一种能够降低环境污染的木屑制粒系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种能够降低环境污染的木屑制粒系统，包括原料室，送料机和木屑制粒机，所述送料机两端分别与所述料仓以及木屑制粒机相连，用于将所述原料室中存储的木屑输送至木屑制粒机中进行制粒；其中，所述木屑制粒系统还包括风机和除尘装置，所述除尘装置与所述木屑制粒机的排气口相连；所述风机与所述除尘装置相连，用于将所述木屑制粒机排出的废气导入所述除尘装置中进行气固分离处理。本发明还公开了一种能够降低环境污染的木屑制粒方法。本发明所述的木屑制粒系统以及方法能够对木屑制粒机排出的废气进行处理，降低了环境污染，改善了工作车间空气质量；而且经除尘装置收集到的木屑粉尘还可以返回至原料室，进行回收利用。
【专利说明】一种能够降低环境污染的木屑制粒系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物质颗粒燃料制备技术，尤其涉及一种采用木屑来制备颗粒燃料的 木屑制粒系统及方法。
【背景技术】
[0002] 尽管人们对能源的需求日益增长，然而作为人类目前主要能源来源的原油、石油、 天然气和煤炭却正在迅速减少。因此，寻找一种可再生的替代能源成为社会普遍关注的热 点。
[0003] 生物质能颗粒燃料是替代燃油、煤等高成本燃料的理想选择，使用生物质能颗粒 燃料的成本不到燃油的1/3,不到用电、煤气的一半，可全面替代电、煤、油、天然气。所谓生 物质能颗粒燃料是指把秸杆、木屑、杂草、灌木枝条乃至果壳果皮等农林废弃物在常温或高 温下压缩形成的高密度燃料棒或颗粒。一般农作物秸杆、木屑都具有疏松、密度小、单位体 积的热值低等缺点，作为燃料使用很不方便，生物质成型燃料成型技术不仅能有效地解决 这一问题，而且能有效地改变木屑、秸杆等的燃烧特性，实现快速、洁净燃烧。成品颗粒可直 接作为燃料燃烧，且颗粒的燃烧值比传统的燃烧方式燃烧值高4倍，是一种燃烧方式和热 值均接近煤炭却基本无污染物排放的高品位清洁能源，为城市、农村生活用能及工业用能 提供了一种既环保又经济、安全的绿色消费方式。
[0004] 全国林业工业木材剩余物的数量约为4000万立方米造纸业生产的木材剩余物的 数量约为1万立方米，这些行业的剩余物绝大部分沦为废弃物，成为各行业的环境负担，该 部分废弃的木屑均可作为制备生物质能燃料颗粒的丰富来源。但是现有的木屑制粒系统在 生产过程中会产生大量蒸气及木屑粉尘，直接由设备排气口排出，对设备及周围环境产生 污染，不利于工作人员的健康。
【发明内容】
[0005] 为此，本发明提供一种至少能解决上述问题的至少一部分的新的能够降低环境污 染的木屑制粒系统及方法。
[0006] -方面，本发明提供了一种能够降低环境污染的木屑制粒系统，包括原料室，送料 机和木屑制粒机，所述送料机两端分别与所述料仓以及木屑制粒机相连，用于将所述原料 室中存储的木屑输送至木屑制粒机中进打制粒；其中，所述木屑制粒系统还包括风机和除 尘装置，所述除尘装置与所述木屑制粒机的排气口相连；所述风机与所述除尘装置相连，用 于将所述木屑制粒机排出的废气导入所述除尘装置中进行气固分离处理。
[0007] 可选地，根据本发明的木屑制粒系统，所述除尘装置的出料口通过输送管道与所 述原料室相连，用于将处理得到的固体返回至原料室中。
[0008] 可选地，根据本发明的木屑制粒系统，所述除尘装置的出料口最底端的水平高度 比所述管道与所述原料室连接处的水平高度高。
[0009] 可选地，本发明所述的木屑制粒系统，所述木屑制粒系统还包括雾化喷淋装置，所 述雾化喷淋装置设置在所述木屑制粒机的进料口处，用于将雾化水体喷淋至木屑上。
[0010] 可选地，根据本发明的木屑制粒系统，所述雾化喷淋装置包括水体管路、压缩空气 管路、混合管路以及喷嘴；其中，所述水体管路与生产用水管路相连用于获取喷淋所需的用 水；所述压缩空气管路与压缩空气存储装置相连用于获取压缩空气；所述水体管路以及所 述压缩空气管路与所述混合管路相连以使得喷淋所需用水与压缩空气在所述混合管路中 混合；所述喷嘴连接在所述混合管路的端部，用于将雾化水体喷出。
[0011] 可选地，根据本发明的木屑制粒系统，所述水体管路以及所述压缩空气管路上均 设置有控制阀门。
[0012] 可选地，根据本发明的木屑制粒系统，所述喷嘴中设置有螺旋导流槽。
[0013] 可选地，根据本发明的木屑制粒系统，所述压缩空气的压力为0. 6MPa。
