專利名稱：一種柱體顆粒燃料及其制備方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及燃料，是一種柱體顆粒燃料及其制備方法和設備。
背景技術：
采用碎煤和秸桿等原料混合制成燃料的技術方案已公開了許多年，但是，至今仍未能解決秸桿被大量燃燒污染環境的現象，其主要原因是，碎煤 與秸桿混合時必須添加粘結劑等原料，否則，這種混合后的燃料無法成型，無法運輸。然而，添加粘結劑的煤秸混合燃料在爐內不能持續燃燒，一般最長持續燃燒15分鐘左右，因此，目前所有爐具都無法使煤秸混合燃料正常燃燒，這也是有關部門認定秸桿爐不能使用的主要原因之一。然而，當秸桿被大量焚燒時產生的濃煙對大氣的污染仍然是需要治理的，同時，大量碎煤也只能用于制作煤球等燃料，不能用于重要煤氣工業燃料。
發明內容
本發明的目的是提供一種柱體顆粒燃料及其制備方法和設備，它采用碎煤和秸桿混合擠壓成柱體顆粒，硬度高，便于儲存和運輸，易于持續燃燒，可做為工業燃料使用，徹底解決現有技術的不足。本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現一種柱體顆粒燃料，柱體顆粒燃料采用碎煤和秸桿柱體顆粒混合制成，碎煤與秸桿柱體顆粒的重量比為I :0. 15-0. 7，柱體顆粒燃料的形狀為實芯柱體。碎煤與秸桿柱體顆粒的重量比為I :0. 2-0. 5。所述的一種柱體顆粒燃料的制備方法，包括下述步驟
①取碎煤備用；
②將秸桿粉碎；
③將粉碎的秸桿置入秸桿滾輪擠壓機內擠壓出秸桿柱體顆粒；
④按碎煤與秸桿柱體顆粒的重量比為I:0. 15-0. 7的比例，將碎煤與秸桿柱體顆粒混合均勻后置入煤秸混合滾輪擠壓機內，擠出柱體顆粒燃料，柱體顆粒燃料的形狀為實芯柱體。所述的一種柱體顆粒燃料的制備方法中使用的設備，秸桿滾輪擠壓機包括受料桶，受料桶內垂直安裝主軸，主軸上安裝兩個滾輪，兩個滾輪分別均布在主軸兩側，受料桶內壁上安裝鋼盤，鋼盤上均布通孔，鋼盤位于滾輪的下方，主軸上安裝切割刀，切割刀為圓盤狀，切割刀位于鋼盤的下方，主軸底端通過傳動件由電機帶動轉動，受料桶的一側壁上開設出料口。鋼盤的高度H為厘米，通孔的直徑為15-25毫米。所述的一種柱體顆粒燃料的制備方法中使用的設備，煤秸混合滾輪擠壓機包括受料桶，受料桶內垂直安裝傳動軸，傳動軸上端與動力傳動箱內傳動件連接，傳動軸上安裝第一組滾壓輪，第一組滾壓輪為兩個，分別安裝在傳動軸兩側，傳動軸上安裝圓形鋼盤，圓形鋼盤位于第一組滾壓輪下方，圓形鋼盤上均布柱形通孔，受料桶上端設置原料入口，受料桶下端設有燃料出口。傳動軸下端安裝錐形盤，機殼下部與爐具殼體連接，錐形盤位于爐具殼體內。在圓形鋼盤下方的傳動軸上安裝第二組滾壓輪，第二組滾壓輪為兩個，分別安裝在傳動軸兩側，在第二組滾壓輪下方的機殼的內壁上安裝第二圓形鋼盤，第二圓形鋼盤開設中心通孔，傳動軸穿過中心通孔，第二圓形鋼盤上均布第二柱形通孔。傳動軸與第一傘齒輪連接，第二傘齒輪和第四傘齒輪分別與第一傘齒輪嚙合，第三傘齒輪分別與第二傘齒輪和第四傘齒輪嚙合，第三傘齒輪與第三傳動軸連接本發明提供的柱體顆粒燃料，便于儲藏，便于運輸，經檢測其密度大于IOOOkg/m3,硬度與煤炭硬度相近。根據實驗情況可知，在爐內燃燒時間可持續30天左右，根據需要還可持續延長至40天、50天等，直到人為滅火為止。本發明所述的柱體顆粒燃料可用于工業和民用供水、取暖等用途，可節約能源，減少秸桿浪費，減少秸桿焚燒時對大氣的污染，最重要的是能夠做為燃氣發生爐的燃料使用，從而可節省大量精塊煤、燃油等昂貴的燃料。