[发明专利]一种生物质燃料及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于生物质燃料领域，具体涉及一种生物质燃料及其制备和应用。

背景技术

砖瓦行业作为一种传统的“夕阳产业”，其生产能耗大、自然资源消耗大。许多砖瓦厂 都不同程度地发生土源危机、经济危机、技术危机、环境危机和产品质量危机等，使其面临 着“出路、生存、发展”的困境。而粘土砖与烧结多孔砖因其优良的性能，随着国家基础建 设的快速发展，市场需求量巨大，且日益增长。因此，实现砖瓦企业的技术创新、解决砖瓦 企业可持续发展的问题是关系到国家基础建设良性发展与行业可持续发展的根本问题。

我国每年大约有6亿吨以上的农业废弃物(秸秆、稻壳等)及大量的林业废弃物(木屑)。如 何利用这些废弃生物质资源开发燃烧效率高、洁净、方便的优质燃料来替代传统燃料，对改 善我国能源结构、促进工业可持续发展具有重要意义。生物质直接燃烧技术是指应用生物质 燃料直接燃烧产生热量，进行转化或直接利用的技术。秸秆、木屑等生物质燃料直接燃烧技 术成本低、直燃高效率、有些技术无需热能转换等特点，是国内外重点推广方式之一。

本发明专利提出秸秆、木屑类生物质燃料替代传统煤燃料，并实现其砖瓦厂的应用工 艺，是实现砖瓦企业“节能减排降耗”的技术改造与创新的重要措施之一。因此，本发明 成果的推广应用不仅会对砖瓦企业、应用单位产生巨大的经济效益，而且对整个墙材行业、 社会发展产生显著的社会效益与环境效益，实现社会经济、资源、环境可持续协调发展。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种生物质燃料及其制备和应用。

本发明的第一个目的是提供一种用于砖瓦厂的生物质燃料，该生物质燃料的组成成分的 质量百分比如下：

秸秆：1％～98.95％；

木屑：1％～98.95％；

氧化剂：0.01～0.1％。

上述生物质燃料的各组分及其质量百分比优选的方案为：

秸秆：30％～49.95％；

木屑：50％～69.95％；

氧化剂：0.02～0.05％。

所述秸秆选自油菜秸秆、水稻秸秆或小麦秸秆中的一种或多种，含水率(质量百分比) ≤8％，粉碎后的粒径≤10cm。

所述木屑选自各类松木或林木锯木屑中的一种或多种，含水率≤5％，粉碎后木屑的粒 径范围为1～5mm。

所述氧化剂为高锰酸钾、硝酸钾或硝酸钠，优选高锰酸钾。

本发明的第二个目的是提供上述生物质燃料的制备方法，具体制备方法如下：

将秸秆或木屑等生物质燃料进行简单的粉碎处理后，采用摊晒或长期堆存降低其含水 率后，在投料使用时再加入氧化剂。

上述生物质燃料的制备方法的一个优选方案如下：

将秸秆或木屑进行粉碎处理，使得粉碎后秸秆的粒径≤10cm，而且粉碎后木屑的粒径 范围为1～5mm，然后采用摊晒或长期堆存降低其含水率，使得秸秆的含水率≤8％，木屑 的含水率≤5％，在投料使用时再加入氧化剂。

本发明的第三个目的是提供该生物质燃料在砖厂轮窑或隧道窑中作为直接燃料的应 用。

本发明的第四个目的是提供一种利用上述生物质燃料进行直接燃烧制备粘土砖或多孔 砖的烧结工艺。

优选的，上述烧结工艺中，在烧结制品的原料中加入粒径范围为1～5mm的煤渣粉，加 入的煤渣粉质量是烧结制品原料的质量的20％～30％。

优选的，上述烧结工艺中，生物质燃料的投料方式为：通过轮窑或旋转窑顶部的通风 口投入到轮窑或隧道窑中，在投料时沿着通风口的四周以顺时针方向投料，使燃料在窑内 分散均匀。

优选的，上述烧结工艺中，可以根据窑内温度的需要，将窑顶处若干个通风口打开， 通过窑顶进风、投料口的开关数量来控制进风量，在投料时，控制进风量为1～2.5m/s，后 期关闭进风口；在燃料燃烧过程中，窑内的温度控制在950℃～1050℃的范围内。

本发明的生物质燃料含水率低，因为氧化剂的存在，与常规的秸秆或者木屑相比，本 发明的生物质燃料燃烧充分，燃烧快，煅烧温度高，可达1000℃以上，同时煅烧热量满足 连续供应，烧制出的烧结制品满足各项指标要求，在砖瓦厂中可以完全替代传统的煤燃料。 本发明的生物质燃料能够保证合理的煅烧温度，具有供热连续、燃烧充分、污染排放小、 焚烧灰可循环利用等优点。