CN104629848A - 一种生物质颗粒燃料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物质颗粒燃料，包括生物质原料和添加剂，所述添加剂为碳酸钙、碳酸镁或两者的混合物，所述添加剂的重量为所述生物质原料重量的0.1～1.8％。本发明的生物质颗粒燃料能够防止酸性易挥发气体挥发至大气，解决了酸性易挥发气体对环境的污染和生物质颗粒燃料燃烧不充分的问题，提高了生物质颗粒燃料的燃烧效率。

Description

一种生物质颗粒燃料及其制备方法

技术领域

本发明属于生物质燃料领域，尤其涉及一种生物质颗粒燃料及其制备方法。

背景技术

以木屑、竹屑、树枝、秸秆、植物壳等为原料，经过专业机械、特殊工艺，无任何化学添加剂，高压低温压缩成型的颗粒状燃料统称为生物质颗粒燃料。生物质颗粒燃料发热量高，清洁无污染，是替代化石能源的高科技环保产品。生物质颗粒燃料在燃烧时所释放出的CO₂大体上相当于其生长时通过光合作用所吸收的CO₂，所以生物质颗粒的温室气体CO₂为零排放。生物质燃料属于可再生能源。只要有阳光存在，绿色植物的光合作用就不会停止，生物质能源就不会枯竭，温室气体保持动态平衡。没有任何的环境污染问题。生物质颗粒燃料的加工程序如下：原料粉碎–原料筛选–烘干–高温压制成型–冷却–包装。虽然生物质颗粒燃料具有众多优势，但实际的使用中仍然存在着一些问题。目前，已有研究对生物质燃料的燃烧特性进行了改进。

例如，已有研究通过加入添加剂来改变生物质燃料的燃烧特性。公布号为“CN 103965985 A”的中国专利申请公开了一种生物质燃料防结焦添加剂，用于解决秸秆类生物质成型燃料碱金属含量高、在燃烧过程中易结焦等问题，此发明的生物质燃料防结焦添加剂主要由20～30％氧化铝、15～30％碳酸镁和40～65％的氧化钙组成，并按照生物质原料总重量的2～8％添加使用。公布号为“CN 104087361 A”的中国专利申请公开了一种生物质颗粒燃料添加剂的制备和使用方法，该添加剂由氧化钙、碳酸钙、氧化铁和凹凸棒石粘土混合制备而成，以一定的比例添加至生物质原料中；使用该添加剂生产得到生物质颗粒燃料，在燃烧过程中不容易发生结渣，燃烧效率高，极大的促进了生物质燃料的燃烧性能，从而提高生物质锅炉的运行效率，使得生物质燃料成为适合于各种规模的城市和工业锅炉使用的高品位燃料。授权公告号为“CN 10550374 B”的中国专利申请公开了一种生物质固体成型燃料添加剂，它涉及一种生物质燃料添加剂，它解决了目前以秸秆为原料生产的生物质固体成型燃料的灰熔点低，导致生物质固体成型燃料在燃烧过程中容易结渣、易积灰、燃烧不充分，燃料利用率和燃烧效率低，以及燃烧所产生的烟气严重腐蚀燃烧设备的问题；此发明添加剂由Al₂O₃、Fe₂O₃和高龄土混合组成。但以上专利均通过向生物质燃料中加入添加剂提高灰熔点，从而解决生物质燃料燃烧过程中存在着的易发生结焦、结渣的问题，进而提高了燃烧效率。然而，实际的生物质燃料在制备和燃烧过程中还存在着其他问题，而这些问题的提出和解决可能大幅提高生物质燃料的燃烧效率。

