[发明专利]一种生物质颗粒在回转窑上利用内燃方式替代传统能源的方法

说明书

本发明涉及一种生物质颗粒在回转窑上利用内燃方式替代传统能源的方法，方法包括工艺设计；生产设计；分类；烘干；筛分；均化。生物质颗粒在回转窑上利用内燃方式替代传统能源的方法在工厂推广中使用十分方便，同时生物质颗粒是吸收大气CO₂再生的环保新能源，完美实现“碳循环”，相对天然气、焦炭等使用成本低且长期稳定，相对煤气、原油、煤块、焦炭等使用更环保，具有可持续发展的前景，可以在节能减排、调整工业能源结构方面取得进一步发展。

技术领域

本发明涉及生物质颗粒内燃领域，具体涉及一种生物质颗粒在回转窑上利用内燃方式替代传统能源的方法。

背景技术

国内外工业回转窑生产常用传统能源有天然气、煤气、原油、煤块、焦炭等。除天然气以外的传统能源燃烧后产生大量的一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO₂)、硫氧化物(SO₂等)、氮氧化物(NO、NO₂等)、炭黑、烟尘等大量污染物，环保和温室气体排放问题日益突出；天然气作为清洁能源，热值高，充分燃烧后污染物极少，但是大部分地区天然气价格高昂，使用成本居高不下，已经成为很多回转窑生产难以为继的首要因素。

生物质颗粒的原料是吸收大气CO₂再生的植物新能源，相对使用价格不断上涨、燃烧后产生大量污染物的传统能源，其使用成本低廉且可保持长期稳定，是可再生的环保新能源；其主要成分是纤维素、半纤维素和木质素(主要是C、H、O三种元素)，燃烧后主要产生二氧化碳，残留的少量灰分对煅烧产品质量无影响的直接使用，对质量有影响的还可直接回收利用作为钾肥等，属于物美价廉的环保新燃料。

利用生物质加工的颗粒燃烧热值较高，一般达到3600～4800千卡/千克，可满足大部分工业回转窑对煅烧产品热量的需求。同时，生物质颗粒燃烧后产生的灰分极少，对大多数煅烧产品的质量不会造成影响，因此生物质颗粒完全可以在生产过程中均匀添加到入窑原料内混合入窑，利用内燃方式提供煅烧所需热量。低廉且长期稳定的使用价格使其完美达到部分替代或全部替代高成本传统能源的目的。

生物质颗粒燃料属于可再生的、具有高热值的、环保的植物资源，燃烧产生的烟气成分主要是少量的可被植物吸收的CO₂，作为工业燃料具有可持续发展的现实意义。因此，生物质颗粒燃料相对于煤、原油、天然气等传统能源，在减少温室气体排放、“碳中和”、降低燃料成本等应用中具有重要的意义和推广价值。

现有技术“生物质成型燃料在回转窑内燃烧的数值模拟”(武汉理工大学硕士学位论文)公开了生物质成型燃料在回转窑内燃烧的数值模拟技术，但此技术只针对生物质成型燃料在回转窑内燃烧替代煤粉的数值模拟，替代燃料种类单一，燃烧方式是“外燃”(通过燃烧器形成高温气流给回转窑内物料加热)，所有数据是理论值。

为了解决上述问题，本发明可替代能源种类的范围广(回转窑用原油、煤、天然气等皆可替代)，替代方式是补充热量(部分替代或全部替代皆可)；采用内燃方法供热(保留原有燃烧系统，解决了现有窑炉必须通过专用燃烧器才能提供热量的问题，燃料利用率更高)，不用更改设备，使用方法简单，推广方便、成本低；实用性强，本发明的方法已经在实际生产中应用并产生经济和环保效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种生物质颗粒在回转窑上利用内燃方式替代传统能源的方法。

本发明所述的一种生物质颗粒在回转窑上利用内燃方式替代传统能源的方法具体步骤为：1)工艺设计；2)生产设计；3)分类；4)烘干；5)筛分；6)均化。

前述所述工艺设计具体步骤为：

1)能源替代量计算公式：N替代量＝Q在用能源/Q生物质颗粒

式中“Q在用能源”为被替代能源低位发热量；“Q生物质颗粒”为生物质颗粒燃料低位发热量；“N替代量”为相同维度计量单位下的比值；