必威 betway必威必威 betway必威本发明涉及农作物再利用技术领域，尤其涉及一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的设备及方法。
农作物秸秆一般主要包括粮食作物秸秆、油料作物秸秆、棉杆、麻杆、糖渣和糖料作物茎叶梢、烟杆以及蔬菜瓜类藤蔓和残余物等。农作物秸秆中含有丰富的氮、磷、钾、钙和有机质等，是一种可再生的生物资源，因而，农作物秸秆通常用于制备家禽、牲畜所用的粗饲料。
生物质燃料是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，在全世界能源总消费量中占14%。通过将农作物秸秆、锯末以及稻糠等农林废弃物能够制备生物质燃料，其中，农作物秸秆资源量约占生物质燃料制备原料的一半。
目前，在利用农作物秸秆制备生物质燃料的技术中，通常采用先炭化后成型的制备工艺。这是由于农作物秸秆的结构在炭化过程中受到破坏，在挤压成型时能够改善秸秆的挤压成型特征，能够降低成型部件的机械磨损和能量消耗，因而先炭化后成型的制备工艺为一种常用制备工艺。然而，由于农作物秸秆的结构在炭化过程中受到破坏，因而炭化后的秸秆炭块松散易碎。秸秆炭块在挤压成型形成生物质燃料后，由于秸秆炭块松散易碎，因而生物质燃料很难维持既定形状，导致生物质燃料储存和运输的过程中容易开裂或破碎，影响生物质燃料的品质。
本发明提供一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的设备及方法，以解决现有设备和方法制备的生物质燃料易开裂或破碎的问题。
本发明提供一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的设备，包括：按照农作物秸秆进出顺序依次连接的粉碎机、进料器、干燥机、挤压成型机、提升机、炭化装置、输送机以及包装机；其中，所述炭化装置包括依次连接的预炭化炉、炭化炉、煅烧炉以及冷却器，所述预炭化炉连接所述提升机，所述冷却器连接所述输送机。
优选地，所述粉碎机包括粉碎机壳体以及位于所述粉碎机壳体内部的粉碎室；所述粉碎室内设有粉碎机转轴和环形筛网，所述粉碎机转轴位于所述环形筛网的中心；所述粉碎机转轴的外侧设有锤片，所述环形筛网面向所述粉碎机转轴的一侧设有齿板。
优选地，所述干燥机包括干燥机壳体以及设置在所述干燥机壳体表面的蒸汽进口管和蒸汽出口管；所述干燥机壳体内部设置有旋转盘轴，所述旋转盘轴上设有中空的圆盘；所述旋转盘轴分别与所述圆盘、所述蒸汽进口管和所述蒸汽出口管相连通。
优选地，所述挤压成型机包括成型机壳体以及位于所述成型机壳体内部的螺杆推进器，所述螺杆推进器的两端分别连接成型机驱动轴以及挤出模具。
优选地，所述预炭化炉包括预炭化室以及设置于所述预炭化室上的预炭化温控室；所述预炭化室的下方设有预炭化燃烧器和预炭化空气进管，所述预炭化燃烧器和所述预炭化空气进管对称设置；所述预炭化室的上方设有预炭化排气管，所述预炭化燃烧器的下方设有预炭化出料管，所述预炭化出料管上设有预炭化出料闸板。
优选地，所述炭化炉包括炭化室以及设置于所述炭化室上的炭化温控室；所述炭化室的下方设有炭化燃烧器和炭化空气进管，所述炭化燃烧器和所述炭化空气进管对称设置；所述炭化室的上方设有炭化排气管，所述炭化燃烧器的下方设有炭化出料管，所述炭化出料管上设有炭化出料闸板。
优选地，所述煅烧炉包括煅烧室以及位于所述煅烧室内部的折板；所述煅烧室上分别设有煅烧温控室和煅烧空气进管，所述煅烧室的上方设有煅烧排气管，所述煅烧室的下方设有煅烧燃烧器和煅烧出料管，且所述煅烧燃烧器位于所述煅烧室和所述煅烧出料管之间。
优选地，所述冷却器包括冷却器壳体以及位于所述冷却器壳体内部的冷却旋转圆盘，所述冷却旋转圆盘上设有搅拌叶片；所述冷却器壳体的一端设有冷却器驱动轴，另一端设有冷风进管和助燃气喷射管；所述冷却器驱动轴连接所述冷却旋转圆盘，所述冷风进管连通所述冷却旋转圆盘。