[0014] 另一方面，本发明还提供了一种能够降低环境污染的木屑制粒方法，包括如下操 作：通过送料机将存储在原料室中的木屑输送至木屑制粒机中进行制粒；其中，所述木屑 制粒方法进一步包括将木屑制粒机排出的废气经风机导入除尘装置中进行气固分离的操 作。
[0015] 可选地，根据本发明的木屑制粒方法，所述木屑制粒方法进一步包括在木屑制粒 机的进料口处雾化喷淋装置，通过所述雾化喷淋装置对木屑喷淋雾化水体的操作。
[0016] 本发明所述的木屑制粒系统以及方法能够对木屑制粒机排出的废气进行处理，降 低了环境污染，改善了工作车间空气质量；而且经除尘装置收集到的木屑粉尘还可以返回 至原料室，进行回收利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通 技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明 的限制。在附图中：
[0018] 图1为本发明所述木屑制粒系统的结构示意图；
[0019] 图2为本发明所述木屑制粒系统中雾化喷淋装置的结构示意图；以及
[0020] 图3为雾化喷淋装置中喷嘴的截面图。
[0021] 其中，附图中各标记含义为：
[0022] 100-原料室；200-输送机；300-木屑制粒机；400-风机；500-除尘装置；600-雾 化喷淋装置；610-水体管路；620-压缩空气管路；630-混合管路；640-喷嘴；650-控制阀 门；660-螺旋导流槽；700-输送管道。
【具体实施方式】
[0023] 本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上 下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的【具体实施方式】的 示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。
[0024] 下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
[0025] -方面，本发明提供了一种木屑制粒系统，该系统能够对排出制粒机的废气进行 处理，从而降低环境污染。
[0026] 图1示出了本发明所述木屑制粒系统的结构示意图。如图1所示，所述木屑制粒系 统包括用于存储木屑原料的原料室1〇〇,用于输送木屑的送料机200和用于将木屑压制成 颗粒的木屑制粒机300。所述送料机200两端分别与所述原料室100以及木屑制粒机300 相连，用于将所述原料室100中存储的木屑输送至木屑制粒机300中进行制粒。进一步地， 所述木屑制粒系统还包括风机400和除尘装置500,所述除尘装置500与所述木屑制粒机 300的排气口相连，所述风机400与所述除尘装置500相连。所述风机400将所述木屑制粒 机300排出的废气导入所述除尘装置500,在其中进行气固分离处理。
[0027] 本发明的一种实施方案中，所述的除尘装置为沙克龙除尘器。沙克龙除尘器为旋 风除尘器的一种，含尘废气进入除尘器中后，旋转气流的绝大部分沿器壁呈螺旋状由上向 下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密 度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动 量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部后，沿除尘器 的轴心部位转而向上，形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管排出。通过增设除尘设 备，降低了木屑制粒工艺的环境污染，改善了生产车间的空气质量，保障了工作人员的工作 环境。
[0028] 优选地，将所述除尘装置500的出料口通过输送管道700与所述原料室100相连， 用于将除尘装置中处理得到的固体木屑返回至原料室100中，实现木屑的回收利用。进一 步优选地，所述除尘装置500的出料口最底端的水平高度比所述输送管道700与所述原料 室100连接处的水平高度高。该种结构的设置使得除尘装置中收集到的木屑在重力作用下 直接由除尘装置出料口进入原料室，无需其他辅助设施，降低了购买设备成本。通过该除尘 设备，每班可收集木屑粉尘约30Kg。