发明内容

本发明的目的是解决现有的生物质燃料颗粒在制备和燃烧时，容易产生易挥发性的不完全燃烧的酸性烟气，从而造成了环境污染，降低了生物质燃料颗粒的燃烧效率的问题。

生物质燃料如木材、秸秆、植物壳被广泛用于制备生物质燃料颗粒，这些原料大多数含半纤维素乙酰基，特别是木材富含木质素、纤维素、乙酰基纤维素，木材全部成酸性，pH值在4-6.1之间，主要是因为原料中含有甲酸、醋酸、丙酸、苯酚、树脂酸和其它酸性物质。在储存过程中，半纤维素乙酰基水解而生成乙酸。在加工生物质燃料颗粒时，由于挤压，摩擦等导致升温，酸和水的存在下加速水解生成更多的乙酸，乙酸和甲酸等属于易挥发的有机酸，燃烧时，易挥发产生不完全燃烧的酸性烟气。挥发的酸性烟气不仅污染环境，还会降低燃烧效率。

因此，本发明提供了一种生物质颗粒燃料，包括生物质原料和添加剂，所述添加剂为碳酸钙、碳酸镁或两者的混合物，所述添加剂的重量为所述生物质原料重量的0.1～1.8％。

在上述技术方案中，由于在生物质原料中加入了添加剂，即碳酸钙或碳酸镁或两者的混合物，使得生物质原料中的易挥发性有机酸转变成了相应的有机酸盐(如甲酸与碳酸钙反应生成甲酸钙，乙酸可与碳酸钙反应生成乙酸钙，甲酸与碳酸镁反应生成甲酸镁，乙酸可与碳酸镁反应生成乙酸镁等)，从而将易挥发性有机酸固定下来。因此，当生物质颗粒燃料初始燃烧时，易挥发性有机酸不会挥发出来污染空气，而是以有机酸盐的形式存在，当燃烧至较高的温度时，有机酸盐中的有机物部分，在较高的温度下得以完全燃烧，转变为CO₂排放出去，同时，锅炉内的燃烧温度得以提高，CO、CH₄等可燃性气体燃烧充分，提高了燃烧效率。

在上述技术方案中，添加剂的加入量较少，仅为所述生物质原料重量的0.1～1.8％，因而添加剂的加入对生物质颗粒燃料的燃烧影响很小，最终生成的灰分较少。而且本发明的添加剂选择碳酸钙或碳酸镁或两者的混合物，相对于碳酸钠、碳酸钾等，对锅炉设备无腐蚀性，延长了锅炉的使用寿命。而且，本发明的添加剂相对于氧化铝、碳酸铝，对易挥发性有机酸的固定效果更好，燃烧效率更高。

所述生物质原料可为木屑、竹屑、树枝、秸秆、植物壳等生物质原料，也可为几种生物质原料的任意组合。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述生物质颗粒燃料还包含润滑剂，所述润滑剂的重量为所述生物质原料重量的0.1～5％。

在上述技术方案中，由于在生物质颗粒燃料的制粒过程中，生物质颗粒之间以及生物质颗粒与模具之间存在着摩擦，由于生物质颗粒燃料内部存在着微小的孔隙，因而摩擦会减少颗粒之间传递的径向与轴向力，进而出现掉颗粒、掉粉的问题，容易造成生物质原料的浪费和粉尘污染。为了减少生物质颗粒在制粒过程中的摩擦，本发明的生物质颗粒燃料中添加了润滑剂，润滑剂可有效减少这种摩擦，增加了颗粒的流动性，减少掉颗粒、掉粉的现象的发生，制得的生物质颗粒燃料完整光洁。

在上述技术方案中，所述润滑剂为植物油或润滑油。为了实现废弃物料资源的综合利用，所述润滑剂优选为回收的植物油或回收的润滑油。为了实现生物质颗粒燃料的清洁燃烧，所述润滑剂更优选为植物油，最优选为回收的植物油，如具有广泛来源的地沟回收食用油(动物油，植物油)。

