生物质颗粒燃料工艺流程及设备

生物质颗粒燃料工艺流程及设备 河南农业大学能源系 朱海申 木质颗粒燃料技术 1、生产流程 木质颗粒燃料生产由原料、筛分、干燥、旋风分离、成型制粒、冷却、筛分、成品等过程组成，同时，各部分都配有严格的质量监控系统，以确保产品的品质，产品生产工艺流程图见附件。 原料 筛分 干燥 旋风分离 物料输送 制粒 成品装袋/入筒仓 旋风分离 筛分 冷却 颗粒输送 木质颗粒燃料生产流程图 原料堆场:原料以锯末为主。原料库面积500平方米左右，为保证燃料正常、持续生产，需要至少保证15天左右生产的原料需求。因此需堆放500~600吨原料。原料库搭建顶棚防雨、防雷、防风，与生产区和生活区的防火间距大于50米，距公路大于30米，距电力变压器大于30米，并采取隔离和设置完备的防火配套设施，以确保安全。 筛分:原料通过绞龙输送机输送到筛分机(3kW)进行筛分，提出较大木块或铁钉等杂物。 干燥:生物质成型燃料对原料的含水量有较严格的要求，原料经过筛分后，通过绞龙输送机输送到滚筒式烘干机通过热风进行干燥。 旋风分离:原料烘干后在传送的过程中，通过后有大量的湿气存在，通过旋风分离器将湿气排走。该系统设置2台旋风分离器，成型 1 河南农业大学能源系 朱海申 后的燃料经冷却后亦需要旋风分离器对成型燃料和湿气进行分离。 物料输送:本系统物流传送需要相应的传送设备。根据需要，本次设计采用了螺旋输送机、绞龙输送机和提升机将物料输送到相应的设备。 制粒成型:生物质颗粒燃料成型机为生产线关键设备，本系统采用经农业部鉴定的485型生物质颗粒燃料制粒机，功率96kW，产量可达1.5吨/小时。该设备可以适用锯末、玉米秸秆、豆秸、棉秸和花生壳等不同原料，设备运行稳定。加工而成的木质颗粒燃料密度可以达到1.0-1.3 吨/立方米。本系统配置3台制粒机，其中2台使用，一台备用。 冷却:出料生物质时颗粒燃料温度高达80~90?，结构较为松弛，容易破碎，须经过逆流式冷却系统，冷却至常温后方可装袋入库或经皮带输送机和提升机送入筒仓。此套装置设有冷却风机和旋风分离器，可将分离出来的粉末返回到前面工序，进行再造粒。 筛选:经过冷却后的颗粒燃料，采用振动筛进行筛选，需经过筛选，将碎料筛选出来，确保生物质颗粒燃料的出厂质量。经过筛选出来的碎料，返回到前面工序，进行再造粒。 成品仓:将加工后的成品颗粒，经提升机送入成品仓，以备装袋入库。 装袋入库:本次设计采用包装输送机进行计量和入带包装，送入成品库。 筒仓系统:根据用户需要，也可采用散料运输，即由成品仓将颗 2 河南农业大学能源系 朱海申 粒燃料经皮带输送机和提升机，直接送入筒仓进行存储，采用汽车将颗粒燃料直接送往用户。 2、工艺设备 根据生产纲领、设备的经济性、安全性、可靠性等，对设备进行了选择。详见木质颗粒燃料生产工艺设备表。 表4-1木质颗粒燃料生产工艺设备清单(1万吨/年) 功率(kW) 序号 名称 型号 生产能力 数量(台) 单机 合计 1 绞龙输送机 1 3 3 2 分筛机 1 3 3 3 风机 6-30-7C 1 22 22 4 旋风分离器 1 5 关风器 GFZ-J-30 36m3/hr 1 2.2 2.2 6 螺旋输送机 GX40 50m3/h 1 3 3 7 滚筒式烘干机 1 5.5 5.5 8 分配搅龙 GX40 50m3/h 1 3 3 9 造粒机 485 1.5t/h 3 96 288 10 刮板输送机 MS25 23m3/hr 1 3 3 11 颗粒提升机 TD250 20m3/h 1 3 3 12 冷却器 容量1.5m3 冷却时间20min 1 1.5 1.5 13 料位器 2 14 冷却风机 4-72-4 1 5.5 5.5 15 旋风分离器 1 16 关风器 GFZ-J-30 36m3/hr 1 1.5 1.5 17 颗粒提升机 TD250 20m3/h 1 3 3 18 振动筛 1 19 回料系统 GX30 26.6m3/h 2 2.2 4.4 20 成品仓 容量1.5L 1 21 料位器 2 22 包装输送机 10t/h 1 2.2 2.2 3 河南农业大学能源系 朱海申 功率(kW) 序号 名称 型号 生产能力 数量(台) 单机 合计 23 自动包装秤 1 24 热风炉 1 30 30 25 斗式提升机 TD250 20m3/h 1 3 3 26 小计 290.8 备注:制粒机使用2台，备用1台。 