将农作物秸秆放入粉碎机中，以使所述粉碎机将所述农作物秸秆粉碎至长度小于或等于3cm，得到秸秆粉碎物；
通过与所述粉碎机相连的进料器将所述秸秆粉碎物输送至干燥机中，以使所述干燥机将所述秸秆粉碎物干燥至含水量为6-12%；
通过提升机将所述块状物料提升至预炭化炉中，以使所述块状物料在温度为200-270℃、预炭化时间为3.5h条件下进行预炭化处理；
将预炭化处理后的所述块状物料输送至炭化炉中，以使所述块状物料在温度为270-390℃、炭化时间为2h条件下进行炭化处理；
将炭化处理后的所述块状物料输送至煅烧炉中，以使所述块状物料在温度为390-500℃、煅烧时间为4h条件下进行煅烧处理；
本发明提供一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的设备及方法，该设备包括粉碎机、进料器、干燥机、挤压成型机、提升机、炭化装置、输送机和包装机，炭化装置包括炭化炉、炭化炉、煅烧炉和冷却器。该方法采用原料→粉碎→干燥→成型→炭化→冷却→包装的工艺制备生物质燃料。在制备生物质燃料的过程中，农作物秸秆经过温度和时间合理控制的预炭化、炭化和煅烧处理，所形成的生物质燃料不易破碎和开裂。本申请提供的设备及方法所制备的生物质燃料具有体积小、贮运方便和干净卫生的优点，含硫量和灰分含量均低于煤粉，能够直接用于民用和工业燃料锅炉，供给工业生产及农村温室、禽舍、蔬菜大棚、烘干室等，还可应用于冶金、化工、环保、电力等行业。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的利用农作物秸秆制备生物质燃料的设备的结构示意图；
1-粉碎机，101-粉碎机壳体，102-粉碎室，103-粉碎机转轴，104-环形筛网，105-锤片，106-齿板，107-粉碎室入口，108-粉碎室出口；
2-进料器，201-进料器壳体，202-螺旋管，203-螺旋进料器电机，204-进料器进口，205-进料器出口，206-螺旋叶片；
3-干燥机，301-干燥机壳体，302-蒸汽进口管，303-蒸汽出口管，304-旋转盘轴，305-圆盘，306-刮板，307-干燥机驱动电机，308-干燥机出口，309-蒸汽调节阀，310-湿度检测器；
4-挤压成型机，401-成型机壳体，402-螺杆推进器，403-成型机驱动轴，404-挤出模具，405-成型机驱动电机；
61-预炭化炉，6101-预炭化室，6102-预炭化温控室，6103-预炭化燃烧器，6104-预炭化空气进管，6105-预炭化排气管，6106-预炭化出料管，6107-预炭化出料闸板；
62-炭化炉，6201-炭化室，6202-炭化温控室，6203-炭化燃烧器，6204-炭化空气进管，6205-炭化排气管，6206-炭化出料管，6207-炭化出料闸板；
63-煅烧炉，6301-煅烧室，6302-折板，6303-煅烧温控室，6304-煅烧空气进管，6305-煅烧排气管，6306-煅烧燃烧器，6307-煅烧出料管；
64-冷却器，6401-冷却器壳体，6402-冷却旋转圆盘，6403-搅拌叶片，6404-冷却器驱动轴，6405-冷风进管，6406-助燃气喷射管。
请参考附图1，附图1示出了本申请实施例提供的利用农作物秸秆制备生物质燃料的设备的结构示意图。由附图1可见，本申请实施例提供的利用农作物秸秆制备生物质燃料的设备包括粉碎机1、进料器2、干燥机3、挤压成型机4、提升机5、炭化装置6、输送机7以及包装机8，且上述部件按照农作物秸秆进出顺序依次连接。下面对粉碎机1等各部件的结构、相互之间的连接关系以及作用等进行详细说明。
