甘蔗渣多级烘干清洁燃烧系统的制作方法

本发明涉及机械设备的技术领域，具体是一种甘蔗渣多级烘干清洁燃烧系统。

背景技术：

2009年在哥本哈根世界气候大会上中国政府向全世界庄严承诺，到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%；近年来我国雾霾天气持续时间不断变长，影响的主要因素是电厂、汽车尾气和工业烟尘，氮氧化物和烟尘是形成雾霾的主要元凶，制糖行业的锅炉以生物质——甘蔗渣作为燃料，其烟气排放也是其中的影响因素。糖厂压榨车间排出的甘蔗渣含水分45—50%，甘蔗渣绝大部分用做锅炉燃料燃烧直接进入锅炉内燃烧，当前各制糖企业的锅炉由于仍停留在旧的燃烧理论指导下运行，加之环保设施大部份都是以水膜除尘为主的除尘系统，脱氮系统几乎没有建立，绝大部份糖厂均未达标排放。蔗渣所含的很大一部分水分还需在锅炉炉膛内进行蒸发后才能达到蔗渣的着火点，影响了锅炉的炉膛温度，降低了锅炉燃烧效率。还有一部分蔗渣末能完全燃烧就被带出炉外，大大浪费了燃料，不利于节能降耗。另外粗重蔗渣进入炉膛不能完全形成悬浮状态，是采用低氮燃烧技术、实现蔗渣锅炉烟气排放双达标的技术瓶颈，是目前制糖企业急需解决的技术难题。

我国糖厂曾开发和应用蔗渣干燥技术较多，主要采用管道气流干燥、气流干燥、回转辊筒式、过热蒸汽干燥、旋风式、螺旋输送烟道气式等方法，但均存在有技术事故多、管道堵塞、生产安全率低、干燥效率不高等缺点，目前还没有正常运行的成熟技术。蔗渣中包括纤维素、木质素、蔗髓等成分，主要成分为纤维素。纤维素之间的交联度强，致使蔗渣容易结团，在燃烧器内不能均匀分散，在锅炉不能形成悬浮状态，使其不能得到充分燃烧。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种烘干效率高，能提高喷然锅炉炉膛温度、降低氮氧化合物排放的甘蔗渣多级烘干清洁燃烧系统。

本发明采用的技术方案为：

一种甘蔗渣多级烘干清洁燃烧系统，其包括喷燃锅炉、烘干机、旋风除尘器和引风机，烘干机的进料口与甘蔗渣破碎装置的出料口连接，烘干机的出风口通过出风管与旋风除尘器的进风口连接，旋风除尘器的出风口通过引风管与引风机的进风口连接；引风机的出风口通过吹风管连接有混合箱；混合箱通过安装有喷燃器的送料管与喷燃锅炉的炉膛连接；混合箱与安装在烘干机出料口处的二号锁气出料器机座连接；旋风除尘器的落料口与吹风管连通，旋风除尘器的落料口安装有一号锁气出料器。

所述的送料管为倒u形送料管。倒u形送料管一端与混合箱连接，一端通过喷燃器与喷燃锅炉的炉膛连接。

所述的烘干机包括机壳和隔网，隔网安装在呈圆筒状的机壳下部，隔网上部的机壳上安装有由搅拌驱动装置带动的搅拌轴；搅拌轴上安装有搅拌叶片；机壳底部设置有呈锥形的导流出料口，导流出料口上安装有二号锁气出料器机座；机壳下部环绕安装有热风管，热风管上设置有多个与机壳内连通的通风孔。热风管将250-300℃的热风从通风孔输送进入烘干机内，将挤压破碎后的甘蔗渣进行烘干。

