一种生物质块状工业燃料的制备方法技术

一种生物质块状工业燃料的制备方法，它涉及一种生物质燃料的制备方法。它解决了目前以北方地区秸秆为原料采用现有技术在冬季气候下制备的生物质块状工业燃料致密度低、成型率低、能耗高，生产设备和模具磨损严重以及灰熔点低，直燃易结渣、积灰，腐蚀设备，燃烧不充分的问题。制备方法：一、晾晒秸秆；二、粉碎秸秆；三、堆垛升温、降解干燥；四、热风干燥升温；五、掺入生物质成型燃料添加剂；六、挤压成型。本发明专利技术方法制备出的生物质块状工业燃料的成型密度为０．８～１．２ｇ／ｃｍ↑［３］，成型率达９５％～９７％，模具生产６００吨更换一次，设备使用寿命延长为原来的２倍，产量提升到１．０～１．２吨／ｈ，综合能耗小于７５ｋＷ／ｔ，制备出的生物质块状工业燃料的灰熔点提高了２５０℃以上，燃烧效率达９８％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生物质燃料的制备方法。
技术介绍
生物质块状工业燃料具有易于运输和储存、使用方便、清洁环保、燃烧效 率高等优点，可替代煤和石油等化石能源，减少对不可再生资源的依赖，保证 国家能源安全。秸杆因价格低廉、原料来源丰富成为生物质块状工业燃料的原 料首选。北方地区是我国粮食主产区，秸杆资源十分丰富。但是由于在我国北方地区秸杆瓤多皮厚、粗壮，且含水率高达40%左右，因此以北方地区秸杆为原料 采用现有技术(原料粉碎一风千调质一挤压成型一冷却包装)冬季生产的生物 质块状工业燃料存在致密度低(0.5 0.7g/cm3)、成型率低(50% 70%)，能 耗高(综合电耗卯kW/t)，冬季无法连续生产的问题，而且生产设备和模具磨 损严重，致使成型设备使用寿命缩短、故障率和停产维修时间大幅增加。加之 北方地区秸杆中富含钾、钠等碱金属和氯化物，秸杆固体成型燃料的灰熔点低， 导致直燃时易结渣、积灰和腐蚀设备，燃烧不充分，影响燃烧效率和利用率， 应用范围窄，严重阻碍生物质块状工业燃料在我国北方地区产业化发展和工业 化广泛使用。
技术实现思路
本专利技术要解决目前以北方地区秸杆为原料采用现有技术在冬季气候下制 备的生物质块状工业燃料致密度低、成型率低、能耗高，冬季无法连续生产， 生产设备和模具磨损严重以及灰熔点低，直燃易结渣、积灰，腐蚀设备，燃烧 不充分的问题，而提供的。一、晾晒秸杆至含水率(质量)低于35%; 二、粉碎秸杆；三、堆垛升温、降解干燥至含水率(质量)低于30%;四、热风干燥升温，分层吹气干燥秸杆 至含水率(质量)低于25%、温度至30 6(TC;五、按热风干燥升温后秸杆 质量的3% 8%向秸秆中掺入生物质成型燃料添加剂，搅拌均匀；六、挤压成型，即得到生物质块状工业燃料。本专利技术步骤五中生物质成型燃料添加剂按重量百分比由20% 30%的A1203、 15% 30%的Fe20^n 40% 65%的高龄土混合组成。本专利技术生物质块状工业燃料的制备方法通过步骤三和步骤四对秸杆进行 升温和"软化处理"，增强了秸杆间的黏合力，达到了降低秸杆硬度、减少对 生产设备和模具磨损，提高了产量，提高成型密度和成型率的效果。本专利技术方法制备出的生物质块状工业燃料的成型密度为0.8 1.2g/cm3，成 型率达95% 97%，而且模具也由目前生产300吨更换一次，提高到600吨更 换一次，维修设备的频率仅为目前的1/3，停产维修时间明显减少，设备的使 用寿命延长为原来的2倍。本专利技术生物质块状工业燃料的制备方法可在冬天连续生产，产量提升到 1.0 1.2吨/h，综合能耗小于75kW/t。本专利技术方法提高了所制备生物质块状工业燃料的灰熔点提高了 25(TC以 上，生物质块状工业燃料燃烧性能大为改善，燃烧效率达98%以上，燃烧火力 持久，炉膛温度高，不发生结渣、积灰，降低了对燃烧设备的腐蚀，延长设备 使用寿命，也拓宽了生物质块状工业燃料的应用范围。本专利技术可有效降低目前燃烧生物质块状工业燃料的成本，节省资源，并为 我国北方地区秸秆的利用和发展提供了又一途径。具体实施例方式本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方 式间的任意组合。本实施方式生物质块状工业燃料按以下步骤进行 一、晾晒秸杆至含水率 (质量)低于35%; 二、粉碎秸杆；三、堆垛升温、降解干燥至含水率(质量) 低于30%;四、热风干燥升温，分层吹气干燥秸杆至含水率(质量)低于25%、 温度至30 60°C;五、按热风干燥升温后秸杆质量的3% 8%向秸秆中掺入 生物质成型燃料添加剂，搅拌均匀；六、挤压成型，即得到生物质块状工业燃 料。