CN103060043A - 高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料配方及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料及其制备方法，颗粒包括木屑、药渣、添加剂等组分，重量份为木屑80-100份、药渣6-12份、花生壳1-4份；制备方法包括粉碎、烘干、混合、挤压、冷却等步骤，本发明大大提高了生物质燃料的热值、燃烧率和热效率，获得更好的压缩比，同时把排烟黑度降到了林格曼1级以下，还减少了成型筒及螺旋轴磨损，延长机械寿命。

Description

高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料配方及其制备方法

技术领域

本发明属于燃料技术领域，特别涉及一种生物质燃料配方及其制备方法。

背景技术

生物质燃料是包括植物材料和动物废料等有机物质在内的燃料，是人类使用的最古老燃料的新名称。生物质燃料中较为经济的是生物质成型燃料，多为茎状农作物、花生壳、树皮、锯末以及固体废弃物(糠醛渣、食用菌渣等)经过加工产生的块状燃料，其直径一般为6-8毫米，长度为其直径的4-5倍，破碎率小于1.5％-2.0％，干基含水量小于10％-15％，灰分含量小于1.5％，硫含量和氯含量均小于0.07％，氮含量小于0.5％。

我国从80年代起开始致力于生物质燃料制备的技术研究，南京林化所在“七五”期间设立了对生物质压缩成型机及生物质成型理论研究课题。生物质固化成型在加工方式上可分为冷压成型与热压成型，工艺过程包括生物质收集、粉碎、脱水、加粘结剂、预压、加热、压缩、保型、切割、包装等环节，热压成型工艺是目前普遍采用的生物质固化成型工艺，但存在着一些诸如成型筒及螺旋轴磨损严重、寿命较短、电耗大、成型工艺过于简等缺点。成型筒及螺旋轴磨损严重也是也是一种制约着生物质燃料高效生产的最严重因素之一，不少发明试图从配方和制备方法上解决这一问题。

国内一些专利申请文献也公开了生物质燃料制备的相关技术，例如【申请号】CN201010263140.X【名称】一种生物质燃料及其制备方法【公告号】CN102250663A的申请文献公开了一种生物质燃料及其制备方法，它包括以下重量份的原料：印染污泥20-40份、木屑20-40份、面粉厂废弃物30-60份。本发明的生物质燃料热值可为6000kca l/kg，单位热值成本低，含硫量低于0.02％，为清洁能源；该发明可使印染污泥能够得到无害化、减量化、资源化处理，但是所得的生物质燃料燃烧率和热效率在80％以下，不是非常理想的生物质燃料。

【专利号】CN201010298119.3【名称】一种生物质燃料及其生产方法【公告号】CN101955831A的申请文献公开了一种生物质燃料及其生产方法，包括以下步骤：将紫茎泽兰收割后晾晒干，经过粉碎，搓揉后备用；将秸秆粉碎、搓揉后，按干紫茎泽兰100-120份、秸秆80-160份、助燃剂5-25份混合，加压，增密成型得紫茎泽兰压块。秸秆为玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆、花生秸秆、油菜秸秆、烤烟秸秆、锯末、树叶、树皮、食用菌渣或中药渣等中的一种或几种。该发明充分利用了紫茎泽兰等植物秸秆，制备出更加实用的生物质燃料，但是植物秸秆的收集和处理却是一个相对麻烦过程。

【专利号】CN201110170512.9【名称】一种生物质燃料颗粒及其制备方法【公告号】CN102250665A的申请文献公开了一种生物质燃料及其生产方法，利用重量百分比的生物质燃料原料70-80％、棕榈粕5-20％、药泥醇沉物5-20％，三种原料混合均匀，利用专用压块成套机械设备压缩成方块或圆柱形生物质燃料颗粒。所得的生物质燃料颗粒表面光滑，质地紧密，破碎率低，但是热值可低于4500kcal/kg，燃烧效果相对较差。

对比分析，不难发现以下现象：对于大多现有技术，所得的生物质燃料存在燃烧率和燃烧值低等不足，生产过程还存成型筒及螺旋轴磨损严重的问题。

发明内容

本发明提供一种高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料配方及其制备方法，解决目前生物质颗粒燃料压制过程中螺旋轴磨损严重的问题。

本发明的高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料由木屑、药渣、花生壳组成，其重量比为木屑80-96份、药渣6-12份、花生壳1-4份。比较合适的成分重量比为木屑90份、药渣9份、花生壳1份。所述的药渣最好为山楂子。