所述的甘蔗渣破碎装置为挤压破碎机，其包括机座、挤压仓壳和破碎仓壳,挤压仓壳和破碎仓壳分别安装在机座上；挤压仓壳一端安装有入料斗，另一端与破碎仓壳连通；为了提高效率一个破碎仓壳可以与两个或两个以上的挤压仓壳连通；挤压仓壳内安装有由挤压驱动装置驱动并挤压输送甘蔗渣的挤压输送轴；挤压输送轴将入料斗内的甘蔗渣向破碎仓壳端挤压输送；破碎仓壳内通过轴承座安装有由破碎驱动装置驱动的破碎转轴；破碎转轴上安装有破碎装置；破碎装置将挤压后的甘蔗渣切碎；破碎仓壳下部设置有出料口；切碎的甘蔗渣从出料口掉落。为了使甘蔗渣能更顺利的进入挤压仓壳，在入料斗处可设置刮耙输送或挤压输送甘蔗渣的装置。

进一步所述：所述的挤压输送轴为螺旋式输送轴或安装有螺旋叶片的输送轴；螺旋式输送轴或螺旋叶片与挤压仓壳内壁的间隙为1-5mm。

进一步所述：螺旋式输送轴或输送轴上螺旋叶片的螺距为等距离螺距或渐缩式螺距；渐缩式螺距的渐缩量为0.01-50mm。

进一步所述：挤压仓壳呈柱形或锥形筒体状结构。当挤压仓壳为锥形筒体状结构时，锥形筒体的锥度为0.01-20°；锥形筒体状的挤压仓壳的小端与破碎仓壳连通。

进一步所述：破碎装置为螺纹切刀、圆盘切刀或锤式切刀。

进一步所述：挤压输送轴的轴线与破碎转轴的轴线同在一平面内，且挤压输送轴的轴线与破碎转轴的轴线垂直。

进一步所述：挤压驱动装置和破碎驱动装置都为电动机+变速箱式驱动装置。

甘蔗渣挤压破碎是利用挤压破碎机先将甘蔗渣进行机械挤压压缩；再将机械挤压压缩后的甘蔗渣进行破碎。甘蔗渣压缩前后体积比为：（3-5）:1。甘蔗渣破碎后颗粒的大小为0.1-5mm。

所述的甘蔗渣破碎装置还有另一种结构，其包括立槽和破碎仓壳，立槽安装在破碎仓壳上，并与破碎仓壳连通；破碎仓壳安装在机座上；破碎仓壳内通过轴承座安装有由破碎驱动装置驱动的破碎转轴；破碎转轴上安装有破碎装置；破碎仓壳下部设置有出料口；采用冲压方式机械将甘蔗渣挤压压缩成块状，再将块状甘蔗渣堆叠放置在破碎装置的立槽内；堆叠放置在立槽内的块状甘蔗渣依靠自重向下挤压，破碎装置对块状甘蔗渣进行破碎；破碎后的甘蔗渣从出料口排出，从烘干机的入料口进入。

本发明的甘蔗渣多级烘干清洁燃烧系统先利用挤压破碎装置将甘蔗渣破碎，破碎后的甘蔗渣进入烘干机，热风管将热风从烘干机下部输送进入，搅拌驱动装置带动搅拌轴和搅拌叶片转动，让甘蔗渣受热均匀，在烘干机内实现一级烘干；大颗粒甘蔗渣从烘干机的出料口掉落到混合箱中，小颗粒的甘蔗渣受引风机的作用，跟随带有余热的风通过出风管进入旋风除尘器内；尘风分离后，甘蔗渣从旋风除尘器下部进入引风管内，通过引风机的作用，将其输送到混合箱中与大颗粒甘蔗渣混合，再从送料管进入炉膛内进行燃烧，甘蔗渣进入进入炉膛前温度还高达100℃以上；尘风分离和混合输送过程实现二极烘干，降低甘蔗渣水分，提高蔗渣发热值，细蔗渣进入锅炉后在炉膛处于悬浮状态，增加与氧气的接触面积，同时也能保持其在燃烧器内均匀分散，避免颗粒沉降造成下部区域密度过大。甘蔗渣具有先天低氮的特性，采用低氮燃烧技术结合蔗渣前置处理技术使其得到充分燃烧，进而降低烟尘浓度和氮氧化物浓度，从源头上避免氮氧化物和烟尘过量的产生，可以提高锅炉燃烧热效率，大幅度节省燃料，同时能够降低甘蔗渣锅炉烟道气氮氧化物浓度≤100mg/nm3，烟尘浓度≤30mg/nm3。本燃烧系统能将甘蔗渣进入锅炉前含水量降低6%以上。本甘蔗渣多级烘干清洁燃烧系统还能提高甘蔗渣燃料的吨蔗渣产汽量，比传统甘蔗渣燃烧系统甘蔗渣单位产汽量高20%以上。

