CN107446644A - 一种环保型生物质颗粒燃料及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物质燃料技术领域,具体涉及一种环保型生物质颗粒燃料及加工方法。该颗粒燃料包括以下重量份的原料制成:木成品废料混合物45~65份、桑树杆10~20份、秸秆5~15份、烟杆5~8份、促燃剂3~5份、抗结渣剂2~3份和固硫剂1~2份。还公开了该颗粒燃料的加工方法,包括按选定的重量份配比,制备促燃剂、抗结渣剂和固硫剂;混合粉碎:烘干:将得到的木屑颗粒混合物进行高温烘干;挤压成型:将烘干后固体燃料进入制粒机进行挤压造粒,最后经冷却得到所述环保型生物质颗粒燃料。本发明提供一种性能可靠的环保型生物质颗粒燃料及加工方法,在满足节能环保的同时,其燃烧时间长、燃烧率高。
Description
技术领域
本发明专利涉及生物质燃料技术领域,具体涉及一种环保型生物质颗粒燃料及加工方法。
背景技术
经济的快速发展离不开能源,而传统化石能源石油、天然气和煤炭的紧缺问题日益严重。生物质能作为第四大能源,以其可再生、零碳排放等特点,成为新能源中发展潜力较大的一种能源。生物质颗粒燃料,又称生物质成型燃料(BiomassMouldingFuel,简称“BMF”)是应用农林废弃物作为原材料,经过粉碎烘干等工艺,制成各种成型(如颗粒状)的,可直接燃烧的一种新型清洁燃料。现有的颗粒燃料仍存在一下缺点:由于原材料均为农作物,碱金属元素含量高,导致灰熔点低,使用时结渣现象严重;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,燃烧率低等问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供一种性能可靠的环保型生物质颗粒燃料及加工方法,在满足节能环保的同时,其燃烧时间长、燃烧率高。
本发明的技术方案是这样实现的:该环保型生物质颗粒燃料包括以下重量份的原料制成:木成品废料混合物45~65份、桑树杆10~20份、秸秆5~15份、烟杆5~8份、促燃剂3~5份、抗结渣剂2~3份和固硫剂1~2份。
所述木成品废料混合物按照以下重量份数进行配比:松木屑30~50份、杉木屑5~10份、竹木屑4~8份、白蜡木屑10~25份。
所述促燃剂由以下重量份配比的组分制成:煤炭粉18~20份、氢氧化钠3~6份、氧化钾2~5份和氢氧化钙2~4份。
所述抗结渣剂由以下重量份配比的组分制成:白云石粉30~35份、三氧化二铝40~45份和氧化铁20~30份。
所述固硫剂由以下重量份配比的组分制成:碳酸钙4~10份、氧化钙5~10份、氧化铁3~5份、氧化锌2~5份、氢氧化钡1~2份、乙醇2~5份。
所述环保型生物质颗粒燃料含水率为2wt%~5wt%。
所述木成品废料混合物选自木质下脚料、木质废弃品、木材加工所产生的木屑或其组合。
所述秸秆选自小麦秸秆、玉米秸秆、高梁秸秆、棉花杆或其组合。
本发明还公开了一种环保型生物质颗粒燃料的加工方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1.按选定的重量份配比,制备促燃剂、抗结渣剂和固硫剂;
S2.混合粉碎:按选定的重量份配比取木成品废料混合物、桑树杆、秸秆、烟杆,混合后粉碎得到木屑颗粒,木屑颗粒直径0.05~2mm,在木屑颗粒中按比例加入步骤S1制备的促燃剂、抗结渣剂和固硫剂,然后进行充分混合;
S3.烘干:将步骤S2得到的木屑颗粒混合物进行高温烘干,烘干后的固体燃料水分含量3wt%;
S4.挤压成型:将烘干后固体燃料进入制粒机进行挤压造粒,挤压长度2~5cm,直径3~12mm最后经冷却得到所述环保型生物质颗粒燃料。
