生物質顆粒燃料是型煤中的一種新產品，它具有一般型煤的粒度均一、燃燒時通風良好等特點。另外，生物質顆粒燃料揮發分高，容易著火和點燃；透氣性好，在燃燒過程中形成微孔
，增大了與空氣的接觸麵積
，因而能夠充分燃燒
；jixieqiangdugao

，bianyuzhucunyunshu。kaifashengwuzhikeliranliaobujinnenggouyouxiaoliyongjiagedilianerxiaoluqianjiadefenmei
，zengjiaqiyedejingjixiaoyi，erqienenggougaishandihuifafenmeideranshaoxingneng，chongfenliyongdaliangfeiqihuojiudifenshaoerwuranhuanjingdenongzuowujiegan
，juyoulianghaodejingjihehuanjingxiaoyi，futongxinnengyuanshengchanxiaoshou生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機、秸稈顆粒機、秸稈壓塊機壓製的生物質顆粒燃料。
    城郊選煤廠生產的無煙煤主要用於化肥造氣


、火力發電等。目前造氣塊煤價格昂貴且供不應求

，但末煤價格較低，塊
、末煤差價大於200元／t。城郊選煤廠為了拓展其末煤利用途徑，試驗研究了利用無煙煤生產生物質顆粒燃料。
1

、試驗過程
1.1試驗原料
    (1)原料煤為城郊選煤廠粒度<3mm的洗精煤。經烘幹處理後試驗用煤的工業分析結果為：水分1.08%，灰分9.6%，揮發分7.81%
，固定碳81. 51%。
    (2)生物質為玉米秸稈，取自焦作農村。幹燥後經農用粉碎機粉碎至3mm以下。
    (3)粘結劑的選擇以來源廣、市場易購和易加工為原則，由3種有機和1種無機組分加工而成。
1.2試驗設備
    (1)稱量設備：普通托盤天平，用於稱量原料煤

；BS124s電子天平
，由北京賽多利斯儀器係統有限公司生產，用於稱量粘結劑。
    (2)成型設備采用河南鞏義長城機械廠生產的雙輥單壓式對輥成型機
，輥輪直徑360mm
，電機功率7. 5kW。
1.3型煤加工
1.3.1試驗方案
    本試驗采用了4種粘結劑組分，第一種組分YCI的添加量占型煤總重量的4%～8%，第二組分YC2占1.5%～7%，第三組分YC3占0.5%～2%，第四組分YC4占0～1.5%。原料煤占總重量的86%～93. 5%
，生物質占1%～3%。試驗方案如表1所示，根據不同的粘結劑組分、煤及生物質添加量
，共進行了29次試驗。在1到29號試驗中

