一种生物质燃料及生物质燃料供能水泥窑制造技术

本发明专利技术公开了一种生物质燃料及生物质燃料供能水泥窑，属于水泥生产技术领域，该生物质燃料由秸秆粉90%～98%、废猪油3%～10%、聚醚0.01%～0.05%、防霉剂0.3%～2%制成，所述秸秆粉的粒径不大于1mm，所述废猪油的饱和脂肪酸含量不低于42%，制成的生物质燃料具有堆积密度大、热值高、燃烧稳定的优点，解决了秸秆难以在水泥生产中应用的问题；本发明专利技术的生物质燃料供能水泥窑，能够确保生物质燃料在水泥窑中充分燃烧，解决水泥窑在使用生物质燃料供能时燃烧不充分、温度波动大的问题。温度波动大的问题。温度波动大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质燃料及生物质燃料供能水泥窑


[0001]本专利技术涉及水泥生产
，具体为一种生物质燃料及生物质燃料供能水泥窑。

技术介绍

[0002]水泥工业是高耗能产业，生产过程中需要消耗大量燃料，传统的水泥窑使用煤炭作为燃料，其生产成本中燃料成本占据了较大比重，随着我国的工业体系不断向节能型、绿色型转变，燃煤型水泥窑已经跟不上时代的发展趋势，在未来终将被取代。
[0003]我国的农业生产中会产生大量的秸秆，而秸秆的处理一直是难以解决的问题，在2000年以前，焚烧几乎是唯一的处理秸秆的方式，一到收割季，田间地头火光冲天、浓烟滚滚，这种现象直到二十世纪初才开始改善，农民开始将秸秆就地粉碎填埋，但这种方式需要花费资金，增加了种粮成本，且秸秆体积大，就地填埋不足以完全处理所有的秸秆，造成巨大的资源浪费。
[0004]目前，秸秆在能源领域的应用已经有多个方向的研究，如秸秆发电、秸秆制气、秸秆液化等，使用秸秆代替煤炭、天然气用于工业生产的应用也有多方面的报道，但是，秸秆的热值约为15000kJ/kg，约为标准煤的一半，还含有较多的植物纤维等杂质，且堆积密度过低，以稻草为例，其堆积密度仅有0.035kg/m3，在燃料仓中会占用大量空间，在水泥窑中使用秸秆直接代替煤炭作为燃料使用时，热功率不足，难以达到水泥生产所需温度，故目前多通过秸秆制粒机将秸秆制成压缩颗粒，提高堆积密度，但压缩后的颗粒远大于煤粉粒径，在现有的水泥窑中难以充分燃烧，且由于秸秆中的杂质等因素，燃烧时温度波动较大，影响水泥熟料质量。
专利技术内容
[0005]本专利技术的目的在于：提供一种生物质燃料，利用现有的秸秆资源，解决秸秆作为燃料应用在工业生产中存在的问题。
[0006]本专利技术的目的还在于：提供一种生物质燃料供能水泥窑，以使用秸秆制成的生物质燃料进行水泥生产，解决生物质燃料不能直接应用于现有的水泥窑的问题。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：一种生物质燃料，由以下重量比的原料制成：秸秆粉90%～98%、废猪油3%～10%、聚醚0.01%～0.05%、防霉剂0.3%～2%，所述秸秆粉的粒径不大于1mm，所述废猪油的饱和脂肪酸含量不低于42%。
[0008]优选的，所述聚醚的分子式为R(PO)
x
(EO)
y
(PO)
z
，其中R选自多乙烯多胺、树脂或脂肪醇，x≥1，y≥1，z≥0。
[0009]优选的，所述防霉剂为壳聚糖、桂皮油、罗汉柏油中的一种或几种。
[0010]优选的，所述的生物质燃料通过如下步骤制得：将秸秆粉倒入搅拌釜并开启搅拌，然后将废猪油加热至液化状态，倒入搅拌釜中，再依次向搅拌釜中加入聚醚、防霉剂，混合
均匀后使用造粒机制成直径0.5～2毫米的颗粒，即得。
[0011]本专利技术还提供一种使用上述的生物质燃料供能的水泥窑，采用外加热方式，包括窑身、驱动装置、燃烧器、喂料斗、烟室，所述燃烧器、窑身、烟室依次连通，所述驱动装置用于驱动所述窑身旋转。
[0012]优选的，所述燃烧器包括燃料仓、鼓风机、燃料喷管、燃烧室，所述鼓风机将燃料仓落入燃料喷管的生物质燃料吹入燃烧室，所述燃烧室内设有增氧装置，所述增氧装置包括氧气管路、压缩机、氧气喷管，所述氧气管路将外部氧气送入压缩机加压后，通过设置在所述燃料喷管内的氧气喷管喷出。
[0013]优选的，所述压缩机的出口管路上依次设有电控阀门、气体流量计，所述烟室内设有气体检测仪，所述气体检测仪用于分析窑尾烟气中的CO、O2含量。
[0014]优选的，所述氧气喷管的出口方向与所述燃料喷管的出口方向交叉。
[0015]优选的，所述鼓风机的入口管道从所述烟室穿过。
[0016]优选的，所述鼓风机的入口管道在所述烟室内设有换热段，所述换热段由若干组成鸟笼形的铜管组成。
