一种砂光粉混合稻壳制备颗粒燃料的生产装置及制造方法与流程

本发明涉及一种砂光粉混合稻壳制备颗粒燃料的生产装置和一种砂光粉混合稻壳制备颗粒燃料的制造方法，属于生物质能源利用技术领域。

背景技术：

生物质成型燃料技术是生物质能利用重要技术方向之一，也是我国生物质能重点发展的领域之一。人造板生产过程中会产生大量的砂光粉，据统计一条年产10万m3纤维板的生产线，每天产生的砂光粉量约为10吨，砂光粉无需粉碎与干燥是制备颗粒燃料的优质原料，且作为木质粉末砂光粉成型性好。砂光粉是人造板厂主要的加工剩余物之一，很多工厂直接将砂光粉送入链条炉中燃料，由于燃烧方式不匹配，造成燃烧效率低，污染物排放不达标。稻壳是稻米加工中的主要剩余物，稻米加工后的稻壳含水率也比较低，制备颗粒燃料也无需干燥，但稻壳表面比较光滑，纯稻壳制备的成型燃料成型性和燃料特性差于木质原料。现有技术中缺乏对砂光粉和稻壳两者相互融合制备颗粒燃料的方法和装置，急需改善。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种利用砂光粉混合稻壳制备生物质颗粒燃料的生产装置及制造方法，本发明将人造板加工过程产生的砂光粉与稻壳混合制备颗粒燃料，可以充分利用木质原料成型性佳、燃烧效果好的特点来提高混合成型燃料的成型与燃烧特性；同时人造板生产需要提供大量的热能满足干燥、热压等工艺使用，将砂光粉混合稻壳生产成型燃料可以拓展人造板生产能源供应的燃料来源，开拓了砂光粉与稻壳生产成型燃料的技术路径。

为达到上述目的，本发明提供一种砂光粉混合稻壳制备颗粒燃料的制造方法，包括以下步骤：a、收集砂光粉，粉碎稻壳形成稻壳粉；

b、砂光粉与稻壳粉混合搅拌和增湿；

c、砂光粉和稻壳粉静置均质；

d、将砂光粉和稻壳粉的混合物制成颗粒燃料；

e、将成型的混合物过筛分级；

f、将过筛分级合格的混合物通风干燥去湿。

进一步地，步骤a中：砂光粉由集尘与气力输送装置收集与输送至混合搅拌罐内，稻壳通过稻壳输送皮带装置输送至稻壳粉碎装置，稻壳通过稻壳粉碎装置进行粉碎形成稻壳粉，稻壳粉通过稻壳粉螺旋给料装置输送至混合搅拌罐内；粉碎后的稻壳粉过40目筛比例大于85%，过80目筛稻壳粉比例大于60%。

进一步地，步骤b中：在混合搅拌罐内将砂光粉和稻壳粉混合搅拌，通过水管向混合搅拌罐内加入水，通过安装在水管上的电动水量控制阀控制进水量，通过安装在水管的出水口处的水雾化装置对水进行雾化，控制增湿后砂光粉与稻壳粉含水率在17%±1%；水雾化装置雾化喷水过程中混合搅拌罐对砂光粉与稻壳粉不断搅拌，使水、砂光粉和稻壳粉充分均匀混合；水雾化装置加水雾化后的砂光粉含量≥30%，水雾化装置中的雾化喷头孔径选用0.2～0.5mm。

进一步地，步骤c中：将步骤b中的砂光粉、稻壳粉和水的混合物通过螺旋送料器一送入密封均质罐中，静置均质于密封环境，静置时间为24小时±2小时。

进一步地，步骤d中：选用平模或环模的成型机，成型机的压缩比为4.0、孔径为6mm，将步骤c中的混合物通过螺旋给料器二送入成型机中制备成颗粒状的颗粒燃料，颗粒燃料的直径为6mm；颗粒燃料的颗粒长度≥1.5cm的占比≥75%，颗粒燃料的颗粒长度≥2cm的占比≥55%，颗粒燃料的颗粒长度≥2.5cm的占比≥30%；颗粒燃料放置24小时的松弛密度≥1.15g/cm3；力学试验机以10mm/min的进给速度沿径向对长度2cm的颗粒燃料施加压力，压溃强度＞900n。

进一步地，步骤e中：通过成型皮带输送装置1将颗粒燃料输送至筛分装置中，通过筛分装置分选符合规格尺寸的颗粒燃料，不符合尺寸要求的颗粒燃料被筛下并通过皮带回送装置返回步骤a与稻壳混合粉碎。

