CN105505507A

CN105505507A - 一种山核桃蒲生物质颗粒燃料及其生产方法

Info

Publication number: CN105505507A
Application number: CN201511005538.2A
Authority: CN
Inventors: 孙良华; 朱忠良; 黄金泉
Original assignee: HUANGSHAN JINFU BIOLOGICAL ENERGY Co Ltd
Current assignee: HUANGSHAN JINFU BIOLOGICAL ENERGY Co Ltd
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2016-04-20

Abstract

本发明公开了一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，由以下重量百分比的组分组成：干香蒲5-10%、干马唐2-9%、乌桕籽渣3-9%、茶渣5-12%、木屑12-25%、方解石0.3-1.22%、余量为山核桃蒲；本发明还公开了上述燃料的生产方法。本发明通过将山核桃蒲制备成生物质能燃料，每一万吨山核桃蒲生物质固体成型燃料可替代标准煤1～1.5万吨，不仅治理了山核桃蒲对环境的污染、从源头上保护了生态环境，而且实现了变废为宝，延伸了山核桃产业链，增加了当地农民的收入。

Description

一种山核桃蒲生物质颗粒燃料及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种山核桃蒲生物质颗粒燃料及其生产方法。

背景技术

全球对能源的需求持续增长而常规石油(如石油、天然气和液化天然气)的储量正在减少。石油储量减少导致的石油生产高峰加大了全球能源危机的可能性，特别是在能量需求如预期持续增长的条件下。因此，人们对于开发过去非常规的燃料资源(如重油、油砂、油页岩)和其他的非化石来源的能源(如木质纤维素材料)投入了越来越多的关注。在“可选”的能源生产领域中有显著大量的研究已经集中于由木质纤维素物质产生生物燃料。这种技术提升了转向充足且可再生的能源生产原料作为储量逐渐耗尽的烃类原材料的替代品的前景。在低能量密度的化石燃料(褐煤、泥炭和油页岩)资源比较充足的情况下，将这些燃料富集成高能量燃料产品也呈现出具有吸引力的选择。

生物质燃料发热量大，发热量在3900~4800千卡/kg左右，经炭化后的发热量高达7000—8000千卡/kg。生物质燃料清洁卫生，投料方便，减少工人的劳动强度，极大地改善了劳动环境，企业将减少用于劳动力方面的成本。生物质燃料燃烧后灰碴极少，极大地减少堆放煤碴的场地，降低出碴费用。生物质燃料燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥，可回收创利的可再生的能源。尽管具有可观的潜力，大多数由木质纤维素物质和其他非常规材料生产燃料的技术都不划算，和/或者不能提供出可用于商业化的有足够质量的燃料产品。例如，目前由木质纤维素物质生产生物燃料的方法通常需要通过一系列复杂而又耗时的步骤来将底物分离成各种不同的组分，并且在多种情况下需要使用昂贵的水解酶和发酵微生物。除了这些缺点之外，目前可用的方法无法对绝大部分的底物材料进行利用，其没有被转化为燃料而浪费掉。此外，目前的方法生产的燃料中氧含量显著高于常规燃料，因而它们的能量密度较低并且它们的弱稳定性使得难以加工(如储存、与常规燃料的混合、品位升级等)。

由于植物在生长的过程中吸收Ca、Mg、K、Na、Si、S、P等元素，在收获之后，这些元素残留在植物体内，另外在生物质的收割、加工和运输的过程中会不可避免的掺入部分砂石、土壤等，从而增加了生物质燃料的灰分含量。生物质灰中所含有的大量的无机矿物质元素会对生物质燃烧过程造成严重影响，在燃烧的过程中，生成低熔点的共晶体，当炉膛内的温度高于其熔融温度(约1000℃)后，就会熔融，粘附在水冷壁等处，阻碍水冷壁等受热装置吸收燃料燃烧产生的热量，热量及可燃飞灰随着烟气排出，造成热量的损失。生物质锅炉结渣阻碍热量交换是导致生物质锅炉效率降低的主要原因。

