一种以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及型煤领域，特别是涉及一种以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤。
【背景技术】
[0002]型煤是指以适当的工艺和设备，将具有一定粒度组成的粉煤加工成一定形状、尺寸、强度及理化特性的人工“块煤”;型煤具有工艺简单、投资少、成本低，且能取得提升燃煤品质、提高燃烧效率、降低燃煤污染等优势，因此作为燃料在人们日常生活和工业生产中得到广泛应用。随着经济的持续高速发展，对煤的需求和消费不断增加，由此引起的环境问题也越来越突出。每年我国排放的废气中，烟尘排放量约1478万吨，二氧化硫排放量1891万吨，其中90%来自煤的燃烧，为解决因燃煤造成的大气环境污染问题，发展高效、环保煤技术势在必行。
[0003]生物质燃料，一般主要是指农林废弃物(如秸杆、锯末、甘蔗渣、稻糠等)，虽然其是大量可直接取用的废弃资源，符合废物再利用的环保趋势，但直接燃烧生物质属于高污染燃料，且用生物质燃料制成的型煤，往往存在燃烧的不充分，因此发热量较低。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，节能环保，解决了燃烧不充分、发热量低的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案为:
[0006]—种以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，包括以下重量份的原料:无烟煤49?59%、炭化生物质燃料粉末30?36%、助燃剂0.5?12%，粘结剂9?14% ;其中，炭化生物质燃料粉末包括以下重量份的原料，经炭化制成:桉树皮50?72份、松树枝15?20份、稻草15?22份、花生壳15?20份、玉米秸杆15?20份、甘蔗叶5?10份。
[0007]所述以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，优选包括以下重量份的原料:无烟煤54 %、炭化生物质燃料粉末34 %、助燃剂I %、粘结剂11%。
[0008]炭化生物质燃料粉末优选包括以下重量份的原料，经炭化制成:桉树皮61份、松树枝18份、稻草18份、花生壳17份、玉米秸杆18份、甘蔗叶8份。
[0009]优选地，所述粘结剂为黄腐酸钾、腐殖酸、羧甲基纤维素与水的混合物。
[0010]优选的，所述粘结剂由黄腐酸钾、腐殖酸、羧甲基纤维素和水按5:1:1:20的质量配比混合制成。
[0011]所述炭化生物质燃料粉末的优选制作工艺为:将原料放入炭化炉中，将桉树皮和松树枝铺在底层和顶层，中间层放入稻草、花生壳、玉米秸杆和甘蔗叶，点火燃烧，经过4?5天的炭化后，再将炭化后的燃料粉碎，过20?30目筛，即制得炭化生物质燃料粉末。
[0012]优选的，所述助燃剂为NaCl、NaN03、Na2CO3, KNO3, KCl中的一种或多种的组合。
[0013]优选的，所述助燃剂由NaCl、NaN0#P KNO 3按2:1:1的质量比组成。
[0014]以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，具有以下优势:
[0015](1)经炭化后的生物质燃料，使用时不产生二氧化硫，且炭化后的生物质燃料去除了原料本身所带有的水分，从而提高了型煤燃烧时的发热量，解决了燃烧不充分的问题；
[0016](2)采用了无烟煤，固定碳含量高，进一步提高了型煤燃烧时的发热量；
[0017](3)无烟煤和炭化生物质燃料粉末的结合，挥发物含量低，无需使用固硫剂，节能环保，且全面提升了型煤的碳含量。
【具体实施方式】
[0018]以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围和应用范围不限于以下实施例:
[0019]实施例1
[0020]—种以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，包括以下重量份的原料:无烟煤
54%、炭化生物质燃料粉末34 %、助燃剂1 %、粘结剂11%。
[0021]炭化生物质燃料粉末包括以下重量份的原料，经炭化制成:桉树皮61份、松树枝18份、稻草18份、花生壳17份、玉米秸杆18份、甘蔗叶8份；炭化生物质燃料粉末的制作工艺为:将原料放入炭化炉中，将桉树皮和松树枝铺在底层和顶层，中间层放入稻草、花生壳、玉米秸杆和甘蔗叶，点火燃烧，经过4?5天的炭化后，再将炭化后的燃料粉碎，过20?30目筛，即制得炭化生物质燃料粉末。
[0022]其中，粘结剂由黄腐酸钾、腐殖酸、羧甲基纤维素和水按5:1:1:20的质量配比混合制成；助燃剂由NaCl、NaN0#P ΚΝ0 3按2:1:1的质量比组成。
[0023]所述型煤的制备方法包括如下步骤:(1)先将水与黄腐酸钾、腐殖酸和羧甲基纤维素进行预混合，不停搅拌至其呈胶体状的粘结剂；(2)将粘结剂与无烟煤、炭化生物质燃料粉末、助燃剂混合均匀，经成型机冷压成型。
[0024]经测试，所述型煤燃烧后颗粒物排放浓度为15.8mg/m3，氮氧化物排放浓度为45.lmg/m3，二氧化硫排放浓度为48.2mg/m3，烟气黑度〈1级，达到《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014的要求。发热量为4738大卡/kg，抗压强度大于500N/个，浸水强度大于180N/个。
[0025]实施例2
[0026]—种以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，包括以下重量份的原料:无烟煤49 %、炭化生物质燃料粉末36 %、助燃剂2 %、粘结剂13 %。
[0027]炭化生物质燃料粉末包括以下重量份的原料，经炭化制成:桉树皮50份、松树枝20份、稻草22份、花生壳20份、玉米秸杆20份、甘蔗叶10份；炭化生物质燃料粉末的制作工艺为:将原料放入炭化炉中，将桉树皮和松树枝铺在底层和顶层，中间层放入稻草、花生壳、玉米秸杆和甘蔗叶，点火燃烧，经过4?5天的炭化后，再将炭化后的燃料粉碎，过20?30目筛，即制得炭化生物质燃料粉末。
