[发明专利]一种生物质燃料防结焦添加剂

说明书

技术领域

本发明属于可再生能源技术领域，特别是公开了一种生物质燃料防结焦添加剂。

技术背景

我国具有丰富的农作物秸秆资源，随着农村生活水平的提高，大量秸秆在田间地头被焚烧，这不仅浪费了生物质能源，还造成了环境污染。将农作物秸秆资源制备成生物质固体成型燃料，可以提高生物质资源利用率、减少环境污染。生物质燃料热值接近煤，具有易于储存和运输、使用方便、清洁环保等优点，可替代煤和石油等燃料，近年来越来越受到人们的关注。

但以秸秆为原料生产的生物质燃料中无机元素(包括K、Na、S、Ca、Si、P等)含量较高，燃料的灰熔点低，导致生物质燃料在燃烧过程中易出现结焦现象，对燃烧设备的热性能造成影响，燃烧设备易腐蚀，降低传热效率，从而降低燃料的利用率和燃烧效率。因此在秸秆类生物质燃料燃烧过程中，要添加防结焦添加剂，以减少结焦，提高燃烧特性。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前以秸秆为原料生产的生物质固体成型燃料的灰熔点低，导致生物质燃料在燃烧过程中易结焦，腐蚀燃烧设备，传热效率低，燃料利用率和燃烧效率低的问题，提供一种生物质燃料防结焦添加剂，能够提高秸秆类生物质燃料灰熔点，解决燃料在燃烧过程中结渣问题，提高燃料利用率和燃烧效率。

本发明技术方案为：

一种生物质燃料防结焦添加剂按重量百分比20～30％氧化铝、15～30％碳酸镁和40～65％的氧化钙在干燥容器内均匀混合组成，并按按照生物质原料总重量的2～8％添加使用。

上述生物质燃料防结焦添加剂按重量百分比20％氧化铝、15％碳酸镁和65％的氧化钙在干燥容器内均匀混合组成，并按照生物质原料总重量的2％添加使用。该防结焦添加剂氧化钙含量最高，碳酸镁含量最低，添加比例最少，抗结焦性一般，用于燃烧过程中结渣较少的生物质成型燃料。

上述生物质燃料防结焦添加剂按重量百分比25％氧化铝、25％碳酸镁和50％的氧化钙在干燥容器内均匀混合组成，并按照生物质原料总重量的5％添加使用。该防结焦添加剂氧化钙含量较高，碳酸镁含量较低，添加比例一般，防结焦性较好，用于燃烧过程中结焦较多的生物质成型燃料。

上述生物质燃料防结焦添加剂按重量百分比30％氧化铝30％碳酸镁和40％的氧化钙在干燥容器内均匀混合组成，并按照生物质原料总重量的8％添加使用。该防结焦添加剂氧化钙含量最低，碳酸镁含量最高，添加比例最高，防结焦性最强，用于燃烧过程中结焦最多的生物质成型燃料。

上述生物质燃料防结焦添加剂，各组分混合后的粒度小于1mm，以保证该防结焦添加剂能够与生物质原料充分混合或能随燃烧进风均匀地喷入燃烧炉。

本发明具有的有益效果是：

本发明的生物质燃料防结焦添加剂可以用于玉米、小麦、水稻、棉花、高梁等农作物秸秆以及林业剩余物为原料生产的生物质燃料。本发明防结焦添加剂中的氧化铝、碳酸镁和氧化钙在燃烧过程中能与秸秆中的硅、钾、钠等碱金属发生化学反应，产生高熔点物质，提高了整个成型燃料的灰熔点，因此在燃烧过程中解决了结焦问题，同时保证了燃料的充分完全燃烧，提高燃料利用率和燃烧效率。

具体实施方式

一种生物质燃料防结焦添加剂按重量百分比20～30％氧化铝、15～30％碳酸镁和40～65％的氧化钙在干燥容器内均匀混合组成，并按按照生物质原料总重量的2～8％添加使用。

实施例1：棉花秸秆、落叶松等生物质燃料防结焦添加剂

针对棉花秸秆、落叶松等原料含有较低的Si元素以及其他碱金属元素，Si含量基本在10％以下，K元素含量在4％左右，燃烧后结焦率较低，本防结焦添加剂主要用于提高成型燃料的燃烧特性，因此用于棉花秸秆、落叶松等生物质燃料的防结焦添加剂按重量百分比由20％氧化铝、15％碳酸镁和65％的氧化钙在干燥容器内均匀混合组成，并按照生物质原料总重量的2％添加使用。燃烧后对燃料灰分分析，与对照组(无添加剂)相比，其中棉花秸秆颗粒燃料的结焦率由21％下降到5％，灰熔点达到1260℃；落叶松秸秆颗粒燃料的结焦率由9％下降到1％，灰熔点达到1505℃。燃烧效率提高了8％左右。

实施例2：麦秆、稻秆等生物质燃料防结焦添加剂