进一步地，步骤f中：符合规格尺寸的颗粒燃料通过成型颗粒皮带输送装置输送至通风干燥室，颗粒燃料在通风干燥室放置＞24小时，使颗粒燃料的含水率降至9%以下。

一种砂光粉混合稻壳制备颗粒燃料的生产装置，包括物量信号采集控制装置、原料粉碎搅拌装置、原料成型筛选装置和燃料干燥包装装置，所述原料粉碎搅拌装置连通所述原料成型筛选装置，所述原料成型筛选装置连通所述燃料干燥包装装置；所述物量信号采集控制装置电连接所述原料粉碎搅拌装置、所述原料成型筛选装置和所述燃料干燥包装装置；所述物量信号采集控制装置包括检测机构和控制机构，所述检测机构安装在所述原料粉碎搅拌装置上，所述检测机构电连接所述控制机构，所述控制机构电连接所述原料粉碎搅拌装置。

优先地，所述原料粉碎搅拌装置包括集尘与气力输送装置、稻壳输送皮带装置、稻壳粉碎装置、稻壳粉螺旋给料装置、水管、电动水量控制阀、水雾化装置、混合搅拌罐和螺旋送料器一，所述集尘与气力输送装置的出口连通所述混合搅拌罐的入口，所述稻壳输送皮带装置出料端位于所述稻壳粉碎装置上方，所述稻壳粉螺旋给料装置进料端位于所述稻壳粉碎装置下方，所述稻壳粉螺旋给料装置出料端位于所述混合搅拌罐的入口处，所述水管的出水口连通所述混合搅拌罐的入口，所述电动水量控制阀安装在所述水管上，所述水雾化装置安装在所述水管的出水口处，所述螺旋送料器一的进料端位于所述混合搅拌罐的出口下方，所述螺旋送料器一的出料端伸入所述原料成型筛选装置的入口处，所述控制机构电连接所述电动水量控制阀。

优先地，所述原料成型筛选装置包括密封均质罐、螺旋给料器二、成型机、成型皮带输送装置、筛分装置、皮带回送装置和成型颗粒皮带输送装置，

所述螺旋送料器一的出料端将砂光粉、稻壳粉和水的混合物送入所述密封均质罐的入口处，所述螺旋给料器二进料端位于所述密封均质罐的出口下方，所述螺旋给料器二的出料端将砂光粉、稻壳粉和水的混合物送入所述成型机的入口中；所述成型皮带输送装置的进料端位于所述成型机下方，所述成型皮带输送装置的出料端将成型的颗粒燃料送入所述筛分装置的入口中，所述皮带回送装置的进料端位于所述筛分装置的不合格出口下方，所述皮带回送装置的出料端位于所述稻壳输送皮带装置上方或所述稻壳粉碎装置上方，所述成型颗粒皮带输送装置的进料端位于所述筛分装置的合格出口下方，所述成型颗粒皮带输送装置的出料端将合格的颗粒燃料输送进入所述燃料干燥包装装置的入口处。

优先地，所述燃料干燥包装装置包括通风干燥室，所述成型颗粒皮带输送装置的出料端将合格的颗粒燃料输送至所述通风干燥室的入口处。

本发明所达到的有益效果：

本发明将人造板加工过程产生的砂光粉与稻壳混合制备颗粒燃料，将农业加工剩余物与砂光粉混合制备成型燃料，有助于提高燃料的成型性，改善成型燃料品质；充分利用木质原料成型性佳、燃烧效果好的特点来提高混合成型燃料的成型与燃烧特性；本发明充分利用砂光粉成型成本低、燃料性质好的特点，开发人造板砂光粉与稻壳混合制备颗粒燃料的生产工艺，确定生产工艺流程、原料配比、稻壳粉碎粒径、成型模具、含水率、静置干燥时间等关键技术条件下成型的颗粒燃料的物理成型性，推动了新类型能源的发展，对目前能源短缺具有一定的缓解作用；同时人造板生产需要提供大量的热能满足干燥、热压等工艺使用，年产10万立方米纤维板的生产线仅干燥工序每小时的耗能就在1000kg标准煤左右，将砂光粉混合稻壳生产成型燃料可以拓展人造板生产能源供应的燃料来源，开拓了砂光粉与稻壳生产成型燃料的技术路径。

附图说明

图1是本发明的结构图；

图2是本发明中的通风干燥室的结构图。

附图标记如下：1-砂光粉，2-稻壳，3-集尘与气力输送装置，4-稻壳输送皮带装置，5-稻壳粉碎装置，6-稻壳粉螺旋给料装置，7-水管，8-电动水量控制阀，9-水雾化装置，10-混合搅拌罐，11-螺旋送料器一，12-密封均质罐，13-螺旋给料器二，14-成型机，15-成型皮带输送装置，16-筛分装置，17-皮带回送装置，18-成型颗粒皮带输送装置，19-通风干燥室，20-颗粒输送装置一，21-颗粒输送装置二，22-人造板厂锅炉，23-颗粒包装设备，24-物量信号采集控制装置，25-颗粒燃料；26-网带；27-导向滑道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

