专利名称：生物质成型燃料的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物质能的利用，尤其涉及一种生物质成型燃料(Biomass Pellet or Biomass Moulding Fuel，简称 “BMF”)。
背景技术：
目前人们使用的燃料大部分是煤、石油、天然气等化石能源，是不可再生资源，在 人类大规模的开采下将逐渐枯竭，并且在燃烧时会向空气中排放大量的有毒气体，给大气 造成严重污染，为此人类在寻找可再生的清洁燃料来代替。生物质燃料(比如农林废弃物，如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等)是绿色能源，是国 家政策鼓励的燃料，具有以下几点特性1.可实现温室气体CO2生态“零”排放BMF的能量 来自于其生长时对自然界CO2的吸收，因此，BMF具有CO2生态“零”排放的特点。2.典型的 低碳绿色能源低碳能源BMF的燃烧以挥发份为主，其固定碳的含量为15%左右，是典型的 低碳燃料；含硫量比柴油还低，仅为0. 05%，不需设置脱硫装置就可实现SO2的排放；灰份 仅为1.8%，是煤基燃料的1/10左右，设置简单的除尘装置就能实现粉尘排放达标；BMF含 氮量低，氧含量高，燃烧时生成较少的N0X。3.典型的循环经济项目BMF来源于农林废弃 物，原料分布广泛多样，含量大，成本低，循环生长，取之不尽，用之不竭，是典型的循环经济 项目。然而，目前正在开发的生物质燃料大多直接使用，生物质中含有的一些有害物质 未经有效处理，燃烧时也会造成一定的污染。如中国专利申请第200710063736. 3号所揭示的一种生物质燃料及其制备方法和 应用，其提供的有机质燃料主要由包括粘合剂和有机质废料或矿石燃料的原料制成，其中 粘合剂通过将泔水除去非食用废物后再高温蒸煮进行消毒，然后除去油脂和骨头、鱼刺等， 将剩余的泔水渣物质打浆进行制备。又如中国专利申请第200810054563. 3号所揭示的一种利用农业废弃物制备成型 燃料的方法，其技术方案是它以秸秆、锯末、木屑、稻谷壳、甘蔗渣等农业废弃物和造纸废 液为原料，经干燥、粉碎、混配、成型等步骤制备成型燃料。其以农业废弃物和造纸废液这两 种废物为原料制备生物质燃料，既节省了原料成本，又减轻了污染排放。利用造纸废液中一 些物质的粘合作用使造块无需加热，因而无加热损耗，同时也减轻了由加热引起的机械设 备磨损和原料的热能损耗。此外，造纸废液中含有3 5%的碱性物质，可使燃烧活性增强。还如中国专利申请第200710186469. 9号所揭示的一种生物质燃料成型方法，其 特点是由下列组分配制经工艺加工而成，其主要组分重量份配比如下秸秆20 95、淀粉 2 60。其生产工艺流程包括秸秆、粉碎、过筛、淀粉、水解、制浆糊、混配、成型、干燥工序。 过筛10 120目，水解淀粉水=1 5 40，成型采用模具震动浇注或挤压成型，干燥温 度 1 150°C。但是，从上述现有技术所公开的内容来看，目前提供生物质成型燃料都不是有利 于大批量生产、长期保存、运输和使用的清洁高能燃料。
因此，急需提供一种能在生物质锅炉中直接燃烧的清洁高能生物质成型燃料。
发明内容
本发明针对以上不足之处提供一种没有污染的生物质成型燃料。本发明的生物质成型燃料来自农林废弃物，不仅可以增加产量，减少设备损耗，提 高资源的有效利用率，还可以减少二氧化硫、氮氧化物等有毒气体排放，具有较好的环保意 义。为实现本发明的发明目的，本发明提供了一种生物质成型燃料，其由生物质原料 颗粒和燃料添加剂混合后制粒成型，其中，以生物质原料颗粒的重量为基准，燃料添加剂包 括重量百分比为0. 1 5%的油脂、重量百分比为0. 1 2%的固硫剂以及重量百分比为 0. 0.5%的助燃剂。其中，油脂可以是煤焦油、重油、植物油和/或生物质液化油。优选地，油脂在加热后与生物质原料颗粒混合并制粒成型。其中，固硫剂可以是生石灰和/或碳酸钙。其中，助燃剂可以是镁菱土、硝酸镁、氧化镁和/或氧化铁。可选地，以生物质原料颗粒的重量为基准，燃料添加剂还可以包括少量的如重量 百分比为0.01% -0.5%的固体氧化剂。其中，固体氧化剂可以是高锰酸钾和/或氯酸钾。可选地，以生物质原料颗粒的重量为基准，燃料添加剂还可以包括一定量的造纸 废液。其中，生物质原料颗粒可以来源于包括秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠、树皮、树枝和/ 或草本类植物在内的农林废弃物。其中，生物质成型燃料颗粒可以为杆状，具体地，其横截面直径可以为5 60mm， 长度可以为直径的2 6倍。本发明的有益效果是在生物质成型燃料中加入油脂，可以减少摩擦、提高设备产能，在产品冷却后增加 其粘结性，颗粒强度增强，在燃烧时还可以起到助燃剂的作用；加入生石灰等脱硫剂，可以 减少颗粒燃烧时二氧化硫、氮氧化物的排放；加入氧化镁、氧化铁等助燃剂有助于燃烧；加 入固体氧化剂使颗粒趋于完全燃烧，有效利用生物质能源，大大降低烟尘污染和燃烧成本。以下结合实施例，来进一步说明本发明，但本发明不局限于这些实施例，任何在本 发明基本精神上的改进或替代，仍属于本发明权利要求书中所要求保护的范围。