请参考附图2，附图2示出了本申请实施例中粉碎机的结构示意图。由附图2可见，粉碎机1为将农作物秸秆进行粉碎的部件，本申请实施例中的粉碎机1采用锤片式粉碎机。具体的，粉碎机1包括粉碎机壳体101以及位于粉碎机壳体101内部的粉碎室102。粉碎机壳体101的顶部设有粉碎室入口107，该粉碎室入口107用于农作物秸秆进入粉碎室102内，继而在粉碎室102内进行粉碎。粉碎机壳体101的底部还设有粉碎室出口108，该粉碎室出口108用于粉碎后的农作物秸秆排入进料器2中。粉碎室102内设有粉碎机转轴103和环形筛网104，且粉碎机转轴103的外侧设有锤片105。粉碎机转轴103在电机带动下转动，进而带动粉碎机转轴103上的锤片105高速旋转。进入粉碎室102的农作物秸秆，在锤片105高速旋转的打击作用下发生一定程度的破碎。粉碎机转轴103位于环形筛网104的中心，因而破碎后的农作物秸秆能够通过环形筛网104掉落至粉碎机壳体101的底部，继而由粉碎室出口108排至进料器2。
为使农作物秸秆粉碎的程度较大，环形筛网104面向粉碎机转轴103的一侧设有齿板10。由于粉碎机转轴103位于环形筛网104的中心，且锤片105在高速旋转下会给农作物秸秆一定的离心作用力，因而初步破碎后的农作物秸秆会被抛向齿板106。抛向齿板106的农作物秸秆在齿板106和环形筛网104上发生碰撞、摩擦，以此实现对破碎后的农作物秸秆的进一步粉碎，得到秸秆粉碎物。由于环形筛网104具有一定的孔径，因而长度大于环形筛网104孔径的秸秆粉碎物会一直在粉碎室102内粉碎，直至秸秆粉碎物能够通过环形筛网104。较为优选地，环形筛网104的孔径小于或等于3cm，即通过环形筛网104的秸秆粉碎物的长度小于或等于3cm。
请参考附图3，附图3示出了本申请实施例中进料器的结构示意图。由附图3可见，进料器2包括进料器壳体201以及位于进料器壳体201内部的螺旋管202。进料器壳体201外部设有螺旋进料器电机203，该螺旋进料器电机203通过驱动轴与螺旋管202相连接，以便于通过螺旋进料器电机203带动螺旋管202转动。进料器壳体201上设有进料器进口204以及进料器出口205，其中，进料器进口204位于靠近螺旋进料器电机203的一端，进料器出口205位于远离螺旋进料器电机203的一端。螺旋管202上设有螺旋叶片206，该螺旋叶片206在推动秸秆粉碎物至进料器出口205的过程中能够初步缩减秸秆粉碎物的体积。在本申请实施例中，进料器2倾斜设置，且进料器出口205位于进料器进口204的上方。较为优选地，进料器2的倾斜角度为30°。
启动螺旋进料器电机203，螺旋管202转动，进而带动螺旋叶片206转动。秸秆粉碎物从进料器进口204进入进料器壳体201内，并掉落至螺旋叶片206上。由于进料器2倾斜设置，因而掉落到螺旋叶片206上的秸秆粉碎物在重力作用下会缩积到螺旋叶片206上，进而一定程度上减小了秸秆粉碎物的堆积体积。秸秆粉碎物在螺旋叶片206的螺旋上升带动下到达进料器出口205处，继而由进料器出口205排入干燥机3中。
请参考附图4，附图4示出了本申请实施例中干燥机的结构示意图。由附图4可见，干燥机3包括干燥机壳体301以及设置在干燥机壳体301表面的蒸汽进口管302和蒸汽出口管303。其中，蒸汽进口管302为热蒸汽进入干燥机3内部的管道，蒸汽出口管303为热交换后的蒸汽排出干燥机3内部的管道。干燥机壳体301内部设置有旋转盘轴304，且该旋转盘轴304上设有中空的圆盘305。干燥机壳体301外部设有干燥机驱动电机307，该干燥机驱动电机307通过驱动轴连接旋转盘轴304。由此，在干燥机驱动电机307的驱动作用下，旋转盘轴304能够旋转，进而带动中空的圆盘305旋转。在本申请实施例中，旋转盘轴304分别与圆盘305、蒸汽进口管302和蒸汽出口管303相连通。基于此，热蒸汽通过蒸汽进口管302能够进入到旋转盘轴304中，进而进入到圆盘305中。由于旋转盘轴304和圆盘305内部均有热蒸汽，因而排入干燥机3中的秸秆粉碎物在旋转盘轴304和圆盘305的表面发生热交换，以此通过热蒸汽间接加热的方式实现秸秆粉碎物的干燥。干燥后的秸秆粉碎物通过设置于干燥机壳体301上的干燥机出口308排出至挤压成型机4中。热交换后的气体通过蒸汽出口管303排出。
