[发明专利]一种高温生物质微米燃料

说明书

技术领域

本发明涉及一种可再生清洁能源技术，具体涉及一种高温生物质微米燃料。

背景技术

随着石化能源的日益枯竭及其燃烧对环境危害的逐渐显露，生物质能以其可再生、清洁性日益受到全世界的广泛重视。据瑞典国家能源局统计的资料显示，由于生物质能的使用，矿物能源占总能耗的百分比由1970年的80％降为1998年的33％，而生物质能却由9％增加到15％，并且使用生物能源仍有快速增长的趋势。开发生物质能不仅能将农林废弃物(如秸秆、树枝、树叶、废旧家具等)合理利用起来，防止能源浪费，增加经济效益，而且能减少CO₂、SO₂、NO_X和烟尘等排放，缓解环境污染。

生物质能的利用方式有很多，其中生物质的直接燃烧是应用最多的利用方式。然而，长期以来由于生物质直接燃烧能源利用效率低，燃烧温度低，限制了其应用范围。工业生产中的各种窑炉加热需要大量能源，是一个巨大的利用市场，然而对燃料的燃烧温度要求1100℃以上，而采用传统生物质燃烧方法的温度只有600-700℃，生物质成型燃料的燃烧温度也难以超过1000℃，不能适应工业燃料品质的要求；生物质常规的气化和液化燃料成本高，不能适应工业燃料经济指标的要求。所以，我国每年产生的7亿吨秸秆和2亿吨林业废料，不能进入工业窑炉燃料这个正适合生物质分散性特点的市场。大多数秸秆在田野被焚烧，造成污染和事故，枯枝落叶和杂草更是任其腐烂。

发明者为了制备这种高温生物质微米燃料，专门发明的一种生物质破碎机，专利号为ZL 200410124793.3解决了植物纤维材料高效破碎的难题，同时，发明者发明了一种粉尘云燃烧器，专利号为ZL 200410013375.8，形成了这种高温生物质微米燃料高效率低成本生产和高温高效燃烧利用的成套技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温生物质微米燃料，该燃料可以完成清洁燃烧，燃烧温度高，并可以减少对设备腐蚀。

本发明提供的一种高温生物质微米燃料，其特征在于，它包括植物纤维粉体和添加剂，其中，植物纤维粉体质量分数占75～100％，添加剂为煤粉、石灰粉和赤泥占中的至少一种，植物纤维粉体粒径小于250微米的粒径占70％以上。

作为上述技术方案的改进，添加剂的优选的质量百分比为3～25％，更进一步优选的质量百分比为3～10％；添加剂中，煤粉、石灰粉和赤泥的优选的质量比为：(8～10)∶(1～2)∶(1～2)；植物纤维粉体中，粒径小于100微米粒径的颗粒占40％以上；更进一步优选的是小于100微米粒径的颗粒占60％以上，小于250微米的粒径占95％以上。

本发明提供的高温生物质微米燃料是根据粉尘爆炸高效高温燃烧的原理和颗粒粒径要求制备，将粉尘爆炸的灾害转变为工业燃料和清洁能源服务。本发明制备的这种生物质微米燃料颗粒大小与粉尘爆炸物质颗粒相近，利用的原料是农林生物质纤维材料(如秸秆、刨花、锯末、树枝、树叶、野草、藤蔓、灌木等等)，将它们破碎成为微米燃料粉体，粉体燃料在生产过程中配入添加剂如煤粉、石灰粉、赤泥等，以提高燃烧活性和控制燃烧过程中的气相和固相成分，完成清洁燃烧，同时减少对设备腐蚀。

这种生物质微米燃料与空气按一定比例混合形成粉尘云，生物质微米燃料由于比表面积大，在炉膛的高温作用下瞬间完成固气转变，分解成为H₂、CO、CH₄等可燃气体，与氧气迅猛燃烧，能量爆发式释放，形成高温效应，其燃烧温度可达到1300℃以上，燃料效率在96％以上。其燃烧温度比传统的方法提高1倍左右，燃烧效率比传统的方法提高1倍以上。普通生物质纤维材料通过微米化技术，能够流态化输送，变成了一种接近燃油和燃气的高品位流体燃料。可广泛应用于火力发电、金属熔炼、海水淡化、城镇取暖、石灰烧制、热制空调、工业加热等。

本发明的高能生物质粉体燃料的优点在于，燃烧温度高，为国民经济生产提供了一种低成本的高温能源，能够满足大多数工业加热和窑炉燃料的温度要求。其燃料与空气混合后形成粉尘云，可以流态化输送，便于工业化控制，使得生物质燃料能广泛应用于工业能源领域，例如，火力发电、金属熔炼、海水淡化、城镇取暖、石灰烧制、热制空调、工业加热，其应用前景极为广阔。

附图说明

图1是生物质微米燃料电子扫描照片；

图(2a)是常规生物质燃烧原理图；(2b)是生物质微米燃料高温燃烧原理图；

图3是实例一生物质微米燃料燃烧的升温速度示意图。

具体实施方式