本发明涉及一种混合燃料及其制备方法，尤其涉及一种秸秆兰炭混合燃料及其制备方法，属于生物质可再生能源技术领域。
背景技术：
随着全球经济的不断发展，人类对能源的需求不断增加，而石油、天燃气、煤等能源资源却在不断减少。在这样的时代背景下，生物质可再生能源的开发与利用已成为各界关注的热点。
众所周知，我国是一个固体生物质能源大国，各种农作物废弃物、林木废弃物等生物质燃料极为丰富。但是长期以来，这些生物质燃料大多未能得到有效地利用。在现有的处理方式中，这些生物质燃料由于不便于直接被当作燃料使用，因此大多采用焚烧、掩埋或进行腐化发酵制肥等方式进行处理。显而易见的，上述处理方式不仅会对环境造成污染，而且废弃物资源易被浪费，回收利用率不高，难以制成市场需求量大的高价值产品。
兰炭是一种新型的清洁能源，具有有害元素低、热值高和价格低廉的优势，作为中国煤化工产业的特色产品，在铁合金、电石和化肥等行业得到了广泛运用。利用兰炭代替煤炭用于材料的掺杂燃烧可以提高混合产品的热值，同时减少污染物排放，焚烧后产生灰渣量少且适合水泥、建材等资源化利用。
综上所述，如何将兰炭应用于生物质混合燃料中，提出一种全新的秸秆兰炭混合燃料，以解决目前农作物、林木废弃物等所存在的资源难以回收利用、回收利用价值不高、回收利用率较低等问题，也就成为本领域内技术人员所亟待解决的问题。
技术实现要素：
鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种秸秆兰炭混合燃料及其制备方法，具体如下。
一种秸秆兰炭混合燃料，由秸秆混合原料与兰炭混合压制而成，所述秸秆混合原料与兰炭的混合比为1：0.1~1：0.5；
所述秸秆混合原料按质量百分比记包括如下组分：
50％~85％的秸秆，10％~45％的木屑，3％~5％的助燃剂，1％~2％的膨松剂；
所述木屑为红木屑、水曲柳木屑、白蜡木屑、桦木屑、枣木屑、橡木屑中的任意一种或任意多种的组合；
所述助燃剂为氯酸钾、硝酸钾以及高锰酸钾中的任意一种或任意多种的组合；
所述膨松剂为氯化钠。
优选地，一种秸秆兰炭混合燃料，由秸秆混合原料与兰炭混合压制而成，所述秸秆混合原料与兰炭的混合比为1：0.1；
所述秸秆混合原料按质量百分比记包括如下组分：
50％的秸秆，45％的木屑，3％的助燃剂，2％的膨松剂；
所述木屑为红木屑；
所述助燃剂为高锰酸钾；
所述膨松剂为氯化钠。
优选地，一种秸秆兰炭混合燃料，由秸秆混合原料与兰炭混合压制而成，所述秸秆混合原料与兰炭的混合比为1：0.3；
所述秸秆混合原料按质量百分比记包括如下组分：
65％的秸秆，30％的木屑，3％的助燃剂，2％的膨松剂；
所述木屑为红木屑、水曲柳木屑以及桦木屑三者的组合，所述红木屑、水曲柳木屑以及桦木屑三者间的质量比为1：1：1；
所述助燃剂为氯酸钾；
所述膨松剂为氯化钠。
优选地，一种秸秆兰炭混合燃料，由秸秆混合原料与兰炭混合压制而成，所述秸秆混合原料与兰炭的混合比为1：0.5；
所述秸秆混合原料按质量百分比记包括如下组分：
85％的秸秆，10％的木屑，4％的助燃剂，1％的膨松剂；
所述木屑为桦木屑、枣木屑以及橡木屑三者的组合，所述桦木屑、枣木屑以及橡木屑三者的质量比为1：0.5：0.5；
所述助燃剂为硝酸钾；
所述膨松剂为氯化钠。
