本發明涉及燃料制作裝置及方法的技術領域，更具體地說是涉及生物質固體成型燃料制作裝置及方法的技術領域。

背景技術：

稻殼壓塊燃料是生物質固體成型燃料中的一種產品，是利用專用設備將稻殼經高溫、高壓擠壓成型的新型燃料。成型的產品可直接用于生物質鍋爐或者改造后的燃煤鍋爐設備上，可替代傳統的煤、天然氣能源，其使用成本低于天然氣，同時沒有燃煤所帶來的污染，是一種可再生的清潔能源。稻殼壓塊燃料的制作通常要經過粉碎、烘干、研磨、壓塊成型、冷卻和包裝等工序，目前市面上對稻殼進行壓塊成型所使用的較為普遍的壓塊裝置為環模壓塊機，而環模壓塊機在生產過程中稻殼在環模與壓輥的擠壓摩擦作用下容易產生大量的熱量，使環模溫度持續升高，導致稻殼成型不穩定，并且容易堵塞環模孔。目前常見的稻殼壓塊制作方法也存在以下弊端：一是生產工藝較為繁瑣，生產效率較低，制作出的稻殼壓塊熱值不均勻，燃燒效率較低；二是制作出的稻殼壓塊不是十分緊實，燃燒熱值較低，不易燃燒；三是在生產過程中一般需要添加粘結劑，不是十分環保。此外，目前常見的生物質固體成型燃料在鍋爐內燃燒時，產生的煙氣中夾帶著熔化或半熔化的堿金屬硅酸鹽，在接觸到鍋爐內壁面時凝結，并不斷積聚，最終產生嚴重的積灰、結渣現象，結渣現象不僅會影響燃燒設備的熱性能，而且會危及燃燒設備的安全性。

技術實現要素：

本發明的目的就是為了解決上述之不足而提供一種設計合理，操作方便，十分環保，稻殼壓塊成型效果好，不易堵塞，制作出的稻殼壓塊熱值高、易燃燒的稻殼成型壓塊燃料的制備裝置及方法。

本發明為了解決上述技術問題而采用的技術解決方案如下：

稻殼成型壓塊燃料的制備裝置，它主要包括有成對的壓輥、成對的固定板、擠壓倉、底座、加熱器、溫度傳感器、外罩、支架、隔板、壓輥電機、減速器、底板、底板座、機架、底板電機、進料倉、輸送帶、輸送倉、輥輪和輥輪電機，所述擠壓倉固定安裝在底座上，所述加熱器安裝在擠壓倉上，該擠壓倉的中部設置有環形壓模，該環形壓模上開設有一圈呈排的成型孔，該成型孔呈波紋狀，在該環形壓模的上部和下部分別開設有水道，該環形壓模上分別開設有與該水道相連通的進水口和出水口，所述溫度傳感器安裝在環形壓模內，所述成對的固定板分為上固定板和下固定板，所述下固定板活動安裝在擠壓倉內，該下固定板上設置有成對的支桿，所述成對的壓輥分別活動套置在該成對的支桿上，所述上固定板呈與下固定板平行狀安裝在成對的支桿上，將成對的壓輥活動鎖置在上固定板和下固定板之間，所述減速器的輸出軸與下固定板固定連接，所述壓輥電機與減速器傳動連接，所述底板座固定安裝在機架上，并位于底座外側，所述底板活動安裝在底板座上，并位于擠壓倉下方，在該底板的底部設置有環形齒圈，該環形齒圈與底板電機傳動連接，所述外罩固定安裝在支架上，并位于底板外側，該外罩上開設有落料口，所述隔板的兩側分別固定安裝在擠壓倉和外罩上，該隔板位于擠壓倉和外罩之間，并位于外罩的落料口處，所述進料倉上開設有出料口，所述輸送倉的入料口與該進料倉的出料口相連通，該輸送倉的排料口位于擠壓倉的上方，所述輥輪通過支撐桿呈排活動安裝在輸送倉內，所述輸送帶繞置在呈排的輥輪上，所述輥輪電機與輥輪傳動連接。

