[发明专利]生物质与污泥制备固体燃料的工艺方法及系统

权利要求书

1.一种生物质与污泥制备固体燃料的工艺方法，包括以下步骤：

（1）污泥的处理：将污泥原料置于一污泥晾晒室中干燥至含水率≤25%，所述污泥晾晒室设于一玻璃温室内；然后将干燥后的污泥原料进行粉碎和烘干，形成污泥干化原料，所述污泥干化原料的粒度≤5mm，含水率≤15%；

（2）混合与成型：将质量分数为10%～90%的上述污泥干化原料与质量分数为10%～90%的生物质干化原料混合，并加入质量为污泥干化原料质量5%的脱硫除臭防霉添加剂，经搅拌后得到原料混合物，所述生物质干化原料的含水率≤15%，生物质干化原料的粒度≤5mm；将原料混合物挤压成型，成型压强为40MPa～100MPa，成型温度为90℃～150℃，得到固体燃料；

所述步骤（1）中所述玻璃温室的能源为太阳能、所述污泥原料烘干时产生的余气、所得固体燃料在后续燃烧过程中产生的高温烟气中的一种或任意二种的组合或三种的组合，所述污泥原料烘干时的能源为所得固体燃料在后续燃烧过程中产生的高温高压蒸汽；

所述后续燃烧过程是指将所得固体燃料进行燃烧，产生高温高压蒸汽和高温烟气，所述高温高压蒸汽的温度为150℃～210℃，所述高温高压蒸汽的压力为0.5MPa～1.85MPa，所述高温烟气的温度为100℃～220℃。

2.根据权利要求1所述的生物质与污泥制备固体燃料的工艺方法，其特征在于，所述生物质干化原料通过以下方法一或方法二中的任意一种得到：

方法一：将生物质原料置于一生物质晾晒室中干燥至含水率≤25%，然后将干燥后的生物质原料进行粉碎和烘干，得到生物质干化原料，所述生物质干化原料的粒度≤5mm，含水率≤15%，其中，所述生物质晾晒室与所述污泥晾晒室设于同一玻璃温室内，所述玻璃温室的能源还包括生物质原料烘干时产生的余气，所述生物质原料烘干时的能源为所得固体燃料在后续燃烧过程中产生的高温高压蒸汽；

方法二：直接购买含水率≤15%的生物质原料，然后将生物质原料进行粉碎，得到生物质干化原料，所述生物质干化原料的粒度≤5mm。

3.根据权利要求1或2所述的生物质与污泥制备固体燃料的工艺方法，其特征在于，所述脱硫除臭防霉添加剂至少包括生石灰，还包括硫酸亚铁、碳酸镁和壳聚糖纤维中的任意两种或多种；按质量分数计，生石灰为88%～95%，硫酸亚铁为0～10%，碳酸镁为0～10%，壳聚糖纤维0～2%，各组分之和为100%。

4.根据权利要求1或2所述的生物质与污泥制备固体燃料的工艺方法，其特征在于，所述生物质原料的干基热值范围为3700kcal/kg～4700kcal/kg，所述污泥原料的干基热值范围为1500kcal/kg～4500kcal/kg。

5.根据权利要求1或2所述的生物质与污泥制备固体燃料的工艺方法，其特征在于，所述生物质包括杂草、落叶、树枝、棕榈壳、棕榈须、菌渣、巨菌草、藨草、芦苇、大米草、竹子、林产品加工过程中产生的刨花和木屑、秸秆中的一种或多种。

6.一种生物质与污泥制备固体燃料的系统，其特征在于，所述系统包括原料处理系统、成型系统和锅炉系统；所述原料处理系统包括用于晾晒污泥原料的污泥晾晒室、用于将晾晒后的污泥原料干化粉碎的污泥干化粉碎装置、用于存储污泥干化原料的污泥干化原料仓、用于存储生物质干化原料的生物质干化原料仓、以及第一气体输送管道，所述污泥晾晒室设于一玻璃温室内，所述玻璃温室设有第一气体输入口和第二气体输入口，所述玻璃温室的第一气体输入口与所述污泥干化粉碎装置的气体输出口通过第一气体输送管道连接；

所述成型系统包括用于将污泥干化原料、生物质干化原料和脱硫除臭防霉添加剂混合并搅拌的混合机、以及用于将来自混合机的原料混合物成型的成型机；

所述锅炉系统包括第二气体输送管道、第三气体输送管道、以及用于将成型后的固体燃料燃烧的生物质锅炉，所述生物质锅炉设有一蒸汽输出口和一烟气输出口，所述生物质锅炉的蒸汽输出口通过第二气体输送管道与所述污泥干化粉碎装置的气体输入口连接，所述生物质锅炉的烟气输出口通过第三气体输送管道与所述玻璃温室的第二气体输入口连接。