CN109207227A - 一种绿色环保生物质颗粒燃料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物质燃料技术领域，具体涉及一种绿色环保生物质颗粒燃料，包括如下以重量份数计的原料：玉米秸秆55～60份、枯树枝33～50份、水草35～40份、助燃剂1.2～2.5份、小麦秸秆35～45份、稻壳25～35份、流平剂0.33～0.65份、麦麸15～20份、餐饮废渣8～13份、锯末5～15份。本发明的有益效果：生物质颗粒的原料易获取，且原料均为有机物，燃烧后的产物对环境友好，同时也实现了废物利用，减少对环境的破坏；添加助燃剂，使生物质颗粒燃烧过程更充分，从而减少了灰分；添加流平剂，使生物质颗粒原料中纤维组织间的间隙变大，提高了热值，减少灰分产生。

Description

一种绿色环保生物质颗粒燃料
技术领域
本发明涉及生物质燃料技术领域，具体涉及一种绿色环保生物质颗粒燃料。
背景技术
生物能源技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场等，其中生物能源的开发利用占有相当大的份额。国外很多生物能源技术和装置已经达到商业化应用程度，同其他生物质能源技术相比较，生物质颗粒燃料技术更容易实现大规模生产和使用。使用生物能源颗粒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，生物能源的应用规模，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颗粒燃料及配套的高效清洁燃烧取暖炉灶已非常普及。中国也十分重视生物能源的开发和利用。20世纪80年代以来，中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。但中国生物质能的利用研究主要集中在大中型畜禽场沼气工程技术、秸秆气化集中供气技术和垃圾填埋发电技术等项目，对于生物质能颗粒燃料产品的生产加工与直接燃烧利用的研究还刚刚起步。中国是能源消耗大国，调整能源结构，利用生物质能是必然选择。生物质经过压缩成型后，其体积大幅减小从而更便于运输、贮存和使用，解决了生物质大规模利用的关键难题，因此该技术及设备非常适合于生物质发电、工业锅炉的清洁能源改造、农村新型炊事燃料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种绿色环保生物质颗粒燃料，它可以实现原料易获取、燃烧后的产物对环境友好，热值高，灰分少。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种绿色环保生物质颗粒燃料，其包括如下以重量份数计的原料：玉米秸秆55～60份、枯树枝33～50份、水草35～40份、助燃剂1.2～2.5份、小麦秸秆35～45份、稻壳25～35份、流平剂0.33～0.65份、麦麸15～20份、餐饮废渣8～13份、锯末5～15份。
优选地，所述助燃剂为硝酸钾。
优选地，还包括重量份数为0.9～2.5份的促进剂。
优选地，还包括重量份数为0.18～0.42份的高锰酸钾。
进一步地，其由以下步骤制成：
步骤1、将玉米秸秆、枯树枝、水草、小麦秸秆、稻壳、麦麸、餐饮废渣、锯末置于成型机中，制成粉末状混合物；
步骤2、将步骤1制得的粉末状混合物置于高压釜中，并往高压釜中加入助燃剂、流平剂，调节高压釜压力为0.08～0.12Mpa、温度为35～40℃，进行均匀搅拌，制得混合物；
步骤3、将步骤2制得的混合物置于真空干燥机中进行脱水干燥，其中对真空干燥机参数进行调整：真空度400～500mmHg、加热蒸汽压力0.12～0.16Mpa、干燥温度37～40℃，制得干燥混合物；
步骤4、将步骤3制得的干燥混合物置于单螺杆造粒机中进行造粒，制得生物质颗粒；
优选地，所述步骤4中对单螺杆造粒机进行参数调整：转速420rpm、温度65～75℃。
