[发明专利]一种秸秆燃料处理及收集系统和方法在审

专利信息
申请号: 201910626351.6 申请日: 2019-07-11
公开(公告)号: CN110499200A 公开(公告)日: 2019-11-26
发明(设计)人: 邓磊;龙纪淼;白冰;张妍;马诗豪;朱正荣;车得福 申请(专利权)人: 西安交通大学
主分类号: C10L5/44 分类号: C10L5/44
代理公司: 61200 西安通大专利代理有限责任公司 代理人: 王艾华<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 710049 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 固液分离机 生物质粉碎 水箱 浸洗 生物质燃料 回收装置 固体颗粒出口 秸秆类生物质 出口 碱金属元素 热转化过程 水源 高温腐蚀 秸秆燃料 秸秆入口 收集系统 受热 生物质 结渣 释放
【说明书】:

发明公开了一种秸秆燃料处理及收集系统和方法,包括水源、生物质粉碎箱、浸洗水箱、固液分离机及生物质燃料回收装置,生物质粉碎箱上设置有秸秆入口,生物质粉碎箱的出口及水源的出口与浸洗水箱的入口相连通,浸洗水箱的出口与固液分离机的入口相连通,固液分离机的固体颗粒出口与生物质燃料回收装置相连通,该系统和方法能够实现秸秆类生物质的处理及收集,能够有效的避免生物质在热转化过程中碱金属元素气态释放造成的受热面积灰、结渣及高温腐蚀的问题,安全性较高。

技术领域

本发明属于可再生能源发电燃料预处理领域,涉及一种秸秆燃料处理及收集系统和方法。

背景技术

生物质能是全球继石油、煤炭、天然气之后的第四大能源,成为国际能源转型的重要力量。生物质能是以农林等有机废弃物和边际性土地种植的能源植物为原料,生产的绿色能源,具有资源丰富、可再生、清洁环保、低碳排放、储存和运输便利等特点。生物质的来源十分广泛,主要包括农林业废弃物及生活垃圾等。生物质能具有可再生性、可替代性、碳中性、清洁性、储量巨大等几大特点。其主要利用途径有热化学转换、生物化学转换和物理转换。

我国的秸秆资源十分丰富,产量位列世界之首。农业部的评估结果显示:2015年全国主要农作物秸秆理论资源量为10.4亿吨,可收集资源量为9.0亿吨,利用量为7.2亿吨,秸秆综合利用率达到80.1%。然而,秸秆“用则利,弃则害”。仅2015年就有1.8亿吨秸秆尚未被利用,造成了浪费,污染了环境。政府从1999年就明令禁止焚烧秸秆,但是每年的夏收和秋冬之际,仍有大量秸秆在田间直接焚烧。对环境造成极大的污染,成为农村面源污染的主要源头;并且容易引发交通事故和火灾;甚至会破坏土壤结构,造成农田质量的下降。

将生物质用作锅炉燃料被认为是一种较有前景的利用方式,但是也存着在许多亟待解决的问题。在北美和欧洲,生物质锅炉已经服役超过20年,其中层燃炉使用最为广泛。在中国,过去十年里也有一些生物质锅炉建成投运,同样以层燃炉为主。然而,根据国外的运行实践,生物质层燃炉经受着积灰结渣及高温腐蚀等严峻的考验。在中国已投入运行的生物质层燃炉中,由沉积物引发的高温腐蚀,造成过热器管道破裂的情况也时有发生。这些问题被认为是由生物质燃烧过程中气态释放的钾元素引起的,安全性较差。

生物质在热转化过程中,碱金属元素的气态释放会造成受热面积灰、结渣和高温腐蚀等问题,尤其是秸秆类生物质极为明显,严重威胁着设备的安全运行,限制了我国生物质能的推广使用。而我国的秸秆资源十分丰富,如果不能有效利用,必然会造成资源浪费和环境污染。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种秸秆燃料处理及收集系统和方法,该系统和方法能够实现秸秆类生物质的处理及收集,能够有效的避免生物质在热转化过程中碱金属元素气态释放造成的受热面积灰、结渣及高温腐蚀的问题,安全性较高。

为达到上述目的,本发明所述的秸秆燃料处理及收集系统包括水源、生物质粉碎箱、浸洗水箱、固液分离机及生物质燃料回收装置,生物质粉碎箱上设置有秸秆入口,生物质粉碎箱的出口及水源的出口与浸洗水箱的入口相连通,浸洗水箱的出口与固液分离机的入口相连通,固液分离机的固体颗粒出口与生物质燃料回收装置相连通。

所述水源中的水为灌溉水,固液分离机的液体出口连通有灌溉渠。

固液分离机为螺旋挤压式固液分离机;

浸洗水箱为搅拌式浸洗水箱。

本发明所述的秸秆燃料处理及收集方法包括以下步骤:

将秸秆从生物质粉碎箱上的秸秆入口送入生物质粉碎箱中进行破碎筛分,再将筛分出来的生物质颗粒送入浸洗水箱中,同时水源向浸洗水箱中送入灌溉水,生物质颗粒在浸洗水箱中进行水洗处理,以去除生物质颗粒中的碱金属和Cl元素,浸洗水箱输出的固液混合物送入固液分离机中进行固液分离,其中,分离出来的水洗滤液送入灌溉渠中用于植物的灌溉,分离出来的生物质颗粒送入生物质燃料回收装置中进行成型处理。

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