，依次以4個為一組，共分為7組（第7組為5個試驗）。進行試驗的原則是：
    (1)在前一組試驗結果的基礎上，製定後一組試驗方案
；
    (2)試驗過程中首先考慮型煤的性能指標
，暫不考慮成本。隻在得到較好性能指標的型煤時才考慮成本
，看粘結劑中有機、無機成分的比例，盡可能減少粘結劑用量，尤其是無機成分的用量，以節約成本
、提高型煤含碳量和熱值。
1.3.2加工過程
    由於每組試驗的原料量較少，型煤加工過程中的稱料
、攪拌等采用手工完成
，成型工藝采用工業用成型機。型煤加工過程為：
    (1)按表1中配方規定的比例分別稱取原料煤
、玉米秸稈和粘結劑；
    (2)將所有稱得的組分在塑料容器中混勻
；
    (3)待所有幹物料混合均勻後，加入一定量的水繼續混合
，直至水分在物料中分散均勻
；
    (4)將混勻的物料放入對輥成型機中成型：
    (5)成型後的煤球自然風幹3-4d，即得生物質顆粒燃料樣品。
2、型煤質量分析
2.1型煤強度
    xingmeiqiangdubaokuokangyaqiangduhedieluoqiangdu。kangyaqiangdushizhidangexingmeichengshouwaizaidenengli，jidangexingmeishouwailiyapozhizhisuilieshisuonengchengshoudezuidayali，yibanyiN/個表示。由於型煤是大宗商品
，在運輸和使用過程可能將經受跌落、碰peng撞zhuang等deng衝chong擊ji載zai荷he。因yin此ci
，衡heng量liang型xing煤mei強qiang度du的de另ling一yi個ge指zhi標biao是shi跌die落luo強qiang度du
，即ji型xing煤mei從cong一yi定ding高gao度du落luo下xia而er不bu破po碎sui的de強qiang度du，它ta是shi衡heng量liang型xing煤mei抗kang破po碎sui的de能neng力li指zhi標biao。
    型煤抗壓強度的測試方法參照中華人民共和國煤炭行業標準(MT/1 748-1997)進行。有研究表明，型煤冷態抗壓強度大於400N/個
，即可滿足工業要求。
    從表2可以看出
，試驗研究製得的29個型煤樣品中，有14個型煤樣品的抗壓強度達到400N/個以上，滿足工業應用對型煤抗壓強度的要求。
    型煤跌落強度的測試參考中華人民共和國家標準( GB/T 15459-1995)進行。由表2可以看出
，本研究中型煤樣品的跌落強度均>90%，具有良好的抗衝擊能力，完全能滿足長途運輸和裝卸的要求。
2.2型煤防水性
    型煤是大宗商品，在運輸或露天堆放時可能會遭受雨淋、水(shui)泡(pao)等(deng)情(qing)況(kuang)。為(wei)了(le)滿(man)足(zu)運(yun)輸(shu)和(he)儲(chu)存(cun)要(yao)求(qiu)，型(xing)煤(mei)應(ying)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的(de)防(fang)水(shui)能(neng)力(li)。型(xing)煤(mei)的(de)防(fang)水(shui)性(xing)一(yi)般(ban)以(yi)浸(jin)水(shui)強(qiang)度(du)和(he)浸(jin)水(shui)複(fu)幹(gan)強(qiang)度(du)表(biao)示(shi)
，根(gen)據(ju)中(zhong)華(hua)人(ren)民(min)共(gong)和(he)國(guo)煤(mei)炭(tan)行(xing)業(ye)標(biao)準(zhun)(MT/1 749-1997)來測定型煤浸水強度和浸水複幹強度。
    本試驗研究的型煤樣品浸水強度和複幹強度的測試結果如表3所示。從中可以看出，型煤浸水強度約為103 - 158 N/個，其中24、25號試驗型煤的浸水強度最高
，分別達到158N/個和146N/個
，基本可以滿足露天存放和長途運輸要求。型煤浸水複幹強度都比原型煤冷態強度有所提高
，且24、25號實驗型煤的浸水複幹強度最高

