CN110776969A - 一种高热值生物质颗粒燃料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高热值生物质颗粒燃料，由以下重量份数的原料组成：木屑50‑60份，竹竿粉末40‑50分，竹叶粉末10‑20份，秸秆粉末10‑20份，黏结剂1‑5份，助燃剂5‑10份，搅拌用水5‑10份。本发明还涉及所述高热值生物质颗粒燃料的制备方法。本发明的一种高热值生物质颗粒燃料，木质素含量高，燃烧热值高、不结渣、灰分少；其制备方法，能够更加高效的生产出合格的生物质颗粒燃料，产品质量高且质量稳定。

Description

一种高热值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技术领域，特别涉及一种高热值生物质颗粒燃料及其制备方法。
背景技术
生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量，是一种安全、清洁的绿色能源，是未来的重要可再生能源之一。将生物质作为原料进行高品位的能源形式转换，可以减少对石油和天然气等能源的依赖，进而优化能源结构，提高能源的自给率，减缓温室气体的排放，减少环境污染。生物质燃料属于生物质能，其主要是采用农林废弃物如秸杆、稻壳、木屑、树枝等为原料，通过专门设备在特定工艺条件下加工制成的粉状、棒状、块状或颗粒状等生物质燃料，可有效改善农林废弃物的燃烧性能，其硫、氮和灰份含量较低，在配套的专用燃烧设备上应用，可实现清洁、高效燃烧，产生的二氧化硫、氮氧化物和烟尘较少，属于清洁燃料。但是目前以稻壳、秸秆、棉杆、菌渣为单一原料生产的生物质固体成型燃料，热值不高，在燃烧过程中容易燃烧不充分、结渣，灰渣多，燃烧所产生的烟气严重腐蚀燃烧设备，燃料利用率和燃料效率不高，难以达到城市环保低碳的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高热值生物质颗粒燃料及其制备方法，解决现有技术中的问题，使生物质颗粒燃料具备高热值、不结渣、灰分少等优点，且通过制备方法更加容易生产出高质量的生物质颗粒燃料。
一种高热值生物质颗粒燃料，由以下重量份数的原料组成：木屑50-60份，竹竿粉末40-50分，竹叶粉末10-20份，秸秆粉末10-20份，黏结剂1-5份，助燃剂5-10份，搅拌用水5-10份。
进一步的，所述黏结剂为油脂或树脂。
进一步的，所述助燃剂包括下述质量百分比的原料：二氧化镁20%-30%、三氧化二铁10%-20%、铝矾土10%-20%、高锰酸钾5%-10%。
进一步的，所述搅拌用水为酒厂废水。
本发明还提供上述高热值生物质颗粒燃料的制备方法，包括以下步骤：
（1）干燥：将木材、竹竿、竹叶、秸秆等原材料进行干燥处理；
（2）粉碎：将干燥后的大块原料，如大块木材和较长的竹竿、秸秆等进行切段操作，利用切割机将其切成小段或小块，再利用粉碎机进行粉碎；如竹叶等本身细小的原材料，直接进行粉碎处理；
（3）配料：按照原材料配比，先将固体粉末类原料加入搅拌设备进行搅拌，搅拌均匀后再加入液态的原料进行搅拌，直到混合均匀；
（4）制粒：将混合均匀的原料通过制粒机生产成生物质颗粒燃料；
（5）冷却筛分：对制粒成型的燃料颗粒进行冷却降温，同时进行筛分操作，将细小的不合格颗粒筛除，只留下粒径符合标准的颗粒燃料进行销售；不合格的细碎颗粒反送回步骤（2）中粉碎后再生产。
进一步的，所述步骤（1）中干燥后的原材料含水率小于13%。
本发明的一种高热值生物质颗粒燃料，木质素含量高，燃烧热值高、不结渣、灰分少；其制备方法，能够更加高效的生产出合格的生物质颗粒燃料，产品质量高，且质量稳定。
具体实施方式
实施例1：
本实施例制备高热值生物质颗粒燃料的步骤如下：
（1）干燥：将木材、竹竿、竹叶、秸秆等原材料进行干燥处理，将含水率降低到13%以下；
（2）粉碎：将干燥后的大块原料，如大块木材和较长的竹竿、秸秆等进行切段操作，利用切割机将其切成小段或小块，再利用粉碎机进行粉碎；小块原料，如竹叶等本身细小的原材料，直接进行粉碎处理；
（3）配料：将粉碎后的原材料，按照木屑50份、竹竿粉末40份、竹叶粉末10份、秸秆粉末10份、助燃剂5份，投入搅拌机中搅拌均匀，再加入搅拌用水5份、黏结剂3份进行搅拌，混合均匀后待用；以上所述的助燃剂按照二氧化镁30%、三氧化二铁20%、铝矾土20%、高锰酸钾10%的配比制备而成，助燃效果好；所述搅拌用水选用酒厂废水，不仅能够将物料湿润便于制粒，水中还含有一定量的酒精，起到助燃效果；所述黏结剂选用油脂，不仅具有很好的粘连效果，还具有助燃效果。
（4）制粒：将步骤（3）中混合均匀的原料通过制粒机生产成生物质颗粒燃料；
（5）冷却筛分：对制粒成型的燃料颗粒进行冷却降温，同时进行筛分操作，将细小的不合格颗粒筛除，只留下粒径符合标准的颗粒燃料进行销售；不合格的细碎颗粒反送回步骤（2）中粉碎后再生产。
实施例2：
本实施例制备高热值生物质颗粒燃料的步骤如下：
（1）干燥：将木材、竹竿、竹叶、秸秆等原材料进行干燥处理，将含水率降低到13%以下；
（2）粉碎：将干燥后的大块原料，如大块木材和较长的竹竿、秸秆等进行切段操作，利用切割机将其切成小段或小块，再利用粉碎机进行粉碎；小块原料，如竹叶等本身细小的原材料，直接进行粉碎处理；
（3）配料：将粉碎后的原材料，按照木屑55份、竹竿粉末45份、竹叶粉末15份、秸秆粉末15份、助燃剂8份，投入搅拌机中搅拌均匀，再加入搅拌用水8份、黏结剂4份进行搅拌，混合均匀后待用；以上所述的助燃剂按照二氧化镁25%、三氧化二铁15%、铝矾土15%、高锰酸钾8%的配比制备而成，助燃效果好；所述搅拌用水选用酒厂废水，不仅能够将物料湿润便于制粒，水中还含有一定量的酒精，起到助燃效果；所述黏结剂选用油脂，不仅具有很好的粘连效果，还具有助燃效果。
（4）制粒：将步骤（3）中混合均匀的原料通过制粒机生产成生物质颗粒燃料；
（5）冷却筛分：对制粒成型的燃料颗粒进行冷却降温，同时进行筛分操作，将细小的不合格颗粒筛除，只留下粒径符合标准的颗粒燃料进行销售；不合格的细碎颗粒反送回步骤（2）中粉碎后再生产。
实施例3：
本实施例制备高热值生物质颗粒燃料的步骤如下：
（1）干燥：将木材、竹竿、竹叶、秸秆等原材料进行干燥处理，将含水率降低到13%以下；
（2）粉碎：将干燥后的大块原料，如大块木材和较长的竹竿、秸秆等进行切段操作，利用切割机将其切成小段或小块，再利用粉碎机进行粉碎；小块原料，如竹叶等本身细小的原材料，直接进行粉碎处理；
（3）配料：将粉碎后的原材料，按照木屑60份、竹竿粉末50份、竹叶粉末20份、秸秆粉末20份、助燃剂10份，投入搅拌机中搅拌均匀，再加入搅拌用水10份、黏结剂5份进行搅拌，混合均匀后待用；以上所述的助燃剂按照二氧化镁20%、三氧化二铁10%、铝矾土10%、高锰酸钾5%的配比制备而成，助燃效果好；所述搅拌用水选用酒厂废水，不仅能够将物料湿润便于制粒，水中还含有一定量的酒精，起到助燃效果；所述黏结剂选用油脂，不仅具有很好的粘连效果，还具有助燃效果。
（4）制粒：将步骤（3）中混合均匀的原料通过制粒机生产成生物质颗粒燃料；
（5）冷却筛分：对制粒成型的燃料颗粒进行冷却降温，同时进行筛分操作，将细小的不合格颗粒筛除，只留下粒径符合标准的颗粒燃料进行销售；不合格的细碎颗粒反送回步骤（2）中粉碎后再生产。
对本发明的高热值生物质颗粒燃料进行燃烧性能检测，测得燃烧热值为4800-5200千卡/公斤，灰分为0.9%-1.4%，无有害气体排出，无结渣现象产生，不会对锅炉产生腐蚀。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (6)

