硫酸亚铁2 %，活性炭3 %。混合均匀后的原料通过第一提升器16送至颗粒成型机17中挤压成型，成型压强为lOOMPa，成型温度为130°C，得到成型颗粒燃料。
[0071]4)烘焙:将步骤3)得到的成型颗粒燃料在第一冷却装置18冷却后通过第二提升器19输送至成型燃料烘焙装置20中进行烘焙，用抽取于生物质锅炉28烟道内省煤器29处的220°C?300°C的高温烟气控制成型燃料烘焙装置20内部温度为280 °C，可采用间接供热方式成型颗粒燃料在缺氧条件下烘焙20min，烘焙产生的热解气从热气管5输送到生物质锅炉28燃烧，烘焙完成后冷却至室温，得到生物质成型颗粒燃料。
[0072]5)分配:步骤4)中得到的生物质成型颗粒燃料通过第三提升器22送至分配器23进行分配，11%合格生物质成型颗粒燃料及全部不合格生物质成型颗粒燃料输送至生物质锅炉28焚烧，其它生物质成型颗粒燃料打包，通过外运装置26运走。
[0073]经检测，本发明制备的成型颗粒燃料吸水速率为0.0024min_1,48小时平衡含水率8.3%，吸水后长度增加率4.0 %，吸水后直径增加率0.30 %，热值为4621kcal/kg，含水率为4.6%，Meyer强度为6.1，固体成型燃料密度为1032kg/m3，成型率为97.3%，破碎率为
4.5%，烟尘排放浓度为18mg/m3，SO2排放浓度为40mg/m3，NOx排放浓度为74mg/m3，烟气黑度(林格曼黑度)<0.5级。参照成型颗粒燃料(具体指污泥与生物质成型颗粒，没有经过烘焙处理，成型条件与本发明相同)吸水速率为0.012min^,48小时平衡含水率18.0%,吸水后长度增加率17.2%，吸水后直径增加率1.5%。
[0074]虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种生物质成型颗粒燃料的制备方法，包括以下具体步骤: 1)干燥:用120°C?180°C的中温烟气将生物质原料干燥至含水率为10%?20%，用160°C?200°C的高温蒸汽将污泥原料干燥至含水率为10%?20% ; 2)粉碎:对干燥后的生物质原料和污泥原料分别进行粉碎，粉碎后生物质原料的粒径^ 5mm，粉碎后污泥原料的粒径< 5mm ； 3)成型:将污泥添加剂、步骤2)中粉碎后的污泥原料和粉碎后的生物质原料混合均匀，然后在一颗粒成型机中挤压成型，得到初始成型颗粒燃料； 4)烘焙:将步骤3)得到的初始成型颗粒燃料在一成型燃料烘焙装置中进行烘焙，采用220°C?300°C的高温烟气控制成型燃料烘焙装置的内部温度为200°C?280°C，在缺氧条件下烘焙20min?60min，经冷却后，得到生物质成型颗粒燃料。
2.根据权利要求1所述的生物质成型颗粒燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述粉碎后的污泥原料与所述粉碎后的生物质原料的干基质量比为45?55: 55?45，所述污泥添加剂的质量为所述粉碎后的污泥原料干基质量的2%?4%。
3.根据权利要求2所述的生物质成型颗粒燃料的制备方法，其特征在于，所述污泥添加剂主要由生石灰、硫酸锰、碳酸镁、硫酸亚铁和活性炭组成，其中，按质量分数计，生石灰为87 %?92 %，硫酸猛为O?8 %，碳酸镁为O?6 %，硫酸亚铁为O?5 %，活性炭为O?
