[发明专利]以秸秆与造纸厂黑夜为原料的生物质颗粒燃料制备系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物质颗粒燃料成型技术领域，尤其是一种利用秸秆与造纸厂黑液为原料高效制备生物质颗粒燃料的系统。

背景技术

现下，人类正处于能源社会中，这一点使人类在利用能源资源满足自身需求与发展社会进程的同时，也承担着能源消耗利用时所带来的环境与能源双重压力：一方面，矿物能源的日益耗尽。按目前消耗量推算，全球石油资源将在此后40年到70年间消耗殆尽，并且，目前的石油国际市场价格已是二十多年前的6倍左右，这意味着化石能源的储量将会越来越少，市场价格将会逐渐提高，间接影响经济社会的发展；另一方面，大量使用化石资源所引发的环境问题日益突出，过度的经济增长，和旺盛的人类需求，使化石燃料过度消费，导致大量能量未充分使用便排放至大气环境中，造成多余能量的排放，和多余碳素的释放，打破自然界的能量平衡和碳平衡。若任凭化石这一常规能源长期处在能源结构中的主导地位，在不久的将来必会发生十分严重的、灾难性的能源与环境危机。而解决这一危机必首选发展新的能源来替代化石常规能源所占据的能源主导地位，而首选发展的新能源之一便是可再生能源，因为生物质能是可再生能源的重要组成部分，并且是唯一可以储存和运输的可再生能源，所以发展生物质能势在必行。

我国广袤的国土面积上存在着十分丰富，并且组成构成各异的生物质资源，其中农作物秸秆占生物质资源当中较大的一项，农作物秸秆由农业生产而来，农作物通过光合作用而固定的太阳能，有一多半存在于秸秆中，因此农作物秸秆将太阳能转换为生物质能，从而使秸秆富含有机质等多种养分。目前我国农作物种植面积达16亿亩，年产农作物秸秆大约为8亿吨，折合4.6亿吨标准煤，利用前景十分广阔。目前生物质资源利用技术主要包括沼气技术、生物质发电、生物质固化成型燃料与生物液体燃料等，其中生物质固化成型技术主要利用热压成型技术，在利用成型机对秸秆原料进行加压成型的同时，增加农作物秸秆的温度，使生物质当中的木质素达到软化温度，增加了木质素的粘合力，使生物质粘合成型。但此类生物质成型技术仍存在较多缺陷，其中热压成型技术对原料的含水率具有极高要求，因此必须制备前干燥原料，制备后冷却成品，代表着加热的热量为“无用功”，消耗大量能量。生物质原料干燥所需的热源温度仅80℃左右，常规干燥技术却直接燃烧高品位能源来提供干燥热源，导致能量品味不对口。

与化石能源相比，太阳能具备储量大和使用清洁等诸多优点，利用这类可再生能源将有效地缓解日益严峻的环境污染等问题，同时太阳能为生物质干燥流程提供了与之相匹配温度的热源，降低了能量品位损失。

与常规热压成型技术相比，在固化成型的工艺流程中增添加入胶黏剂的步骤，使成型颗粒燃料内部的粘合力增加，物理性能增强，从而使生物质资源进一步得到利用，也在一定程度上缓解了成型设备震动负荷，噪音污染严重等问题，并降低热耗及金属耗量等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种以秸秆与造纸厂黑液为原料可高效制备生物质颗粒燃料的系统，以实现生物质秸秆原料高效的制备生物质颗粒燃料，并解决当前生物质原料制备的干燥问题、生物质原料组成单一的问题及造纸厂黑液难处理的问题，提高生物质的有效利用率。

以秸秆与造纸厂黑夜为原料的生物质颗粒燃料制备系统，其特征在于包括依次连接的平板式太阳能集热器(1)、秸秆-黑液混合干燥机(2)、粉碎机(3)、温室-集热型太阳能干燥室(4)和生物质成型机(5)，其中，平板式太阳能集热器(1)吸收太阳能并对进入其中的空气(S1)进行加热，秸秆-黑液混合干燥机(2)的一端连接有用来输送一部分热空气(S1)并裹携麦秸秆(S2)吹入的送风机，另一端用来输入造纸厂黑液(S3)，粉碎机(3)和黑液混合干燥机(2)之间连接有输送装置，粉碎机(3)用于对秸秆-黑液混合干燥机(2)输出的初步干燥物料进行粉碎，温室-集热型太阳能干燥室(4)对粉碎后的物料进行进一步干燥，生物质成型机(5)对进一步干燥后的物料进行成型得到物质颗粒燃料，温室-集热型太阳能干燥室(4)与平板式太阳能集热器(1)连接并为干燥提供能量来源。

本发明提供的以秸秆与造纸厂黑夜为原料的生物质颗粒燃料制备系统，还可以具有这样的特征，其特征在于：平板式太阳能集热器(1)吸收太阳能为干燥热源，利用空气为介质输送及干燥生物质(S1)与造纸厂黑液(S2)，对生物质制备原料进行初步干燥与进一步干燥，使生物质原料含水率达到生物质成型技术的要求。