所述步骤S3中,高温烘干的温度220~260℃,处理时间120~180分钟。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷,具有以下有益效果:
本发明提供一种性能可靠的环保型生物质颗粒燃料及加工方法,在满足节能环保的同时,其燃烧时间长、燃烧率高。本发明的生物质颗粒燃料以木成品废料混合物为主,做到了农业废料合理利用,成本便宜,而且含有的松木屑、杉木屑和白蜡木屑其燃烧时间延长、燃烧热值、燃烧率和热效率明显提高。通过对原料粒度的配比,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;含有的促燃烧剂,可促进燃料的燃烧,大大提高燃烧率;含有的抗结渣剂,组份简单,抗结渣效果好。含有的固硫剂是由碳酸钙、氧化钙、氢氧化钡等均匀混合组成,可分别在不同燃烧温度区段充分吸收燃炉内产生的二氧化硫,从而达到减少燃料排放烟气中的二氧化硫含量,降低环境污染的目的。此外本发明的加工方法工艺过程简单,适合产业化生产。
具体实施方式
环保型生物质颗粒燃料及加工方法实施例1,包括以下重量份的原料制成:木成品废料混合物55份、桑树杆15份、秸秆10份、烟杆6份、促燃剂4份、抗结渣剂2份和固硫剂1.5份。木成品废料混合物按照以下重量份数进行配比:松木屑40份、杉木屑8份、竹木屑6份、白蜡木屑20份。促燃剂由以下重量份配比的组分制成:煤炭粉19份、氢氧化钠5份、氧化钾3份和氢氧化钙3份。抗结渣剂由以下重量份配比的组分制成:白云石粉32份、三氧化二铝42份和氧化铁25份。固硫剂由以下重量份配比的组分制成:碳酸钙6份、氧化钙8份、氧化铁4份、氧化锌3份、氢氧化钡1.5份、乙醇3份。环保型生物质颗粒燃料含水率为2wt%~5wt%。木成品废料混合物选自木质下脚料、木质废弃品、木材加工所产生的木屑或其组合。秸秆选自小麦秸秆、玉米秸秆、高梁秸秆、棉花杆或其组合。
本发明提供的环保型生物质颗粒燃料的加工方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1.按选定的重量份配比,制备促燃剂、抗结渣剂和固硫剂;
S2.混合粉碎:按选定的重量份配比取木成品废料混合物、桑树杆、秸秆、烟杆,混合后粉碎得到木屑颗粒,木屑颗粒直径0.05~2mm,在木屑颗粒中按比例加入步骤S1制备的促燃剂、抗结渣剂和固硫剂,然后进行充分混合;
S3.烘干:将步骤S2得到的木屑颗粒混合物进行高温烘干,烘干后的固体燃料水分含量3wt%;高温烘干的温度220~260℃,处理时间120~180分钟。
S4.挤压成型:将烘干后固体燃料进入制粒机进行挤压造粒,挤压长度2~5cm,直径3~12mm最后经冷却得到所述环保型生物质颗粒燃料。
本发明实施过程是:本发明的生物质颗粒燃料以木成品废料混合物为主,做到了农业废料合理利用,成本便宜,而且含有的松木屑、杉木屑和白蜡木屑其燃烧时间延长、燃烧热值、燃烧率和热效率明显提高。通过对原料粒度的配比,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;含有的促燃烧剂,可促进燃料的燃烧,大大提高燃烧率;含有的抗结渣剂,组份简单,抗结渣效果好。含有的固硫剂是由碳酸钙、氧化钙、氢氧化钡等均匀混合组成,可分别在不同燃烧温度区段充分吸收燃炉内产生的二氧化硫,从而达到减少燃料排放烟气中的二氧化硫含量,降低环境污染的目的。此外本发明的加工方法工艺过程简单,适合产业化生产。
