生物質固體成型燃料也稱
生物質顆粒燃料是指利用農作物秸稈或者枝丫柴等農業生產剩餘物,通過
木屑顆粒機等生物質成型設備壓縮成特定形狀來增加其密度的固體顆粒燃料。燃燒使用時CO2淨排放量近似為零,NOx,SOx的排放量較低,有利於減少廣大農村地區秸稈焚燒的現象,改善大氣環境。
但dan是shi,由you於yu秸jie稈gan等deng生sheng物wu質zhi固gu有you的de堿jian金jin屬shu元yuan素su含han量liang高gao等deng特te點dian,導dao致zhi灰hui熔rong點dian低di,使shi用yong時shi結jie渣zha現xian象xiang嚴yan重zhong,這zhe不bu僅jin降jiang低di燃ran燒shao效xiao率lv,而er且qie還hai對dui燃ran燒shao設she備bei產chan生sheng嚴yan重zhong的de腐fu蝕shi現xian象xiang,降jiang低di燃ran燒shao設she備bei的de性xing能neng和he使shi用yong壽shou命ming。

如何該防止結生物質顆粒燃料結渣呢,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製成:秸稈50%、稻殼30%、玉米芯20%。該顆粒燃料的不足之處在於:由於原材料均為農作物,堿金屬元素含量高,導致灰熔點低,使用時結渣現象嚴重;燃料在燃燒時,氧氣不易進入燃料中心內部,造成顆粒燃料燃燒不充分,燃燒率低。 jingguoduocishiyanxianzaijiejueshengwuzhigutikeliranliaoranshaoshiyijiezha,ranshaoxiaolvdidewenti,tigongleyizhongkangjiezhashengwuzhigutikeliranliao,shengwuzhigutikeliranliaozufenjiandan,peiwuheli,chengbendi,ranshaolvgao,jiezhalvdi。
技術方案如下:
抗結渣生物質固體顆粒燃料,由以下重量份的原料製成:60、70份農作物秸稈,10、15份木屑,5、10份甘蔗渣,3、5份促燃燒劑,1、3份抗結渣劑。本發明的固體顆粒燃料的主要原料為農作物秸稈(一般為玉米秸稈、小麥秸稈、水稻秸稈、棉花秸稈等),農作物秸稈來源廣,易取得,有利於控製生產成本;木屑可提高顆粒燃料的密度、ranshaochijiuxingjiranshaorezhi,danshimuxiehanliangbuketaigao,muxiehanliangguogaoyishihuizengjiachengben,ershishikeliranliaoderanshaochixushijianjiaochang,zaochenglutangwenduguogao,huitigaoranliaodejiezhalv,zuizhongyaodeshi,jieganyumuxiehunshaokejianqingjutuanfasheng,jiangdijiezhalv;甘蔗渣可增加燃料致密成型時的強度,使燃料不易鬆散,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;抗(kang)結(jie)渣(zha)劑(ji)可(ke)提(ti)高(gao)整(zheng)個(ge)燃(ran)料(liao)的(de)灰(hui)熔(rong)點(dian),降(jiang)低(di)結(jie)渣(zha)率(lv),還(hai)能(neng)進(jin)一(yi)步(bu)促(cu)進(jin)燃(ran)燒(shao)。本(ben)方(fang)案(an)的(de)組(zu)份(fen)簡(jian)單(dan),配(pei)伍(wu)合(he)理(li),成(cheng)本(ben)低(di),燃(ran)燒(shao)率(lv)高(gao),結(jie)渣(zha)率(lv)低(di)。
作為優選,所述固體顆粒燃料的密度為1~1.05g/cm3。keliranliaodemiduyeshibenfamingdeguanjiandian,gutikeliranliaodejiezhaxingnenghaishougutikeliranliaomidudeyingxiang,miduguoxiao,ranliaoderanshaorezhidi,danshimiduguoda,ranliaoderanshaochixushijianjiaochang,zaochenglutangwenduguogao,huitigaoranliaodejiezhalv,yincixuyangekongzhikeliranliaodemiduyitongshibaozhengranshaorezhiyujiezhalv。