在上述技术方案中，为了实现良好的润滑效果，所述润滑剂为所述生物质原料重量的0.1～5％。作为对上述技术方案的进一步改进，所述润滑剂为所述生物质原料重量的0.3～3.5％，在此重量范围之内的润滑剂的润滑效果更佳。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述生物质原料为杂木锯末、秸秆、植物壳体中的任意一种或几种混合。秸秆可为玉米杆、小麦秸秆、水稻秸秆，植物壳体可为稻壳、麦壳，生物质原料还可为甘蔗渣。更优选地，所述生物质原料为杂木锯末。相对于植物秸秆，杂木锯末中钾、钠含量较少，生物质颗粒燃料燃烧的干净充分，不易引发锅炉设备的积灰、积渣。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述添加剂为碳酸钙粉，碳酸镁粉或二者的混合物，其粒径为小于500纳米。这样的添加剂更容易与生物质原料均匀混合，在保证较少用量的条件下，实现与易挥发性有机酸的充分中和。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述添加剂为碳酸钙粉和碳酸镁粉的混合物，其中，碳酸钙粉的重量百分比浓度为80～90％，碳酸镁粉的重量百分比浓度为10～20％，碳酸钙粉和碳酸镁粉的粒径为小于400纳米。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述添加剂的重量为所述生物质原料重量的0.5～1.6％。在此重量范围之内的添加剂对易挥发性有机酸的固定效果更佳。

本发明还提供了一种生物质颗粒燃料的制备方法，包括以下步骤：

(1)干燥筛分后生物质原料；

(2)将干燥后的生物质原料进行旋风分离；

(3)向经旋风分离后的生物质原料中加入添加剂和润滑剂，混合均匀；

(4)将混合后生物质原料、添加剂和润滑剂在压力为50～200MPa，温度为70～110℃的条件下进行挤压制粒，冷却后即得所述生物质颗粒燃料。

在上述技术方案中，生物质颗粒燃料对生物质原料的含水量有较严格的要求，生物质原料经过筛分后，需进行干燥，干燥时可利用烘干机通过热风或红外线干燥。

生物质原料烘干后，在传送的过程中，会有大量的湿气存在，通过旋风分离可将湿气排走，旋风分离可在旋风分离器中进行。

向经旋风分离后的生物质原料中加入添加剂和润滑剂后，润滑剂可减少生物质颗粒之间以及生物质颗粒与模具之间存在的摩擦，更有利于后续的制粒过程。

在挤压制粒的过程中，压力是一个重要的影响因素，合适的压力不仅可节省能耗，还可确保生物质颗粒燃料的良好成型性。在制粒过程中，压力较小时，颗粒之间的空隙被相邻颗粒相互充填，颗粒间的位置不断更新，当颗粒间所有较大的空隙都被进入的颗粒占据后，随着压力继续增加，颗粒本身发生变形，这时，颗粒在垂直于最大主应力的平面上被延展，当颗粒被延展到相邻两颗粒相互接触的时候，再增加压力，颗粒就会相互结合，分散的颗粒被压缩成型。温度是另一个影响制粒的重要因素，生物质原料的化学成分以纤维素、半纤维素和木质素为主，纤维素和半纤维素收到挤压加工后会发生搭桥，木质素具有软化点，当温度为70～110℃时，其粘合力开始增加，此时在一定的压力下，木质素可以充当粘结剂，把木质素和已搭桥的颗粒粘结在一起，从而保证了生物质颗粒燃料良好的成型性。

挤压制粒操作制得的生物质颗粒燃料温度较高，结构较为松弛，容易破碎，需经冷却后，才能得到成品生物质颗粒燃料。

在上述技术方案中，所述添加剂为碳酸钙或碳酸镁或两者的混合物，所述润滑剂优选为植物油或回收润滑油，更优选为植物油，最优选为回收的植物油。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

1、本发明的生物质颗粒燃料可实现清洁燃烧，基本不会产生对人体和环境有害的物质；

2、本发明的生物质颗粒燃料通过加入添加剂，可将生物质原料中的易挥发性有机酸(如甲酸、醋酸，丙酸等)转变成了相应的有机酸盐固定下来，从而防止了在压制生物质颗粒是或起始燃烧阶段酸性易挥发气体挥发至大气，避免了酸性气体的环境污染和燃烧不充分；

