CN104059710B - 一种高燃烧值生物质固体颗粒燃料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高燃烧值生物质固体颗粒燃料，其由以下重量份的原料制成：25~30份松木屑，30~40份杉木屑、5~10份甘蔗渣、15~20份农作物秸秆、1~5份促燃烧剂。本发明的固体颗粒燃料原料配伍合理，通过各组分之间的相互协同配合，燃料的成型性、耐久性与燃烧持久性好，燃烧热值与燃烧率高；通过对原料粒度的严格控制，使各原料的粒度形成梯度以保证燃料的成型性、耐久性、燃烧持久性、燃烧热值以及燃烧率；含有由碳酸氢铵与过氧化钙组成的促燃烧剂，可促进燃料的燃烧，大大提高燃烧率。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物质燃料，尤其是涉及一种高燃烧值生物质固体颗粒燃料。
背景技术
生物质固体颗粒燃料是指利用农作物秸秆等农业生产剩余物，通过专门设备压缩成特定形状来增加其密度的固体燃料。使用时CO2净排放量近似为零，NOX，SO2的排放量较低，有利于减少广大农村地区秸秆焚烧的现象，改善大气环境。
目前生物质固体燃料主要是通过将锯末、刨花、木粉和农作物的秸秆、稻壳等农林业废弃物经机械加压、加热后压缩成一定形状、强度和密度后得到。目前的生物质固体颗粒燃料存在以下问题：耐久性差，燃烧热值与燃烧率低。
例如，申请公布号CN1021115678A，申请公布日2011.07.06的中国专利公开了一种新型生物质致密成型颗粒燃料，该燃料是由下述成分按重量比配比制成:秸秆50%、稻壳30%、玉米芯20%。其不足之处在于：该燃料的原料均为农作物，燃烧热值低，燃烧持久性差，且原料中的木质素含量低，不易成型，另外，该颗粒燃料在燃烧时，氧气不易进入燃料中心内部，造成燃料燃烧不充分，燃烧率低。
发明内容
本发明是为了解决现有技术的生物质固体颗粒燃料所存在的上述问题，提供了一种组分配伍合理，成型性、耐久性与燃烧持久性好，燃烧热值与燃烧率高的高燃烧值生物质固体颗粒燃料。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高燃烧值生物质固体颗粒燃料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：25~30份松木屑，30~40份杉木屑、5~10份甘蔗渣、15~20份农作物秸秆、1~5份促燃烧剂。本发明通过对原料进行了严格筛选，其中，松木屑具有较高的燃烧值，其中还含有松脂，而松脂具有助燃作用，易点火，有利于燃料的充分燃烧，提高燃烧率，但是松木屑含量过高，会降低燃料的燃烧持久性；杉木屑则可以提高燃料的燃烧持久性，同时还能提高进一步燃料的燃烧值；农作物秸秆既可以降低成本，又能改善燃料在加工过程中的成型性；甘蔗渣可增加燃料致密成型时的强度，使燃料不易松散，可提高耐久性，同时甘蔗渣还能避免燃料中较小的原料组分在成型时脱落；促燃烧剂能使燃料充分燃烧，提高燃烧率。本发明的固体颗粒燃料原料配伍合理，通过各组分之间的相互协同配合，燃料的成型性、耐久性与燃烧持久性好，燃烧热值与燃烧率高。
作为优选，所述松木屑的粒度为1~2mm，杉木屑的粒度为0.3~0.5mm，甘蔗渣的粒度为3~5mm，农作物秸秆的粒度为1~2mm。杉木屑由于较难充分燃烧，因此粒度最小以便于充分燃烧，另外，粒度最小的杉木屑还可以增大燃料的密度，提高燃烧热值；而松木屑中由于含有松脂，易充分燃烧，因此粒度可较杉木屑较大；而甘蔗渣主要用于增加燃料致密成型时的强度以及避免燃料中较小的原料组分（本发明中主要是杉木屑）在成型时脱落，必须保证其具有较长的纤维长度，因此要求甘蔗渣具有较大的粒度；农作物秸秆易燃烧，燃烧的持久性差，为保证燃料的持久性，也必须要求农作物秸秆具有较大的粒度，本发明通过对原料粒度的严格控制，使各原料的粒度形成梯度以保证燃料的成型性、耐久性、燃烧持久性、燃烧热值以及燃烧率。
作为优选，所述农作物秸秆为玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆中的一种或多种。玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆的来源广，易取得，成本低。
作为优选，所述促燃烧剂为碳酸氢铵与过氧化钙的混合物，其中，过氧化钙与碳酸氢铵的质量比为1:1~1.5。本发明中促燃烧剂由碳酸氢铵与过氧化钙组成，其中，碳酸氢铵分解产生CO2、NH3和H2O，CO2与NH3的逸出能使固体颗粒燃料内部产生微小的通道，能在避免染料的碎裂，保证燃烧时间的前提下，以便于氧气从通道中进入固体颗粒燃料的内部，促进固体颗粒燃料的充分燃烧，而产生的H2O则能与过氧化钙反应生成O2和Ca（OH）2，反应产生的O2可进一步促进固体颗粒燃料的燃烧，产生的Ca（OH）2可以与燃烧产生的CO2反应生成CaCO3和H2O，CaCO3可提高燃料的抗结渣效果，而生成的H2O则也能与过氧化钙反应。本发明的促燃烧剂可促进燃料的燃烧，大大提高燃烧率。
因此，本发明具有如下有益效果：
（1）本发明的固体颗粒燃料原料配伍合理，通过各组分之间的相互协同配合，燃料的成型性、耐久性与燃烧持久性好，燃烧热值与燃烧率高；
（2）通过对原料粒度的严格控制，使各原料的粒度形成梯度以保证燃料的成型性、耐久性、燃烧持久性、燃烧热值以及燃烧率；
（3）含有由碳酸氢铵与过氧化钙组成的促燃烧剂，可促进燃料的燃烧，大大提高燃烧率。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步的描述。
本发明的固体颗粒燃料生产工艺为：原料回收→粉碎→调质→压制成型→输出冷却干燥。
实施例1
