用于快速热裂解气化机的生物质燃料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于快速热裂解气化机的生物质燃料及其制备方法，其特征在于：包括以下重量百分比的原料：香菇废料20%~30%、核桃壳12%~18%、山茱萸籽12%~18%、花生壳15%~25%、杏仁壳10%~15%、锯末1%~5%、刨花1%~5%、森林废弃料3%~8%，选取水分含量25%以下的上述原料通过以下步骤：晾晒、粉碎、干燥、除杂、水分测试、混合、预热、积压成型、冷却、检测、储存，压制成形状规则、密度较大、燃烧值较高的固体燃料，热压的成型温度为150℃—200℃，成型燃料含水率低于12%，本发明专利技术生物质燃料燃烧充分，火力持久，大大提高了产气速度和产气量，而且不添加粘合剂，通过木质素将生物质粒子压缩粘合，提高了生物质燃料的强度，降低了燃料的成型压力，避免了不必要的能量损失，节约了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
用于快速热裂解气化机的生物质燃料及其制备方法
本专利技术属于一种生物质燃料，尤其涉及一种用于快速热裂解气化机的生物质燃料及其制备方法。
技术介绍
水资源和石油资源在国计民生中占有极其重要的位置，是社会发展和人类生存不可缺少的资源。石油、天然气、煤炭是重要的能源资源，在现代文明社会，如果没有了能源，一切现代物质文明也将随之消失。冷战结束以来，全球面临经济发展与能源紧缺的双重压力，随着工业的迅速发展、人口的增长和人民生活水平的提高，能源短缺已成为世界性问题，能源安全受到越来越多国家的重视。与此同时，由于化石能源的日益枯竭以及焚烧化石燃料引发的一系列环境问题的日益突出，可再生能源越来越受到重视，如生物质能、水能、风能等。其中，作为仅次于石油、天然气、煤炭的世界第四大能源的生物质能以其清洁性、CO2零排放性受到了世界各国的关注，生物质能源技术的研究和开发也成为了世界重大热门课题之一。同其他生物质能源技术相比较，生物质燃料技术更容易实现大规模生产和使用，使用生物质燃料的方便程度可与燃气、燃油等能源媲美。以美国、瑞典和奥地利等国为例，生物质能的应用规模，分别占该国一次性能源消耗量的4%、16%和10%，在美国，生物质能源发电的总装机容量已超过1MW，单机容量达10～25MW，在欧美，针对一般居民家用的生物质燃料及配套的高效清洁燃烧取暖炉灶已非常普及。我国也十分重视生物质能源的开发和利用，近年来，我国政府一直将生物质能源利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目，开展了生物质能利用新技术的研究和开发，使生物质能技术有了进一步提高，尤其是在生物质燃料产品加工和直接燃烧利用的研究有了较大的突破，在农业大省河南，生物质燃料已被列为政府重点扶持的新农村建设项目。生物质燃料是指将生物质材料燃烧作为燃料，一般主要是农林废弃物，如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等，主要区别于化石燃料。在目前的国家政策和环保标准中，直接燃烧生物质属于高污染燃料，只在农村的大灶中使用，不允许在城市中使用。生物质燃料的应用，实际主要是生物质成型燃料（BiomassMouldingFuel，简称“BMF”），是将农林废物作为原材料，经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺，制成各种成型（如块状、颗粒状等）的，可直接燃烧的一种新型清洁燃料。现有的生物质燃料有以下缺点：入炉燃料水分高、热值低，燃烧不充分，燃烧效率低，燃烧时产气量低、裂解速度慢、产气时间长，成型密度小，强度小，不便于运输和存储。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种用于快速热裂解气化机的生物质燃料及其制备方法，大大增加了生物质燃料的产气量和发热量，降低了生物质燃料的灰分含量和挥发分，提高了生物质燃料的质量。本专利技术的目的是这样实现的：一种用于快速热裂解气化机的生物质燃料，包括圆柱形颗粒和圆柱形压块，其特征在于：包括以下重量百分比的原料：香菇废料20%~30%核桃壳12%~18%山茱萸籽12%~18%花生壳15%~25%杏仁壳10%~15%锯末1%~5%刨花1%~5%森林废弃料3%~8%。所述的森林废弃料包括树皮、树枝、树叶以及木材加工的边角料。一种用于快速热裂解气化机的生物质燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）、选料、晾晒：挑选水分含量25%以下的原料，将森林废弃料放入切割机内切割成长度为30mm和50mm两种，将切割好的森林废弃料和其它原料分开堆放，在日照下晾晒3-5h，每隔1h翻晒一次，以除去原料表面的水分，使原料水分低至18%，备用；步骤2）、粉碎：将晾晒后的原料放入粉碎机中粉碎，粉碎规格如下，香菇废料粉碎粒度为3mm×5mm、核桃壳2.5mm×3mm、山茱萸籽8mm×10mm、花生壳5mm×5mm、杏仁壳5mm×5mm、刨花20mm×20mm、森林废弃料30mm×2mm，粉碎后的原料依次通过孔径为60mm和20mm振动筛进行筛选，将筛选后的原料按种类和孔径分别堆放，备用；步骤3）、干燥：将粉碎后的原料依次放入桶式干燥机中进行半密闭加温干燥，干燥温度为180℃—220℃，通过干燥机中部和末端设置的湿度传感器，对原料的湿度进行监控，如果原料湿度超过18%，传