[發明專利]一種生物質基二元粉體燃料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010018091.7
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111057602A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 王乃繼;楊石;紀任山;羅偉;劉振宇;王志強;張鑫;李美軍;李慧;潘冠福;程曉磊;陳隆;邢文朝;王永英
• 申請（專利權）人: 煤科院節能技術有限公司
• 主分類號: C10L5/44
• 分類號: C10L5/44;C10L9/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

本發明公開了一種生物質基二元粉體燃料及其制備方法。二元粉體燃料按重量份數的配方為：生物質粉20～50重量份，低揮發分礦物燃料粉50～80重量份，添加劑粉體1重量份。其中添加劑是由固硫劑(碳酸鈣)、助燃劑依據9:1～3:1比例混合而成。其制備方法包括：1生物質除雜與干燥、2生物質破碎、3配料、4充分混合。本發明所述的生物質基二元粉體燃料可以直接由煤粉鍋爐燃用也可以通過專門的燃燒器進行燃用。生物質基二元粉體燃料熱值大于5000kcal/kg。與傳統煤粉燃料相比，生物質基二元粉體燃料真正實現了著火迅速、污染物初始排放低的效果。生物質基二元粉體燃料燃燒的CO₂排放降低約50％、燃料成本降低約20％。

技術領域

本發明屬于能源領域，涉及一種生物質基二元粉體燃料及其制備方法。

背景技術

生物質與煤粉混合燃燒技術應用于發電、供熱領域已經有近三十年的歷史。理論上，生物質與煤粉的混合燃燒可以改善煤的著火、燃燒和燃盡特性，污染物的初始排放也要低于燃煤的初始排放。然而鍋爐實際運行中發現：生物質與煤粉混合燃燒未必能夠提高燃料的燃燒特性、燃盡效率以及污染物排放特性，有時甚至產生相反的效果。上述問題導致能源、資源的浪費和環境的污染，同時也限制了生物質與煤粉混燃技術的進一步推廣。

生物質與煤混燃燃燒效率不高的原因主要是在燃料制備過程中，由于工藝限制導致生物質燃料含水量過高、粒徑過大，而且混合后燃料的熱值較低，引起爐溫下降。

生物質與煤混燃對污染出排放量沒有明顯改善的原因主要是生物質著火溫度和煤炭著火溫度相差過大，沒有形成良好的協同燃燒，導致混合NO_x排放量沒有顯著降低。

發明內容

本發明的目的是提供一種生物質基二元粉體燃料及其制備方法，其解決的技術問題是現有生物質與煤粉混合燃料燃盡率低、污染物降低效果不明顯。

本發明要求保護一種生物質基二元粉體燃料，其包括生物質粉、低揮發分礦物燃料粉和添加劑粉體；

所述添加劑由固硫劑和助燃劑組成；

所述生物質基二元粉體燃料的熱值不低于5000Kcal/kg。

上述生物質基二元粉體燃料中，所述生物質基二元粉體燃料包括如下各重量份的組分：

生物質粉20～50重量份、低揮發分礦物燃料粉50～80重量份和添加劑粉體1重量份；

具體的，所述生物質基二元粉體燃料包括如下各重量份的組分：

生物質粉49重量份、低揮發分礦物燃料粉50重量份和添加劑粉體1重量份。

所述固硫劑選自碳酸鈣和氧化鈣中至少一種；

所述助燃劑由如下各質量百分含量的組分組成：高錳酸鉀10％、硝酸銨15％、氯化鈣20％、三氧化二鐵10％、氧化鈣30％和三氧化二鋁15％；

所述固硫劑和助燃劑的質量比為9:1～3:1；具體為4:1。

所述生物質粉選自農林廢棄物和生物質成型顆粒中的至少一種；所述農林廢棄物具體選自秸稈、木屑、玉米芯、谷殼、稻殼和鋸末中至少一種；

所述低揮發分礦物燃料粉選自難燃煤和蘭炭中至少一種。

所述生物質粉的最大粒徑不大于40目；具體為50-70目；

所述生物質粉的含水量不高于8％；具體為3％-8％；更具體為4.9％；

所述低揮發分礦物燃料粉的粒徑為200-400目；

所述添加劑粉體的粒徑為200-300目。

本發明提供的制備所述生物質基二元粉體燃料的方法，包括：