[发明专利]一种清洁成型燃料及制备方法和应用

说明书

本发明提供一种清洁成型燃料及其制备方法和应用，该清洁成型燃料的原料包括生物质飞灰、树皮，以及选自由乙酸钙、磷酸二氢铵、羧甲基纤维素、淀粉和焦油中的一种或多种组成的添加剂。本发明采用生物质飞灰中未燃尽炭为原料，实现了资源的二次利用，通过溶液浸渍的方式混入添加剂，利用未燃尽炭内部的丰富孔隙可充分吸收添加剂，增加了了添加剂的使用效率，减少了成本；并且在常见锅炉温度区间内同时实现了脱硝、固硫和提高灰熔点等功能，改善了燃烧性能，保护了环境。

技术领域

本发明涉及清洁燃料能源领域，具体涉及一种清洁成型燃料及制备方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

随着社会经济的发展，环境恶化、资源短缺等问题日益加剧，可再生能源将越来越多的代替传统化石能源，尽可能地减少温室气体及污染物的排放是当前急需解决的问题之一。生物质成型燃料有着相当的优势，能量密度高加上低污染物排放使得其越来越多地应用在发电、供热等领域。生物质成型炭是一种清洁成型燃料，通常在惰性气氛下热解生物质原样，并混合少量添加剂制成。

发明专利(CN1212996A)公开了一种高强度疏水性成型燃料的制备过程，使用粒度小于3mm的煤粉、石灰、高炉飞灰和纤维素等混合制成成型燃料，该产品强度高，方便运输和储藏；发明专利(CN1190667A)公开了一种全飞灰工业型煤及制作方法，以燃煤锅炉飞灰为原料，加入一定粘结剂和脱硫剂制备工业型煤，实现了资源的二次利用，有利于清洁生产和环境保护。发明人发现，上述产品均使用煤炭作为原料，不可避免的存在硫氧化物和氮氧化物排放过高等问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种清洁成型燃料及其制备方法和应用，本发明的清洁成型燃料使用少量添加剂便可实现硫氧化物的超低排放，原料本身也具有二氧化碳零排放的优势，在适当温度可实现二氧化硫的零排放，改善灰熔融性，大大降低了成本，并且在常见锅炉温度区间内同时实现了脱硝、固硫和提高灰熔点等功能，改善了燃烧性能，保护了环境。

具体地，本发明的技术方案如下所述：

在本发明的第一方面，本发明提供了一种清洁成型燃料，其原料包括生物质飞灰、树皮，以及选自由乙酸钙、磷酸二氢铵、羧甲基纤维素、淀粉和焦油中的一种或多种组成的添加剂。

在本发明的实施方式中，所述生物质飞灰尤其为生物质飞灰经筛选后选取的粒径大于0.3mm的未燃尽炭。

生物质燃烧过程中，生物质中无机成分经历复杂的物理化学过程所形成的残留物称为灰，而生物质燃料由于未充分燃烧而形成的富含碳的固体废弃物，即为未燃尽炭。本发明所述生物质原料如农林废弃物，燃烧方式均为生物质气化燃烧。本发明所述生物质飞灰未燃尽炭为生物质锅炉飞灰未燃尽炭。

在本发明的实施方式中，本发明所述的未燃尽炭固定碳含量高、挥发分低、热值高；在本发明的一些实施方式中，所述未燃尽炭热值大于21MJ/kg；在本发明的实施方式中，树皮热值大于16MJ/kg。

在本发明的一些实施方式中，本发明所述未燃尽炭的工业分析中，水分含量低于6wt％，灰分含量不高于27wt％，固定碳含量不低于55％，挥发分不高于12wt％；在本发明的一些实施方式中，本发明所述树皮的工业分析中，水分含量低于5.5wt％，灰分含量不高于15wt％，固定碳含量不低于18wt％，挥发分不高于70wt％。符合该条件的未燃尽炭和树皮用做本发明燃料的原料具有更为优异的成型性。

在本发明的一些实施方式中，按重量百分比计，各原料的用量为：未燃尽炭与树皮总量81-99％；乙酸钙0-10％，磷酸二氢铵0-5％、羧甲基纤维素0-3％，淀粉1-3％，焦油0-3％；

其中，未燃尽炭与树皮的重量比为80-100:10-20；优选为80-100:20。