所述擠壓倉的環形壓模由呈排的壓模塊呈環形排列而成。

所述底板和底板座均為環形，該底板座上開設有環形凹槽，底板通過其底部的支座活動安裝在該環形凹槽內，所述底板上分別設置有外擋圈和內擋圈。

稻殼成型壓塊燃料的制備方法，其加工方法如下：

a、原料處理：通過濕度傳感器檢測稻殼原料內的含水量，對原料進行烘干或加濕，將稻殼原料的水分含量控制在10~30%，然后將稻殼原料送入進料倉內；

b、進料：通過加熱器將擠壓倉的溫度預加熱到100~120度，通過輸送帶將進料倉內的稻殼輸送至擠壓倉內，稻殼輸送過程中通過調節輥輪電機的轉速，控制輸送帶的輸送速度，使擠壓倉內的稻殼高度不超過擠壓倉內壁高度的2/3；

c、擠壓成型：當稻殼進入擠壓倉內后，關閉加熱器，啟動壓輥電機，帶動成對的壓輥進行轉動，對擠壓倉內的稻殼進行擠壓成型，在進行擠壓成型的過程中，通過溫度傳感器對環形壓模的溫度進行監測，向環形壓模內的水道中通入冷卻水，將環形壓模的溫度控制在110~130度；

d、冷卻：將成型后的稻殼壓塊燃料通過成品皮帶輸送機輸送到成品倉冷卻；

e、包裝：將冷卻后的稻殼壓塊燃料計量包裝入庫。

所述原料處理過程中，向稻殼原料內加入煤粉，并混合攪拌均勻，煤粉與稻殼原料的重量份比例為3：100。

本發明采用上述技術解決方案所能達到的有益效果是：在環形壓模內開設有水道，通過在該水道內通入冷卻水，可有效降低擠壓成型過程中成對壓輥在對稻殼進行擠壓摩擦時產生的熱量，通過溫度傳感器對環形壓模的溫度進行監測，使環形壓模的溫度處于最適合稻殼成型的區間內，大大提高了稻殼的成型效果，同時使得環形壓模的成型孔不易堵塞，大大提高了生產效率；環形壓模的成型孔呈波紋狀，稻殼原料在通過該波紋狀的成型孔時，經過其不規則內壁的反復擠壓，使得成型后的稻殼壓塊十分緊實，有效提高其燃燒熱值，且在擠壓過程中產生的熱量可對稻殼壓塊起到一定的碳化作用，有利于其燃燒；在原料處理階段，通過濕度傳感器對稻殼原料內的水分含量進行測定，通過烘干或加濕的方式將稻殼原料內的水分含量控制在最利于稻殼成型的區間內，且在稻殼原料中加入了煤粉，不僅可提高稻殼壓塊燃料的燃燒熱值，減少其在燃燒過程中的結渣現象，而且可起到助燃的效果；該制備方法無需添加粘結劑，十分環保。