进一步地，所述步骤4中包括但不限定于使用单螺杆造粒机。
优选地，所述步骤1中预先将原料进行切段，使原料的长度不大于5cm。
本发明的有益效果：通过由玉米秸秆、枯树枝、水草、小麦秸秆、稻壳、麦麸、餐饮废渣、锯末组成的原料，使的生物质颗粒的原料易获取，且原料均为有机物，燃烧后的产物对环境友好，同时也实现了废物利用，减少对环境的破坏；添加助燃剂，使生物质颗粒燃烧过程更充分，从而减少了灰分；添加流平剂，使生物质颗粒原料中纤维组织间的间隙变大，从而提高氧容量，进而使燃烧更充分，提高了热值，减少灰分产生；添加促进剂，使生物质颗粒的燃烧效率更快，从而使生物质颗粒在单位时间内热值更高；添加高锰酸钾，在生物质颗粒燃烧时，能够受热分解生成氧气，从而促进生物质颗粒的燃烧效率，另外高锰酸钾能够与生物质颗粒燃烧产物中的金属离子进行反应，从而减少了生物质颗粒的结渣率；通过使用高压釜将玉米秸秆、枯树枝、水草、小麦秸秆、稻壳、麦麸、餐饮废渣、锯末制成的粉状混合物与助燃剂、流平剂进行搅拌混合，并通过调整高压釜的参数，使助燃剂、流平剂能够更充分地混合入粉状混合物中，从而使混合更均匀，利于生物质颗粒燃烧更充分；通过使用真空干燥机进行脱水干燥，并调整参数，使混合物中的水分、原料中的纤维素等能够被充分脱离，进而使混合物湿度降低，利于生物质颗粒的燃烧；通过使用单螺杆造粒机对混合物进行造粒，同时调整造粒机的参数，使制成的生物质颗粒的形状、大小能保证合格率，防止出现较大的生物质颗粒，造成燃烧时，燃烧带的拉长，导致燃烧效率及热值降低，通过预先将原料切段，从而保证了成型步骤中，制成的混合物中各原料混合均匀，便于下一步操作。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种绿色环保生物质颗粒燃料，其包括如下以重量份数计的原料：玉米秸秆60份、枯树枝33份、水草38份、助燃剂2.5份、小麦秸秆35份、稻壳30份、流平剂0.65份、麦麸15份、餐饮废渣11份、锯末15份。
所述助燃剂为硝酸钾。
还包括重量份数为0.9份的促进剂。
还包括重量份数为0.35份的高锰酸钾。
其由以下步骤制成：
步骤1、将玉米秸秆、枯树枝、水草、小麦秸秆、稻壳、麦麸、餐饮废渣、锯末置于成型机中，制成粉末状混合物；
步骤2、将步骤1制得的粉末状混合物置于高压釜中，并往高压釜中加入助燃剂、流平剂，调节高压釜压力为0.12Mpa、温度为35℃，进行均匀搅拌，制得混合物；
步骤3、将步骤2制得的混合物置于真空干燥机中进行脱水干燥，其中对真空干燥机参数进行调整：真空度450mmHg、加热蒸汽压力0.16Mpa、干燥温度37℃，制得干燥混合物；
步骤4、将步骤3制得的干燥混合物置于单螺杆造粒机中进行造粒，制得生物质颗粒；
所述步骤4中对单螺杆造粒机进行参数调整：转速420rpm、温度70℃。
所述步骤4中包括但不限定于使用单螺杆造粒机。
所述步骤1中预先将原料进行切段，使原料的长度不大于5cm。
实施例2
一种绿色环保生物质颗粒燃料，其包括如下以重量份数计的原料：玉米秸秆57份、枯树枝50份、水草35份、助燃剂2.0份、小麦秸秆45份、稻壳25份、流平剂0.45份、麦麸20份、餐饮废渣8份、锯末10份。
所述助燃剂为硝酸钾。
还包括重量份数为2.5份的促进剂。
还包括重量份数为0.18份的高锰酸钾。
其由以下步骤制成：
步骤1、将玉米秸秆、枯树枝、水草、小麦秸秆、稻壳、麦麸、餐饮废渣、锯末置于成型机中，制成粉末状混合物；
步骤2、将步骤1制得的粉末状混合物置于高压釜中，并往高压釜中加入助燃剂、流平剂，调节高压釜压力为0.10Mpa、温度为40℃，进行均匀搅拌，制得混合物，进一步地，可往高压釜中加入重量份数为1.3～2.5份的干酪素，使各原料组分之间附着力更大，从而便于各组分原料结合强度更大，使制成的生物质颗粒成形率更高，防止松散、碎块现象产生；
步骤3、将步骤2制得的混合物置于真空干燥机中进行脱水干燥，其中对真空干燥机参数进行调整：真空度400mmHg、加热蒸汽压力0.14Mpa、干燥温度40℃，制得干燥混合物；