，分別達775N/個和675N/個
，說明該型煤具有良好的防水性能。
2.3型煤熱穩定性
    xingmeirewendingxingshizhixingmeizaigaowentiaojianxiabaochiyuanlailidudaxiaodenengli，shizaoqixingmeidezhongyaozhibiaozhiyi。xingmeirewendingxingcha，zaiqihuaguochengzhongjiangliechengxiaokuaihuofenmo
，zengjialuneiqitiliudongzulihedaichuwuliang，jiangdiqihuaxiaolv
；嚴重時可能造成結渣，破壞氣化過程，甚至引起停爐事故。
    本試驗研究中僅對抗壓強度大於400 N/個的型煤樣品進行了熱穩定性測試
，結果如表4所suo示shi。從cong表biao中zhong可ke以yi看kan出chu，型xing煤mei的de熱re穩wen定ding性xing較jiao差cha，如ru果guo用yong作zuo造zao氣qi型xing煤mei，其qi熱re穩wen定ding性xing需xu要yao提ti高gao，但dan作zuo為wei鍋guo爐lu型xing煤mei，熱re穩wen定ding性xing基ji本ben可ke以yi滿man足zu要yao求qiu。
2.4型煤的工業分析
    本試驗對抗壓強度大於400 N/個的型煤樣品進行了工業分析，結果見表5。與原煤工業分析結果相比，生物質顆粒燃料的揮發分高於原料煤
，用作鍋爐型煤時有利於降低著火點，提高燃燒性能；用yong作zuo造zao氣qi型xing煤mei可ke以yi提ti高gao反fan應ying活huo性xing。但dan煤mei炭tan造zao氣qi實shi踐jian證zheng明ming，揮hui發fa分fen高gao的de煤mei氣qi化hua過guo程cheng中zhong容rong易yi結jie焦jiao，並bing產chan生sheng煤mei焦jiao油you，煤mei焦jiao油you進jin入ru煤mei氣qi中zhong可ke能neng阻zu塞sai管guan路lu。因yin此ci，利li用yong高gao揮hui發fa分fen煙yan煤mei氣qi化hua時shi，需xu要yao進jin行xing破po粘zhan處chu理li或huo在zai專zhuan用yong煙yan煤mei氣qi化hua爐lu中zhong進jin行xing，不bu適shi合he在zai無wu煙yan塊kuai煤mei氣qi化hua爐lu內nei使shi用yong。而er生sheng物wu質zhi顆ke粒li燃ran料liao揮hui發fa分fen增zeng加jia主zhu要yao是shi由you於yu生sheng物wu質zhi中zhong受shou熱re易yi分fen解jie的de組zu分fen在zai高gao溫wen下xia分fen解jie所suo至zhi，其qi組zu分fen是shi否fou會hui產chan生sheng煤mei焦jiao油you，或huo在zai氣qi化hua過guo程cheng中zhong是shi否fou會hui結jie焦jiao有you待dai進jin一yi步bu研yan究jiu。由you於yu生sheng物wu質zhi中zhong的de固gu定ding碳tan含han量liang遠yuan低di於yu煤mei炭tan
，因yin此ci生sheng物wu質zhi顆ke粒li燃ran料liao的de固gu定ding碳tan含han量liang也ye低di於yu原yuan煤mei。但dan所suo有you樣yang品pin的de固gu定ding碳tan含han量liang都dou大da於yu70%，達到了氣化用煤二級標準(70%～75%)的固定碳指標。因此，可以作為良好的氣化型煤。
3、生物質顆粒燃料的最佳配方
    根據型煤各性能指標的測試結果
，從型煤強度、防水性和工業分析指標來看，有14個試驗樣品滿足工業生產要求，可以用作鍋爐型煤。其中性能指標最好的第24、25號實驗為最佳配方。
4
、結論
    (1)采用有機一無機複合粘結劑和永城無煙煤可以製得強度較高、防水性較好
、能滿足長途運輸和露天存放的工業鍋爐用生物質顆粒燃料。該型煤的揮發分比原煤高，說明其著火性能和燃燒特性比原煤強。
    (2)永城無煙煤的固定碳和發熱量高，反應性好，可以作為化肥造氣原料煤。
    (3)熱(re)穩(wen)定(ding)性(xing)是(shi)氣(qi)化(hua)用(yong)煤(mei)的(de)主(zhu)要(yao)指(zhi)標(biao)之(zhi)一(yi)
，但(dan)試(shi)驗(yan)所(suo)得(de)生(sheng)物(wu)質(zhi)顆(ke)粒(li)燃(ran)料(liao)的(de)熱(re)穩(wen)定(ding)性(xing)都(dou)較(jiao)差(cha)，不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)氣(qi)化(hua)對(dui)煤(mei)炭(tan)質(zhi)量(liang)的(de)要(yao)求(qiu)。其(qi)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)可(ke)能(neng)是(shi)添(tian)加(jia)的(de)生(sheng)物(wu)質(zhi)在(zai)高(gao)溫(wen)條(tiao)件(jian)下(xia)發(fa)生(sheng)熱(re)解(jie)，使(shi)型(xing)煤(mei)中(zhong)孔(kong)隙(xi)增(zeng)加(jia)，煤(mei)粒(li)間(jian)的(de)聯(lian)結(jie)性(xing)消(xiao)失(shi)或(huo)減(jian)弱(ruo)
，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)熱(re)穩(wen)定(ding)性(xing)較(jiao)差(cha)。其(qi)次(ci)，與(yu)晉(jin)城(cheng)、焦(jiao)作(zuo)等(deng)地(di)的(de)無(wu)煙(yan)煤(mei)相(xiang)比(bi)
，永(yong)城(cheng)無(wu)煙(yan)煤(mei)自(zi)身(shen)的(de)熱(re)穩(wen)定(ding)性(xing)也(ye)較(jiao)差(cha)。要(yao)改(gai)善(shan)永(yong)城(cheng)無(wu)煙(yan)煤(mei)製(zhi)取(qu)工(gong)業(ye)型(xing)煤(mei)的(de)熱(re)穩(wen)定(ding)性(xing)

，主(zhu)要(yao)應(ying)研(yan)究(jiu)開(kai)發(fa)提(ti)高(gao)其(qi)熱(re)穩(wen)定(ding)性(xing)的(de)粘(zhan)結(jie)劑(ji)和(he)合(he)理(li)的(de)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)。
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