进一步，由于秸秆粉碎物的含水量较大，因而在干燥机3内部进行干燥时易粘结在旋转盘轴304和圆盘305上。基于此，本申请实施例提供的设备中，干燥机壳体301内表面还设有刮板306。在旋转盘轴304和圆盘305转动的过程中，刮板306能够将粘结在其上的秸秆粉碎物刮下，进而使更多的秸秆粉碎物受到加热。更进一步，干燥机壳体301内部还设置有蒸汽调节阀309和湿度检测器310，其中，蒸汽调节阀309设置在蒸汽进口管302上，湿度检测器310设置在干燥机出口308处。通过蒸汽调节阀309能够调节排入旋转盘轴304内热蒸汽的含量。通过湿度检测器310能够检测秸秆粉碎物的含水量，进而确定是否排出秸秆粉碎物。当湿度检测器310检测到秸秆粉碎物的含水量还未达到标准要求必威 必威betway时，蒸汽调节阀309增大排入旋转盘轴304内热蒸汽的含量；当湿度检测器310检测到秸秆粉碎物的含水量符合标准要求时，蒸汽调节阀309减少排入旋转盘轴304内热蒸汽的含量，实现热蒸汽的最大利用。较为优选地，秸秆粉碎物排出时的含水量控制住6-12%。
参考附图5，附图5示出了本申请实施例中挤压成型机的结构示意图。由附图5可见，挤压成型机4包括成型机壳体401以及位于成型机壳体401内部的螺杆推进器402。干燥机出口308即为挤压成型机4的入料口。螺杆推进器402的两端分别连接成型机驱动轴403以及挤出模具404，且成型机驱动轴403连接设置于成型机壳体401外部的成型机驱动电机405。当成型机驱动电机405启动时，在成型机驱动轴403的作用下，螺杆推进器402将秸秆粉碎物由成型机驱动电机405向挤出模具404方向推进，由此，秸秆粉碎物能够进入挤出模具404中。在推进秸秆粉碎物的过程中，秸秆粉碎物所受到的应力逐渐增大。当秸秆粉碎物到达挤出模具404出口处时，秸秆粉碎物所受到的应力达到最大，并挤压成块状物料。
进一步，为增加压制成的块状物料的强度，在干燥机出口308处加入粘合剂，以增大秸秆粉碎物的粘合程度。本申请实施例中的粘合剂采用腐殖酸-淀粉，且秸秆粉碎物与粘合剂的质量比为97:3。在本申请实施例中，挤出模具404内为六边形棒状，其外径为50mm，内径为10mm，长度为30mm。当然，挤出模具404的形状、尺寸可以根据实际生产情况进行调节，本申请并不对此限制。
本申请实施例中的提升机5采用传送带方式进行传输。为节省整体设备的空间占用，提升机5倾斜设置。较为优选地，提升机5的倾斜为30°。
请参考附图6，附图6示出了本申请实施例中炭化装置的结构示意图。由附图6可见，炭化装置6包括依次连接的预炭化炉61、炭化炉62、煅烧炉63以及冷却器64，其中，预炭化炉61连接提升机5，冷却器64连接输送机7。预炭化炉61为对秸秆粉碎物挤压形成的块状物料进行初步炭化的装置。炭化炉62为对初步炭化后的块状物料进行炭化的装置。煅烧炉63为对炭化后的块状物料进行煅烧的装置。冷却器64为对煅烧后的块状物料进行冷却降温的装置。下述分别对预炭化炉61、炭化炉62、煅烧炉63以及冷却器64进行详细描述。
