[发明专利]一种抗结渣生物质固体颗粒燃料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物质固体颗粒燃料的制备方法，尤其是涉及一种抗结渣生物质固体颗粒燃料的制备方法。

背景技术

生物质固体成型染料是指利用农作物秸秆等农业生产剩余物，通过专门设备压缩成特定形状来增加其密度的固体燃料。使用时CO₂净排放量近似为零，NO_X，SO₂的排放量较低，有利于减少广大农村地区秸秆焚烧的现象，改善大气环境。

但是，由于秸秆等生物质固有的碱金属元素含量高等特点，导致灰熔点低，使用时结渣现象严重，这不仅降低燃烧效率，而且还对燃烧设备产生严重的腐蚀现象，降低燃烧设备的性能和使用寿命。

目前的生物质固体颗粒燃料的制备方法通常是采用热压成型法，即将原料粉碎、干燥后直接加入成型机中，经热压成型即得到固体颗粒燃料。

例如，申请公布号CN102796586A，申请公布日2012.11.28的中国专利中公开了一种生物质颗粒燃料制备方法，其工艺步骤如下：将木屑、秸秆等农林废弃物清洁去除杂质后破碎，获得颗粒尺寸为0.02～20mm的原材料；对原材料进行干燥，使其含水率在5～15%之间；通过挤压成型设备重新定型为生物质颗粒燃料；冷却；筛选，将松散的碎料去除；经气流机干燥后包装存储，含水率在5～10%之间。该颗粒燃料的制备方法为常规的热压成型制备方法，在热压成型过程中，水分在成型中起到了黏结剂和润滑剂的作用，生物质内的水分作为一种必不可少的自由基，流动于生物质颗粒间，在压力作用下，与果胶质和糖类混合形成胶体，起到黏结剂的作用，同时适量存在的自由水和，使粒子间的内摩擦变小，流动性增强，从而促进粒子在压力作用下滑动而嵌合，具有润滑剂的作用，该制备方法中将原料统一烘干，即将所有原料均烘至相同的含水率，由于不同生物质原料中的木质素、纤维素、果胶质等成分含量有较大差别，在热压成型过程中对水含量的要求也不同，因此，该方法得到的颗粒燃料品质较差，易碎，耐久性不好；其次，该方法未对秸秆进行预处理，而秸秆中含有较高的碱金属和氯，得到的生物质固体颗粒燃料在燃烧过程中易结渣，会对受热面造成腐蚀；另外，该方法制得的生物质固体颗粒燃料不能充分燃烧，燃烧率低。

发明内容

本发明是为了解决现有生物质固体颗粒燃料制备方法得到的颗粒燃料品质较差，易碎，耐久性不好，在燃烧过程中易结渣，会对受热面造成腐蚀，燃烧率低的问题，提供了一种抗结渣生物质固体颗粒燃料的制备方法，本发明的制备方法工艺步骤简单，在制备过程中通过对各原料种类与含量进行严格筛选与优化，同时对原料粉碎粒度及含水率的进行严格控制，得到的生物质固体颗粒燃料耐久性与抗结渣效果好，燃烧率高。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种抗结渣生物质固体颗粒燃料的制备方法，包括以下步骤：

（1）原料粉碎：分别对农作物秸秆、木屑及甘蔗渣除杂后进行粉碎，同时分别对促燃烧剂、抗结渣剂进行粉碎过筛，上述原料待用。除杂主要是除去原料中的石粒、金属等杂物。

（2）农作物秸秆与甘蔗渣预处理：分别对步骤（1）得到的农作物秸秆、甘蔗渣进行蒸煮处理，蒸煮的具体步骤为：将农作物秸秆与甘蔗渣分别置于柠檬酸溶液中蒸煮1~2h后沥干。本发明中对粉碎后的农作物秸秆与甘蔗渣进行了蒸煮处理，通过热水的萃取以快速除去农作物秸秆与甘蔗渣中所含大量的钾、钠、氯等元素，从而大大降低燃料的结渣率，粉碎后再蒸煮有利于萃取，而秸秆表皮具有一层角质层，该层角质层会阻碍农作物秸秆与甘蔗渣中所含的钾、钠、氯等元素被水萃取，也会阻碍后续烘干过程中水分的逸出，而柠檬酸可破坏该层角质层，有利于农作物秸秆与甘蔗渣中所含的钾、钠、氯等元素快速进入水中，同时还有利于后续的烘干。

（3）原料烘干：分别将步骤（2）中的农作物秸秆、木屑以及甘蔗渣烘干。