附图说明

图1是甘蔗渣多级烘干清洁燃烧系统的连接结构示意图；

图2为挤压破碎机的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是带立槽的甘蔗渣破碎装置的结构示意图；

图中序号的名称为：

1、喷燃锅炉，2、隔网，3、热风管，4、搅拌驱动装置，5、搅拌轴，6、搅拌叶片，7、烘干机，8、挤压破碎机，9、出风管，10、旋风除尘器，11、引风管，12、引风机，13、吹风管，14、一号锁气出料器，15、混合箱，16、二号锁气出料器机座，17、送料管，18、喷燃器，19、机座，20、挤压驱动装置，21、挤压输送轴，22、入料斗，23、挤压仓壳，24、破碎转轴，25、破碎仓壳，26、破碎刀，27、刀座，28、出料口，29、破碎驱动装置，30、轴承座，31、立槽。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明的实施例和附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

一种甘蔗渣多级烘干清洁燃烧系统，其包括喷燃锅炉1、烘干机7、旋风除尘器10和引风机12，烘干机7的进料口与挤压破碎机8的出料口连接，烘干机7的出风口通过出风管9与旋风除尘器10的进风口连接，旋风除尘器10的出风口通过引风管11与引风机12的进风口连接；引风机12的出风口通过吹风管13连接有混合箱15；混合箱15通过安装有喷燃器18的送料管17与喷燃锅炉1的炉膛连接；混合箱15与安装在烘干机7出料口处的二号锁气出料器机座16连接；旋风除尘器10的落料口与吹风管13连通，旋风除尘器10的落料口安装有一号锁气出料器14。

所述的烘干机7包括机壳和隔网2，隔网2安装在呈圆筒状的机壳下部，隔网2上部的机壳上安装有由搅拌驱动装置4带动的搅拌轴5；搅拌轴5上安装有搅拌叶片6；机壳底部设置有呈锥形的导流出料口，导流出料口上安装有二号锁气出料器机座16；机壳下部环绕安装有热风管3，热风管3上设置有多个与机壳内连通的通风孔。

挤压破碎机8，包括机座19、挤压仓壳23和破碎仓壳25,挤压仓壳23和破碎仓壳25分别安装在机座19上；挤压仓壳23一端安装有入料斗22，另一端与破碎仓壳25连通；挤压仓壳23内安装有由挤压驱动装置20驱动并挤压输送物料的挤压输送轴21；破碎仓壳25内通过轴承座30安装有由破碎驱动装置29驱动的破碎转轴24；破碎转轴24上设置有螺纹切刀；破碎仓壳25下部设置有出料口28。

所述的挤压输送轴21为螺旋式输送轴或安装有螺旋叶片的输送轴；螺旋式输送轴或螺旋叶片与挤压仓壳23内壁的间隙为1-5mm。

螺旋式输送轴或输送轴上螺旋叶片的螺距为等距离螺距或渐缩式螺距；渐缩式螺距的渐缩量为0.01-50mm。

所述的挤压仓壳23呈柱形或锥形筒体状结构，当挤压仓壳23为锥形筒体状结构时，锥形筒体的锥度为0.01-20°；锥形筒体状的挤压仓壳23的小端与破碎仓壳25连通。

挤压输送轴21的轴线与破碎转轴24的轴线同在一平面内，且挤压输送轴21的轴线与破碎转轴24的轴线垂直。

挤压驱动装置20和破碎驱动装置29都为电动机+变速箱式驱动装置。

甘蔗渣挤压破碎的过程是利用挤压破碎机先将甘蔗渣进行机械挤压压缩；再将机械挤压压缩后的甘蔗渣进行破碎。甘蔗渣压缩前后体积比为：（3-5）:1。甘蔗渣破碎后颗粒的大小为0.1-5mm。