[0017]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术提出的生物质燃料使用秸秆粉作为主要原料，并加入了废猪油作为辅料，一方面利用了我国丰富的秸秆资源和废猪油资源，解决了秸秆、废猪油的处理难题，另一方面，利用猪油的高粘度，使造粒机制得的生物质燃料颗粒更加密实，解决了秸秆作为燃料使用时体积大、密度低的问题，利用猪油水溶性差的性质，起到隔水作用，可有效防止生物质燃料中的秸秆粉吸潮，有效防止制得的生物质燃料颗粒吸潮膨胀、发霉变质，且猪油的主要成分为脂肪酸，热值远远高于秸秆，可提高生物质燃料的能量密度，进而提高水泥窑燃烧室的热功率，克服了使用秸秆作为燃料时水泥窑温度过低、影响水泥质量的问题；（2）本专利技术提出的生物质燃料通过加入聚醚型表面活性剂，起到了促进生物质燃料燃烧的作用，空载运行时维持1200℃所需的进料量、进风量出现明显下降，烟气中的CO排放量、氧气含量也出现显著下降；（3）本专利技术提出的生物质燃料通过加入壳聚糖等成分，有效阻止了生物质燃料在储存过程中发霉，便于生物质燃料的大批量生产和存储；（4）本专利技术提出的生物质燃料供能水泥窑，能够使用上述生物质燃料代替煤粉进行供能，并增加了增氧装置，能够确保生物质燃料充分燃烧，并可通过增氧装置与气体检测仪的连锁自动调节供氧量，使烟气中的CO排放量、氧气含量均能达到环保节能的标准；（5）增氧装置的氧气喷管设置在燃料喷管内，且位于鼓风机和燃料仓的出口之间，一方面使氧气与鼓风机吹出的空气混合的路径尽可能延长，促进氧气与空气的混合，提高进入燃烧室的空气中氧气的分压，促进生物质燃料燃烧；另一方面，可避免氧气喷管受到生物质燃料的高速撞击，防止氧气喷管受损。
附图说明
[0018]图1为生物质燃料供能水泥窑的立体图。
[0019]图2为生物质燃料供能水泥窑的主视图。
[0020]图3为生物质燃料供能水泥窑的俯视图。
[0021]图4为图1中A处放大图。
[0022]图5为图1中B处放大图。
[0023]图6为图2中C处放大图。
[0024]图7为鼓风机入口管道换热段的立体图。
[0025]图8为实施例1～7窑尾烟气中CO、O2含量平均值图表。
[0026]图中标记：1、窑身；2、驱动装置；3、燃烧器；4、喂料斗；5、烟室；6、增氧装置；301、燃料仓；302、鼓风机；303、燃料喷管；304、燃烧室；601、氧气管路；602、压缩机；603、氧气喷管；3021、换热段；6021、电控阀门；6022、气体流量计；6023、气体检测仪。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]实施例1生物质燃料的制备：取玉米秸秆，使用粉碎机制成直径不超过1mm的微粉，然后烘干至水分含量不超过0.5%，得秸秆粉。
[0029]取秸秆粉18000千克、废猪油2000千克，废猪油选用饱和脂肪酸含量不低于42%的废猪油，饱和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质燃料，其特征在于，由以下重量比的原料制成：秸秆粉90%～98%、废猪油3%～10%、聚醚0.01%～0.05%、防霉剂0.3%～2%，所述秸秆粉的粒径不大于1mm，所述废猪油的饱和脂肪酸含量不低于42%。2.根据权利要求1所述的一种生物质燃料，其特征在于，所述聚醚的分子式为R(PO)
x
(EO)
y
(PO)
z
，其中R选自多乙烯多胺、树脂或脂肪醇，x≥1，y≥1，z≥0。3.根据权利要求1或2所述的一种生物质燃料，其特征在于，所述防霉剂为壳聚糖、桂皮油、罗汉柏油中的一种或几种。4.根据权利要求1～3任一所述的生物质燃料，其特征在于，通过如下步骤制得：将秸秆粉倒入搅拌釜并开启搅拌，然后将废猪油加热至液化状态，倒入搅拌釜中，再依次向搅拌釜中加入聚醚、防霉剂，混合均匀后使用造粒机制成直径0.5～2毫米的颗粒，即得。5.一种使用如权利要求1～4任一所述的生物质燃料供能的水泥窑，其特征在于，采用外加热方式，包括窑身（1）、驱动装置（2）、燃烧器（3）、喂料斗（4）、烟室（5），所述燃烧器（3）、窑身（1）、烟室（5）依次连通，所述驱动装置（2）用于驱动所述窑身（1）旋转。6.根据权利要求5所述的一种生物质燃料供能水泥窑，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周治海，王群，冀振龙，
申请(专利权)人：内乡宝天曼水泥有限公司，
类型：发明
国别省市：