预炭化炉61包括预炭化室6101以及设置于预炭化室6101上的预炭化温控室6102。其中，预炭化室6101用于对块状物料进行预炭化处理，预炭化温控室6102用于监控预炭化室6101内的温度。预炭化室6101的下方设有预炭化燃烧器6103和预炭化空气进管6104，且预炭化燃烧器6103和预炭化空气进管6104对称设置。预炭化燃烧器6103在天然气的作用下能够向预炭化室6101内提供热能。预炭化空气进管6104能够向预炭化室6101内提供空气，进而为预炭化燃烧器6103提供助燃力。预炭化室6101的上方设有预炭化排气管6105，以便于将预炭化室6101内炭化处理时产生的尾气通过预炭化排气管6105排出。预炭化燃烧器6103的下方设有预炭化出料管6106，该预炭化出料管6106上还设置有预炭化出料闸板6107。当块状物料处于预炭化过程中时，预炭化出料闸板6107处于闭合状态，以防止块状物料从预炭化出料管6106漏出。当块状物料预炭化处理完毕后，预炭化出料闸板6107打开，块状物料通过预炭化出料管6106排入至炭化炉62中。在本申请实施例中，预炭化室6101中的温度控制在200-270℃，预炭化时间为3.5h。
由于预炭化室6101内的温度较高，因而预炭化处理后的块状物料具有较高的温度。基于此，本申请实施例中的预炭化室6101的壳体、预炭化出料管6106以及预炭化出料闸板6107均采用低合金碳钢内衬耐火板材制备，其中，低合金碳钢厚度为8mm，内衬耐火板材厚度为16mm。
炭化炉62包括炭化室6201以及设置于炭化室6201上的炭化温控室6202。其中，炭化室6201用于对块状物料进行炭化处理，炭化温控室6202用于监控炭化室6201内的温度。炭化室6201的下方设有炭化燃烧器6203和炭化空气进管6204，且炭化燃烧器6203和炭化空气进管6204对称设置。炭化燃烧器6203在天然气的作用下能够向炭化室6201内提供热能。炭化空气进管6204能够向炭化室6201内提供空气，进而为炭化燃烧器6203提供助燃力。炭化室6201的上方设有炭化排气管6205，以便于将炭化室6201内炭化处理时产生的尾气通过炭化排气管6205排出。炭化燃烧器6203的下方设有炭化出料管6206，该炭化出料管6206上还设置有炭化出料闸板6207。当块状物料处于炭化过程中时，炭化出料闸板6207处于闭合状态，以防止块状物料从炭化出料管6206漏出。当块状物料炭化处理完毕后，炭化出料闸板6207打开，块状物料通过炭化出料管6206排入至煅烧炉63中。在本申请实施例中，炭化室6201中的温度控制在270-390℃，炭化时间为2h。
由于炭化室6201内的温度较高，因而炭化处理后的块状物料具有较高的温度。基于此，本申请实施例中的炭化室6201的壳体、炭化出料管6206以及炭化出料闸板6207均采用低合金碳钢内衬耐火板材制备，其中，低合金碳钢厚度为8mm，内衬耐火板材厚度为18mm。
煅烧炉63包括煅烧室6301以及位于煅烧室6301内部的折板6302。其中，煅烧室6301用于对炭化处理后的块状物料进行煅烧处理。煅烧室6301内部的折板6302能够增大块状物料在煅烧室6301内与天然气的接触面积。煅烧室6301上设有煅烧温控室6303，该煅烧温控室6303用于监控煅烧室6301内的温度。煅烧室6301的下方设有煅烧燃烧器6306和煅烧出料管6307，且煅烧燃烧器6306位于煅烧室6301和煅烧出料管6307之间。煅烧燃烧器6306在天然气的作用下能够向煅烧室6301内提供热能。煅烧出料管6307用于将煅烧后的块状物料排出煅烧室6301。煅烧室6301上还设有煅烧空气进管6304，该煅烧空气进管6304能够向煅烧室6301内提供空气，进而为煅烧燃烧器6306提供助燃力。煅烧室6301的上方设有煅烧排气管6305，以便于将煅烧室6301内煅烧处理时产生的尾气煅烧排气管6305排出。
在本申请实施例中，煅烧室6301中的温度控制在390-500℃，煅烧时间为4h。块状物料在煅烧炉63内煅烧的过程中，块状物料的内部发生变化，形成多孔介质，此时，块状物料的比表面积增加。另外，煅烧过程还能够排除残留在块状物料中的各种杂质，提高块状物料的含炭率。