实施例2

一种甘蔗渣多级烘干清洁燃烧系统，其包括喷燃锅炉1、烘干机7、旋风除尘器10和引风机12，烘干机7的进料口与挤压破碎机8的出料口连接，烘干机7的出风口通过出风管9与旋风除尘器10的进风口连接，旋风除尘器10的出风口通过引风管11与引风机12的进风口连接；引风机12的出风口通过吹风管13连接有混合箱15；混合箱15通过安装有喷燃器18的送料管17与喷燃锅炉1的炉膛连接；混合箱15与安装在烘干机7出料口处的二号锁气出料器机座16连接；旋风除尘器10的落料口与吹风管13连通，旋风除尘器10的落料口安装有一号锁气出料器14。

所述的烘干机7包括机壳和隔网2，隔网2安装在呈圆筒状的机壳下部，隔网2上部的机壳上安装有由搅拌驱动装置4带动的搅拌轴5；搅拌轴5上安装有搅拌叶片6；机壳底部设置有呈锥形的导流出料口，导流出料口上安装有二号锁气出料器机座16；机壳下部环绕安装有热风管3，热风管3上设置有多个与机壳内连通的通风孔。

挤压破碎机8，包括机座19、挤压仓壳23和破碎仓壳25,挤压仓壳23和破碎仓壳25分别安装在机座19上；挤压仓壳23一端安装有入料斗22，另一端与破碎仓壳25连通；挤压仓壳23内安装有由挤压驱动装置20驱动并挤压输送物料的挤压输送轴21；破碎仓壳25内通过轴承座30安装有由破碎驱动装置29驱动的破碎转轴24；破碎转轴24上通过刀座27安装有圆盘切刀，多把切刀均布安装在刀座27上，从刀座27截面看呈圆盘状；破碎仓壳25下部设置有出料口28。

所述的挤压输送轴21为螺旋式输送轴或安装有螺旋叶片的输送轴；螺旋式输送轴或螺旋叶片与挤压仓壳23内壁的间隙为1-5mm。

螺旋式输送轴或输送轴上螺旋叶片的螺距为等距离螺距或渐缩式螺距；渐缩式螺距的渐缩量为0.01-50mm。

所述的挤压仓壳23呈柱形或锥形筒体状结构，当挤压仓壳23为锥形筒体状结构时，锥形筒体的锥度为0.01-20°；锥形筒体状的挤压仓壳23的小端与破碎仓壳25连通。

挤压输送轴21的轴线与破碎转轴24的轴线同在一平面内，且挤压输送轴21的轴线与破碎转轴24的轴线垂直。

挤压驱动装置20和破碎驱动装置29都为电动机+变速箱式驱动装置。

甘蔗渣挤压破碎的过程是利用挤压破碎机先将甘蔗渣进行机械挤压压缩；再将机械挤压压缩后的甘蔗渣进行破碎。甘蔗渣压缩前后体积比为：（3-5）:1。甘蔗渣破碎后颗粒的大小为0.1-5mm。

实施例3

一种甘蔗渣多级烘干清洁燃烧系统，其包括喷燃锅炉1、烘干机7、旋风除尘器10和引风机12，烘干机7的进料口与挤压破碎机8的出料口连接，烘干机7的出风口通过出风管9与旋风除尘器10的进风口连接，旋风除尘器10的出风口通过引风管11与引风机12的进风口连接；引风机12的出风口通过吹风管13连接有混合箱15；混合箱15通过安装有喷燃器18的送料管17与喷燃锅炉1的炉膛连接；混合箱15与安装在烘干机7出料口处的二号锁气出料器机座16连接；旋风除尘器10的落料口与吹风管13连通，旋风除尘器10的落料口安装有一号锁气出料器14。

所述的烘干机7包括机壳和隔网2，隔网2安装在呈圆筒状的机壳下部，隔网2上部的机壳上安装有由搅拌驱动装置4带动的搅拌轴5；搅拌轴5上安装有搅拌叶片6；机壳底部设置有呈锥形的导流出料口，导流出料口上安装有二号锁气出料器机座16；机壳下部环绕安装有热风管3，热风管3上设置有多个与机壳内连通的通风孔。