3、本发明的生物质颗粒燃料提高了燃烧效率，当燃烧达到较高的温度时，易挥发性有机酸转化而成的有机酸盐会分解，其中的有机物部分在较高的温度下得以完全燃烧，转变为CO₂排放出去，而且排放的烟气中的CO、CH₄的浓度明显降低，燃烧效率大幅提高。试验证明，0.1-1.8％的添加剂用量可将燃烧烟气温度从150℃显著提高到172℃，燃烧热量也增加10-12％，同时，一氧化碳的排放量显著减少45-60％，甲烷气减少40-43％，氧化氮减少25-40％。

4、本发明的生物质颗粒燃料基本无含硫气体排出(排放量很低)，本发明的添加剂可与生物质原料中的硫分反应生成硫酸钙或硫酸镁，从而起到固硫的作用，避免了含硫气体的排放对大气的污染。试验证明，0.1-1.8％的添加剂用量使得含硫氧化物的含量减少了55-65％。

具体实施方式

比较实施例

生物质颗粒燃料及其制备

一种生物质颗粒燃料，由100公斤杂木锯末制备而成，制备方法如下：

(1)干燥筛分后100公斤杂木锯末；

(2)将干燥后的杂木锯末进行旋风分离；

(3)将杂木锯末输送至生物质颗粒机，在压力为50～200MPa，温度为70～110℃的条件下将其滚压成直径为3-5mm，长度4-6cm，含水率12％的生物质颗粒燃料。

对燃烧后的燃料灰分进行检测，测得的灰分为1.4％，燃烧烟气温度为164℃，燃烧热值为4100千卡/公斤(或大卡)，HPLC检测一氧化碳的排放量为2180ppm，甲烷气的排放量为70ppm，氧化氮的排放量为480ppm，含硫氧化物的排放量为6.9ppm。

实施例1

生物质颗粒燃料

一种生物质颗粒燃料，由100公斤杂木锯末和0.1公斤添加剂混合制备而成，其中添加剂为粒径为140nm的碳酸钙粉，添加剂的重量为生物质原料重量的0.1％。

生物质颗粒燃料的制备

(1)干燥筛分后100公斤杂木锯末；

(2)将干燥后的杂木锯末进行旋风分离；

(3)向经旋风分离后的杂木锯末中加入0.1公斤的碳酸钙粉，混合均匀；

(4)将混合后杂木锯末和碳酸钙粉输送至生物质颗粒机，在压力为50～200MPa，温度为70～110℃的条件下将其滚压成直径为3-5mm，长度4-6cm，含水率为12.3％的生物质颗粒燃料。

对燃烧后的燃料灰分进行检测，测得的灰分为1.4％，燃烧烟气温度为169℃，燃烧热值为4160千卡/公斤，HPLC检测一氧化碳的排放量为1900ppm，甲烷气的排放量为60ppm，氧化氮的排放量为430ppm，含硫氧化物的排放量为6.0ppm。

实施例2

生物质颗粒燃料

一种生物质颗粒燃料，由100公斤杂木锯末和玉米杆的混合物以及1.8公斤添加剂混合制备而成，其中添加剂为粒径为180nm的碳酸钙粉，添加剂的重量为生物质原料重量的1.8％。

生物质颗粒燃料的制备

(1)干燥筛分后100公斤杂木锯末；

(2)将干燥后的杂木锯末进行旋风分离；

(3)向经旋风分离后的杂木锯末中加入1.8公斤的碳酸钙粉，混合均匀；

(4)将混合后杂木锯末和碳酸钙粉输送至生物质颗粒机，在压力为50～200MPa，温度为70～110℃的条件下将其滚压成直径为3-5mm，长度4-6cm的生物质颗粒燃料，含水率为12.2％。

对燃烧后的燃料灰分进行检测，测得的灰分为2.3％，燃烧烟气温度为186℃，燃烧热值为4300，HPLC检测一氧化碳的排放量为940ppm，甲烷气的排放量为36ppm，氧化氮的排放量为256ppm，含硫氧化物的排放量为4.6ppm。