4.根据权利要求1?3中任一项所述的生物质成型颗粒燃料的制备方法，其特征在于，所述生物质原料包括稻草、杉木肩、黧蒴栲木肩、玉米秸杆、稻壳、刨花、枝丫材、松木肩、樟木肩中的一种或多种。
5.—种生物质成型颗粒燃料的制备系统，其特征在于，所述制备系统包括原料处理系统、成型系统、烘焙系统和锅炉系统，所述原料处理系统包括生物质原料处理系统和污泥原料处理系统，所述生物质原料处理系统包括依次连接的生物质干燥装置(I)、生物质粉碎装置(4)和生物质料仓(11)，所述污泥原料处理系统包括依次连接的污泥干燥装置(2)、污泥粉碎装置(7)和污泥料仓(9); 所述成型系统包括依次连接的污泥添加剂料仓(10)、混合装置(15)、颗粒成型机(17)和第一冷却装置(18)，所述污泥料仓(9)和生物质料仓(11)与混合装置(15)连接； 所述烘焙系统包括相连接的成型燃料烘焙装置(20)和第二冷却装置(21)，所述成型燃料烘焙装置(20)与所述第一冷却装置(18)连接； 所述锅炉系统包括生物质锅炉(28)，还包括用于提供生物质原料干燥所需中温烟气的中温供气管￠)，所述中温供气管(6) —端连接所述生物质锅炉(28)，另一端连接生物质干燥装置(I);所述锅炉系统还包括用于提供烘焙所需高温烟气的高温供气管(33)，所述高温供气管(33)上设有高温除尘器(31)和高温风机(32)，所述高温供气管(33) —端与生物质锅炉(28)连接，另一端与所述成型燃料烘焙装置(20)连接；所述锅炉系统还包括用于提供污泥原料干燥所需高温蒸汽的高温蒸汽管道(13)，所述高温蒸汽管道(13) —端与生物质锅炉(28)连接，另一端与所述污泥干燥装置(2)连接；所述锅炉系统还包括排气系统。
6.根据权利要求5所述的生物质成型颗粒燃料的制备系统，其特征在于，所述排气系统包括第一排气管(8)、第二排气管(40)、第三排气管(42)以及烟囱(38)，所述第一排气管(8) —端与生物质锅炉(28)连接，另一端与烟囱(38)连通，所述第一排气管(8)上设有袋式除尘器(35)和脱硫装置(36)，所述生物质锅炉(28)排出的烟气通过所述第一排气管(8)经袋式除尘器(35)和脱硫装置(36)从烟囱(38)排出，所述第二排气管(40) —端与生物质干燥装置(I)连接，另一端与所述第一排气管(8)连接，且设于所述袋式除尘器(35)和脱硫装置(36)之间，干燥生物质原料所用的烟气通过所述第二排气管(40)排出，所述第三排气管(42) —端与所述成型燃料烘焙装置(20)连接，另一端与所述第一排气管(8)连接，且设于所述袋式除尘器(35)和脱硫装置(36)之间，烘焙成型颗粒燃料所用的烟气通过所述第三排气管(42)排出。
7.根据权利要求5所述的生物质成型颗粒燃料的制备系统，其特征在于，所述锅炉系统还包括热气管(5)，所述热气管(5) —端与所述生物质锅炉(28)连接，另一端与所述成型燃料烘焙装置(20)连接，所述成型燃料烘焙装置(20)产生的热解气和经过换热后的烟气通过热气管(5)输送到生物质锅炉(28)燃烧。
8.根据权利要求5?7中任一项所述的生物质成型颗粒燃料的制备系统，其特征在于，所述制备系统还包括一分配系统，所述分配系统包括成型燃料仓(25)以及用于将成型颗粒燃料分配至成型燃料仓(25)和生物质锅炉(28)的分配器(23)，所述分配器(23)与所述成型燃料仓(25)之间设置有用于将合格生物质成型颗粒燃料进行称量和包装的打包秤(24)。
9.根据权利要求5?7中任一项所述的生物质成型颗粒燃料的制备系统，其特征在于，所述成型燃料烘焙装置(20)为固定床。
10.根据权利要求5?7中任一项所述的生物质成型颗粒燃料的制备系统，其特征在于，所述颗粒成型机(17)包括环模颗粒机或平模颗粒机。
【专利摘要】本发明公开了一种生物质成型颗粒燃料的制备方法及系统，制备方法包括将用中温烟气干燥生物质原料、用高温蒸汽干燥污泥原料；然后粉碎后添加污泥添加剂混合成型，再利用高温烟气烘焙，得到生物质成型颗粒燃料。本发明的系统包括原料处理系统、成型系统、烘焙系统和锅炉系统，锅炉系统通过高温蒸汽管道和中温供气管向原料处理系统提供高温蒸汽和中温烟气，锅炉系统通过高温供气管向烘焙系统提供高温烟气。本发明的制备方法抗吸水能力强、储运成本低、不易霉变、强度高，本发明的系统运行成本低、成型条件温和、成型设备损耗小、热能利用率高、所得成型燃料性能好。
【IPC分类】C10B57-10, C10B53-02, F23K1-00, B01J2-22, F23J15-02, C10L5-44, C10L5-46
【公开号】CN104593112
【申请号】CN201510050817
【发明人】袁兴中, 蒋龙波, 陈晓红, 梁婕, 肖智华, 李辉, 王侯, 曹亮, 曾光明
【申请人】湖南大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月30日