作為優選,所述農作物秸稈的粒度為3、5mm,木屑的粒度為0.5、1mm,甘蔗渣的粒度為3、5mm,促燃燒劑的粒度為180、200目,抗結渣劑的粒度為180、200目。木屑由於較難充分燃燒,因此粒度最小以便於充分燃燒,另外,粒度最小的杉木屑還可以適當增大燃料的密度,提高燃燒熱值;;而甘蔗渣主要用於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(本發明中主要是木屑、促燃燒劑和抗結渣劑)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;促(cu)燃(ran)燒(shao)劑(ji)與(yu)抗(kang)結(jie)渣(zha)劑(ji)的(de)粒(li)度(du)過(guo)小(xiao),在(zai)燃(ran)料(liao)成(cheng)型(xing)中(zhong)易(yi)脫(tuo)落(luo),粒(li)度(du)過(guo)大(da),燃(ran)料(liao)的(de)成(cheng)型(xing)性(xing)差(cha)。本(ben)發(fa)明(ming)通(tong)過(guo)對(dui)原(yuan)料(liao)粒(li)度(du)的(de)嚴(yan)格(ge)控(kong)製(zhi),使(shi)各(ge)原(yuan)料(liao)的(de)粒(li)度(du)形(xing)成(cheng)梯(ti)度(du),從(cong)而(er)以(yi)保(bao)證(zheng)燃(ran)料(liao)的(de)成(cheng)型(xing)性(xing)、耐久性、燃燒熱值以及燃燒率。
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H20和C02與NH3的(de)逸(yi)出(chu)能(neng)使(shi)固(gu)體(ti)顆(ke)粒(li)燃(ran)料(liao)內(nei)部(bu)產(chan)生(sheng)微(wei)小(xiao)的(de)通(tong)道(dao),能(neng)在(zai)避(bi)免(mian)燃(ran)料(liao)的(de)碎(sui)裂(lie),保(bao)證(zheng)燃(ran)燒(shao)時(shi)間(jian)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),以(yi)便(bian)於(yu)氧(yang)氣(qi)從(cong)通(tong)道(dao)中(zhong)進(jin)入(ru)固(gu)體(ti)顆(ke)粒(li)燃(ran)料(liao)的(de)內(nei)部(bu),促(cu)進(jin)固(gu)體(ti)顆(ke)粒(li)燃(ran)料(liao)的(de)充(chong)分(fen)燃(ran)燒(shao),而(er)產(chan)生(sheng)的(de)H20則能與過氧化鈣反應生成02和Ca(OH)2,反應產生的02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CaC03和H20,CaC03可提高燃料的抗結渣效果,而生成的H20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。
作為優選,所述抗結渣劑為白雲石粉、三氧化二鋁與氧化銅的混合物,抗結渣劑中各組分的質量百分含量為:白雲石粉30、40%,三氧化二鋁30、40%,氧化銅餘量。白雲石粉能明顯提高顆粒燃料的灰熔點,具有優異的抗結渣效果,且還具有固硫、消煙,提高反應活性與分散度的作用;三氧化二鋁對燒結的產生具有抑製作用,且三氧化二鋁更易於堿金屬反應,產物熔點高;氧yang化hua銅tong為wei氧yang的de載zai體ti,活huo性xing高gao,與yu可ke起qi到dao向xiang碳tan原yuan子zi傳chuan遞di氧yang的de作zuo用yong,使shi燃ran料liao充chong分fen燃ran燒shao,而er且qie氧yang化hua銅tong還hai能neng增zeng加jia燃ran料liao中zhong揮hui發fa分fen的de析xi出chu,提ti高gao燃ran料liao的de燃ran燒shao活huo性xing,最zui重zhong要yao的de是shi,氧yang化hua銅tong與yu硫liu生sheng成cheng的de產chan物wu具ju有you尖jian晶jing石shi型xing機ji構gou,可ke提ti高gao灰hui熔rong點dian。本ben發fa明ming中zhong的de抗kang結jie渣zha劑ji組zu份fen簡jian單dan,抗kang結jie渣zha效xiao果guo好hao。