一种砂光粉混合稻壳制备颗粒燃料的制造方法，包括以下步骤：a、收集砂光粉1，粉碎稻壳2形成稻壳粉；

b、砂光粉1与稻壳粉混合搅拌和增湿；

c、砂光粉1和稻壳粉静置均质；

d、将砂光粉1和稻壳粉的混合物制成颗粒燃料25；

e、将成型的混合物过筛分级；

f、将过筛分级合格的混合物通风干燥去湿。

进一步地，步骤a中：砂光粉1由集尘与气力输送装置3收集与输送至混合搅拌罐10内，稻壳2通过稻壳输送皮带装置4输送至稻壳粉碎装置5，稻壳2通过稻壳粉碎装置5进行粉碎形成稻壳粉，稻壳粉通过稻壳粉螺旋给料装置6输送至混合搅拌罐10内；粉碎后的稻壳粉过40目筛比例大于85%，过80目筛稻壳粉比例大于60%。

进一步地，步骤b中：在混合搅拌罐10内将砂光粉1和稻壳粉混合搅拌，通过水管7向混合搅拌罐10内加入水，通过安装在水管7上的电动水量控制阀8控制进水量，通过安装在水管7的出水口处的水雾化装置9对水进行雾化，控制增湿后砂光粉与稻壳粉含水率在17%±1%；水雾化装置9雾化喷水过程中混合搅拌罐10对砂光粉1与稻壳粉不断搅拌，使水、砂光粉1和稻壳粉充分均匀混合；水雾化装置9加水雾化后的砂光粉含量≥30%，水雾化装置9中的雾化喷头孔径选用0.2～0.5mm。

进一步地，步骤c中：将步骤b中的砂光粉1、稻壳粉和水的混合物通过螺旋送料器一11送入密封均质罐12中，静置均质于密封环境，静置时间为24小时±2小时。

进一步地，步骤d中：选用平模或环模的成型机14，成型机14的压缩比为4.0、孔径为6mm，将步骤c中的混合物通过螺旋给料器二13送入成型机14中制备成颗粒状的颗粒燃料25，颗粒燃料25的直径为6mm；颗粒燃料25的颗粒长度≥1.5cm的占比≥75%，颗粒燃料25的颗粒长度≥2cm的占比≥55%，颗粒燃料25的颗粒长度≥2.5cm的占比≥30%；颗粒燃料25放置24小时的松弛密度≥1.15g/cm3；力学试验机以10mm/min的进给速度沿径向对长度2cm的颗粒燃料25施加压力，压溃强度＞900n。

进一步地，步骤e中：通过成型皮带输送装置15将颗粒燃料25输送至筛分装置16中，通过筛分装置16分选符合规格尺寸的颗粒燃料25，不符合尺寸要求的颗粒燃料25被筛下并通过皮带回送装置17返回步骤a与稻壳混合粉碎。

进一步地，步骤f中：符合规格尺寸的颗粒燃料25通过成型颗粒皮带输送装置18输送至通风干燥室19，颗粒燃料25在通风干燥室19放置＞24小时，使颗粒燃料25的含水率降至9%以下。

一种利用砂光粉混合稻壳制备生物质颗粒燃料的生产装置，包括物量信号采集控制装置24、原料粉碎搅拌装置、原料成型筛选装置和燃料干燥包装装置，所述原料粉碎搅拌装置连通所述原料成型筛选装置，所述原料成型筛选装置连通所述燃料干燥包装装置；所述物量信号采集控制装置24电连接所述原料粉碎搅拌装置、所述原料成型筛选装置和所述燃料干燥包装装置；所述物量信号采集控制装置包括检测机构和控制机构，所述检测机构安装在所述原料粉碎搅拌装置上，所述检测机构电连接所述控制机构，所述控制机构电连接所述原料粉碎搅拌装置；所述检测机构包括转速传感器和流量传感器，转速传感器安装在稻壳输送皮带装置4上，流量传感器安装在集尘与气力输送装置3上。

进一步地，所述控制机构为plc控制器，所述控制机构通过安装在稻壳输送皮带装置4上的转速传感器来获得稻壳输送皮带装置4转速，所述控制机构通过安装在集尘与气力输送装置3上的流量传感器来获得集尘与气力输送装置3流量，plc控制器电连接电动水量控制阀8，plc控制器根据流量与转速控制电动水量控制阀8开度进而控制喷入砂光粉与稻壳中的水量，本实施例中的转速传感器、流量传感器在现有技术中可采用的型号有很多种，本领域技术人员可根据实际需求采用。