一种秸秆兰炭混合燃料的制备方法，用于制备如上所述的秸秆兰炭混合燃料，包括如下步骤：
s1、制备秸秆混合原料，
s2、将s1中制得的秸秆混合原料与兰炭按混合比进行混合得到燃料原料，
s3、将s2中得到的燃料原料投入成型机中压缩成型，制得燃料成品；
s1包括如下步骤：
s11、按配比选取秸秆与木屑，完成配料，
s12、将配料完成的秸秆与木屑在室温下进行干燥，使其含水率达到5％~10％，
s13、按配比选取助燃剂及膨松剂，将干燥完成后的秸秆、木屑与助燃剂及膨松剂进行混合，得到秸秆混合原料；
s3包括如下步骤：
s31、将成型机的成型压力调整至加工工况，所述加工工况下所述成型机的成型压力为15mpa~20mpa，
s32、将燃料原料投入成型机中进行压缩成型，制得燃料成品，所述燃料成品呈颗粒状、粒径为1cm~3cm、密度为1.1g/cm³~1.5g/cm³。
与现有技术相比，本发明的优点主要体现在以下几个方面：
本发明所述的一种秸秆兰炭混合燃料，实现了秸秆混合材料与兰炭的结合，改善了二者的燃烧性能、解决了二者单独燃烧时所存在的燃烧困难、燃烧不充分等问题，提升了燃料整体的燃烧效率及燃烧稳定性。
同时，由于在本发明所述的秸秆兰炭混合燃料中，主要原料为纯天然农作物和林木废弃物，燃料燃烧后的灰烬中是品位极高的优质有机钾肥，可以有效地实现各环节的回收再利用，最大限度上保护了生态环境、符合可持续发展的要求。
与本发明的混合燃料相对应的，本发明所述的混合燃料的制备方法，流程化、规范化程度强，操作难度相对较低，操作过程简单，且整个制备过程安全无毒，对人员及环境的安全性较高，便于加工企业的大规模推广应用，具有很高的使用及推广价值。
综上所述，本发明充分地实现了农作物和林木废弃物的回收利用，工艺简单实用，提高了农作物和林木废弃物的回收率及回收利用价值。
以下对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
具体实施方式
本发明揭示了一种秸秆兰炭混合燃料，由秸秆混合原料与兰炭混合压制而成，所述秸秆混合原料与兰炭的混合比为1：0.1~1：0.5；
所述秸秆混合原料按质量百分比记包括如下组分：
50％~85％的秸秆，10％~45％的木屑，3％~5％的助燃剂，1％~2％的膨松剂；
所述木屑为红木屑、水曲柳木屑、白蜡木屑、桦木屑、枣木屑、橡木屑中的任意一种或任意多种的组合；
所述助燃剂为氯酸钾、硝酸钾以及高锰酸钾中的任意一种或任意多种的组合；所述助燃剂的主要作用在于实现氧化，在燃料燃烧的过程中提供充足的氧气、以实现助燃的目的；
所述膨松剂为氯化钠；将氯化钠加入燃料中，当燃料在高温环境下进行燃烧时，会出现氯化钠爆裂的现象，从而使得燃料碎裂成更小的颗粒、扩大燃料的表面积，进一步提升燃料的燃烧效率。
以下结合上述成分配比的范围，提供三组具体实施例。
实施例1：
一种秸秆兰炭混合燃料，由秸秆混合原料与兰炭混合压制而成，所述秸秆混合原料与兰炭的混合比为1：0.1；
所述秸秆混合原料按质量百分比记包括如下组分：
50％的秸秆，45％的木屑，3％的助燃剂，2％的膨松剂；
所述木屑为红木屑；
所述助燃剂为高锰酸钾；
所述膨松剂为氯化钠。
由本实施例的技术方案所加工出的燃料成品的粒径为1.5cm、密度为1.12g/cm³，燃烧效率为30.2％。
实施例2：