一种高燃烧值生物质固体颗粒燃料，由松木屑、杉木屑、甘蔗渣、农作物秸秆及促燃烧剂制成，各原料的具体配比如表1所示，其中，松木屑的粒度为1mm，杉木屑的粒度为0.3mm，甘蔗渣的粒度为5mm，农作物秸秆的粒度为2mm，农作物秸秆为玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆中的一种或多种。促燃烧剂由过氧化钙与碳酸氢铵按质量比1:1混合而成。
实施例2
一种高燃烧值生物质固体颗粒燃料，由松木屑、杉木屑、甘蔗渣、农作物秸秆及促燃烧剂制成，各原料的具体配比如表1所示，其中，松木屑的粒度为1.5mm，杉木屑的粒度为0.4mm，甘蔗渣的粒度为4mm，农作物秸秆的粒度为1.5mm，农作物秸秆为玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆中的一种或多种，促燃烧剂由过氧化钙与碳酸氢铵按质量比1:1.2混合而成。
实施例3
一种高燃烧值生物质固体颗粒燃料，由松木屑、杉木屑、甘蔗渣、农作物秸秆及促燃烧剂制成，各原料的具体配比如表1所示，其中，松木屑的粒度为2mm，杉木屑的粒度为0.5mm，甘蔗渣的粒度为3mm，农作物秸秆的粒度为1mm，农作物秸秆为玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆中的一种或多种，促燃烧剂由过氧化钙与碳酸氢铵按质量比1:1.5混合而成。
表1各实施例高燃烧值生物质固体颗粒燃料原料的具体配比
| 原料 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 松木屑（Kg） | 25 | 27 | 30 |
| 杉木屑（Kg） | 40 | 30 | 35 |
| 甘蔗渣（Kg） | 7 | 10 | 5 |
| 农作物秸秆（Kg） | 15 | 20 | 17 |
| 促燃烧剂（Kg） | 5 | 1 | 3 |
本发明的高燃烧值生物质固体颗粒燃料的指标如下：
| 项目 | 标准 |
| 直径 | 6~12 mm |
| 长度 | 15~50 mm |
| 热值 | 4200~4850 Kcal/Kg |
| 密度 | 1.05~1.25t/m3 |
| 灰分 | ≤6% |
| 排烟黑度 | ≤1级 |
| 废气排放标准 | GB13271-2001 |
| 挥发分 | ≥82.4% |
| 燃烧率 | ≥95% |
| 含水量 | 8~12% |
| 含硫量 | ≤0.11% |
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (3)
1.一种高燃烧值生物质固体颗粒燃料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：25~30份松木屑，30~40份杉木屑、5~10份甘蔗渣、15~20份农作物秸秆、1~5份促燃烧剂，所述松木屑的粒度为1~2mm，杉木屑的粒度为0.3~0.5mm，甘蔗渣的粒度为3~5mm，农作物秸秆的粒度为1~2mm。
2.根据权利要求1所述的一种高燃烧值生物质固体颗粒燃料，其特征在于，所述农作物秸秆为玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种高燃烧值生物质固体颗粒燃料，其特征在于，所述促燃烧剂为碳酸氢铵与过氧化钙的混合物，其中，过氧化钙与碳酸氢铵的质量比为1:1~1.5。
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Denomination of invention: High-combustion-value biomass solid granular fuel Effective date of registration: 20200319 Granted publication date: 20160413 Pledgee: Zhejiang Jiangshan rural commercial bank Limited by Share Ltd Pledgor: JIANGSHAN HUALUNG ENERGY DEVELOPMENT Ltd. Registration number: Y2020330000104 |
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Date of cancellation: 20210317 Granted publication date: 20160413 Pledgee: Zhejiang Jiangshan rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: JIANGSHAN HUALUNG ENERGY DEVELOPMENT Ltd. Registration number: Y2020330000104 |
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Denomination of invention: A kind of biomass solid particle fuel with high combustion value Effective date of registration: 20210319 Granted publication date: 20160413 Pledgee: Zhejiang Jiangshan rural commercial bank Limited by Share Ltd. Pledgor: JIANGSHAN HUALUNG ENERGY DEVELOPMENT Ltd. Registration number: Y2021330000204 |
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