环保型生物质颗粒燃料及加工方法实施例2,与实施例1不同的是,其包括以下重量份的原料制成:木成品废料混合物45份、桑树杆10份、秸秆5份、烟杆5份、促燃剂3份、抗结渣剂2份和固硫剂1份。木成品废料混合物按照以下重量份数进行配比:松木屑30份、杉木屑5份、竹木屑4份、白蜡木屑10份。促燃剂由以下重量份配比的组分制成:煤炭粉18份、氢氧化钠3份、氧化钾2份和氢氧化钙2份。抗结渣剂由以下重量份配比的组分制成:白云石粉30份、三氧化二铝40份和氧化铁20份。固硫剂由以下重量份配比的组分制成:碳酸钙4份、氧化钙5份、氧化铁3份、氧化锌2份、氢氧化钡1份、乙醇2份。
环保型生物质颗粒燃料及加工方法实施例3,与实施例1不同的是,其环保型生物质颗粒燃料及加工方法实施例1,包括以下重量份的原料制成:木成品废料混合物65份、桑树杆20份、秸秆15份、烟杆8份、促燃剂5份、抗结渣剂3份和固硫剂2份。木成品废料混合物按照以下重量份数进行配比:松木屑50份、杉木屑10份、竹木屑8份、白蜡木屑25份。促燃剂由以下重量份配比的组分制成:煤炭粉20份、氢氧化钠6份、氧化钾5份和氢氧化钙4份。抗结渣剂由以下重量份配比的组分制成:白云石粉35份、三氧化二铝45份和氧化铁30份。固硫剂由以下重量份配比的组分制成:碳酸钙10份、氧化钙10份、氧化铁5份、氧化锌5份、氢氧化钡2份、乙醇5份。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种环保型生物质颗粒燃料,其特征在于,包括以下重量份的原料制成:木成品废料混合物45~65份、桑树杆10~20份、秸秆5~15份、烟杆5~8份、促燃剂3~5份、抗结渣剂2~3份和固硫剂1~2份。
2.根据权利要求1所述的环保型生物质颗粒燃料,其特征在于:所述木成品废料混合物按照以下重量份数进行配比:松木屑30~50份、杉木屑5~10份、竹木屑4~8份、白蜡木屑10~25份。
3.根据权利要求1或2所述的环保型生物质颗粒燃料,其特征在于:所述促燃剂由以下重量份配比的组分制成:煤炭粉18~20份、氢氧化钠3~6份、氧化钾2~5份和氢氧化钙2~4份。
4.根据权利要求1所述的环保型生物质颗粒燃料,其特征在于:所述抗结渣剂由以下重量份配比的组分制成:白云石粉30~35份、三氧化二铝40~45份和氧化铁20~30份。
5.根据权利要求1所述的环保型生物质颗粒燃料,其特征在于:所述固硫剂由以下重量份配比的组分制成:碳酸钙4~10份、氧化钙5~10份、氧化铁3~5份、氧化锌2~5份、氢氧化钡1~2份、乙醇2~5份。
6.根据权利要求1所述的环保型生物质颗粒燃料,其特征在于:所述环保型生物质颗粒燃料含水率为2wt%~5wt%。
7.根据权利要求1所述的环保型生物质颗粒燃料,其特征在于:所述木成品废料混合物选自木质下脚料、木质废弃品、木材加工所产生的木屑或其组合。
8.根据权利要求1所述的环保型生物质颗粒燃料,其特征在于:所述秸秆选自小麦秸秆、玉米秸秆、高梁秸秆、棉花杆或其组合。
9.一种基于权利要求1~8所述环保型生物质颗粒燃料的加工方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1.将各组分按选定的重量份配比,制备促燃剂、抗结渣剂和固硫剂;
S2.混合粉碎:按选定的重量份配比,取木成品废料混合物、桑树杆、秸秆、烟杆,混合后粉碎得到木屑颗粒,木屑颗粒直径0.05~2mm,在木屑颗粒中按比例加入步骤S1制备的促燃剂、抗结渣剂和固硫剂,然后进行充分混合;
S3.烘干:将步骤S2得到的木屑颗粒混合物进行高温烘干,烘干后的固体燃料水分含量3wt%;
S4.挤压成型:将烘干后固体燃料进入制粒机进行挤压造粒,挤压长度2~5cm,直径3~12mm最后经冷却得到所述环保型生物质颗粒燃料。
10.根据权利要求9所述的环保型生物质颗粒燃料的加工方法,其特征在于:所述步骤S3中,高温烘干的温度220~260℃,处理时间120~180分钟。
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