因此,本方案具有如下有益效果:
(1)組份簡單,配伍合理,成本低,燃燒率高,結渣率低;
(2)通過對原料粒度的嚴格控製,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;
(3)含有由碳酸氫銨與過氧化鈣組成的促燃燒劑,可促進燃料的燃燒,大大提高燃燒率;
(4)含有由白雲石粉、三氧化二鋁與氧化銅組成的抗結渣劑,組份簡單,抗結渣效果好。
具體實施方式
下麵通過具體實施方式對本發明做進一步的描述。
本發明的固體顆粒燃料生產工藝為:原料回收→秸稈粉碎機粉碎→混合調質→木屑顆粒機壓製成型→輸出冷卻幹燥。
實施例1
一種抗結渣生物質固體顆粒燃料,其密度為1g/cm3,由農作物秸稈、木屑、甘蔗渣、促燃燒劑、抗結渣劑製成,固體顆粒燃料中各原料的具體配比如表1所示,其中,農作物秸稈的粒度為3mm,木屑的粒度為0.5mm,甘蔗渣的粒度為3mm,促燃燒劑的粒度為180目,抗結渣劑的粒度為180目,促燃燒劑由過氧化鈣與碳酸氫銨按質量比1:1混合而成,抗結渣劑由30wt%的白雲石粉、40wt%的三氧化二鋁及30wt%的氧化銅混合而成。
表1 各實施例生物質固體顆粒燃料原料的具體配比
|
原料 |
實施例1 |
實施例2 |
實施例3 |
|
農作物秸稈(kg) |
60 |
65 |
70 |
|
木屑(kg) |
10 |
12 |
15 |
|
甘蔗渣(kg) |
7 |
10 |
5 |
|
促燃燒劑(kg) |
3 |
4 |
5 |
|
抗結渣劑(kg) |
1 |
2 |
3 |
生物質固體顆粒燃料的指標如下:
|
項目 |
標準 |
|
直徑 |
6~12mm |
|
長度 |
15~50mm |
|
熱值 |
≥4000Kcal/kg |
|
密度 |
1~1.05t/m3 |
|
灰分 |
≤6% |
|
排煙黑度 |
≤1級 |
|
廢氣排放標準 |
GB13271-2001 |
|
揮發份 |
≥80% |
|
燃燒率 |
≥95% |
|
含水量 |
8~12% |
|
含硫量 |
≤0.11% |
|
結渣率 |
≤3% |
實施例2
一種抗結渣生物質固體顆粒燃料,其密度為1. 02g/cm3,由農作物秸稈、木屑、甘蔗渣、促燃燒劑、抗結渣劑製成,固體顆粒燃料中各原料的具體配比如表1所示,其中,農作物秸稈的粒度為4mm,木屑的粒度為0.7mm,甘蔗渣的粒度為4mm,促燃燒劑的粒度為190目,抗結渣劑的粒度為190目,促燃燒劑由過氧化鈣與碳酸氫銨按質量比1:1.2混合而成,抗結渣劑由35wt%的白雲石粉、32wt%的三氧化二鋁及33wt%的氧化銅混合而成。
實施例3
一種抗結渣生物質固體顆粒燃料,其密度為1. 05g/cm3,由農作物秸稈、木屑、甘蔗渣、促燃燒劑、抗結渣劑製成,固體顆粒燃料中各原料的具體配比如表1所示,其中,農作物秸稈的粒度為5mm,木屑的粒度為Imm,甘蔗渣的粒度為5mm,促燃燒劑的粒度為200目,抗結渣劑的粒度為200目,促燃燒劑由過氧化鈣與碳酸氫銨按質量比1:1.5混合而成,抗結渣劑由40%的白雲石粉、40wt%的三氧化二鋁及20wt%的氧化銅混合而成。
以(yi)上(shang)所(suo)述(shu)的(de)實(shi)施(shi)例(li)隻(zhi)是(shi)本(ben)發(fa)明(ming)的(de)一(yi)種(zhong)較(jiao)佳(jia)的(de)方(fang)案(an),並(bing)非(fei)對(dui)本(ben)發(fa)明(ming)作(zuo)任(ren)何(he)形(xing)式(shi)上(shang)的(de)限(xian)製(zhi),在(zai)不(bu)超(chao)出(chu)權(quan)利(li)要(yao)求(qiu)所(suo)記(ji)載(zai)的(de)技(ji)術(shu)方(fang)案(an)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)還(hai)有(you)其(qi)它(ta)的(de)變(bian)體(ti)及(ji)改(gai)型(xing)。
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