一种高效环保型燃料棒及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高效环保型燃料棒及其制备方法，将夏季生长茂盛的扫帚菜砍伐后，与吸油后的大麦秸秆、稻壳经蒸汽软化后，由平膜造粒机压缩成含水率小于15%的燃料棒；其中，扫帚菜：吸油后的大麦秸秆：稻壳重量比为5?6:2?3:1?2。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中原料取用方便，制备方法较简单，易于规模化生产，原料组份简单，减少了粘合剂和脱硫剂的使用，所得燃料棒结构紧密，生产成本高，燃烧发热量达到4200Kcal/㎏以上，着火点低，容易点燃，在炉内燃烧垃圾产量减少70%左右，提高炉内焚烧的利用率，粉尘排放减少80%左右，属于高效环保型燃料。
【专利说明】
一种高效环保型燃料棒及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于生物固体燃料技术领域，具体涉及一种高效环保型燃料棒及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 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、天然气、煤等能 源的资源却在不断减少，开发生物质可再生能源已成为各界关注的热点，我国是一个固体 生物质能源大国，各种农作物副产品、林木废弃物和生活废弃物等生物质原料极为丰富，但 由于研究较少，很多种类的原料由于灰分大、燃烧热量低、含硫量高或者其他问题受到了使 用限制，因此需要针对不同燃烧性质的燃料作相应的处理，减少粘合剂等添加剂的使用，简 化制备过程以及原料成本。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种高效环保型燃料棒及其制备方法。
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种高效环保型燃料棒，将夏季生长茂盛的 扫帚菜砍伐后，与吸油后的大麦秸杆、稻壳经蒸汽软化后，由平膜造粒机压缩成含水率小于 15%的燃料棒； 其中，扫帚菜:吸油后的大麦猜杆:稻壳重量比为5-6:2-3:1-2。
[0005] 作为对上述方案的进一步改进，所述吸油后的大麦秸杆是指将软化的大麦秸杆编 织成型后放入有油轮的海面或湖面吸油后得到的废弃物。
[0006] -种高效环保型燃料棒的制备方法，具体包括以下步骤： (1) 将扫帚菜用压榨机压榨，得到含水量小于10%的扫帚菜干燥物和压榨汁，将扫帚菜 干燥物用粉碎机粉碎为粒径小于3mm的颗粒，得到扫帚菜粉碎料备用，将压榨汁在35-45Γ 的条件下浓缩为原体积的五分之一，得到浓缩汁备用； (2) 将吸油后的大麦秸杆在60-70°C的条件下烘干至水分小于20%，粉碎至长度小于 3cm，用混料机将其与稻壳混拌均匀，得到混合料备用； (3) 将混合物料在密闭热压机内用高温饱和水蒸汽做软化处理，处理时间为30分钟，其 中，5分钟后升温至100°C，在10分钟内匀速升温至200°C，然后在10分钟内匀速降温至100 °C，最后5分钟降温至常温即得软化物料； (4) 将软化物料、浓缩汁和扫帚菜粉碎料加入平膜造粒机中造粒，然后经冷却、筛选后 得到柱形燃料棒。
[0007] 作为对上述方案的进一步改进，所述平膜造粒机的平膜孔径为8-10mm，压缩比为 5:1，强制挤压物料温度为75-80°C。
[0008] 作为对上述方案的进一步改进，步骤(4)中冷却过程由逆流冷却器完成，风压为 250mmkg，风量为 20m3/min。
[0009] 本发明中燃料棒通过对原料分别进行处理，改善原料中原有成分，破坏大麦秸杆 和花生壳中的氢键，使其呈规整结构，保持碳元素，降解部分纤维素，使其在挤压成型时密 度提高，进而提高燃料棒的能量密度，提高原料分子活性，有助于燃料充分燃烧，进而减少 粉尘的排放量。
[0010] 本发明中原料含硫量较低，通过软化物料以及扫帚菜浓缩汁的添加，增加了原料 间的粘结性，因此可以减少粘结剂和脱硫剂的使用，进而提高炉内燃烧率，减少粉尘的排 放。
[0011] 本发明相比现有技术具有以下优点:本发明中原料取用方便，制备方法较简单，易 于规模化生产，原料组份简单，减少了粘合剂和脱硫剂的使用，所得燃料棒结构紧密，生产 成本高，燃烧发热量达到4200Kcal/kg以上，着火点低，容易点燃，在炉内燃烧垃圾产量减少 70%左右，提高炉内焚烧的利用率，粉尘排放减少80%左右，属于高效环保型燃料。