由于煅烧室6301内的温度较高，因而煅烧处理后的块状物料具有很高的温度。基于此，本申请实施例中的煅烧室6301和煅烧出料管6307均采用低合金碳钢内衬耐火板材制备，其中，低合金碳钢厚度为10mm，内衬耐火板材厚度为20mm。
煅烧炉63通过煅烧出料管6307将煅烧后的块状物料输送至冷却器64中进行冷却。在本申请实施例中，冷却器64包括冷却器壳体6401以及位于冷却器壳体6401内部的冷却旋转圆盘6402，冷却旋转圆盘6402与设置于冷却器壳体6401一端的冷却器驱动轴6404连接。由此，冷却器驱动轴6404在驱动电机的驱动作用下发生旋转，进而带动与冷却器驱动轴6404相连接的冷却旋转圆盘6402旋转。冷却旋转圆盘6402上设有搅拌叶片6403，因而当冷却旋转圆盘6402旋转时能够带动搅拌叶片6403旋转，进而搅动位于冷却器壳体6401内的块状物料。
另外，冷却器壳体6401的另一端设有冷风进管6405和助燃气喷射管6406，其中，冷风进管6405连通冷却旋转圆盘6402，助燃气喷射管6406与冷却器壳体6401内部相连通。冷空气能够通过冷风进管6405进入冷却旋转圆盘6402中，进而块状物料在冷却旋转圆盘6402上发生热交换，以此将块状物料冷却至常温，得到生物质燃料。通过助燃气喷射管6406能够向位于冷却器壳体6401内部的生物质燃料上喷射助燃剂，使得助燃剂附着在生物质燃料的表面。附着有助燃剂的生物质燃料在使用时能够具有更好的燃烧性。在本申请实施例中，助燃剂为废弃机油和废弃柴油的混合物，其中，废弃机油和废弃柴油在混合时的质量比为1:5。助燃剂在使用时的添加比例为50g/m3。
冷却器64冷却后形成的生物质燃料通过输送机7输送至包装机8处进行包装。在本申请实施例中，输送机7采用水平传送带，以实现生物质燃料的水平传送。
请参考附图7，本申请实施例提供一种利用农作物秸秆制备生物质燃料的方法，包括：
s01：将农作物秸秆放入粉碎机中，以使所述粉碎机将所述农作物秸秆粉碎至长度小于或等于3cm，得到秸秆粉碎物。
将农作物秸秆通过粉碎室入口107放入粉碎室102内。粉碎机转轴103在电机带动下转动，进而带动粉碎机转轴103上的锤片105高速旋转。进入粉碎室102的农作物秸秆，在锤片105高速旋转的打击作用下发生一定程度的破碎。初步破碎后的农作物秸秆会被抛向齿板106。抛向齿板106的农作物秸秆在齿板106和环形筛网104上发生碰撞、摩擦，以此实现对破碎后的农作物秸秆的进一步粉碎，得到秸秆粉碎物。秸秆粉碎物通过环形筛网104掉落至粉碎机壳体101的底部，继而由粉碎室出口108排至进料器2。
s02：通过与所述粉碎机相连必威 必威betway的进料器将所述秸秆粉碎物输送至干燥机中，以使所述干燥机将所述秸秆粉碎物干燥至含水量为6-12%。
启动螺旋进料器电机203，螺旋管202转动，进而带动螺旋叶片206转动。秸秆粉碎物从进料器进口204进入进料器壳体201内，并掉落至螺旋叶片206上。由于进料器2倾斜设置，因而掉落到螺旋叶片206上的秸秆粉碎物在重力作用下会缩积到螺旋叶片206上，进而一定程度上减小了秸秆粉碎物的堆积体积。秸秆粉碎物在螺旋叶片206的螺旋上升带动下到达进料器出口205处，继而由进料器出口205排入干燥机3中。
在干燥机驱动电机307的驱动作用下，旋转盘轴304能够旋转，进而带动中空的圆盘305旋转。由于旋转盘轴304和圆盘305内部均有热蒸汽，因而排入干燥机3中的秸秆粉碎物在旋转盘轴304和圆盘305的表面发生热交换，以此通过热蒸汽间接加热的方式实现秸秆粉碎物的干燥。秸秆粉碎物干燥的过程中，通过蒸汽调节阀309和湿度检测器310调节控制秸秆粉碎物的湿度，以使秸秆粉碎物排出时的含水量控制住6-12%。干燥后的秸秆粉碎物通过设置于干燥机壳体301上的干燥机出口308排出至挤压成型机4中。
