[发明专利]一种综合利用秸秆成型生物质燃料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种综合利用秸秆成型生物质燃料的方法。

背景技术

生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，是一种典型的可再生能源。利用生物质能源替代石油、煤炭和天然气等燃料生产电力，可减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源，减轻能源消费给环境造成的污染。

我国SO₂排放空间有限，全国每年燃煤超过7亿吨，SO₂的排放量就已达到上限。由于SO₂的污染，酸雨已危害30%的国土面积。2003年仅酸雨危害这一项使农、林作物损失高达220亿元，SO₂的污染更危及人民身体健康。由于生物质中硫的含量仅是煤的 1/10左右，故利用农林废弃物（秸秆）发电可以大大减少 SO₂的排放。

农林废弃物（秸秆）发电产生的CO₂，在农作物生长过程中通过光合作用又被农作物吸收，循环使用。因此，利用农林废弃物（秸秆）发电CO₂排放量可视为零，可以大量地减少温室气体CO₂对环境的影响。

目前我国大多生物质能源以直接燃烧的利用方式为主，总的利用效率低于10％，造成了巨大的资源浪费。随着农民生活水平的提高和新农村建设的推进，农民逐步使用液化气，作为燃料的秸秆被大量替代，形成大量剩余，被残留在田间直接焚烧，焚烧产生大量烟雾影响交通安全，既浪费了宝贵的资源，又严重地污染了环境，同时还会引起火灾和人身烧伤事故。

通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，生产各种清洁燃料，替代煤炭、石油和天然气等燃料产生电力，从而减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源，减轻能源消费给环境造成的污染。生物质发电工程是实现农林废弃物，特别是秸秆的工业化方式综合利用的有效途径，可实现生物质肥料的高品质应用，同时农民将生物质废料出售给生物质发电厂，还可增加收入，而生物质燃料的运输、加工成品也能增加当地就业机会。

清洁、高效地利用废弃生物质发电、供热，可以保护环境，减少污染，节约能源，对增加农民收入和生活水平，改善当地的投资环境都具有重要意义，是一项利国利民的措施，也是符合国家产业政策的。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全、高效、经济的综合利用秸秆成型生物质燃料的方法。这种综合利用秸秆成型生物质燃料的方法为：

将由秸秆粉碎并挤压成型而制得的成型生物质燃料投入生物质直燃锅炉，成型生物质燃料燃烧得到的渣和灰由加湿搅拌包装机处理后作为钾肥燃料使用，锅炉产生的部分蒸汽通过汽轮机和发电机发电，所产生的电被输入电网，而通过汽轮机做功后的部分低品位的蒸汽被抽出用于供热，其余部分蒸汽继续由汽轮机做功后通过冷凝器冷凝成凝结水后回锅炉使用。

其中，生物质直燃锅炉采用M型多烟道炉型结构，炉膛部分为三个炉室，第一炉室为燃烧室，在炉膛出口处设置了屏式过热器，第二炉室为冷却室，在冷却室布置了高温过热器，第三炉室为中、低温过热器室，布置了中温过热器和低温过热器，屏式过热器和高温过热器的结构管束呈W形布置；炉膛下部的前墙的给料机上部和对应的后墙设置了前拱和后拱，所述前拱的垂直高度比后拱高0.2-0.8m，前拱的上半段与水平方向夹角为30-70°，前拱的下半段与水平方向的夹角为20-60°，后拱的上半段与水平方向的夹角为15-60°，后拱的下半段与水平方向的夹角为35-75°，前拱和后拱均由膜式壁组成，并且在前拱和后拱以及给料器下设置了四层二次风，直燃锅炉的尾部采用光管式省煤器和管式空气预热器，炉膛底部设置水冷振动炉排，水冷振动炉排与水平呈25度的夹角，水冷炉排面上开有小孔，水冷振动炉排按照生物质在炉膛深度方向的走向分成三个区：干燥初始燃烧区、主燃区和燃尽区，整个炉排平均开孔率为a=2.5-3%，三个区的平均开孔率分别为（0.8-1）a、（1.2-1.6）a、（0.5-0.6）a；炉排在物料移动方向上的长度为L，干燥初始燃烧区、主燃区和燃尽区在物料移动方向上的长度为(1/5-2/5)L、(2/5-3/5)L、(1/5-2/5)L；炉排下方为一次风室和出渣斗。

烟气从炉膛带走的部分灰经过冷却室至过热器室180°转弯分离后，落入底部出灰口，落入出灰口的这部分灰通过灰斗和连接管也被接入冷渣机，烟气携带的灰由吸风机引入旋风分离器和布袋除尘器进行二级除尘，此后烟气通过烟囱排入大气，收集的灰经仓泵输入灰库，渣和灰由加湿搅拌包装机处理后作为钾肥燃料使用。

进一步的，锅炉用冷却水为常温低压的除盐水，并且冷却后的水补入除氧器。