【具体实施方式】 [0012] 实施例1 一种高效环保型燃料棒，将夏季生长茂盛的扫帚菜砍伐后，与吸油后的大麦秸杆、稻壳 经蒸汽软化后，由平膜造粒机压缩成含水率为14.2%的燃料棒； 其中，扫帚菜:吸油后的大麦猜杆:稻壳重量比为5:2:1。
[0013] -种高效环保型燃料棒的制备方法，具体包括以下步骤： (1) 将扫帚菜用压榨机压榨，得到含水量小于10%的扫帚菜干燥物和压榨汁，将扫帚菜 干燥物用粉碎机粉碎为粒径小于3mm的颗粒，得到扫帚菜粉碎料备用，将压榨汁在35-45Γ 的条件下浓缩为原体积的五分之一，得到浓缩汁备用； (2) 将吸油后的大麦秸杆在60-70°C的条件下烘干至水分小于20%，粉碎至长度小于 3cm，用混料机将其与稻壳混拌均匀，得到混合料备用； (3) 将混合物料在密闭热压机内用高温饱和水蒸汽做软化处理，处理时间为30分钟，其 中，5分钟后升温至100°C，在10分钟内匀速升温至200°C，然后在10分钟内匀速降温至100 °C，最后5分钟降温至常温即得软化物料； (4) 将软化物料、浓缩汁和扫帚菜粉碎料加入平膜造粒机中造粒，然后经冷却、筛选后 得到柱形燃料棒。
[0014] 实施例2 一种高效环保型燃料棒，将夏季生长茂盛的扫帚菜砍伐后，与吸油后的大麦秸杆、稻壳 经蒸汽软化后，由平膜造粒机压缩成含水率为14.2%的燃料棒； 其中，扫帚菜:吸油后的大麦猜杆:稻壳重量比为6:3:1。
[0015]其制备方法与实施例1相同。
[0016] 实施例3 一种高效环保型燃料棒，将夏季生长茂盛的扫帚菜砍伐后，与吸油后的大麦秸杆、稻壳 经蒸汽软化后，由平膜造粒机压缩成含水率为14.2%的燃料棒； 其中，扫帚菜:吸油后的大麦猜杆:稻壳重量比为5:2:2。
[0017]其制备方法与实施例1相同。
[0018]设置对照组为按照本发明中原料混合，并根据其组成特点添加适量的烘干至含水 量小于15%后放入焚烧炉内燃烧，与实施例进行主要参数的比较，其中燃烧时间为每公斤燃 烧物的燃烧时间，得到以下数据：
表1 通过表1中数据可以看出，由于对照组中添加了粘结剂和脱硫剂，形成了部分粉尘以及 垃圾，同时会引起燃料燃烧不充分，进而增加粉尘的排放量及排放浓度，本发明中燃料燃烧 后粉尘排放量和燃料垃圾含量都明显降低，燃烧热值和燃烧时间达到较高要求，为高效环 保型燃料棒。
【主权项】
1. 一种高效环保型燃料棒，其特征在于，将夏季生长茂盛的扫帚菜砍伐后，与吸油后的 大麦秸杆、稻壳经蒸汽软化后，由平膜造粒机压缩成含水率小于15%的燃料棒； 其中，扫帚菜:吸油后的大麦猜杆:稻壳重量比为5-6:2-3:1-2。2. 如权利要求1所述一种高效环保型燃料棒，其特征在于，所述吸油后的大麦秸杆是指 将软化的大麦秸杆编织成型后放入有油轮的海面或湖面吸油后得到的废弃物。3. -种如权利要求1所述高效环保型燃料棒的制备方法，其特征在于，具体包括以下步 骤： (1) 将扫帚菜用压榨机压榨，得到含水量小于10%的扫帚菜干燥物和压榨汁，将扫帚菜 干燥物用粉碎机粉碎为粒径小于3mm的颗粒，得到扫帚菜粉碎料备用，将压榨汁在35-45Γ 的条件下浓缩为原体积的五分之一，得到浓缩汁备用； (2) 将吸油后的大麦秸杆在60-70°C的条件下烘干至水分小于20%，粉碎至长度小于 3cm，用混料机将其与稻壳混拌均匀，得到混合料备用； (3) 将混合物料在密闭热压机内用高温饱和水蒸汽做软化处理，处理时间为30分钟，其 中，5分钟后升温至100°C，在10分钟内匀速升温至200°C，然后在10分钟内匀速降温至100 °C，最后5分钟降温至常温即得软化物料； (4) 将软化物料、浓缩汁和扫帚菜粉碎料加入平膜造粒机中造粒，然后经冷却、筛选后 得到柱形燃料棒。4. 如权利要求3所述一种高效环保型燃料棒的制备方法，其特征在于，所述平膜造粒机 的平膜孔径为8-10_，压缩比为5:1，强制挤压物料温度为75-80°C。5. 如权利要求3所述一种高效环保型燃料棒的制备方法，其特征在于，步骤(4)中冷却 过程由逆流冷却器完成，风压为250mmkg，风量为20m Vmin。
【文档编号】C10L5/44GK105885989SQ201610310257
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】陆飞云
【申请人】安徽省珍云生物能源有限公司