[发明专利]一种助燃型生物质成型燃料

说明书

技术领域

本发明涉及生物质成型燃料技术领域，具体为一种助燃型生物质成型燃料。

背景技术

随着经济的发展。能源和环境问题已成为全球关注的焦点，传统的诸如煤、石油和天然气等化石能源由于日益枯竭带来的能源危机和其燃烧产生的污染问题日益突出，开发洁净的可再生能源迫在眉睫。生物质是一种多样性的能源资源，来源广泛，应用简单，作为一种有效的替代能源具有良好的应用前景。近些年来，利用林木加工废弃物，秸杆等粉碎加工后制成生物质颗粒燃料的研究和应用也逐渐增加，目前生物质能源主要通过直接挤压成型直接形成条状、颗粒状或块状，成型厚度和压实密度互相制约，存在着燃烧存在着燃烧时间短，热量不高的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种助燃型生物质成型燃料，具有燃烧性能高、通用性强、成本低廉和便于规模化生产的特点。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种助燃型生物质成型燃料，包括若干层压成型的生物质燃料基板，所述两两相邻的生物质燃料基板之间设有助燃粘结层，所述助燃粘结层为纤维类粘合剂和氯酸钾的混合物，所述氯酸钾的质量配比为所述纤维类粘合剂和氯酸钾的混合物的1～5%。通过在生物质燃料基板设置有助燃粘结层，助燃粘结层中包含有加热可以产生氧气的氯酸钾，既可以利用氯酸钾分解的过程中加速不同层之间的分离增大燃烧接触的表面积，又可以通过产生的氧气实现助燃作用，从而使用生物质燃料的燃烧更加充分，有效提高了生物质成型燃料的燃烧性能。氯酸钾为无色片状结晶或白色颗粒粉末，常温下稳定，在400℃以上则分解并放出氧气，急剧加热时可发生爆炸，因此，选择氯酸钾混合在纤维素粘合剂里面，且氯酸钾的质量比例在1～5%之间，使氯酸钾均匀分散在纤维素粘合剂里面，有效保证了氯酸钾分解时产生的使生物质燃料基板之间的分离力比较均匀，产生的氧气在实现生物质燃料基板层间分离时也可以利用氧气助燃充分发挥生物质成型燃料的燃烧性能。若氯酸钾在助燃粘结层的含量较高超过5%时，氯酸钾在高温急剧分解的反应会比较剧烈，在燃烧的过程会产生强烈的爆响，会具有一定的安全隐患；若氯酸钾在助燃粘结层的含量较低压少于1%时，氯酸钾分解产生的分离能力有限，产生的氧气的量也偏少，直接影响助燃的效果，特别是生物质成型燃料厚度较厚和层数较多时会严重影响到生物质成型燃料燃烧的充分程度，制约生物质成型燃料燃烧性能的提高。而且，通过设置助燃粘结层，既可以根据需要设置多层的生物质燃料基板满足厚度的要求，也有效保证高密度生物质成型燃料的燃烧性能的发挥，具有较强的通用性。此外，选用的原料为常规原料节省原料成本，采用的助燃剂氯酸钾用量非常少加工过程非常简单，加工过程无需匹配专门的加工设计，有效降低制造成本，便于规模化推广使用。

所述生物质燃料基板的表面及内部设有若干蜂窝状的透气孔，相邻的生物质燃料基板的透气孔在层压成型的过程中位置相对。通过设置若干蜂窝状的透气孔，可以及时与外界进行热量交换，避免生物质成型燃料在长期存储的过程中由于生物质成型燃料的原料之间发生熟化产生热量形成的安全隐患，方便生物质成型燃料的存储和运输，进一步拓展其应用。

所述生物质燃料基板包括生物质碎屑原料，所述生物质碎屑原料包括农业废弃物、木质素和/或油料作物废弃物，可以根据实际需要，灵活选用不同类型的材料，充分降低成本，拓展生物质成型燃料的使用。

所述农业废弃物包括秸秆、玉米芯、甘蔗渣、藻类和水葫芦中的一种或一种以上的混合物，来源非常广泛，有效降低生产制造成本。

所述木质素包括木块、木屑和树皮中的一种或一种以上的混合物，来源非常广泛，有效降低生产制造成本。

所述油料作物废弃物包括棉籽、麻籽和油桐中的一种或一种以上的混合物，来源非常广泛，有效降低生产制造成本。

所述纤维类粘合剂为废纸浆和/水解纤维，来源非常广泛，有效降低生产制造成本，既能起到粘结作用，又有效分散氯酸钾保证助燃剂的安全效果。

所述助燃粘结层与所述生物质燃料基板的厚度比为1:30～1:70，可以根据实际需要选用不同的厚度比，进一步提升生物质成型燃料的厚度要求，并未生物质成型燃料的高压实密度提供潜在的提升空间。

所述生物质燃料基板为充气型生物质燃料基板，所述充气型生物质燃料基板在制备过程中加入相当于生物质碎屑原料干料重量3～8%的生石灰、2～5%的高岭土，充气混合均匀。选用充气型生物质燃料基板，可以进一步在燃烧过程中增大生物质成型燃料的接触比表面积，促进生物质成型燃料燃烧性能的发挥。