附圖說明

圖1為稻殼成型壓塊燃料的制備裝置的結構示意圖；

圖2為圖1中A處的放大示意圖；

圖3和圖4分別為擠壓倉的俯視結構示意圖；

圖5為擠壓倉環形壓模的壓模塊的結構示意圖；

圖6為環形壓模成型孔的結構示意圖。

具體實施方式

由圖1和圖2所示，稻殼成型壓塊燃料的制備裝置，它主要包括有成對的壓輥1、成對的固定板、擠壓倉2、底座3、加熱器4、溫度傳感器5、外罩6、支架7、隔板8、壓輥電機9、減速器10、底板11、底板座12、機架13、底板電機14、進料倉15、輸送帶16、輸送倉17、輥輪18和輥輪電機19，所述擠壓倉2固定安裝在底座3上，所述加熱器4安裝在擠壓倉2上，該擠壓倉2的中部設置有環形壓模20，由圖3和圖6所示，該環形壓模20上開設有一圈呈排的成型孔21，該成型孔21呈波紋狀，稻殼原料在通過該波紋狀的成型孔21時，經過其不規則內壁的反復擠壓，使得成型后的稻殼壓塊十分緊實，可有效提高其燃燒熱值。由圖5所示，該環形壓模20由呈排的壓模塊33呈環形排列而成，可根據需要更換不同尺寸的壓模塊。加熱器4可對擠壓倉2進行加熱，由圖4所示，環形壓模20的上部和下部分別開設有水道22，該環形壓模20上分別開設有與該水道22相連通的進水口23和出水口24，冷卻水從該進水口23進入水道22，從出水口24排出，對環形壓模20進行冷卻。所述溫度傳感器5安裝在環形壓模20內，通過該溫度傳感器5對環形壓模20的溫度進行監測。所述成對的固定板分為上固定板25和下固定板26，所述下固定板26活動安裝在擠壓倉2內，該下固定板26上設置有成對的支桿27，所述成對的壓輥1分別活動套置在該成對的支桿27上，所述上固定板25呈與下固定板26平行狀安裝在成對的支桿27上，將成對的壓輥1活動鎖置在上固定板25和下固定板26之間，所述減速器10的輸出軸28與下固定板26固定連接。所述壓輥電機9與減速器10傳動連接，通過該壓輥電機9驅動下固定板26進行轉動，從而帶動成對的壓輥1在擠壓倉2內做圓周運動，對擠壓倉2內的稻殼進行碾壓，稻殼在成對壓輥1的擠壓作用下從環形壓模20的成型孔21被擠出成型。所述底板座12固定安裝在機架13上，并位于底座3外側，所述底板11和底板座12均為環形，底板座12上開設有環形凹槽34，底板11通過其底部的支座35活動安裝在該環形凹槽34內。所述底板11位于擠壓倉2下方，在該底板11的底部設置有環形齒圈29，該環形齒圈29與底板電機14傳動連接，通過底板電機14驅動底板11進行轉動。所述外罩6固定安裝在支架7上，并位于底板11外側，該外罩6上開設有落料口30，所述底板11上分別設置有外擋圈36和內擋圈37，外擋圈36可防止底板11上的稻殼碎屑進入外罩6與底板11之間的間隙內，內擋圈37可防止底板11上的稻殼碎屑進入擠壓倉2與底板11之間的間隙內，防止堵塞設備。所述隔板8的兩側分別固定安裝在擠壓倉2和外罩6上，該隔板8位于擠壓倉2和外罩6之間，并位于外罩6的落料口30處。稻殼擠壓成型后在自身重力作用下自行發生斷裂，并掉落至旋轉的底板11上，并被運送至隔板8處，在隔板8的阻擋作用下從外罩6的落料口30排出。所述進料倉15上開設有出料口，所述輸送倉17的入料口與該進料倉15的出料口相連通，該輸送倉17的排料口31位于擠壓倉2的上方。所述輥輪18通過支撐桿32呈排活動安裝在輸送倉17內，所述輸送帶16繞置在呈排的輥輪18上，所述輥輪電機19與輥輪18傳動連接，通過輥輪電機19驅動輥輪18轉動，帶動輸送帶16轉動，將進料倉15內的稻殼原料輸送至擠壓倉2內。

實施例1：稻殼成型壓塊燃料的制備方法，其制備方法如下：

a、原料處理：通過濕度傳感器檢測稻殼原料內的含水量，對原料進行烘干或加濕，將稻殼原料的水分含量控制在10%，通過向稻殼原料內加入煤粉，并混合攪拌均勻，煤粉與稻殼原料的重量比例為3：100，然后將稻殼原料送入進料倉內；

b、進料：通過加熱器4將擠壓倉2的溫度預加熱到100度，通過輸送帶16將進料倉15內的稻殼輸送至擠壓倉2內，稻殼輸送過程中通過調節輥輪電機19的轉速，控制輸送帶16的輸送速度，使擠壓倉2內的稻殼高度不超過擠壓倉2內壁高度的2/3；

