[發明專利]一種高燃燒值生物質固體顆粒燃料

有效

• 申請號: 201410031454.5
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN104059710A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 陳敏
• 申請（專利權）人: 江山華隆能源開發有限公司
• 主分類號: C10L5/44
• 分類號: C10L5/44
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及一種生物質燃料，尤其是涉及一種高燃燒值生物質固體顆粒燃料。

背景技術

生物質固體顆粒燃料是指利用農作物秸稈等農業生產剩余物，通過專門設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，有利于減少廣大農村地區秸稈焚燒的現象，改善大氣環境。

目前生物質固體燃料主要是通過將鋸末、刨花、木粉和農作物的秸稈、稻殼等農林業廢棄物經機械加壓、加熱后壓縮成一定形狀、強度和密度后得到。目前的生物質固體顆粒燃料存在以下問題：耐久性差，燃燒熱值與燃燒率低。

例如，申請公布號CN1021115678A，申請公布日2011.07.06的中國專利公開了一種新型生物質致密成型顆粒燃料，該燃料是由下述成分按重量比配比制成:秸稈50%、稻殼30%、玉米芯20%。其不足之處在于：該燃料的原料均為農作物，燃燒熱值低，燃燒持久性差，且原料中的木質素含量低，不易成型，另外，該顆粒燃料在燃燒時，氧氣不易進入燃料中心內部，造成燃料燃燒不充分，燃燒率低。

發明內容

本發明是為了解決現有技術的生物質固體顆粒燃料所存在的上述問題，提供了一種組分配伍合理，成型性、耐久性與燃燒持久性好，燃燒熱值與燃燒率高的高燃燒值生物質固體顆粒燃料。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種高燃燒值生物質固體顆粒燃料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：25~30份松木屑，30~40份杉木屑、5~10份甘蔗渣、15~20份農作物秸稈、1~5份促燃燒劑。本發明通過對原料進行了嚴格篩選，其中，松木屑具有較高的燃燒值，其中還含有松脂，而松脂具有助燃作用，易點火，有利于燃料的充分燃燒，提高燃燒率，但是松木屑含量過高，會降低燃料的燃燒持久性；杉木屑則可以提高燃料的燃燒持久性，同時還能提高進一步燃料的燃燒值；農作物秸稈既可以降低成本，又能改善燃料在加工過程中的成型性；甘蔗渣可增加燃料致密成型時的強度，使燃料不易松散，可提高耐久性，同時甘蔗渣還能避免燃料中較小的原料組分在成型時脫落；促燃燒劑能使燃料充分燃燒，提高燃燒率。本發明的固體顆粒燃料原料配伍合理，通過各組分之間的相互協同配合，燃料的成型性、耐久性與燃燒持久性好，燃燒熱值與燃燒率高。

作為優選，所述松木屑的粒度為1~2mm，杉木屑的粒度為0.3~0.5mm，甘蔗渣的粒度為3~5mm，農作物秸稈的粒度為1~2mm。杉木屑由于較難充分燃燒，因此粒度最小以便于充分燃燒，另外，粒度最小的杉木屑還可以增大燃料的密度，提高燃燒熱值；而松木屑中由于含有松脂，易充分燃燒，因此粒度可較杉木屑較大；而甘蔗渣主要用于增加燃料致密成型時的強度以及避免燃料中較小的原料組分（本發明中主要是杉木屑）在成型時脫落，必須保證其具有較長的纖維長度，因此要求甘蔗渣具有較大的粒度；農作物秸稈易燃燒，燃燒的持久性差，為保證燃料的持久性，也必須要求農作物秸稈具有較大的粒度，本發明通過對原料粒度的嚴格控制，使各原料的粒度形成梯度以保證燃料的成型性、耐久性、燃燒持久性、燃燒熱值以及燃燒率。

作為優選，所述農作物秸稈為玉米秸稈、水稻秸稈、小麥秸稈中的一種或多種。玉米秸稈、水稻秸稈、小麥秸稈的來源廣，易取得，成本低。

作為優選，所述促燃燒劑為碳酸氫銨與過氧化鈣的混合物，其中，過氧化鈣與碳酸氫銨的質量比為1:1~1.5。本發明中促燃燒劑由碳酸氫銨與過氧化鈣組成，其中，碳酸氫銨分解產生CO₂、NH₃和H₂O，CO₂與NH₃的逸出能使固體顆粒燃料內部產生微小的通道，能在避免染料的碎裂，保證燃燒時間的前提下，以便于氧氣從通道中進入固體顆粒燃料的內部，促進固體顆粒燃料的充分燃燒，而產生的H₂O則能與過氧化鈣反應生成O₂和Ca（OH）₂，反應產生的O₂可進一步促進固體顆粒燃料的燃燒，產生的Ca（OH）₂可以與燃燒產生的CO₂反應生成CaCO₃和H₂O，CaCO₃可提高燃料的抗結渣效果，而生成的H₂O則也能與過氧化鈣反應。本發明的促燃燒劑可促進燃料的燃燒，大大提高燃燒率。

因此，本發明具有如下有益效果：