[0029] 更进一步优选地，参见图1所示，所述木屑制粒系统还包括雾化喷淋装置600,所 述雾化喷淋装置600设置在所述木屑制粒机300的进料口处，诸如自来水等生产用水通过 该雾化喷淋装置雾化，并喷淋至木屑上，实现对木屑的增湿，使木屑的含水率达到制粒生产 所需的水分，从而保障其能够压制成型，提高产品的合格率。在对木屑系统进行改进前，为 了保证产品的合格率，采购木屑原料时对含水率要求较高，严重限制了原料的采购范围，采 用本发明所述木屑制粒系统后，使得木屑原料适用含水率范围得到较大延伸，为原料采购 提供了极大便利。
[0030] 根据本发明所述的木屑制粒系统，所述雾化喷淋装置600包括水体管路610、压缩 空气管路620、混合管路630以及喷嘴640。图2示出了本发明所述木屑制粒系统中雾化喷 淋装置的结构示意图。如图2所示，所述水体管路610与生产用水管路相连用于获取喷淋 所需的用水，所述压缩空气管路620与压缩空气存储装置相连用于获取压缩空气，所述水 体管路610以及所述压缩空气管路620与所述混合管路630相连以使得喷淋所需用水与压 缩空气在所述混合管路中混合；所述喷嘴640连接在所述混合管路630的端部，压缩空气与 喷淋所需用水的混合物到达喷嘴时，液态水在高压压缩空气的作用下雾化成微小的液滴， 然后经喷嘴喷出，对木屑进行加湿。
[0031] 优选地，所述水体管路610上设置有控制阀门650。通过该控制阀门650,可根据 木屑原料的原有湿度来调节进入雾化喷淋装置的水量，从而控制木屑的最终含水率，保证 在含水率在生产所需范围内。同样的，还可以在所述压缩空气管路620上也设置控制阀门 650,用于控制压缩空气的进入量，实现水体的最佳雾化效果。
[0032] 参见图2所示，所述喷嘴640中设置有螺旋导流槽660。通过设置该螺旋导流槽， 对进入喷嘴的压缩空气与水的混合物具有倒流作用，同时能造成空气与水的混合物的强烈 旋转和扰动，更加有利于水体的雾化。
[0033] 为了更精确地掌握木屑原有的湿度情况以及喷淋雾化水体后的湿度情况，本发明 所述木屑制粒系统中，在所述送料机200中设置有湿度检测装置，用于对木屑的原始湿度 进行检测。根据检测到的原始湿度以及其需要达到的目标湿度，调整喷淋至木屑上的水量。 进一步优化地，还可以在所述木屑制粒机进口处也设置湿度检测装置，用于对增湿之后即 将进入木屑制粒机的木屑湿度进行检测，确认其湿度是否符合生产要求。
[0034] 为了实现雾化喷淋过程的自动化操作，本发明所述木屑制粒系统中还可以设置控 制器，将所述控制器与送料机200中的湿度检测装置相连以获取木屑的原始湿度。同时，所 述控制器还与所述水体管路上的控制阀门相连用于控制喷淋的水量。所述控制器在获取湿 度检测装置检测到的湿度数据后，根据木屑的原始湿度以及所需的目标湿度，对控制阀门 进行控制，从而实现对木屑喷水量的自动调整。所述的控制装置可以采用现有技术中已有 的控制器，诸如PLC控制器。通过在送料机中设置湿度检测装置，在木屑进行增湿前对其湿 度进行检测，根据木屑需要达到的目标湿度，通过控制水体管路的控制阀门来调节喷水量， 进而可以控制木屑的增湿效率，且无需人工操作，大大提升了木屑制粒系统的工作能效，降 低了人工成本。
[0035] 压缩空气的压力影响水体的雾化效果，进而影响木屑的增湿效率，在本发明的一 种实施方式中，所述压缩空气的压力为〇. 6MPa。在此压力下，液态水的雾化效果最好，液态 微粒细小均匀，且喷淋至木屑上的速度最佳，实现均匀增湿而又不会使木屑搅动。当压缩 空气的压力小于〇. 6MPa时，对水体的雾化效果不佳，出现雾化不完全以及雾化水体微粒较 大等现象，不利于对木屑的均匀增湿；而当压缩空气的压力小于〇. 6MPa时，雾化水体的喷 射速度较大，喷淋至木屑上时，其产生的气流会搅动木屑，不利于物料的稳定进料和均匀增 湿。
[0036] 本发明的一种实施方式中，所述送料机200为双螺旋输送机。双螺旋输送机利用 螺旋叶片的旋转，推动散料沿着料槽向前运动，其在输送物料的同时兼具有搅拌功能，采用 其作为木屑的输送装置，能够在输送过程中对木屑进行搅拌，从而保证木屑能够均匀地喷 淋上雾化水体，实现均匀增湿，保证木屑的整体湿度符合加工需求。
[0037] 本发明另一方面还提供了一种能够降低环境污染的木屑制粒方法，与现有木屑制 粒方法相同的操作步骤是，通过送料机将存储在原料室中的木屑输送至木屑制粒机中进行 制粒。其中，本发明的改进之处在于，还包括将木屑制粒机排出的废气经风机导入除尘装置 中进行气固分离的操作。通过对制粒机排出的废气进行处理，降低了环境污染。还可以将 除尘装置中分离得到的木屑粉尘返回至原料室中，实现原料的回收。