步骤4、将步骤3制得的干燥混合物置于单螺杆造粒机中进行造粒，制得生物质颗粒；
所述步骤4中对单螺杆造粒机进行参数调整：转速420rpm、温度65℃。
所述步骤4中包括但不限定于使用单螺杆造粒机。
所述步骤1中预先将原料进行切段，使原料的长度不大于5cm。
实施例3
一种绿色环保生物质颗粒燃料，其包括如下以重量份数计的原料：玉米秸秆55份、枯树枝40份、水草40份、助燃剂1.2份、小麦秸秆40份、稻壳35份、流平剂0.33份、麦麸17份、餐饮废渣13份、锯末5份。
所述助燃剂为硝酸钾。
还包括重量份数为1.5份的促进剂。
还包括重量份数为0.42份的高锰酸钾。
其由以下步骤制成：
步骤1、将玉米秸秆、枯树枝、水草、小麦秸秆、稻壳、麦麸、餐饮废渣、锯末置于成型机中，制成粉末状混合物；
步骤2、将步骤1制得的粉末状混合物置于高压釜中，并往高压釜中加入助燃剂、流平剂，调节高压釜压力为0.08Mpa、温度为38℃，进行均匀搅拌，制得混合物；
步骤3、将步骤2制得的混合物置于真空干燥机中进行脱水干燥，其中对真空干燥机参数进行调整：真空度500mmHg、加热蒸汽压力0.12Mpa、干燥温度38℃，制得干燥混合物；
步骤4、将步骤3制得的干燥混合物置于单螺杆造粒机中进行造粒，制得生物质颗粒；
所述步骤4中对单螺杆造粒机进行参数调整：转速420rpm、温度75℃。
所述步骤4中包括但不限定于使用单螺杆造粒机。
所述步骤1中预先将原料进行切段，使原料的长度不大于5cm。
为了更直观地说明本发明的技术效果，现对实施例1-3燃烧过程中的热值及燃烧后产物的灰分、结渣率进行统计，对比例为由现有技术制成的生物质颗粒，对比效果如下：
由上表得出：本发明能够显著提高生物质颗粒的热值，同时降低了燃烧产物的灰分、结渣率。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种绿色环保生物质颗粒燃料，其特征在于，其包括如下以重量份数计的原料：玉米秸秆55～60份、枯树枝33～50份、水草35～40份、助燃剂1.2～2.5份、小麦秸秆35～45份、稻壳25～35份、流平剂0.33～0.65份、麦麸15～20份、餐饮废渣8～13份、锯末5～15份。
2.根据权利要求1所述的一种绿色环保生物质颗粒燃料，其特征在于，所述助燃剂为硝酸钾。
3.根据权利要求1所述的一种绿色环保生物质颗粒燃料，其特征在于，还包括重量份数为0.9～2.5份的促进剂。
4.根据权利要求1所述的一种绿色环保生物质颗粒燃料，其特征在于，还包括重量份数为0.18～0.42份的高锰酸钾。
5.根据权利要求1所述的一种绿色环保生物质颗粒燃料，其特征在于，其由以下步骤制成：
步骤1、将玉米秸秆、枯树枝、水草、小麦秸秆、稻壳、麦麸、餐饮废渣、锯末置于成型机中，制成粉末状混合物；
步骤2、将步骤1制得的粉末状混合物置于高压釜中，并往高压釜中加入助燃剂、流平剂，调节高压釜压力为0.08～0.12Mpa、温度为35～40℃，进行均匀搅拌，制得混合物；
步骤3、将步骤2制得的混合物置于真空干燥机中进行脱水干燥，其中对真空干燥机参数进行调整：真空度400～500mmHg、加热蒸汽压力0.12～0.16Mpa、干燥温度37～40℃，制得干燥混合物；
步骤4、将步骤3制得的干燥混合物置于单螺杆造粒机中进行造粒，制得生物质颗粒。
6.根据权利要求5所述的一种绿色环保生物质颗粒燃料，其特征在于，所述步骤4中对单螺杆造粒机进行参数调整：转速420rpm、温度65～75℃。
7.根据权利要求5所述的一种绿色环保生物质颗粒燃料，其特征在于，所述步骤4中包括但不限定于使用单螺杆造粒机。
8.根据权利要求5所述的一种绿色环保生物质颗粒燃料，其特征在于，所述步骤1中预先将原料进行切段，使原料的长度不大于5cm。
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