[發(fā)明專利]一種抗結(jié)渣生物質(zhì)固體顆粒燃料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410031415.5
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN104059709A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳敏
• 申請（專利權(quán)）人: 江山華隆能源開發(fā)有限公司
• 主分類號: C10L5/44
• 分類號: C10L5/44
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)固體顆粒燃料的制備方法，尤其是涉及一種抗結(jié)渣生物質(zhì)固體顆粒燃料的制備方法。

背景技術(shù)

生物質(zhì)固體成型染料是指利用農(nóng)作物秸稈等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)剩余物，通過專門設(shè)備壓縮成特定形狀來增加其密度的固體燃料。使用時CO₂凈排放量近似為零，NO_X，SO₂的排放量較低，有利于減少廣大農(nóng)村地區(qū)秸稈焚燒的現(xiàn)象，改善大氣環(huán)境。

但是，由于秸稈等生物質(zhì)固有的堿金屬元素含量高等特點(diǎn)，導(dǎo)致灰熔點(diǎn)低，使用時結(jié)渣現(xiàn)象嚴(yán)重，這不僅降低燃燒效率，而且還對燃燒設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，降低燃燒設(shè)備的性能和使用壽命。

目前的生物質(zhì)固體顆粒燃料的制備方法通常是采用熱壓成型法，即將原料粉碎、干燥后直接加入成型機(jī)中，經(jīng)熱壓成型即得到固體顆粒燃料。

例如，申請公布號CN102796586A，申請公布日2012.11.28的中國專利中公開了一種生物質(zhì)顆粒燃料制備方法，其工藝步驟如下：將木屑、秸稈等農(nóng)林廢棄物清潔去除雜質(zhì)后破碎，獲得顆粒尺寸為0.02～20mm的原材料；對原材料進(jìn)行干燥，使其含水率在5～15%之間；通過擠壓成型設(shè)備重新定型為生物質(zhì)顆粒燃料；冷卻；篩選，將松散的碎料去除；經(jīng)氣流機(jī)干燥后包裝存儲，含水率在5～10%之間。該顆粒燃料的制備方法為常規(guī)的熱壓成型制備方法，在熱壓成型過程中，水分在成型中起到了黏結(jié)劑和潤滑劑的作用，生物質(zhì)內(nèi)的水分作為一種必不可少的自由基，流動于生物質(zhì)顆粒間，在壓力作用下，與果膠質(zhì)和糖類混合形成膠體，起到黏結(jié)劑的作用，同時適量存在的自由水和，使粒子間的內(nèi)摩擦變小，流動性增強(qiáng)，從而促進(jìn)粒子在壓力作用下滑動而嵌合，具有潤滑劑的作用，該制備方法中將原料統(tǒng)一烘干，即將所有原料均烘至相同的含水率，由于不同生物質(zhì)原料中的木質(zhì)素、纖維素、果膠質(zhì)等成分含量有較大差別，在熱壓成型過程中對水含量的要求也不同，因此，該方法得到的顆粒燃料品質(zhì)較差，易碎，耐久性不好；其次，該方法未對秸稈進(jìn)行預(yù)處理，而秸稈中含有較高的堿金屬和氯，得到的生物質(zhì)固體顆粒燃料在燃燒過程中易結(jié)渣，會對受熱面造成腐蝕；另外，該方法制得的生物質(zhì)固體顆粒燃料不能充分燃燒，燃燒率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有生物質(zhì)固體顆粒燃料制備方法得到的顆粒燃料品質(zhì)較差，易碎，耐久性不好，在燃燒過程中易結(jié)渣，會對受熱面造成腐蝕，燃燒率低的問題，提供了一種抗結(jié)渣生物質(zhì)固體顆粒燃料的制備方法，本發(fā)明的制備方法工藝步驟簡單，在制備過程中通過對各原料種類與含量進(jìn)行嚴(yán)格篩選與優(yōu)化，同時對原料粉碎粒度及含水率的進(jìn)行嚴(yán)格控制，得到的生物質(zhì)固體顆粒燃料耐久性與抗結(jié)渣效果好，燃燒率高。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種抗結(jié)渣生物質(zhì)固體顆粒燃料的制備方法，包括以下步驟：

（1）原料粉碎：分別對農(nóng)作物秸稈、木屑及甘蔗渣除雜后進(jìn)行粉碎，同時分別對促燃燒劑、抗結(jié)渣劑進(jìn)行粉碎過篩，上述原料待用。除雜主要是除去原料中的石粒、金屬等雜物。

（2）農(nóng)作物秸稈與甘蔗渣預(yù)處理：分別對步驟（1）得到的農(nóng)作物秸稈、甘蔗渣進(jìn)行蒸煮處理，蒸煮的具體步驟為：將農(nóng)作物秸稈與甘蔗渣分別置于檸檬酸溶液中蒸煮1~2h后瀝干。本發(fā)明中對粉碎后的農(nóng)作物秸稈與甘蔗渣進(jìn)行了蒸煮處理，通過熱水的萃取以快速除去農(nóng)作物秸稈與甘蔗渣中所含大量的鉀、鈉、氯等元素，從而大大降低燃料的結(jié)渣率，粉碎后再蒸煮有利于萃取，而秸稈表皮具有一層角質(zhì)層，該層角質(zhì)層會阻礙農(nóng)作物秸稈與甘蔗渣中所含的鉀、鈉、氯等元素被水萃取，也會阻礙后續(xù)烘干過程中水分的逸出，而檸檬酸可破壞該層角質(zhì)層，有利于農(nóng)作物秸稈與甘蔗渣中所含的鉀、鈉、氯等元素快速進(jìn)入水中，同時還有利于后續(xù)的烘干。

（3）原料烘干：分別將步驟（2）中的農(nóng)作物秸稈、木屑以及甘蔗渣烘干。