一种机械炉排锅炉专用的生物质复合燃料的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于新能源技术领域，尤其是种机械炉排锅炉专用的生物质复合燃料。
技术背景
[0002]经济的快速发展，使得对能源的需求量猛增。据权威发布，2014年我国一次性煤炭用量为52亿吨，折合成标准煤达42亿吨。这么大的用量也就同时造成了大量的空气污染。据统计，我国的大气污染源主要还是来自燃煤。因此，减少化石能源一一煤炭的用量，降低大气污染就摆在了当前政府政策的首要位置之一。
[0003]生物质能源目前是全球三大可再生能源之一(前两项为风能和太阳能)。因我国还是发展中国家，前两项可再生能源的利用对技术要求高，资源投入量大，目前在我国还不能大面积推广。而我国地大物博，生物质存量丰富，但却大多没有被利用。据统计每年我国植物废弃物(包括农作物秸杆，木材加工剩余物，林木修整剩余物，药渣、酒渣等)有近13亿吨，其中仅有1/5被利用，其余大部分被废弃(就地焚烧、还田、作为垃圾废弃等)。
[0004]本专利技术就是将这种废弃物变为能源以替代化石能源。这样，既能节约化石能源又能大大降低空气污染。因为木材燃烧时不排放一氧化碳(CO)和二氧化碳(C02)，而本身也不含硫，因此燃烧时二氧化硫(S02)排放几乎为零。另外，由于其发热量低，燃烧时温度也比化石能源低，因此氮氧化物(NO)排放也很低。如处理得当，科学利用，生物质作为燃料可以是很好的清洁能源。而其燃烧后的灰渣还是优质的有机肥。
[0005]—般情况下锅炉吨位越大燃烧工况越好，反则越差。目前我国工业(主要用于烧蒸汽等)，民用(主要用于集中供热取暖)稍大型企业和生活区供暖都使用机械炉排锅炉。每年的用煤量除电厂外就是它了。由于此种类型锅炉生产厂家多，质量良莠不齐，锅炉热效率相差很大。一般情况下出厂标明热效率位85%的，实际使用时仅能发挥60%，这是普遍现象。究其原因，主要是炉、煤不配套。全国各地锅炉厂生产的锅炉结构不尽相同，但不管结构如何，应有适合其使用的燃料才能达到最佳燃烧工况，发挥最大热效率。但由于我国是产煤大国，煤的种类很多，哪种煤最适合哪种类型的锅炉使用估计国人大都不了解。这其中也包括锅炉生产厂家和煤炭生产企业。而用户购锅炉只看性价比，如使用后达不到设计效果则购买发热量更高的煤炭。这样不但增加了用户的成本，还增加了污染物排放。因为发热量高的煤炭固定碳就高，燃烧时排放的CO、C02也就高。我国目前的雾霾严重，其中有30%都与此有关。碳排放是目前全国急需解决的一个主要问题，我们应该在这方面做一些工作了。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题在于提供一种机械炉排锅炉专用的生物质复合燃料，具体技术方案为:
机械炉排锅炉专用的生物质复合燃料，其中，由以下物质按重量份数配比搅拌均匀后静置两到三个小时所得:35?45份秸杆，55?65份中原煤粉，I份助燃剂，10份水；
其中，秸杆等粉碎至1.5-2.5mm的粒度，原煤粉碎成2.5-3.5mm。
[0007]其中，所述的助燃剂为:异丙醇、异丁醇、异戊醇、正丁醇或有机硝酸脂化合物中的一种或者几种混合，其中，优选地，还添加有:蓖麻油或生物柴油，添加比例为助燃剂的重量的 10-20%。
[0008]其中，优选地，粉碎秸杆的处理方法:
将粉碎好的秸杆与稀无机酸水溶液(优选1-10%的无机酸溶液)，按一定比例(优选I比0.5-2)加入水解釜，在温度为100°C的条件下回流水解3小时，过滤，得到过滤后的固态物质，备用；
再按照如下重量比例配比:过滤后的固态物质20-50 (含水量低于10%)、酚或多元醇类化合物5?10、酸性催化剂0.5?2 ;