发明内容

为克服上述不足，本发明目的是提供一种可降低生物质燃料过程中锅炉结渣量的一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，且该颗粒燃料发热量更高。

本发明的方案如下：一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，由以下重量百分比的组分组成：干香蒲5-10%、干马唐2-9%、乌桕籽渣3-9%、茶渣5-12%、木屑12-25%、方解石0.3-1.22%、余量为山核桃蒲。

一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，由以下重量百分比的组分组成：干香蒲6.8%、干马唐4.7%、乌桕籽渣5.5%、茶渣10%、木屑粉22%、0.86%方解石、余量为山核桃蒲。

进一步，所述的乌桕籽渣中含有粗蛋白25.85％，粗脂肪6.22％，水7.62%、灰分6.78%、粗纤维12.90%、油5.1%。

进一步，所述的茶渣中茶多酚含量为8.52％、粗纤维含量16.48％、粗蛋白含量29.04％、水分含量7.99％、总灰分3.45％、粗脂肪含量为4.31％。

进一步，所述的干香蒲含水率≦5％；干马唐含水率≦6％；木屑含水率≦8％，木质素含量为30～35％。进一步，所述的木屑为松树、桉树、皂荚树和茶籽树木屑中的一种或多种。

一种山核桃蒲生物质颗粒燃料的生产方法，步骤如下：

a、将干香蒲、干马唐、乌桕籽渣、茶渣、木屑、山核桃蒲粉碎成3-5mm粉末；

b、将方解石粉碎，并用100-200目的筛子进行筛分；

c、将步骤a中所得粉碎物进行混合，送入回转烘干机烘干，烘干时间5-10min,烘干后物料含水量为11-14%；

d、烘干后的物料经过回转筛送入回风机进行翻转通风降温，降温至42～

45℃，同时经过永磁筒吸附混合物料中的金属微粒；

e、将降温后的物料送入中央集尘配料斗与步骤b中的方解石粉末混合；

f、除尘混合后送入制粒机进行制粒，制粒过程中经喷水喷油比调节，使得制粒机

总控温度为110.5℃；制粒机成型环模内部压强在17.5Mpa；物料压缩比调节，压缩比为1:3.5，再经过制粒机压辊和挤压环模使物料成型制成颗粒成品。

山核桃蒲生物质颗粒燃料，其密度为1310～1400g/m³、含水量质量百分比为2.8～3.2%、热值为4800-5100大卡。

本发明由干香蒲、干马唐、乌桕籽渣、茶渣、木屑、方解石、山核桃蒲成份构成；干香蒲、干马唐为田间野草，获得便利，且主要由粗纤维构成，燃烧效率高；乌桕籽渣、茶渣及山核桃蒲中均含有粗纤维、粗蛋白、粗脂肪，上述成份均有利于燃烧，且乌桕籽渣含有不少的油脂成份，这些油脂与山核桃蒲中的油脂成份可做为粘结剂，使颗粒成型容易，结构更加紧密；松树、桉树、皂荚树和茶籽树的相对其它普通树种，木屑中有一定油量存在，可帮助燃烧；添加微量方解石，在燃烧过程中，方解石中碳酸钙可生产氧化钙，与Mg、K、Na、Si、S、P等元素反应生成新的化合物，可以提高积灰软化温度，从而起到降低结渣的效果。方解石中其它元素也会与Mg、K等元素反应，辅助降低结渣的效果。同时，方解石中的铁元素会生成氧化铁，起到助然剂的作用，进一步，提高燃料的放热量。