进一步地，所述原料粉碎搅拌装置包括集尘与气力输送装置3、稻壳输送皮带装置4、稻壳粉碎装置5、稻壳粉螺旋给料装置6、水管7、电动水量控制阀8、水雾化装置9、混合搅拌罐10和螺旋送料器一11，所述集尘与气力输送装置3的出口连通所述混合搅拌罐10的入口，所述稻壳输送皮带装置4出料端位于所述稻壳粉碎装置5上方，所述稻壳粉螺旋给料装置6进料端位于所述稻壳粉碎装置5下方，所述稻壳粉螺旋给料装置6出料端位于所述混合搅拌罐10的入口处，所述水管7的出水口连通所述混合搅拌罐10的入口，所述电动水量控制阀8安装在所述水管7上，所述水雾化装置9安装在所述水管7的出水口处，所述螺旋送料器一11的进料端位于所述混合搅拌罐10的出口下方，所述螺旋送料器一11的出料端伸入所述原料成型筛选装置的入口处，所述物量信号采集控制装置电连接所述电动水量控制阀。

进一步地，所述原料成型筛选装置包括密封均质罐12、螺旋给料器二13、成型机14、成型皮带输送装置15、筛分装置16、皮带回送装置17和成型颗粒皮带输送装置18，

所述螺旋送料器一11的出料端将砂光粉1、稻壳粉和水的混合物送入所述密封均质罐12的入口处，所述螺旋给料器二13进料端位于所述密封均质罐12的出口下方，所述螺旋给料器二13的出料端将砂光粉1、稻壳粉和水的混合物送入所述成型机14的入口中；所述成型皮带输送装置15的进料端位于所述成型机14下方，所述成型皮带输送装置15的出料端将成型的颗粒燃料25送入所述筛分装置16的入口中，所述皮带回送装置17的进料端位于所述筛分装置16的不合格出口下方，所述皮带回送装置17的出料端位于所述稻壳输送皮带装置4上方或所述稻壳粉碎装置5上方，所述成型颗粒皮带输送装置18的进料端位于所述筛分装置16的合格出口下方，所述成型颗粒皮带输送装置18的出料端将合格的颗粒燃料25输送进入所述燃料干燥包装装置的入口处。

进一步地，所述燃料干燥包装装置包括通风干燥室19，所述成型颗粒皮带输送装置18的出料端将合格的颗粒燃料25输送至所述通风干燥室19的入口处。

进一步地，本具体实施方式中所述集尘与气力输送装置3、所述稻壳输送皮带装置4、稻壳粉碎装置5、稻壳粉螺旋给料装置6、水管7、电动水量控制阀8、水雾化装置9、混合搅拌罐10和螺旋送料器一11在现有技术中可采用的型号有很多种，本领域技术人员可根据实际需求采用，而本实施例中可采用所述集尘与气力输送装置3型号为ja-10型，所述稻壳输送皮带装置4型号为dy65512a型，稻壳粉螺旋给料装置6型号为360型锤片粉碎机，水管7型号为，电动水量控制阀8型号为lkb-01d型，水雾化装置9型号为bspt压力扇面型，混合搅拌罐10型号为gh1250*2750，螺旋送料器一11型号为e72850mmx50mm料斗型。

进一步地，本具体实施方式中的密封均质罐12、螺旋给料器二13、成型机14、成型皮带输送装置15、筛分装置16、皮带回送装置17、成型颗粒皮带输送装置18在现有技术中可采用的型号有很多种，本领域技术人员可根据实际需求采用，而本实施例中可采用螺旋给料器二13型号为e72850mmx50mm料斗型，成型机14型号为mzlh420a型，成型皮带输送装置15型号为dy65512a型，筛分装置16型号为lssm-150型直线振动筛选机，皮带回送装置17型号为dy65512a型，成型颗粒皮带输送装置18型号为dy65512a型；密封均质罐12为圆锥筒体形状，材质为不锈钢或塑料材质，密封罐与外界环境隔离，下部设置排料阀门。

进一步地，通风干燥室19为静置干燥架，将通风干燥室19置于自然通风房间，静置干燥架19为3-5层网带26，网带26为开设多个筛孔的环形传送带结构，网带26筛孔尺寸＜颗粒燃料25粒径，颗粒燃料25通过成型颗粒皮带输送装置18输送至每层网带26上，颗粒燃料25落入网带26过程中网带26由电机带动运转转动，保证颗粒燃料25能均匀分布到每层网带26上，颗粒燃料25干燥完后电机带动网带26转动，使颗粒燃料25沿导向滑道27落入颗粒输送装置一20或颗粒输送装置一22；电机在现有技术中可采用的型号有很多种，本领域技术人员可根据实际需求采用。

通过颗粒输送装置一20和颗粒输送装置二21将颗粒燃料25输送至人造板厂锅炉22进行燃烧，解决了人造板厂锅炉的燃料问题，降低了生产成本，本发明生产的颗粒燃料25还可通过antai100型颗粒包装设备23包装后进行对外销售，增加了企业的经济效益。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。