本發明所述的燃料利用摻入秸桿增加了煤的揮發度，在進入燃氣發生爐時易氣化，分解后可釋放氫氣、甲烷，并且不易結焦，是用于燃氣發生設備產出燃氣性價比最佳的燃料，可大幅度降低生產燃氣的成本，特別是為推動燃氣輪機發電提供了實際使用的煤轉燃氣的可行性保障。本發明所述的設備不易損壞，造價低，生產效率高，不產生焦結現象，可一次性擠壓成型，實體柱芯顆粒形狀均勻。煤秸混合滾輪擠壓機還可根據需要將燃料的硬度增加，將鋼盤和滾輪串聯在傳動軸上，使鋼盤、滾輪結構成為兩組或三組，進行多次擠壓。煤秸混合滾輪擠壓機還可根據需要直接安裝在燃氣發生爐的上端使用，直接向燃氣發生爐內注入柱體顆粒燃料，從而解決了向燃氣發生爐內加入燃料時，不能實現密封的難題，并節省操作程序，減少勞動強度，還可以控制燃氣發生爐的進料速度，便于與空氣和蒸汽混合，生產的燃氣潔凈度高等。
附圖I是本發明所述的秸桿滾輪擠壓機的結構示意圖；附圖2是本發明所述煤秸混合滾輪擠壓機的結構示意圖；附圖3是附圖2的I部放大結構示意圖。
具體實施例方式對照附圖對本發明做進一步說明。本發明所述的一種柱體顆粒燃料，采用碎煤和秸桿柱體顆粒混合制成，碎煤與秸桿柱體顆粒的重量比為I :0. 15-0. 7，柱體顆粒燃料的形狀為實芯柱體。所述的秸桿柱體顆粒，是指收割后的秸桿切碎后采用秸桿滾輪擠壓機擠壓成柱體。碎煤與秸桿柱體顆粒的重量比較好的比例范圍是1 0. 2-0. 5，當碎煤與秸桿的重量比為I 0. 15、1 0. 2、1 :0. 25、I 0. 3、I 0. 4、I 0. 45、I :0. 5或I :0. 6、I :0. 7等多種不同的比例時均可。當秸桿柱體顆粒加入量較少、碎煤較多時，燃料的成本相對較高，但是，燃料在燃燒時的氣化效果相對較低。當秸桿柱體顆粒加入量較多、碎煤加入量較少時，燃料的生產成本相對較低，做為民用供水、取暖等燃燒時一般沒有影響，但是做為用于燃氣發生爐制造燃氣時，將產生一定影響，產生的氫氣、一氧化碳、甲烷等成份相對變化較大，因此，本發明的燃料做為制造燃氣時使用的原料比例，一般是碎煤與秸桿柱體顆粒的重量比為I :0. 2-0. 5為優選方案。本發明所述的一種柱體顆粒燃料的制備方法，包括下述步驟
①取碎煤備用；②將秸桿粉碎；
③將粉碎的秸桿置入秸桿滾輪擠壓機內擠壓出秸桿柱體顆粒；
④按碎煤與秸桿柱體顆粒的重量比為I:0. 15-0. 7的比例，將碎煤與秸桿柱體顆粒混合均勻后置入煤秸混合滾輪擠壓機內，擠出柱體顆粒燃料，柱體顆粒燃料的形狀為實芯柱體。本發明所述的方法制備的燃料，能使煤秸混合燃料的硬度達到與煤炭接近，便于運輸，便于儲藏，并且，熱值高。收割后的秸桿經過切碎后可直接置入滾輪擠壓機內擠壓出秸桿柱體顆粒，無需經過涼曬等繁瑣工序。本發明所述方法中使用的設備秸桿滾輪擠壓機有一個受料桶1-10，受料桶1-10內垂直安裝主軸1-8，主軸1-8上安裝兩個滾輪1-9，兩個滾輪1-9分別均布在主軸1-8兩偵牝殼受料桶1-10內壁上安裝鋼盤1-6，鋼盤1-6上均布通孔1-7，鋼盤1-6位于滾輪1_9的下方，主軸1-8上安裝切割刀1-5，切割刀1-5為圓盤狀，切割刀1-5位于鋼盤1-6的下方，主軸1-8底端通過傳動件由電機帶動轉動，受料桶1-10的一側壁上開設出料口 1-11，該設備也可直接安裝在收割機上使用，秸桿顆粒直接收入包裝袋內。所述的鋼盤1-6的高度H為4-9厘米，通孔1_7的直徑為15_20毫米，以達到擠壓出的燃料的較好形態。秸桿滾輪擠壓機工作時，將切碎后的秸桿置入受料桶1-10內，動力通過傳動件帶動傳動軸轉動，進而帶動滾輪1-9轉動，滾輪1-9轉動時，將秸桿擠入鋼盤1-6上的通孔1-7內，形成柱體顆粒向下垂落，切割刀1-5轉動時將柱體顆粒切斷，柱體顆粒由出料口 1-11排出受料桶1-10。