3、产品技术特性 木质颗粒燃料以锯末为主要原料，经专业设备加工后，产品密度为1.1-1.3吨/立方米，具有运输存储方面、灰分低、二氧化硫和氮氧化物低排放，二氧化碳零排放等特点，可广泛应用于城市居民取暖、城镇浴室和城镇区域供暖，是一种清洁环保、可再生能源，其基本技术参数如下: 表4-2 木质颗粒燃料性能参数表 热值 含水率 灰分 密度 固定炭 直径 34000-4300kcal/kg 8-10% 0.3-0.5% 1.0-1.3t/m 10-12% 参数 8mm和12mm 4秸秆颗粒燃料技术方案 秸秆颗粒燃料以各种农作物秸秆、花生壳等为原料，生产过程由原料粗粉、干燥、细粉、除尘、造粒成型、冷却等部分组成，同时，各部分都配有严格的质量监控系统，以确保产品的品质，秸秆颗粒燃料生产工艺流程图见附件。 4 河南农业大学能源系 朱海申 除尘 颗粒输送 原料粗粉 干燥 细粉 物料输送 装袋或进入筒仓成品仓 筛分 冷却 系统 图4-2 秸秆颗粒燃料生产流程图 堆场:秸秆场面积约为30亩，由于秸秆来源受到植物生长季节的限制，为保证颗粒厂正常运行，需要保证3个月生产的原料需求。因此需堆放10000吨左右原料(其中生物质型煤生产线年需要生物质原料2万吨)。堆场搭建顶棚防雨防雷，与生产区和生活区的防火间距大于50米，距公路大于30米，距电力变压器大于30米，并采取隔离措施和设置完备的防火配套设施，以确保安全。 切断:本系统配备2台秸秆粗粉机，每台设备产能为2吨/小时，原料经切断粗粉后直接进入太阳能干燥棚进行干燥。 干燥:生物质成型燃料对原料的含水量有较严格的要求，对于不同的原料要求也有差异。为了保证生产的持续稳定，本系统配置了太阳能干燥棚，对粗粉后的原料进行干燥。太阳能干燥棚尺寸为长40米，宽13米，南高3米，北高10米，可同时存储和干燥原料1560立方米。 细粉:为了生物质燃料的成型，需对粗粉后的生物质原料进行细粉。本次设计根据计算和生产工艺的需要选用了3台细粉机，其中1台备用，生产能力为1.5t/h。处理后的原料粒径小于5mm，可达到挤压成型的要求。 其它生产过程与木质颗粒燃料生产流程相同。 5 河南农业大学能源系 朱海申 2、工艺设备 根据生产纲领、设备的价格、安全性、可靠性，对设备进行了选择。详见以下秸秆颗粒燃料工艺设备清单表。 表4-3秸秆颗粒燃料生产工艺设备清单(1万吨/年) 电量(kW ) 序数量 名称 型号 规格 单台 合计 号 (台、套) 1 粗粉机 2t/h 2 30 60 太阳能干 2 1 57 燥棚 刮板输送 3 MS32 60m3/hr 1 22 22 机 4 粉碎机 1.5t/h 3 55 165 5 风机 4-72-6A 3 7.5 22.5 6 旋风分离 3 器 7 脉冲除尘 3 器 38 关风器 GFZ-J-55 82.5m/hr 3 3 9 39 关风器 GFZ-J-30 36m/hr 4 2.2 8.8 310 螺旋输送GX40 50m/h 3 3 9 机 311 斗式提升TD315 50m/h 1 3 3 机 312 分配绞龙 GX40 50m/h 1 3 3 13 造粒机 485 1.5t/h 3 96 288 314 刮板输送MS25 23m/hr 1 3 3 机 315 颗粒提升TD250 20m/h 2 3 6 机 316 冷却器 容量1.5m 冷却时间1 1.5 1.5 20min 6 河南农业大学能源系 朱海申 电量(kW ) 序数量 名称 型号 规格 单台 合计 号 (台、套) 17 料位器 4 18 冷却风机 4-72-4 1 5.5 5.5 19 旋风分离 1 器 20 振动筛 1 3 3 321 回料系统 GX30 26.6m/h 1 2.2 2.2 322 成品仓 容量1.5m 1 23 包装输送 10t/h 1 2.2 2.2 机 24 皮带输送DSG40 15t/h 1 4 4 机 325 斗式提升TD250 20m/h 1 7.5 7.5 机 326 空压机 TA-100 1m/min 1 7.5 7.5 327 储气罐 1m 1 28 其它工具 29 合计 48 538.7 备注:制粒机和细粉机使用2台，备用1台。 3、产品技术指标 秸秆颗粒燃料由农作物秸秆、花生壳等分散生物质原料经专业设备加工而成的颗粒状燃料，具有运输存储方便、挥发分高、固定碳、S含量低、二氧化碳零排放、二氧化硫低排放和可再生等特点。可广泛应用于农村炊事采暖、城镇居民取暖、洗浴和城镇区域供暖，是一种清洁环保、可再生能源，其基本技术参数如下: 表4-4 秸秆颗粒燃料性能参数表 7 河南农业大学能源系 朱海申 热值 含水率 灰分 密度 固定炭 直径 3参数 3600-3800kcal/kg 10-12% 3-5% 0.8-1.2t/m 10-12% 8mm和12mm 8