c、擠壓成型：當稻殼進入擠壓倉2內后，關閉加熱器4，啟動壓輥電機9，帶動成對的壓輥1進行轉動，對擠壓倉2內的稻殼進行擠壓成型，在進行擠壓成型的過程中，在成對壓輥1的擠壓摩擦作用下，環形壓模20的溫度持續升高，通過溫度傳感器7對環形壓模20的溫度進行監測，向環形壓模20內的水道22中通入冷卻水，將環形壓模20的溫度控制在110度；

d、冷卻：將成型后的稻殼壓塊燃料通過成品皮帶輸送機輸送到成品倉冷卻；

e、包裝：將冷卻后的稻殼壓塊燃料計量包裝入庫。

實施例2：稻殼成型壓塊燃料的制備方法，其制備方法如下：

a、原料處理：通過濕度傳感器檢測稻殼原料內的含水量，對原料進行烘干或加濕，將稻殼原料的水分含量控制在15%，通過向稻殼原料內加入煤粉，并混合攪拌均勻，煤粉與稻殼原料的重量比例為3：100，然后將稻殼原料送入進料倉內；

b、進料：通過加熱器4將擠壓倉2的溫度預加熱到110度，通過輸送帶16將進料倉15內的稻殼輸送至擠壓倉2內，稻殼輸送過程中通過調節輥輪電機19的轉速，控制輸送帶16的輸送速度，使擠壓倉2內的稻殼高度不超過擠壓倉2內壁高度的2/3；

c、擠壓成型：當稻殼進入擠壓倉2內后，關閉加熱器4，啟動壓輥電機9，帶動成對的壓輥1進行轉動，對擠壓倉2內的稻殼進行擠壓成型，在進行擠壓成型的過程中，在成對壓輥1的擠壓摩擦作用下，環形壓模20的溫度持續升高，通過溫度傳感器7對環形壓模20的溫度進行監測，向環形壓模20內的水道22中通入冷卻水，將環形壓模20的溫度控制在120度；

d、冷卻：將成型后的稻殼壓塊燃料通過成品皮帶輸送機輸送到成品倉冷卻；

e、包裝：將冷卻后的稻殼壓塊燃料計量包裝入庫。

實施例3：稻殼成型壓塊燃料的制備方法，其制備方法如下：

a、原料處理：通過濕度傳感器檢測稻殼原料內的含水量，對原料進行烘干或加濕，將稻殼原料的水分含量控制在30%，通過向稻殼原料內加入煤粉，并混合攪拌均勻，煤粉與稻殼原料的重量比例為3：100，然后將稻殼原料送入進料倉內；

b、進料：通過加熱器4將擠壓倉2的溫度預加熱到120度，通過輸送帶16將進料倉15內的稻殼輸送至擠壓倉2內，稻殼輸送過程中通過調節輥輪電機19的轉速，控制輸送帶16的輸送速度，使擠壓倉2內的稻殼高度不超過擠壓倉2內壁高度的2/3；

c、擠壓成型：當稻殼進入擠壓倉2內后，關閉加熱器4，啟動壓輥電機9，帶動成對的壓輥1進行轉動，對擠壓倉2內的稻殼進行擠壓成型，在進行擠壓成型的過程中，在成對壓輥1的擠壓摩擦作用下，環形壓模20的溫度持續升高，通過溫度傳感器7對環形壓模20的溫度進行監測，向環形壓模20內的水道22中通入冷卻水，將環形壓模20的溫度控制在130度；

d、冷卻：將成型后的稻殼壓塊燃料通過成品皮帶輸送機輸送到成品倉冷卻；

e、包裝：將冷卻后的稻殼壓塊燃料計量包裝入庫。

通過上述實施例中的制備方法制作出的成品稻殼壓塊燃料，其產品參數如下：密度800~1100 kg/m³， 熱值3400~3600kcal/kg，灰分≤2%，水分≤12%，揮發分60~70%，含硫量0.02~0.21%。