一种秸秆兰炭混合燃料，由秸秆混合原料与兰炭混合压制而成，所述秸秆混合原料与兰炭的混合比为1：0.3；
所述秸秆混合原料按质量百分比记包括如下组分：
65％的秸秆，30％的木屑，3％的助燃剂，2％的膨松剂；
所述木屑为红木屑、水曲柳木屑以及桦木屑三者的组合，所述红木屑、水曲柳木屑以及桦木屑三者间的质量比为1：1：1；
所述助燃剂为氯酸钾；
所述膨松剂为氯化钠。
由本实施例的技术方案所加工出的燃料成品的粒径为2cm、密度为1.2g/cm³，燃烧效率为32.7％。
实施例3：
一种秸秆兰炭混合燃料，由秸秆混合原料与兰炭混合压制而成，所述秸秆混合原料与兰炭的混合比为1：0.5；
所述秸秆混合原料按质量百分比记包括如下组分：
85％的秸秆，10％的木屑，4％的助燃剂，1％的膨松剂；
所述木屑为桦木屑、枣木屑以及橡木屑三者的组合，所述桦木屑、枣木屑以及橡木屑三者的质量比为1：0.5：0.5；
所述助燃剂为硝酸钾；
所述膨松剂为氯化钠。
由本实施例的技术方案所加工出的燃料成品的粒径为1cm、密度为1.3g/cm³，燃烧效率为35.5％。
由上述方案及三组相应的实施例可以看出，本发明所述的一种秸秆兰炭混合燃料，实现了秸秆混合材料与兰炭的结合，改善了二者的燃烧性能、解决了二者单独燃烧时所存在的燃烧困难、燃烧不充分等问题，提升了燃料整体的燃烧效率及燃烧稳定性。
同时，由于在本发明所述的秸秆兰炭混合燃料中，主要原料为纯天然农作物和林木废弃物，燃料燃烧后的灰烬中是品位极高的优质有机钾肥，可以有效地实现各环节的回收再利用，最大限度上保护了生态环境、符合可持续发展的要求。
此外，本发明还揭示了一种秸秆兰炭混合燃料的制备方法，用于制备如上所述的秸秆兰炭混合燃料，包括如下步骤：
s1、制备秸秆混合原料；
s2、将s1中制得的秸秆混合原料与兰炭按混合比进行混合得到燃料原料；
s3、将s2中得到的燃料原料投入成型机中压缩成型，制得燃料成品。
具体而言，在上述步骤中，s1包括如下步骤：
s11、按配比选取秸秆与木屑，完成配料；
s12、将配料完成的秸秆与木屑在室温下进行干燥，使其含水率达到5％~10％；在本方案中，秸秆与木屑的含水率为5％；
s13、按配比选取助燃剂及膨松剂，将干燥完成后的秸秆、木屑与助燃剂及膨松剂进行混合，得到秸秆混合原料。
在上述步骤中，s3包括如下步骤：
s31、将成型机的成型压力调整至加工工况，所述加工工况下所述成型机的成型压力为15mpa~20mpa；在本方案中，所述成型机为压辊式成型机，所述加工工况下所述成型机的成型压力为20mpa；
s32、将燃料原料投入成型机中进行压缩成型，制得燃料成品，所述燃料成品呈颗粒状、粒径为1cm~3cm、密度为1.1g/cm³~1.5g/cm³；所述燃料成品的各项规格可以根据加工企业的实际加工需要进一步确定。
与上述秸秆兰炭混合燃料相对应的，本发明所述的混合燃料的制备方法，流程化、规范化程度强，操作难度相对较低，操作过程简单，且整个制备过程安全无毒，对人员及环境的安全性较高，便于加工企业的大规模推广应用，具有很高的使用及推广价值。
综上所述，本发明充分地实现了农作物和林木废弃物的回收利用，工艺简单实用，提高了农作物和林木废弃物的回收率及回收利用价值。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。