鋼盤1-6上表面與滾輪1-9底面間的距離，可以是3毫米、5毫米、7毫米、10毫米或12毫米不等，可根據通孔1-7的直徑及設定的柱體顆粒的密度調節。本發明所述一種柱體顆粒燃料的制備方法中煤秸混合滾輪擠壓機，包括受料桶2-10，受料桶2-10內垂直安裝傳動軸2-8，傳動軸2-8上端與動力傳動箱2_2內傳動件連接，傳動軸2-8上安裝第一組滾壓輪2-9，第一組滾壓輪2-9為兩個，分別安裝在傳動軸2-8兩側，傳動軸2-8上安裝第一圓形鋼盤2-6，第一圓形鋼盤2-6位于第一組滾壓輪2-9下方，第一圓形鋼盤2-6上均布第一柱形通孔2-7，當煤秸混合滾輪擠壓機安裝在燃氣發生爐上使用時，第一圓形鋼盤2-6上開設的第一柱形通孔2-7分布在滾輪繞第一傳動軸8轉動的軌跡部位，即第一柱形通孔2-7始終處于被原料或/和滾輪的運動狀態封閉，從而起著爐內壓力封閉作用。受料桶2-10上端設置原料入口 2-11，受料桶2-10下端設有燃料出口2-12。煤秸混合滾輪擠壓機也可以直接安裝在爐具的上端使用，在此狀態下傳動軸2-8下端安裝錐形盤2-5，受料桶2-10下部與爐具殼體2-13連接，錐形盤2-5位于爐具殼體2-13內，便于燃料均勻連續的落入爐膛內燃燒。為了進一步增加煤秸混合柱體顆粒燃料的硬度，可在第一圓形鋼盤2-6下方的傳動軸2-8上安裝第二組滾壓輪2-14，第二組滾壓輪2-14為兩個，分別安裝在傳動軸2_8兩偵牝在第二組滾壓輪2-14下方的機殼2-9的內壁上安裝第二圓形鋼盤2-16，第二圓形鋼盤2-16開設中心通孔，傳動軸2-8穿過中心通孔，第二圓形鋼盤2-16上均布第二柱形通孔2-15，第一鋼盤2-6、第二鋼盤2-16的高度均為4_9厘米，第一柱形通孔2_7、第二柱形通孔2-15的直徑均為15-20毫米，達到了擠壓出料的較佳狀態。煤稻混合柱體顆粒擠壓機工作時，電機通過傳動件帶動傳動軸2-8轉動,進而帶、動滾輪轉動，碎煤和秸桿柱體顆粒混合均勻后，由受料桶2-10上端的進料口送入受料桶2-10內，經過滾輪擠壓后進入第一圓形鋼盤2-6上的第一柱形通孔2-7內，形成煤秸混合柱體顆粒，煤秸混合柱體顆粒垂落后進入包裝袋，或垂落后通過錐形盤2-5均勻分散落入與機殼2-10相連接的燃氣發生爐內進行燃燒。當需要增加煤秸混合 柱體顆粒燃燒的硬度時，或增加安裝在燃氣發生爐上端使用的防漏氣現象，經過第一組滾壓輪2-9擠壓后獲得的煤秸混合柱體顆粒再經過第二組滾壓輪2-14擠壓，擠出柱體形煤秸混合顆粒。煤稻混合柱體顆粒擠壓機的傘齒輪與傳動軸的結構為傳動軸2-8與第一傘齒輪2-18連接，第二傘齒輪2-19和第四傘齒輪2-20分別與第一傘齒輪2_18嚙合，第三傘齒輪2-23分別與第二傘齒輪2-19和第四傘齒輪2-20嚙合，第三傘齒輪2_23與第三傳動軸2_22連接。這種結構可使滾輪轉動速度均勻，并不產生打滑現象。圖中1-1是動力軸，1-2是動力箱，1-3是料筒，1-4是下料空間，2_1是動力軸，2_4是下料空間，2_17是傳動軸套，2_21是驅動滾輪。
權利要求
1.一種柱體顆粒燃料，其特征在于柱體顆粒燃料采用碎煤和秸桿柱體顆粒混合制成，碎煤與秸桿柱體顆粒的重量比為I :0. 15-0. 7，柱體顆粒燃料的形狀為實芯柱體。
2.根據權利要求I所述的一種柱體顆粒燃料，其特征在于碎煤與秸桿柱體顆粒的重量比為 I :0. 2-0. 5。
3.權利要求I所述的一種柱體顆粒燃料的制備方法，其特征在于包括下述步驟 ①取碎煤備用； ②將秸桿粉碎； ③將粉碎的秸桿置入秸桿滾輪擠壓機內擠壓出秸桿柱體顆粒； ④按碎煤與秸桿柱體顆粒的重量比為I:0. 15-0. 7的比例，將碎煤與秸桿柱體顆粒混合均勻后置入煤秸混合滾輪擠壓機內，擠出柱體顆粒燃料，柱體顆粒燃料的形狀為實芯柱體。