通过干燥机出口308向成型机壳体401内加入粘合剂。启动成型机驱动电机405，在成型机驱动轴403的作用下，螺杆推进器402将秸秆粉碎物由成型机驱动电机405向挤出模具404方向推进，由此，秸秆粉碎物能够进入挤出模具404中。在推进秸秆粉碎物的过程中，秸秆粉碎物所受到的应力逐渐增大。当秸秆粉碎物到达挤出模具404出口处时，秸秆粉碎物所受到的应力达到最大，并挤压成块状物料。
s04：通过提升机将所述块状物料提升至预炭化炉中，以使所述块状物料在温度为200-270℃、预炭化时间为3.5h条件下进行预炭化处理。
通过提升机5将块状物料提升至预炭化炉61中。预炭化燃烧器6103在天然气的作用下能够向预炭化室6101内提供热能。预炭化空气进管6104向预炭化室6101内提供空气，进而为预炭化燃烧器6103提供助燃力，由此实现对块状物料在温度为200-270℃、预炭化时间为3.5h条件下的预炭化处理。预炭化室6101内炭化处理时产生的尾气通过预炭化排气管6105排出。当块状物料处于预炭化过程中时，预炭化出料闸板6107处于闭合状态，以防止块状物料从预炭化出料管6106漏出。当块状物料预炭化处理完毕后，预炭化出料闸板6107打开，块状物料通过预炭化出料管6106排入至炭化炉62中。
s05：将预炭化处理后的所述块状物料输送至炭化炉中，以使所述块状物料在温度为270-390℃、炭化时间为2h条件下进行炭化处理。
炭化燃烧器6203在天然气的作用下能够向炭化室6201内提供热能。炭化空气进管6204能够向炭化室6201内提供空气，进而为炭化燃烧器6203提供助燃力，由此实现对块状物料在温度为270-390℃、炭化时间为2h条件下的炭化处理。炭化室6201内炭化处理时产生的尾气通过炭化排气管6205排出。当块状物料处于炭化过程中时，炭化出料闸板6207处于闭合状态，以防止块状物料从炭化出料管6206漏出。当块状物料炭化处理完毕后，炭化出料闸板6207打开，块状物料通过炭化出料管6206排入至煅烧炉63中。
s06：将炭化处理后的所述块状物料输送至煅烧炉中，以使所述块状物料在温度为390-500℃、煅烧时间为4h条件下进行煅烧处理。
煅烧燃烧器6306在天然气的作用下能够向煅烧室6301内提供热能。煅烧空气进管6304能够向煅烧室6301内提供空气，进而为煅烧燃烧器6306提供助燃力，由此实现对块状物料在390-500℃、煅烧时间为4h条件下进行煅烧处理。煅烧室6301内煅烧处理时产生的尾气煅烧排气管6305排出。煅烧后的块状物料通过煅烧出料管6307排入冷却器64中。预炭化室6101、炭化室6201以及煅烧室6301排出的尾气收集后集中处理。
s07：将煅烧处理后的所述块状物料输送至冷却器进行冷却处理，形成生物质燃料。
煅烧后的块状物料通过煅烧出料管6307排入冷却器64中。冷却器驱动轴6404在驱动电机的驱动作用下发生旋转，进而带动与冷却器驱动轴6404相连接的冷却旋转圆盘6402以及设置在冷却旋转圆盘6402上的搅拌叶片6403旋转。冷空气通过冷风进管6405进入冷却旋转圆盘6402中，进而块状物料在冷却旋转圆盘6402上发生热交换，以此将块状物料冷却至常温，得到生物质燃料。
本申请实施例提供的利用农作物秸秆制备生物质燃料的设备及方法中，采用原料→粉碎→干燥→成型→炭化→冷却→包装的工艺及相应设备制备生物质燃料。在制备生物质燃料的过程中，农作物秸秆经过温度和时间合理控制的预炭化、炭化和煅烧处理，所形成的生物质燃料不易破碎和开裂。本申请实施例提供的设备及方法所制备的生物质燃料具有体积小、贮运方便以及干净卫生的优点，含硫量和灰分含量均低于煤粉，能够直接用于民用和工业燃料锅炉，供给工业生产及农村温室、禽舍、蔬菜大棚、烘干室等，还可应用于冶金、化工、环保、电力等行业。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。