[0038] 根据本发明的木屑制粒方法，该方法进一步还包括在木屑制粒机的进料口处雾化 喷淋装置，该雾化喷淋装置能够将液态水雾化并将雾化水体喷淋至木屑上而对木屑进行增 湿，从而使木屑达到生产所需的湿度，使得木屑能够更好地被压制成型，从而提高产品的合 格率。
[0039] 喷淋至木屑上的雾化水体的量根据木屑的原有湿度进行调整。一般在制粒前对木 屑的原有湿度进行检测，根据目标湿度来调整雾化喷淋水量，可通过控制阀门来调整雾化 喷淋装置的喷水量。优选地，可以在所述送料机上设置湿度检测装置来自动检测木屑的原 有湿度，并且使该湿度检测装置与控制器相连，将检测到的湿度数据传送至该控制器中。同 时，该控制器还与雾化喷淋装置上的控制阀门相连，根据木屑的原有湿度来控制阀门，从而 实现喷水量的控制，实现整体的自动化操作，提高木屑制粒效率。
[0040] 应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本 领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求 中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词"包含"不排除存 在未列在权利要求中的元件或步骤。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可 将这些单词解释为名称。
【权利要求】
1. 一种能够降低环境污染的木屑制粒系统，包括原料室（100)，送料机（200)和木屑制 粒机（300)，所述送料机（200)两端分别与所述料仓（100)以及木屑制粒机（300)相连，用 于将所述原料室（100)中存储的木屑输送至木屑制粒机（300)中进行制粒；其中， 所述木屑制粒系统还包括风机（400)和除尘装置（500)，所述除尘装置（500)与所述木 屑制粒机（300)的排气口相连；所述风机（400)与所述除尘装置（500)相连，用于将所述木 屑制粒机（300)排出的废气导入所述除尘装置（500)中进行气固分离处理。
2. 根据权利要求1所述的木屑制粒系统，其特征在于：所述除尘装置（500)的出料口 通过输送管道（700)与所述原料室（100)相连，用于将处理得到的固体返回至原料室（100) 中。
3. 根据权利要求2所述的木屑制粒系统，其特征在于：所述除尘装置（500)的出料口 最底端的水平高度比所述管道（700)与所述原料室（100)连接处的水平高度高。
4. 根据权利要求1所述的木屑制粒系统，其特征在于：所述木屑制粒系统还包括雾化 喷淋装置（600)，所述雾化喷淋装置（600)设置在所述木屑制粒机（300)的进料口处，用于 将雾化水体喷淋至木屑上。
5. 根据权利要求4所述的木屑制粒系统，其特征在于：所述雾化喷淋装置（600)包括 水体管路（610)、压缩空气管路（620)、混合管路（630)以及喷嘴（640);其中， 所述水体管路（610)与生产用水管路相连用于获取喷淋所需的用水； 所述压缩空气管路（620)与压缩空气存储装置相连用于获取压缩空气； 所述水体管路（610)以及所述压缩空气管路（620)与所述混合管路（630)相连以使得 喷淋所需用水与压缩空气在所述混合管路中混合； 所述喷嘴￠40)连接在所述混合管路￠30)的端部，用于将雾化水体喷出。
6. 根据权利要求4所述的木屑制粒系统，其特征在于：所述水体管路（610)以及所述 压缩空气管路￠20)上均设置有控制阀门￠50)。
7. 根据权利要求4所述的木屑制粒系统，其特征在于：所述喷嘴（640)中设置有螺旋 导流槽（660)。
8. 根据权利要求4所述的木屑制粒系统，其特征在于：所述压缩空气的压力为0.6MPa。
9. 一种能够降低环境污染的木屑制粒方法，包括如下操作：通过送料机将存储在原料 室中的木屑输送至木屑制粒机中进行制粒；其中，所述木屑制粒方法进一步包括将木屑制 粒机排出的废气经风机导入除尘装置中进行气固分离的操作。
10. 根据权利要求9所述的木屑制粒方法，其特征在于：所述木屑制粒方法进一步包括 在木屑制粒机的进料口处雾化喷淋装置，通过所述雾化喷淋装置对木屑喷淋雾化水体的操 作。
【文档编号】C10L5/44GK104152205SQ201410421097
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】罗杨 申请人:云南玉加宝人造板有限公司