模化工业化生产难以实现。 

发明内容：

农作物秸秆成型燃料生产线是采取：秸秆由原料喂入机①以机械方式均衡将秸秆送入粉碎机②，被粉碎的物料经由封闭管道送入旋风分离器③，消风后物料落入加湿混合罐⑤中，随物料进入混合罐中未消尽风量及粉尘经排风筒④与旋风分离器排出的尾气会和排入布袋滤尘器排风、除尘，物料按工艺要求加水及充分混合后，落入加热螺旋输送机⑥内，经螺旋输送机加热及输送至地下料槽内，经提升机⑦将物料送入成型机⑧内，压缩成型后落入成品输送机⑨内，经输送机冷却及输送至装袋机⑩内装袋，经皮带秤(11)检斤计量后，将检斤后袋装产品输送到缝口机(12)缝口，最后，产成品入库。本生产线可实现稳定、连续、规模化工业生产，产品形状视环模截面积大小和切断长短而异，产品密度可达1.0吨/立方米-1.4吨/立方米，产品质量稳定，无碎削。 

秸秆原料机械喂入机①将低位秸秆原料储存槽内的秸秆横向导入喂入槽内，喂入槽将秸秆定量、匀速纵向喂入粉碎机内，使粉碎机在设计负荷内发挥最大产能均衡作业，确保整套生产线作业的连续性和物料平衡性，同时，大大降低了劳动强度和生产成本。 

粉碎机②按压块机对原料的工艺要求，将秸秆粉碎到1厘米以下的丝状和颗粒状，制备出压块机所需原料。 

除尘风送系统使生产线可流水化作业，同时，为生产线作业无尘环境。 

湿混合罐⑤和加热螺旋输送机⑥共同实施物料工艺保证作业，采用压块机生产高密度成型燃料，关键技术问题是，要为压块机提供适合的原料工艺条件，较干燥的秸秆，经补充适当的工艺水分，充分混合均匀，并在适当的温度作用下，使粉碎的秸秆原料充分润胀，满足压块机所要求的稳定工艺条件。这一过程使物料在入机前得到预处理，使成型机工作在稳定的物料工艺条件下，成型燃料产品的质量方能得以保障。生产线中其余设备使生产线实现流水化作业。生产工艺过程的控制，采用数字化负反馈自动控制系统实现。 

附图说明：

附图是农作物秸秆成型燃料生产线流程示意图。图中：①原料喂入机；②粉碎机；③旋风分离器，④排风筒；⑤加湿混合罐；⑥带加热装置螺旋输送机；⑦提升机；⑧成型机；⑨成品输送机；⑩成品装袋机；(11)皮带秤；(12)缝口机。 

具体实施方式：

秸秆原料机械喂入机，目前市场没有产品销售，需自行设计制造，如果没有自制能力，可以省略该机，粉碎机采用人工入料，但应采取两人交替均匀入料；粉碎机应采用既有刀片又有锤片和有筛网的粉碎机型，并采用直径1.5厘米至2厘米孔径的筛网；风送管路和旋风分离器应按粉碎机的出风速度和风量设计；加湿混合罐需自制，加水系统可采用可调型微型水泵，加湿器底部搅拌翅设计时要考虑防止加湿后物料的棚料问题；加温润胀器需自制，设计时要考虑温度可调；提升机可选用斗式提升机或耙式提升机；压块机须选用环模式压块机；风冷输送机可选用普通皮带输送机，自行设计加入自然风冷却装置；装 袋机可选用粮食加工企业所用产品；皮带秤及封口机均可从市场采购。在选用和自制全套设备后，生产线组合应进行物料平衡设计。工艺过程的技术指标自动控制，可将工艺过程所采集到的数据建立一个数学模型，委托专业公司代为设计制造。