实施例3

生物质颗粒燃料

一种生物质颗粒燃料，由100公斤杂木锯末和1.6公斤添加剂混合制备而成，添加剂为碳酸钙和碳酸镁的混合物，其中，碳酸钙的重量百分比浓度为90％，碳酸镁的重量百分比浓度为10％，碳酸钙和碳酸镁的粒径为180纳米和400纳米。添加剂的重量为生物质原料重量的1.6％。

生物质颗粒燃料的制备

(1)干燥筛分后100公斤杂木锯末；

(2)将干燥后的杂木锯末进行旋风分离；

(3)向经旋风分离后的杂木锯末中加入1.6公斤的碳酸钙和碳酸镁的混合物，混合均匀；

(4)将混合后杂木锯末、碳酸钙和碳酸镁输送至生物质颗粒机，在压力为50～200MPa，温度为70～110℃的条件下将其滚压成直径为3-5mm，长度4-6cm的生物质颗粒燃料，含水率为12.1％。

对燃烧后的燃料灰分进行检测，测得的灰分为2.1％，燃烧烟气温度为190℃，燃烧热值为4460千卡/公斤，HPLC检测一氧化碳的排放量为860ppm，甲烷气的排放量为30ppm，氧化氮的排放量为230ppm，含硫氧化物的排放量为4.3ppm。

实施例4

生物质颗粒燃料

一种生物质颗粒燃料，由100公斤杂木锯末和0.5公斤添加剂混合制备而成，添加剂为粒径为100nm的碳酸钙。添加剂的重量为生物质原料重量的0.5％。

生物质颗粒燃料的制备

(1)干燥筛分后100公斤杂木锯末；

(2)将干燥后的杂木锯末进行旋风分离；

(3)向经旋风分离后的杂木锯末中加入0.5公斤的碳酸钙，混合均匀；

(4)将混合后杂木锯末和碳酸钙输送至生物质颗粒机，在压力为50～200MPa，温度为70～110℃的条件下将其滚压成直径为3-5mm，长度4-6cm含水率为12.3％的生物质颗粒燃料。

对燃烧后的燃料灰分进行检测，测得的灰分为1.7％，燃烧烟气温度为181℃，燃烧热值为4230千卡/公斤，HPLC检测一氧化碳的排放量为860ppm，甲烷气的排放量为49ppm，氧化氮的排放量为380ppm，含硫氧化物的排放量为5.6ppm。

实施例5

生物质颗粒燃料

一种生物质颗粒燃料，由100公斤杂木锯末和1.0公斤添加剂混合制备而成，添加剂为碳酸钙和碳酸镁的混合物，其中，碳酸钙的重量百分比浓度为80％，碳酸镁的重量百分比浓度为20％。添加剂的重量为生物质原料重量的1.0％。

生物质颗粒燃料的制备

(1)干燥筛分后100公斤杂木锯末；

(2)将干燥后的杂木锯末进行旋风分离；

(3)向经旋风分离后的杂木锯末中加入1.0公斤的碳酸钙和碳酸镁的混合物，混合均匀；

(4)将混合后杂木锯末、碳酸钙和碳酸镁输送至生物质颗粒机，在压力为50～200MPa，温度为70～110℃的条件下将其滚压成直径为3-5mm，长度4-6cm，含水率为12.1％的生物质颗粒燃料。

对燃烧后的燃料灰分进行检测，测得的灰分为1.9％，燃烧烟气温度为187℃，燃烧热值为4330千卡/公斤，HPLC检测一氧化碳的排放量为960ppm，甲烷气的排放量为32ppm，氧化氮的排放量为270ppm，含硫氧化物的排放量为4.8ppm。

实施例6

生物质颗粒燃料

一种生物质颗粒燃料，由100公斤杂木锯末、0.1公斤添加剂和1公斤的回收植物油混合制备而成，其中添加剂为粒径为140nm的碳酸钙粉，添加剂的重量为生物质原料重量的0.1％，回收植物油的重量为生物质原料重量的1％。