本发明还有以下优点：

1、主要原料山核桃蒲生产周期短，资源丰富，可保证生物质能的产量和质量，降低生产成本。

2、本发明通过将山核桃蒲制备成生物质能燃料，每一万吨山核桃蒲生物质固体成

型燃料可替代标准煤1～1.5万吨，不仅治理了山核桃蒲对环境的污染、从源头上保护了生态环境，而且实现了变废为宝，延伸了山核桃产业链，增加了当地农民的收入。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：干香蒲6.8%、干马唐4.7%、乌桕籽渣5.5%、茶渣10%、木屑粉22%、方解石0.86%、余量为山核桃蒲。

实施例2

一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，由以下重量百分比的组分组成：干香蒲7.2%、干马唐3.5%、乌桕籽渣6.3%、茶渣8.2%、木屑20%、方解石0.6%、余量为山核桃蒲。

实施例3

一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，由以下重量百分比的组分组成：干香蒲8.9%、干马唐7.6%、乌桕籽渣4.2%、茶渣10.5%、木屑16%、余量为山核桃蒲。

对比例1

一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：干香蒲6.8%、干马唐4.7%、乌桕籽渣5.5%、茶渣10%、木屑粉22%、余量为山核桃蒲。

对比例2

一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，由以下重量百分比的组分组成：干香蒲7.2%、干马唐3.5%、乌桕籽渣6.3%、茶渣8.2%、木屑20%、余量为山核桃蒲。

对比例3

对上述实施例1-3、对比例1-3所得的生物质颗粒燃料进行检验，测试结果如下表所示。

	成型密度（g/m³）	含水率	热值	锅炉清洁周期（次/年）
					实施例1	1400	2.8	5120	1
实施例2	1310	3.2	4840	1
					实施例3	1390	3	4920	1
对比例1	1310	4.5	4500	2
					对比例2	1290	4.9	4360	2
对比例3	1283	5.2	4300	2
					市售生物质颗粒燃料	1020	6.3	3600	3

通过对上表的数据进行分析，可得出：使用本发明生产所得的生物质颗粒燃料在成型密度、含水率、热值参数上均优于不使用方解石配方生产所得的生物质颗粒燃料及普通的市售生物质颗粒燃料。同时，使用本发明生产所得的生物质颗粒燃料后，由于可降低结渣的产生，使得锅炉清洁周期得以减少，降低时间、人工成本。

进行尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：干香蒲5-10%、干马唐2-9%、乌桕籽渣3-9%、茶渣5-12%、木屑12-25%、方解石0.3-1.22%、余量为山核桃蒲。

2.根据权利要求1所述的一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：干香蒲6.8%、干马唐4.7%、乌桕籽渣5.5%、茶渣10%、木屑粉22%、0.86%方解石、余量为山核桃蒲。

3.根据权利要求1所述的一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，其特征在于，所述的乌桕籽渣中含有粗蛋白25.85％，粗脂肪6.22％，水7.62%、灰分6.78%、粗纤维12.90%、油5.1%。

4.根据权利要求1所述的一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，其特征在于，所述的茶渣中茶多酚含量为8.52％、粗纤维含量16.48％、粗蛋白含量29.04％、水分含量7.99％、总灰分3.45％、粗脂肪含量为4.31％。

5.根据权利要求1所述的一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，其特征在于，所述的干香蒲含水率≦5％；干马唐含水率≦6％；木屑含水率≦8％，木质素含量为30～35％。

6.根据权利要求1所述的一种山核桃蒲生物质颗粒燃料，其特征在于，所述的木屑为松树、桉树、皂荚树和茶籽树木屑中的一种或多种。

7.一种山核桃蒲生物质颗粒燃料的生产方法，其特征在于，步骤如下：

b、将方解石粉碎，并用100-200目的筛子进行筛分；

45℃，同时经过永磁筒吸附混合物料中的金属微粒；

8.根据权利要求6所述的生产方法所得的山核桃蒲生物质颗粒燃料，其特征在于，密度为1310～1400g/m³、含水量质量百分比为2.8～3.2%、热值为4800-5100大卡。