本实施方式步骤四中热风温度为70 120°C。本实施方式步骤五中生物质成型燃料添加剂按重量百分比由20% 30%4的八1203、 15X 30X的Fe2O3和40X 65X的高龄土混合组成。生物质成型 燃料添加剂在燃烧过程中与秸杆中的碱金属盐和氯化物发生化学反应生成高 熔点的物质，并同时减少碱金属和氯化物的气相挥发，达到提高灰熔点，降低 积灰、结渣，减轻燃烧设备腐蚀，延长燃烧设备使用寿命的效果，并且提高了 燃料利用率和燃烧效率。采用本实施方式方法生产，模具每生产600吨生物质块状工业燃料更换一 次，维修设备的频率仅为目前的1/3，停产维修时间明显减少，设备的使用寿 命延长为原来的2倍。本专利技术方法制备出的生物质块状工业燃料的成型密度为0.8 1.2g/cm3，而 现有技术的成型密度仅为0.5 0.7g/cm3，产量从0.4 0.6吨/h提升到1.0 1.2 吨/h，成型率达95% 97%，综合能耗小于75kW/t。我国地域辽阔，东北三省、新疆和内蒙古自治区都可以采用本实施方式方 法。可以采用现有各种锅炉燃烧本实施方式制备的生物质块状工业燃料。具体实施方式二本实施方式与具体实施方式一的不同点是步骤一中采 用翻晒、以及重点晾晒秸杆根段和中段的方式晾晒秸杆。其它步骤及参数与实 施方式一相同。本实施方式可将秸杆根朝上堆垛晾晒。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一或二的不同点是步骤六 中采用环模压辊成型机将秸杆挤压成型。其它步骤及参数与实施方式一或二相 同。具体实施方式四本实施方式与具体实施方式一、二或三的不同点是秸 杆为玉米秸秆、棉花秸秆、高粱秸杆或小麦秸杆。其它步骤及参数与实施方式 一、二或三相同。具体实施方式五本实施方式与具体实施方式一至四的不同点是步骤二 中将秸杆粉碎成长度为l.5 4.5cm的秸杆段。其它步骤及参数与实施方式一 至四相同。具体实施方式六本实施方式与具体实施方式一的不同点是步骤四热风干燥升温，分层吹气干燥秸杆至含水率(质量)低于20%、温度至40 6(TC。其它步骤及参数与实施方式一相同。具体实施方式七本实施方式与具体实施方式一的不同点是步骤四热风 干燥升温，分层吹气干燥秸杆至含水率(质量)低于18%、温度至50 6(TC。 其它步骤及参数与实施方式一相同。具体实施方式八本实施方式与具体实施方式一的不同点是步骤四热风干燥升温，分层吹气干燥秸杆至含水率(质量)低于16%、温度至55 6(TC。 其它步骤及参数与实施方式一相同。具体实施方式九本实施方式与具体实施方式一的不同点是步骤四热风干燥升温，分层吹气干燥秸杆至含水率(质量)低于14%、温度至6(TC。其它步骤及参数与实施方式一相同。具体实施方式十本实施方式生物质块状工业燃料按以下步骤进行一、晾晒玉米秸杆至含水率(质量)为32% 34%; 二、将玉米秸杆粉碎成长度为 2 2.5cm的玉米秸杆段；三、堆垛升温、降解千燥至含水率(质量)为28% 30%;四、热风干燥升温，分层吹气干燥秸杆至含水率(质量)低于23%、温 度至40士2'C;五、按热风干燥升温后秸杆质量的4%向秸秆中掺入生物质成型 燃料添加剂，与秸杆原料均匀搅拌；六、用环模压辊式成型机将玉米秸杆挤压 成型，即得到生物质块状工业燃料。本实施方式步骤五中生物质成型燃料添加剂按重量百分比由25 %的 A1203、 25%的Fe203和50%的高龄土混合组成。本实施方式在我国北方地区冬季进行实施。本实施方式制备的生物质块状工业燃料的外型尺寸为32mmX32mmX (15 60)mm，成型密度为1.02g/cm3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质块状工业燃料的制备方法，其特征在于生物质块状工业燃料按以下步骤进行：一、晾晒秸杆至含水率（质量）低于３５％；二、粉碎秸杆；三、堆垛升温、降解干燥至含水率（质量）低于３０％；四、热风干燥升温，分层吹气干燥秸杆至含水率（质量）低于２５％、温度至３０～６０℃；五、按热风干燥升温后秸杆质量的３％～８％向秸秆中掺入生物质成型燃料添加剂，搅拌均匀；六、挤压成型，即得到生物质块状工业燃料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀光，别如山，
申请(专利权)人：黑龙江华瑞生物能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]