生物质颗粒燃料的制备

(1)干燥筛分后100公斤杂木锯末；

(2)将干燥后的杂木锯末进行旋风分离；

(3)向经旋风分离后的杂木锯末中加入0.1公斤的碳酸钙粉和1公斤的回收植物油，混合均匀；

(4)将混合后杂木锯末、碳酸钙粉和回收植物油输送至生物质颗粒机，在压力为50～200MPa，温度为70～110℃的条件下将其滚压成直径为3-5mm，长度4-6cm的生物质颗粒燃料。

对燃烧后的燃料灰分进行检测，测得的灰分为1.4％，燃烧烟气温度为177℃，燃烧热值为4280千卡/公斤，HPLC检测一氧化碳的排放量为1700ppm，甲烷气的排放量为56ppm，氧化氮的排放量为410ppm，含硫氧化物的排放量为5.6ppm。

实施例7

一种生物质颗粒燃料，由100公斤杂木锯末、1.8公斤添加剂和4公斤的回收植物油混合制备而成，其中添加剂为粒径为120nm的碳钙粉，添加剂的重量为生物质原料重量的1.8％，回收植物油的重量为生物质原料重量的4％。

生物质颗粒燃料的制备

(1)干燥筛分后100公斤杂木锯末；

(2)将干燥后的杂木锯末进行旋风分离；

(3)向经旋风分离后的杂木锯末中加入1.8公斤的碳酸钙粉和4公斤的回收植物油，混合均匀；

(4)将混合后杂木锯末、碳酸镁粉和回收植物油输送至生物质颗粒机，在压力为50～200MPa，温度为70～110℃的条件下将其滚压成直径为3-5mm，长度4-6cm的生物质颗粒燃料。

对燃烧后的燃料灰分进行检测，测得的灰分为2.2％，燃烧烟气温度为193℃，燃烧热值为4630千卡/公斤，HPLC检测一氧化碳的排放量为910ppm，甲烷气的排放量为32ppm，氧化氮的排放量为260ppm，含硫氧化物的排放量为4.5ppm。

实施例8

生物质颗粒燃料

一种生物质颗粒燃料，由100公斤杂木锯末、1.6公斤添加剂和2公斤回收植物油混合制备而成，添加剂为碳酸钙和碳酸镁的混合物，其中，碳酸钙的重量百分比浓度为80％，碳酸镁的重量百分比浓度为20％。添加剂的重量为生物质原料重量的1.6％，回收植物油的重量为生物质原料重量的2％。

生物质颗粒燃料的制备

(1)干燥筛分后100公斤杂木锯末；

(2)将干燥后的杂木锯末进行旋风分离；

(3)向经旋风分离后的杂木锯末中加入1.6公斤的碳酸钙和碳酸镁的混合物和2公斤的回收植物油，混合均匀；

(4)将混合后杂木锯末、碳酸钙、碳酸镁和回收植物油输送至生物质颗粒机，在压力为50～200MPa，温度为70～110℃的条件下将其滚压成直径为3-5mm，长度4-6cm的生物质颗粒燃料。

对燃烧后的燃料灰分进行检测，测得的灰分为2.1％，燃烧烟气温度为191℃，燃烧热值为4480千卡/公斤，HPLC检测一氧化碳的排放量为830ppm，甲烷气的排放量为26ppm，氧化氮的排放量为210ppm，含硫氧化物的排放量为4.0ppm。

实施例9

生物质颗粒燃料

一种生物质颗粒燃料，由100公斤杂木锯末、0.5公斤添加剂和3公斤回收植物油混合制备而成，添加剂为粒径为100nm的碳酸钙。添加剂的重量为生物质原料重量的0.5％，回收植物油的重量为生物质原料重量的3％。