一种制备高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料的制备方法，包括以下步骤：

(a)粉碎：将木屑粉碎为0.5-1.8mm的微小颗粒；

(b)烘干：将所得的木屑颗粒经过转筒烘干机水分烘干至8％以下；

(c)混合：将木屑颗粒和药渣、花生壳搅拌均匀，制得混合物料；

(d)挤压：将所得的混合物料进行挤压造粒，挤压长度为2-3cm，直径为0.6-0.8cm，得到高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料；

(e)冷却：将所得的高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料置于冷却室内冷却30分钟。

本发明取得了较好的技术效果：

1、木屑80-100份、药渣6-12份、花生壳1份，大大提高了生物质燃料的热值、燃烧率和热效率，获得更好的压缩比，同时把排烟黑度降到了林格曼1级以下；

2、在燃料中含有1-4份的花生壳，在传送和压制过程起到了良好的润滑作用，减少了成型筒及螺旋轴磨损，延长机械寿命。

具体实施方式

下面结合实施例来说明本发明。

实施例1：高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料包括以下重量份的原料：木屑90份、山楂子9份、花生壳1份。

高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料的制备方法，它包括以下步骤：

(a)粉碎：将木屑粉碎为1.5mm的微小颗粒；

(b)烘干：将(a)步骤所得的木屑颗粒经过转筒烘干机水分烘干至7％；

(c)混合：将(b)步骤所得的木屑颗粒和山楂子、花生壳混合，制得混合物料；

(d)挤压：将(c)步骤所得的混合物料进行挤压造粒，挤压长度3cm，直径0.6cm，得到高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料；

(e)冷却：将所得的高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料置于冷却室内冷却30分钟。

本实施例实施1个月无机械严重损害，成型筒变形不明显，只需更换3个螺旋轴，所得到的高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料含水量为7％，热值为5000kcal/kg，灰份2％，密度1380千克/立方米，硫含量0.03％，氮含量0.4％，燃烧率99％，热效率90％，排尘浓度50毫克/立方米。

实施例2：高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料包括以下重量份的原料：木屑80份、山楂子11份、花生壳2份。

高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料的制备方法，它包括以下步骤：

(a)粉碎：将木屑粉碎为1.8mm的微小颗粒；

(b)烘干：将(a)步骤所得的木屑颗粒经过转筒烘干机水分烘干至6％；

(c)混合：将(b)步骤所得的木屑颗粒和山楂子、花生壳混合，制得混合物料；

(d)挤压：将(c)步骤所得的混合物料进行挤压造粒，挤压长度2cm，直径0.7cm，得到高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料；

(e)冷却：将所得的高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料置于冷却室内冷却30分钟。

本实施例实施1个月无机械严重损害，成型筒变形不明显，只需更换3个螺旋轴，所得到的高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料含水量为7％，热值为4800kcal/kg，灰份3％，密度1390千克/立方米，硫含量0.04％，氮含量0.3％，燃烧率97％，热效率89％，排尘浓度60毫克/立方米。

由此可见本发明大大提高了生物质燃料的热值、燃烧率和热效率，获得更好的压缩比，同时把排烟黑度降到了林格曼1级以下，还减少了成型筒及螺旋轴磨损，延长机械寿命。以下是本发明的木屑颗粒燃料和传统生物质燃料性能的对比情况：

对比结果：本发明的木屑颗粒燃料比传统生物质燃料热值高出至少300kcal/kg，燃烧率高出1％-5％，热效率高出1％-8％，生产过程成型筒及螺旋轴磨损减少60％，压缩比更大。

Claims (4)

1.一种高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料，其特征在于：由木屑、药渣、花生壳组成，其重量比为木屑80-96份、药渣6-12份、花生壳1-4份。

2.根据权利要求1所述的高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料，其特征在于：成分重量比为木屑90份、药渣9份、花生壳1份。

3.根据权利要求1所述的高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料，其特征在于：所述的药渣为山楂子。

4.一种制备权利要求1所述高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)粉碎：将木屑粉碎为0.5-1.8mm的微小颗粒；

(b)烘干：将(a)步骤所得的木屑颗粒经过转筒烘干机水分烘干至8％以下；

(c)混合：将(b)步骤所得的木屑颗粒和药渣、油性润滑物搅拌均匀，制得混合物料；

(d)挤压：将(c)步骤所得的混合物料进行挤压造粒，挤压长度为2-3cm，直径为0.6-0.8cm，得到高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料；

(e)冷却：将所得的高燃烧值的油性生物质木屑颗粒燃料置于冷却室内冷却30分钟。