挤压破碎机8，包括机座19、挤压仓壳23和破碎仓壳25,挤压仓壳23和破碎仓壳25分别安装在机座19上；挤压仓壳23一端安装有入料斗22，另一端与破碎仓壳25连通；挤压仓壳23内安装有由挤压驱动装置20驱动并挤压输送物料的挤压输送轴21；破碎仓壳25内通过轴承座30安装有由破碎驱动装置29驱动的破碎转轴24；破碎转轴24上通过刀座27安装有锤式切刀；多把锤片刀均布安装在刀座27上；破碎仓壳25下部设置有出料口28。

所述的挤压输送轴21为螺旋式输送轴或安装有螺旋叶片的输送轴；螺旋式输送轴或螺旋叶片与挤压仓壳23内壁的间隙为1-5mm。

螺旋式输送轴或输送轴上螺旋叶片的螺距为等量渐缩式螺距，渐缩量为0-50mm；当渐缩量为0时，螺旋式输送轴为等距式螺旋式输送轴；螺旋叶片为等距式螺旋叶片。

所述的挤压仓壳23呈柱形或锥形筒体状结构，当挤压仓壳23为锥形筒体状结构时，锥形筒体的锥度为0.01-20°；锥形筒体状的挤压仓壳23的小端与破碎仓壳25连通。

挤压输送轴21的轴线与破碎转轴24的轴线同在一平面内，且挤压输送轴21的轴线与破碎转轴24的轴线垂直。

挤压驱动装置20和破碎驱动装置29都为电动机+变速箱式驱动装置。

甘蔗渣挤压破碎的过程是利用挤压破碎机先将甘蔗渣进行机械挤压压缩；再将机械挤压压缩后的甘蔗渣进行破碎。甘蔗渣压缩前后体积比为：（3-5）:1。甘蔗渣破碎后颗粒的大小为0.1-5mm。

实施例4

一种甘蔗渣多级烘干清洁燃烧系统，其包括喷燃锅炉1、烘干机7、旋风除尘器10和引风机12，烘干机7的进料口与甘蔗渣破碎装置的出料口连接，烘干机7的出风口通过出风管9与旋风除尘器10的进风口连接，旋风除尘器10的出风口通过引风管11与引风机12的进风口连接；引风机12的出风口通过吹风管13连接有混合箱15；混合箱15通过安装有喷燃器18的送料管17与喷燃锅炉1的炉膛连接；混合箱15与安装在烘干机7出料口处的二号锁气出料器机座16连接；旋风除尘器10的落料口与吹风管13连通，旋风除尘器10的落料口安装有一号锁气出料器14。

所述的烘干机7包括机壳和隔网2，隔网2安装在呈圆筒状的机壳下部，隔网2上部的机壳上安装有由搅拌驱动装置4带动的搅拌轴5；搅拌轴5上安装有搅拌叶片6；机壳底部设置有呈锥形的导流出料口，导流出料口上安装有二号锁气出料器机座16；机壳下部环绕安装有热风管3，热风管3上设置有多个与机壳内连通的通风孔。

所述的甘蔗渣破碎装置包括立槽15和破碎仓壳7，立槽15安装在破碎仓壳7上，并与破碎仓壳7连通；破碎仓壳7安装在机座19上，破碎仓壳7内通过轴承座12安装有由破碎驱动装置11驱动的破碎转轴6；破碎转轴6上设置或安装有破碎刀；破碎仓壳7下部设置有出料口10；采用冲压方式机械将甘蔗渣挤压压缩成块状，再将块状甘蔗渣堆叠放置在破碎装置的立槽15内；堆叠放置在立槽15内的块状甘蔗渣依靠自重向下挤压，破碎刀对块状甘蔗渣进行破碎。

应用实施例

1、广西来宾某糖厂，原先使用传统的甘蔗渣燃烧系统，燃烧1吨甘蔗渣产蒸汽2.25吨；2016-2017榨季该该糖厂试用了本发明的燃烧系统，燃烧1吨甘蔗渣可产蒸汽2.81吨。

上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述实例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。