4.權利要求3所述的一種柱體顆粒燃料的制備方法中使用的設備，其特征在于秸桿滾輪擠壓機包括受料桶(1-10)，受料桶(1-10)內垂直安裝主軸(1-8)，主軸(1-8)上安裝兩個滾輪(1-9)，兩個滾輪(1-9)分別均布在主軸(1-8)兩側，受料桶(1-10)內壁上安裝鋼盤(1-6)，鋼盤(1-6)上均布通孔(1-7)，鋼盤(1-6)位于滾輪(1-9)的下方，主軸(1_8)上安裝切割刀(1-5)，切割刀(1-5)為圓盤狀，切割刀(1-5)位于鋼盤(1-6)的下方，主軸(1-8)底端通過傳動件由電機帶動轉動，受料桶(1-10)的一側壁上開設出料口(1-11)。
5.根據權利要求3所述的一種柱體顆粒燃料的制備方法中使用的設備，其特征在于鋼盤(1-6)的高度H為4-9厘米，通孔(1-7)的直徑為15-25毫米。
6.根據權利要求3所述的一種柱體顆粒燃料的制備方法中使用的設備，其特征在于煤秸混合滾輪擠壓機，包括受料桶(2-10)，受料桶(2-10)內垂直安裝傳動軸(2-8)，傳動軸(2-8)上端與動力傳動箱(2-2)內傳動件連接，傳動軸(2-8)上安裝第一組滾壓輪(2-9)，第一組滾壓輪(2-9)為兩個，分別安裝在傳動軸(2-8)兩側，傳動軸(2-8)上安裝圓形鋼盤(2-6)，圓形鋼盤(2-6)位于第一組滾壓輪(2-9)下方，圓形鋼盤(2-6)上均布柱形通孔(2-7)，受料桶(2-10)上端設置原料入口(2-11)，受料桶(2-10)下端設有燃料出口(2-12)。
7.根據權利要求6所述的一種柱體顆粒燃料的制備方法中使用的設備，其特征在于傳動軸(2-8)下端安裝錐形盤(2-5)，受料桶(2-10)下部與爐具殼體(2-13)連接，錐形盤(2-5)位于爐具殼體(2-13)內。
8.根據權利要求6所述的一種柱體顆粒燃料的制備方法中使用的設備，其特征在于在圓形鋼盤(2-6)下方的傳動軸(2-8)上安裝第二組滾壓輪(2-14)，第二組滾壓輪(2-14)為兩個，分別安裝在傳動軸(2-8)兩側，在第二組滾壓輪(2-14)下方的機殼(2-9)的內壁上安裝第二圓形鋼盤(2-16)，第二圓形鋼盤(2-16)開設中心通孔，傳動軸(2-8)穿過中心通孔，第二圓形鋼盤(2-16)上均布第二柱形通孔(2-15)。
9.根據權利要求6所述的一種柱體顆粒燃料的制備方法中使用的設備，其特征在于傳動軸(2-8 )與第一傘齒輪(2-18 )連接，第二傘齒輪(2-19 )和第四傘齒輪(2-20 )分別與第一傘齒輪(2-18)嚙合，第三傘齒輪(2-23)分別與第二傘齒輪(2-19)和第四傘齒輪(2-20)嚙合，第三傘齒輪(2-23 )與第三傳動軸(2-22 )連接。
全文摘要
本發明公開了一種柱體顆粒燃料及其制備方法和設備，柱體顆粒燃料采用碎煤和秸稈柱體顆粒混合制成，碎煤與秸稈柱體顆粒的重量比為10.15-0.7，柱體顆粒燃料的形狀為實芯柱體。所述的一種柱體顆粒燃料的制備方法包括下述步驟①取碎煤備用；②將秸稈粉碎；③將粉碎的秸稈置入秸稈滾輪擠壓機內擠壓出秸稈柱體顆粒；④按碎煤與秸稈柱體顆粒比例混合均勻后置入煤秸混合滾輪擠壓機內，擠出柱體顆粒燃料。所述的一種柱體顆粒燃料的制備方法中使用的設備是秸稈滾輪擠壓機和煤秸混合滾輪擠壓機，本發明采用碎煤和秸稈混合擠壓成柱體顆粒，硬度高，便于儲存和運輸，易于持續燃燒，可做為工業燃料使用，徹底解決現有技術的不足。
文檔編號B01J2/20GK102634396SQ20121008205
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月26日 優先權日2012年1月6日
發明者孔令增 申請人:孔令增