其中，所述酚类化合物为:苯酚、邻甲基酚、间甲基酚、邻氯苯酚、邻硝基苯酚、间苯二酚或对苯二酚；所述多元醇类化合物为:乙二醇、聚乙二醇或丙三醇，其中聚乙二醇的分子量为 400 ?1000 ；
所述酸性催化剂为无机酸或有机酸，无机酸为盐酸、硝酸、硫酸、磷酸中的一种；有机酸为苯磺酸、草酸、丙烯酸、水杨酸、甲酸、乙酸、丙酸中的一种，酸性催化剂使用的浓度为3O ?9 8% ;
工艺步骤:按配比将混合物加入到反应器中，搅拌混合均匀后在80?200°C温度下预热10?3 O分钟后，加入酸催化剂在此温度下反应30?240分钟，反应完毕进行洗涤、中和、过滤和干燥而得呈淡黄色-黄色-浅褐色至深褐色固体，即得到本发明的处理好的秸杆。
[0009]其中，纤维素含量64.0?70.0 %，木质素含量4.1?7.6 % ;
所述洗涤为用有机溶剂:甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮或乙酸乙酯洗出低粘度的溶液样的物质；
所述中和是用氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钙的甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、丙酮或乙酸乙酯溶液中和至中性。
[0010]其中，优选地，煤粉的处理方法如下:将小块煤处理成煤粉；按质量比为煤粉:乳化煤焦油:水:水溶性粘合剂:润滑剂为(30-50):(25-28):(5-30):(2-5):(2- 3 )，将其加入捏合机中搅拌均匀，制成可塑性的煤泥；可塑性煤泥经过真空练泥机或挤出成型机处理，使煤泥混合均匀，然后在成型机中用60至100目的丝网过滤除去大颗粒物质；湿的蜂窝体干燥至水分低于2%;以惰性气体作为保护气，按升温速度3 -5°C /分钟加热到600-800°C，并且在此温度下炭化2- 3小时；然后按升温速度5-15°C /分钟升温到750-850°C，用水蒸气活化3 -15小时，处理后得到煤粉。
[0011]两项配置好的燃料在燃烧后均可达到提高锅炉热效率10%以上，同时降低C0、C02排放40%以上，S02排放降低60%以上，煤渣含碳量降低70%以上，NO排放降低20%以上。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
[0013]实施例1
机械炉排锅炉专用的生物质复合燃料，其中，由以下物质按重量份数配比搅拌均匀后静置两小时所得:45份秸杆，65份中原煤粉，I份助燃剂，10份水； 其中，稻杆等粉碎至2.5mm的粒度，原煤粉碎成3.5mm。
[0014]其中，所述的助燃剂为:异丙醇，其中，优选地，还添加有:生物柴油，添加比例为助燃剂的重量的10%。
[0015]其中，优选地，粉碎秸杆的处理方法:
将粉碎好的秸杆与稀无机酸水溶液(优选10%的无机酸溶液)，按一定比例(优选I比2)加入水解釜，在温度为100°C的条件下回流水解3小时，过滤，得到过滤后的固态物质，备用；
再按照如下重量比例配比:过滤后的固态物质50 (含水量低于10%)、多元醇类化合物10、酸性催化剂2 ;
其中，所述多元醇类化合物为:丙三醇；
所述酸性催化剂为丙酸，酸性催化剂使用的浓度为3 0% ；
工艺步骤:按配比将混合物加入到反应器中，搅拌混合均匀后在80°C温度下预热3 O分钟后，加入酸催化剂在此温度下反应240分钟，反应完毕进行洗涤、中和、过滤和干燥而得呈淡黄色-黄色-浅褐色至深褐色固体，即得到本发明的处理好的秸杆。
[0016]其中，纤维素含量64.0?70.0%，木质素含量4.1?7.6% ；
所述洗涤为用有机溶剂:甲醇；
所述中和是用氢氧化钠。
[0017]其中，优选地，煤粉的处