[0028]其中，粘结剂由黄腐酸钾、腐殖酸、羧甲基纤维素和水按3:2:1:20的质量配比混合制成；助燃剂由NaCl和KC1按1:1的质量比组成。
[0029]所述型煤的制备方法包括如下步骤:(1)先将水与黄腐酸钾、腐殖酸和羧甲基纤维素进行预混合，不停搅拌至其呈胶体状的粘结剂；(2)将粘结剂与无烟煤、炭化生物质燃料粉末混合均匀，经成型机冷压成型。
[0030]经测试，所述型煤燃烧后颗粒物排放浓度为14.9mg/m3，氮氧化物排放浓度为43.9mg/m3，二氧化硫排放浓度为46.9mg/m3，烟气黑度〈1级，达到《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014的要求。发热量为4466大卡/kg，抗压强度大于505N/个，浸水强度大于183N/个。
[0031]实施例3
[0032]—种以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，包括以下重量份的原料:无烟煤60%、炭化生物质燃料粉末30%、助燃剂0.5%、粘结剂9.5%。
[0033]炭化生物质燃料粉末包括以下重量份的原料，经炭化制成:桉树皮72份、松树枝15份、稻草15份、花生壳15份、玉米秸杆15份、甘蔗叶5份；炭化生物质燃料粉末的制作工艺为:将原料放入炭化炉中，将桉树皮和松树枝铺在底层和顶层，中间层放入稻草、花生壳、玉米秸杆和甘蔗叶，点火燃烧，经过4?5天的炭化后，再将炭化后的燃料粉碎，过20?30目筛，即制得炭化生物质燃料粉末。
[0034]其中，粘结剂由黄腐酸钾、腐殖酸和羧甲基纤维素按2:5:1:20的质量配比混合制成；助燃剂由Na2C0#P KC1按1:2的质量比组成。
[0035]所述型煤的制备方法包括如下步骤:(1)先将水与黄腐酸钾、腐殖酸和羧甲基纤维素进行预混合，不停搅拌至其呈胶体状的粘结剂；(2)将粘结剂与无烟煤、炭化生物质燃料粉末混合均匀，经成型机冷压成型。
[0036]经测试，所述型煤燃烧后颗粒物排放浓度为17.8mg/m3，氮氧化物排放浓度为52.8mg/m3，二氧化硫排放浓度为55.9mg/m3，烟气黑度〈1级，达到《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014的要求。发热量为4751大卡/kg，抗压强度大于496N/个，浸水强度大于178N/个。
【主权项】
1.一种以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，其特征在于: 包括以下重量份的原料:无烟煤49?59%、炭化生物质燃料粉末30?36%、助燃剂0.5?12%，粘结剂9?14% ； 所述炭化生物质燃料粉末包括以下重量份的原料，经炭化制成:桉树皮50?72份、松树枝15?20份、稻草15?22份、花生壳15?20份、玉米稻杆15?20份、甘鹿叶5?10份。2.根据权利要求1所述的以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，其特征在于: 包括以下重量份的原料:无烟煤54%、炭化生物质燃料粉末34%、助燃剂1%、粘结剂11%。3.根据权利要求1所述的以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，其特征在于: 所述炭化生物质燃料粉末包括以下重量份的原料，经炭化制成:桉树皮61份、松树枝18份、稻草18份、花生壳17份、玉米秸杆18份、甘蔗叶8份。4.根据权利要求1所述的以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，其特征在于: 所述粘结剂为黄腐酸钾、腐殖酸、羧甲基纤维素与水的混合物。5.根据权利要求4所述的以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，其特征在于: 所述黄腐酸钾、腐殖酸、羧甲基纤维素和水按5:1:1:20的质量配比混合制成。6.根据权利要求1或3所述的以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，其特征在于: 所述炭化生物质燃料粉末的制作工艺为:将原料放入炭化炉中，将桉树皮和松树枝铺在底层和顶层，中间层放入稻草、花生壳、玉米秸杆和甘蔗叶，点火燃烧，经过4?5天的炭化后，再将炭化后的燃料粉碎，过20?30目筛，即制得炭化生物质燃料粉末。7.根据权利要求1或2所述的以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，其特征在于: 所述助燃剂为NaCl、NaN03、Na2C03、KN03、KC1中的一种或多种的组合。8.根据权利要求7所述的以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，其特征在于: 所述助燃剂由NaCl、NaNO#P KNO 3按2:1:1的质量比组成。
【专利摘要】本发明公开了一种以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的型煤，包括以下重量份的原料：无烟煤49～59％、炭化生物质燃料粉末30～36％、助燃剂0.5～12％，粘结剂9～14％；所述炭化生物质燃料粉末由以下原料按重量份配比经炭化制成：桉树皮50～72份、松树枝15～20份、稻草15～22份、花生壳15～20份、玉米秸秆15～20份、甘蔗叶5～10份。所述型煤采用了无烟煤和炭化生物质燃料粉末的结合，挥发物含量低，无需使用固硫剂，节能环保。
【IPC分类】C10L5/04, C10L5/02, C10L10/00, C10L5/44, C10L9/10
【公开号】CN105349203
【申请号】CN201510718330
【发明人】江东, 黄天, 梁君祚, 梁承悍
【申请人】广西桂晟新能源科技有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月28日