感器会自动提醒，通过操作工人的操作，干燥机将反方向退回起初点重新干燥，直到所有原料含水率低至15%—18%，备用；步骤4）、除杂：将干燥后的原料装入自动除尘机中，将土、沙等粉尘分离后密闭收集，使原料中的粉尘成分小于0.3%，备用；步骤5）、水分测试：将每个分类的原料进行抽样、封样，并放入干燥仪中进行水分测试，干燥仪温度设定在180℃—220℃，将含水率为12%—15%的原料进入混合生产区，备用；步骤6）、混合：按照上述的重量百分比取原料，将原料通过宽1000mm的输送机输送到搅拌机中，均匀搅拌，搅拌时间为12min—18min，备用；步骤7）、预热：分别将颗粒成型机、颗粒压块机进行加热，待主机温度达到80℃—120℃后通过加料机加入混合原料，备用，预热机器可以保证密度均匀，达到用户预定产气量的效果；步骤8）、积压成型：将混合后的原料送入预热后的颗粒成型机和颗粒压块机进行旋磨压制，压制密度范围控制在500—1200kg/m3，成形的颗粒规格为直径8mm、长度12—18mm，直径15mm、长度25—35mm；压块规格有直径25mm、长度为25—35mm，直径33mm、长度45—55mm，热压的成型温度为150℃—200℃，备用；步骤9）、冷却：将压制成型的颗粒燃料和压块燃料通过风干降温输送机进行降温，使燃料温度低至40℃—50℃，风速压强为2kpa—3kpa，含水率低于12%，备用；步骤10）、检测：对冷却后的燃料进行含水率检测，将含水率高于12%的燃料进行二次风干降温干燥，使燃料含水率低于12%，确保燃料的合格；步骤11）、储存：将合格的燃料通过包装机包装，储存时地面用油毡、塑料布进行隔潮。所述的压制密度范围随着室外温度的变化而变化，当室外温度大于等于15℃时，压制密度为500—600kg/m3，当室外温度为15℃至-5℃时，压制密度为600—700kg/m3,当室外温度在-5℃至-35℃时，压制密度为900—1200kg/m3。本专利技术具有如下积极效果：1、本专利技术的生物质燃料干燥均匀，含水率低，含热值高，经过颗粒成型机和颗粒压块机压制后，使原料的颗粒位置重新排列，发生机械变形和塑性变形，成为密度较大、形状规则、燃烧值较高的固体燃料，大大提高了燃料的能量密度，明显改善了普通生物质燃料的燃烧特性，与空气接触更加完全，燃烧更加充分，火力更加持久，极大地提高了燃烧时的产气速度和产气量。2、由于成型的生物质燃料密度较大，体积压缩比大于7，从而克服了生物质燃料体积较大的弊端，方便了储存、运输，扩大了应用范围，可代替矿物能源应用于生产和生活领域，有利于产业化生产和大规模使用，成其成为商品，使用起来卫生干净，为燃烧炉、气化炉的使用提供了方便。3、本专利技术的生物质燃料延续了生物质的高挥发性、易于燃烧的优点，实现了CO2零排放以及NOX、SOX极其微量的排放，可以得到充分燃烧，对环境造成的污染较小，此外，产气同时产生的焦油、木醋酸、草木灰可以有效收集利用，为个人和企业创造附加值。4、本专利技术生物质燃料中无添加任何粘合剂，通过对生物质燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于快速热裂解气化机的生物质燃料，包括圆柱形颗粒和圆柱形压块，其特征在于：包括以下重量百分比的原料：香菇废料20%~30%；                           核桃壳12%~18%；山茱萸籽12%~18%；花生壳15%~25%； 杏仁壳10%~15%；锯末1%~5%；刨花1%~5%；森林废弃料3%~8%。

【技术特征摘要】
1.一种用于快速热裂解气化机的生物质燃料，包括圆柱形颗粒和圆柱形压块，其特征在于：包括以下重量百分比的原料：香菇废料20%~30%核桃壳12%~18%山茱萸籽12%~18%花生壳15%~25%杏仁壳10%~15%锯末1%~5%刨花1%~5%森林废弃料3%~8%。2.根据权利要求1所述的用于快速热裂解气化机的生物质燃料，其特征在于：所述的森林废弃料包括树皮、树枝、树叶以及木材加工的边角料。3.一种用于快速热裂解气化机的生物质燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1）、选料、晾晒：挑选水分含量25%以下的原料，将森林废弃料放入切割机内切割成长度为30mm和50mm两种，将切割好的森林废弃料和其它原料分开堆放，在日照下晾晒3-5h，每隔1h翻晒一次，以除去原料表面的水分，使原料水分低至18%，备用；步骤2）、粉碎：将晾晒后的原料放入粉碎机中粉碎，粉碎规格如下：香菇废料粉碎粒度为3mm×5mm、核桃壳2.5mm×3mm、山茱萸籽8mm×10mm、花生壳5mm×5mm、杏仁壳5mm×5mm、刨花20mm×20mm、森林废弃料30mm×2mm，粉碎后的原料依次通过孔径为60mm和20mm振动筛进行筛选，将筛选后的原料按种类和孔径分别堆放，备用；步骤3）、干燥：将粉碎后的原料依次放入桶式干燥机中进行半密闭加温干燥，干燥温度为180℃—220℃，通过干燥机中部和末端设置的湿度传感器，对原料的湿度进行监控，如果原料湿度超过18%，传感器会自动提醒，通过操作工人的操作，干燥机将反方向退回起初点重新干燥，直到所有原料含水率低至18%以下，备用；步骤4）、除杂：将干燥后的原料装入自动除尘机中，将粉尘分离后密闭收集，使原料中的粉尘成分小于0.3%，备用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆福明，
申请(专利权)人：任志国，
类型：发明
国别省市：河南;41