生物质颗粒燃料的制备

(1)干燥筛分后100公斤杂木锯末；

(2)将干燥后的杂木锯末进行旋风分离；

(3)向经旋风分离后的杂木锯末中加入0.5公斤的碳酸钙和3公斤的回收植物油，混合均匀；

(4)将混合后杂木锯末、碳酸钙、碳酸镁和回收植物油输送至生物质颗粒机，在压力为50～200MPa，温度为70～110℃的条件下将其滚压成直径为3-5mm，长度4-6cm的生物质颗粒燃料。

对燃烧后的燃料灰分进行检测，测得的灰分为1.7％，燃烧烟气温度为190℃，燃烧热值为4560千卡/公斤，HPLC检测一氧化碳的排放量为1230ppm，甲烷气的排放量为46ppm，氧化氮的排放量为330ppm，含硫氧化物的排放量为5.4ppm。

实施例10

生物质颗粒燃料

一种生物质颗粒燃料，由100公斤杂木锯末、1.0公斤添加剂和5公斤回收植物油混合制备而成，添加剂为碳酸钙和碳酸镁的混合物，其中，碳酸钙的重量百分比浓度为90％，碳酸镁的重量百分比浓度为10％。添加剂的重量为生物质原料重量的1.0％，回收植物油的重量为生物质原料重量的5％。

生物质颗粒燃料的制备

(1)干燥筛分后100公斤杂木锯末；

(2)将干燥后的杂木锯末进行旋风分离；

(3)向经旋风分离后的杂木锯末中加入1.0公斤的碳酸钙和碳酸镁的混合物以及5公斤的回收植物油，混合均匀；

(4)将混合后杂木锯末、碳酸钙、碳酸镁和回收植物油输送至生物质颗粒机，在压力为50～200MPa，温度为70～110℃的条件下将其滚压成直径为3-5mm，长度4-6cm的生物质颗粒燃料。

对燃烧后的燃料灰分进行检测，测得的灰分为1.9％，燃烧烟气温度为196℃，燃烧热值为4760千卡/公斤，HPLC检测一氧化碳的排放量为940ppm，甲烷气的排放量为30ppm，氧化氮的排放量为260ppm，含硫氧化物的排放量为4.6ppm。

Claims (10)

1.一种生物质颗粒燃料，其特征在于：包括生物质原料和添加剂，所述添加剂为碳酸钙、碳酸镁或两者的混合物，所述添加剂的重量为所述生物质原料重量的0.1～1.8％。

2.如权利要求1所述的生物质颗粒燃料，其特征在于：所述生物质颗粒燃料还包含润滑剂，所述润滑剂的重量为所述生物质原料重量的0.1～5％。

3.如权利要求2所述的生物质颗粒燃料，其特征在于：所述润滑剂为植物油。

4.如权利要求2所述的生物质颗粒燃料，其特征在于：所述润滑剂为回收的植物油。

5.如权利要求2所述的生物质颗粒燃料，其特征在于：所述润滑剂为所述生物质原料重量的0.3～3.5％。

6.如权利要求1所述的生物质颗粒燃料，其特征在于：所述生物质原料为杂木锯末、秸秆、植物壳体中的任意一种或几种混合。

7.如权利要求1所述的生物质颗粒燃料，其特征在于：所述添加剂为碳酸钙粉，碳酸镁粉或二者的混合物，其粒径为小于500纳米。

8.如权利要求1所述的生物质颗粒燃料，其特征在于：所述添加剂为碳酸钙粉和碳酸镁粉的混合物，其中，碳酸钙的重量百分比浓度为80～90％，碳酸镁的重量百分比浓度为10～20％，碳酸钙和碳酸镁的粒径为小于400纳米。

9.如权利要求1所述的生物质颗粒燃料，其特征在于：所述添加剂的重量为所述生物质原料重量的0.5～1.6％。

10.一种生物质颗粒燃料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)干燥筛分后生物质原料；

(2)将干燥后的生物质原料进行旋风分离；

(3)向经旋风分离后的生物质原料中加入添加剂和润滑剂，混合均匀；

(4)将混合后生物质原料、添加剂和润滑剂在压力为50～200MPa，温度为70～110℃的条件下进行挤压制粒，冷却后即得所述生物质颗粒燃料。