[发明专利]一种耐贮存的生物质燃料的加工方法

说明书

本发明属于生物质燃料技术领域，具体涉及一种耐贮存的生物质燃料的加工方法，包括与多壁纳米管和含糖溶液制备混合料、与水纤铁矿和腐殖酸钠制备第二混合料以及成型。本发明相比现有技术具有以下优点：用本发明中方法制备混合料，减轻秸秆燃烧过程中的结渣腐蚀；在混合料中添加水纤铁矿和腐殖酸钠，能有助于提高生物质燃料成型效果，使原料颗粒之间结合性好，增强成型燃料的燃烧性能，配合相应的成型条件，能使成型颗粒具有一定的抗外力能力，在运输或贮存过程中不易破碎，燃烧过程中少有烟和灰尘排出，燃烧后灰渣少，燃烧性能比较稳定，抗结渣能力强，能有效减轻秸秆燃烧过程中的结渣腐蚀。

技术领域

本发明属于生物质燃料技术领域，具体涉及一种耐贮存的生物质燃料的加工方法。

背景技术

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，仅次于煤炭、石油、天然气而局域世界能源消费总量的第四位，在整个能源系统中占有重要地位，它具有可再生、清洁、无公害等优点，因此越来越受到人们的关注；现有的生物质燃料都存在热能利用效率低、耗费量大等问题，现在生物质燃料的主要研究方向时如何使成型后的生物质染料不松散、可长期存放以及能如何提高燃烧效率，由现有技术已知，大多数单一生物质压缩成型后热值不能满足标准，在压缩过程中需要与添加剂共同成型，添加剂（如废纸屑、竹屑和污泥等）通常在生物质压缩成型中充当粘结剂的作用，而现有的添加剂添加后通常功能相对单一，主要有提高强度或热值等，添加剂增加过多又会影响生物质燃料棒的燃烧性能，尤其生物质燃料的主要原料为秸秆，而秸秆在生长过程中会吸收一定量的碱金属元素，这些元素以盐或氧化物等形式存在于生物质机体内，这些物质的熔点相对较低，大部分在700-900℃，当秸秆类生物固体成型燃料在锅炉内燃烧时，炉内温度远高于碱金属化合物的熔点，导致炉排上的秸秆灰在800-900℃时就开始软化，温度过高时，灰分会全部或部分融化，形成玻璃状坚硬炉渣，难以清除，烟气中夹带着熔化或半熔化的碱金属硅酸盐，在接触到锅炉内壁面时凝结，不断积聚，最终产生严重的积灰、结渣问题，不仅会影响燃烧设备的热性能，而且会危及燃烧设备的安全性，影响生物质燃料的推广应用，因此，需要对碱性指数较高的生物质材料如何制备高硬度、燃烧性能好的燃料棒，提高抗结渣性进行研究。

发明内容

本发明的目的是针对现有碱性指数高的秸秆抗结渣性差的问题，提供了一种耐贮存的生物质燃料的加工方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种耐贮存的生物质燃料的加工方法，所述主要原料为秸秆类生物质材料，其碱性指数不小于0.34kg/GJ，具体包括以下内容：

（1）将上述生物质原料干燥为含水量为8-10%后研磨成粉，过80目筛，与相当于其重量7-10%的多壁碳纳米管、2-4%的含糖量为150-200g/L的含糖溶液，在球磨罐中密封，在氮气氛围下球磨6-8小时，得到混合料备用；

（2）将上述混合料与相当于其重量2-4%的水纤铁矿、4-7%的腐殖酸钠在搅拌机内混合均匀得到第二混合料；

（3）调节第二混合料含水率为14.5-16%，占第二混合料重量比65-70%的颗粒粒径为400-600μm，在压力为25-35MPa的条件下以换模式压块机制得成性物质，干燥后得到生物质燃料。

进一步的，所述含糖溶液为糖醛生产工艺产生含糖浓缩废液，包括含有芳烃结构的纤维素、木糖、葡萄糖和低聚糖。

进一步的，所述球磨质量比为20-30，转速为600-650转/分钟，能使所得混合料具有相应的性质。

进一步的，所述步骤（2）中还包括相当于混合料重量2-4%的脱硫剂；所述脱硫剂为炉渣、煤渣或飞灰中的任意一种，可以与粘结剂协同作用，将其中的重金属成分稳定固化。

进一步的，所述第二混合料的粒径不高于2mm。