1.一种高热值生物质颗粒燃料，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：木屑50-60份，竹竿粉末40-50分，竹叶粉末10-20份，秸秆粉末10-20份，黏结剂1-5份，助燃剂5-10份，搅拌用水5-10份。
2.根据权利要求1所述的高热值生物质颗粒燃料，其特征在于：所述黏结剂为油脂或树脂。
3.根据权利要求1所述的高热值生物质颗粒燃料，其特征在于：所述助燃剂包括下述质量百分比的原料：二氧化镁20%-30%、三氧化二铁10%-20%、铝矾土10%-20%、高锰酸钾5%-10%。
4.根据权利要求1所述的高热值生物质颗粒燃料，其特征在于：所述搅拌用水为酒厂废水。
5.权利要求1-4任一项所述的高热值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：将木材、竹竿、竹叶、秸秆等原材料进行干燥处理；
（2）粉碎：将干燥后的大块原料，如大块木材和较长的竹竿、秸秆等进行切段操作，利用切割机将其切成小段或小块，再利用粉碎机进行粉碎；如竹叶等本身细小的原材料，直接进行粉碎处理；
（3）配料：按照原材料配比，先将固体粉末类原料加入搅拌设备进行搅拌，搅拌均匀后再加入液态的原料进行搅拌，直到混合均匀；
（4）制粒：将混合均匀的原料通过制粒机生产成生物质颗粒燃料；
（5）冷却筛分：对制粒成型的燃料颗粒进行冷却降温，同时进行筛分操作，将细小的不合格颗粒筛除，只留下粒径符合标准的颗粒燃料进行销售；不合格的细碎颗粒反送回步骤（2）中粉碎后再生产。
6.根据权利要求5所述的高热值生物质颗粒燃料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中干燥后的原材料含水率小于13%。
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