具体实施例方式实施例1本发明的生物质成型燃料由经过粉碎和干燥的生物质原料颗粒与燃料添加剂混 合后通过制粒机压制成型。其中，以生物质原料颗粒的重量为基准，加入具有润滑、助燃等作用的煤焦油，重 量百分比为0. 5%。加入热的油脂能够便于与原料的混合，提高原料温度，使原料软化更容 易成型，油脂本身也具有润滑作用；在颗粒冷却后起到粘结剂的作用，增强颗粒强度，并且还可以增强在储运过程中颗粒的防水性；在颗粒燃烧时，油脂起到助燃剂的作用。其中，以生物质原料颗粒的重量为基准，加入可以减少燃烧时二氧化硫、氮氧化物 等的排放的生石灰，重量百分比为1%。其中，以生物质原料颗粒的重量为基准，加入可以助燃的镁菱土，重量百分比为 0. 2%。生物质原料为各种农林废弃物，如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠、树皮、树枝、草本类植物等。制成的颗粒为杆状，直径为10mm，长度为直径的3倍。实施例2作为本发明的另一种方案，其它部分与实施例1相同，不同之处在于以生物质原料颗粒的重量为基准，加入重量百分比为0.01% -0.5%的可以使燃 烧更充分、有效利用生物质能源、降低烟尘污染和燃料成本的高锰酸钾或氯酸钾。实施例3作为本发明的另一种方案，其它部分与实施例1相同，不同之处在于对于比较干燥的原料，可以在生物质原料颗粒中加入一定量的造纸废液。实施例4作为本发明的另一种方案，其它部分与实施例1相同，不同之处在于其中，以生物质原料颗粒的重量为基准，加入具有润滑、助燃等作用的植物油，重 量百分比为2%。其中，以生物质原料颗粒的重量为基准，加入可以减少燃烧时二氧化硫、氮氧化物 等的排放的碳酸钙，重量百分比为1.5%。其中，以生物质原料颗粒的重量为基准，加入可以助燃的硝酸镁，重量百分比为 0. 3%。制成的颗粒为杆状，直径为20mm，长度为直径的5倍。实施例5作为本发明的另一种方案，其它部分与实施例1相同，不同之处在于其中，以生物质原料颗粒的重量为基准，加入具有润滑、助燃等作用的生物质液化 油，重量百分比为4.5%。其中，以生物质原料颗粒的重量为基准，加入可以助燃的氧化铁，重量百分比为 0. 5%。制成的颗 粒的直径为5mm，长度为直径的2倍。
权利要求
一种生物质成型燃料，其由生物质原料颗粒和燃料添加剂混合后制粒成型，其中，以所述生物质原料颗粒的重量为基准，所述燃料添加剂包括重量百分比为0.1～5％的油脂、重量百分比为0.1～2％的固硫剂以及重量百分比为0.1％～0.5％的助燃剂。
2.如权利要求1所述的生物质成型燃料，其特征在于，所述油脂是煤焦油、重油、植物 油和/或生物质液化油。
3.如权利要求2所述的生物质成型燃料，其特征在于，所述油脂在加热后与所述生物 质原料颗粒混合并通过压制成型。
4.如权利要求1所述的生物质成型燃料，其特征在于，所述固硫剂是生石灰和/或碳酸钙。
5.如权利要求1所述的生物质成型燃料，其特征在于，所述助燃剂是镁菱土、硝酸镁、 氧化镁和/或氧化铁。
6.如权利要求1所述的生物质成型燃料，其特征在于，以所述生物质原料颗粒的重量 为基准，所述燃料添加剂还包括重量百分比为0. 01% -0. 5%的固体氧化剂。
7.如权利要求6所述的生物质成型燃料，其特征在于，所述固体氧化剂是高锰酸钾和/ 或氯酸钾。
8.如权利要求1所述的生物质成型燃料，其特征在于，以所述生物质原料颗粒的重量 为基准，所述燃料添加剂还包括造纸废液。
9.如权利要求1 8之一所述的生物质成型燃料，其特征在于，所述生物质原料颗粒来 源于包括秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠、树皮、树枝和/或草本类植物在内的农林废弃物。
10.如权利要求1 8之一所述的生物质成型燃料，其特征在于，所述生物质成型燃料 颗粒为杆状，其横截面直径为5 60mm，长度为直径的2 6倍。
全文摘要
本发明公开了一种生物质成型燃料，其由生物质原料颗粒和燃料添加剂混合后制粒成型，其中，以生物质原料颗粒的重量为基准，燃料添加剂包括重量百分比为0.1～5％的油脂、重量百分比为0.1～2％的固硫剂以及重量百分比为0.1％～0.5％的助燃剂。本发明获得的生物质成型燃料是一种适合于工业锅炉使用的高品位清洁燃料，可在各种BMF锅炉直接燃烧。
文档编号C10L9/10GK101899345SQ20091003971
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者常厚春, 张衍胜, 曾剑飞, 李祖芹, 钱艳斌, 马革 申请人:广州迪森热能技术股份有限公司