[發明專利]一種生物質基燃料及制備方法

有效

• 申請號: 201410478707.3
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104232231A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 韓奎華;林磊;李輝;張新建;張曉峰;王兵;林國棟
• 申請（專利權）人: 濟南寶華新能源技術有限公司
• 主分類號: C10L5/44
• 分類號: C10L5/44;C10L9/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

技術領域

本發明涉及一種生物質基燃料及制備方法。?

背景技術

生物質能源具有可再生和環境友好的雙重屬性，開發生物質能，既有利于實現能源多元化，緩解常規化石能源緊張，又減少溫室氣體排放。生物質燃料成型技術是指在一定溫度與壓力條件下，將各類原本松散細碎的生物質廢棄物壓制成具有形狀規則的棒狀、塊狀、顆粒狀成型燃料的高新技術，以解決生物質運輸、儲存、防火等問題。國家《生物質能發展“十二五”規劃》明確提出建立生物質成型燃料生產、儲運和使用體系，在城市推廣生物質成型燃料集中供熱，在農村作為清潔炊事和采暖燃料推廣應用。生物質成型燃料具有密度高、體積小、污染物排放少等優點，但是與傳統的化石能源相比，單純的生物質成型燃料能量密度仍較低，而且因其富含堿金屬及氯元素，易引起灰熔融、結渣、腐蝕，超細顆粒物排放等問題。上述問題制約了生物質固體成型燃料的進一步發展。?

生物質與煤混合燃燒是一種綜合利用生物質能和煤炭資源,并同時降低污染物排放的新型燃燒方式。生物質混煤燃燒技術簡單，投資和運行費用低，可以充分發揮生物質和原煤的優勢，生物質的硫、氮元素含量遠低于原煤，可以有效減少NO_x、SO₂和化石燃料CO₂的排放，生物質的揮發分含量高，著火溫度低，可以有效改善原煤的燃燒特性。同時，由于生物質具有較高的揮發分含量、生物質焦具有較高的反應性以及生物質灰中的堿金屬對煤焦氣化有很好的催化作用，生物質與煤共氣化過程也有很好的協同作用。將生物質與煤混合壓制成型，不僅能夠節約原料煤的用量,在一定程度上緩解我國的能源緊缺問題,而且還能夠將廢棄生物質資源加以充分利用，大量而高效的利用生物質發電。?

實際鍋爐燃燒中，生物質與煤的混燃比例會受到一定的限制。當生物質的熱量輸入小于10％時，混燃技術可充分發揮其技術優勢，可能出現的技術問題均在運行可控制的范圍內。但當熱輸入比例進一步提高時，由于生物質中的堿金屬和氯含量較高，會在鍋爐爐膛、過熱器及空氣預熱器等對流受熱面發生積灰、結渣、腐蝕等問題。其次，煤中摻入生物質燃燒會影響鍋爐內的溫度場分布，從而影響正常熱交換。且生物質混燃比例越大，以上問題就越突出，甚至會影響鍋爐的正常運行。生物質與煤共氣化時，煤灰分中的鈣、硅等元素雖然對生物質中的堿土金屬有一定的固定作用，但是仍會有大量的堿土金屬進入煙氣中，對受熱面造成腐蝕，影響系統的正常運行。?

發明專利(CN100386416C)公開了一種采用動力配煤技術的生物質型煤配方，將黃陵煙?煤和晉城無煙煤按質量1:1配煤后，加入5～9％的毛蚶殼粉末作為固硫劑，14～20％的稻草作為粘結劑，并加入膨潤土1～3％作為粘結添加劑，依據該配方制得的生物質工業型煤雖然具有易著火、燃燒速度快，固硫效果好，灰渣含量低且不結渣的優點，但是適用范圍較窄，且不能解決生物質中堿金屬和氯元素帶來的積灰、結渣和腐蝕問題。?

發明專利(CN101550374B)公開了一種生物質固體成型燃料添加劑，采用Al₂O₃、Fe₂O₃、高嶺土的混合物作為添加劑，采用一般的方法均勻混合而成，添加劑按重量比3～8％摻入到秸稈中，該發明雖然達到了提高灰熔點，降低積灰、結渣等作用，但所用添加劑成分均為資源型礦物或化學品，造成添加劑成本高，而且添加劑各成分依靠機械混合均勻較難實現。?

發明專利(CN101899345A)公開的生物質成型燃料，闡述了固硫劑為石灰或碳酸鈣。助燃劑采用鎂菱土、硝酸鎂、氧化鎂或氧化鐵以及可選的固體氧化劑高錳酸鉀或氯酸鉀。其效果是助燃、減少二氧化硫和氮氧化物的排放。燃料添加劑包括重量百分比為0.1～5％的油脂、重量百分比為0.1～2％的固硫劑以及重量百分比為0.1～0.5％的助燃劑。所選添加劑、助燃劑為資源型礦物或者化工產品，依據添加量和效果會增加燃料成本，未提及對成型燃料灰熔融性的影響，實際鐵化合物、鉀化合物將對灰熔融性具有負面影響，是本領域人員熟知的知識。?