一種機械爐排鍋爐專用的生物質復合燃料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于新能源技術領域，尤其是種機械爐排鍋爐專用的生物質復合燃料。
技術背景
[0002]經(jīng)濟的快速發(fā)展，使得對能源的需求量猛增。據(jù)權威發(fā)布，2014年我國一次性煤炭用量為52億噸，折合成標準煤達42億噸。這么大的用量也就同時造成了大量的空氣污染。據(jù)統(tǒng)計，我國的大氣污染源主要還是來自燃煤。因此，減少化石能源一一煤炭的用量，降低大氣污染就擺在了當前政府政策的首要位置之一。
[0003]生物質能源目前是全球三大可再生能源之一(前兩項為風能和太陽能)。因我國還是發(fā)展中國家，前兩項可再生能源的利用對技術要求高，資源投入量大，目前在我國還不能大面積推廣。而我國地大物博，生物質存量豐富，但卻大多沒有被利用。據(jù)統(tǒng)計每年我國植物廢棄物(包括農(nóng)作物秸桿，木材加工剩余物，林木修整剩余物，藥渣、酒渣等)有近13億噸，其中僅有1/5被利用，其余大部分被廢棄(就地焚燒、還田、作為垃圾廢棄等)。
[0004]本專利技術就是將這種廢棄物變?yōu)槟茉匆蕴娲茉?。這樣，既能節(jié)約化石能源又能大大降低空氣污染。因為木材燃燒時不排放一氧化碳(CO)和二氧化碳(C02)，而本身也不含硫，因此燃燒時二氧化硫(S02)排放幾乎為零。另外，由于其發(fā)熱量低，燃燒時溫度也比化石能源低，因此氮氧化物(NO)排放也很低。如處理得當，科學利用，生物質作為燃料可以是很好的清潔能源。而其燃燒后的灰渣還是優(yōu)質的有機肥。
[0005]—般情況下鍋爐噸位越大燃燒工況越好，反則越差。目前我國工業(yè)(主要用于燒蒸汽等)，民用(主要用于集中供熱取暖)稍大型企業(yè)和生活區(qū)供暖都使用機械爐排鍋爐。每年的用煤量除電廠外就是它了。由于此種類型鍋爐生產(chǎn)廠家多，質量良莠不齊，鍋爐熱效率相差很大。一般情況下出廠標明熱效率位85%的，實際使用時僅能發(fā)揮60%，這是普遍現(xiàn)象。究其原因，主要是爐、煤不配套。全國各地鍋爐廠生產(chǎn)的鍋爐結構不盡相同，但不管結構如何，應有適合其使用的燃料才能達到最佳燃燒工況，發(fā)揮最大熱效率。但由于我國是產(chǎn)煤大國，煤的種類很多，哪種煤最適合哪種類型的鍋爐使用估計國人大都不了解。這其中也包括鍋爐生產(chǎn)廠家和煤炭生產(chǎn)企業(yè)。而用戶購鍋爐只看性價比，如使用后達不到設計效果則購買發(fā)熱量更高的煤炭。這樣不但增加了用戶的成本，還增加了污染物排放。因為發(fā)熱量高的煤炭固定碳就高，燃燒時排放的CO、C02也就高。我國目前的霧霾嚴重，其中有30%都與此有關。碳排放是目前全國急需解決的一個主要問題，我們應該在這方面做一些工作了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種機械爐排鍋爐專用的生物質復合燃料，具體技術方案為:
機械爐排鍋爐專用的生物質復合燃料，其中，由以下物質按重量份數(shù)配比攪拌均勻后靜置兩到三個小時所得:35?45份秸桿，55?65份中原煤粉，I份助燃劑，10份水；
其中，秸桿等粉碎至1.5-2.5mm的粒度，原煤粉碎成2.5-3.5mm。
[0007]其中，所述的助燃劑為:異丙醇、異丁醇、異戊醇、正丁醇或有機硝酸脂化合物中的一種或者幾種混合，其中，優(yōu)選地，還添加有:蓖麻油或生物柴油，添加比例為助燃劑的重量的 10-20%。
[0008]其中，優(yōu)選地，粉碎秸桿的處理方法:
將粉碎好的秸桿與稀無機酸水溶液(優(yōu)選1-10%的無機酸溶液)，按一定比例(優(yōu)選I比0.5-2)加入水解釜，在溫度為100°C的條件下回流水解3小時，過濾，得到過濾后的固態(tài)物質，備用；
再按照如下重量比例配比:過濾后的固態(tài)物質20-50 (含水量低于10%)、酚或多元醇類化合物5?10、酸性催化劑0.5?2 ;
其中，所述酚類化合物為:苯酚、鄰甲基酚、間甲基酚、鄰氯苯酚、鄰硝基苯酚、間苯二酚或對苯二酚；所述多元醇類化合物為:乙二醇、聚乙二醇或丙三醇，其中聚乙二醇的分子量為 400 ?1000 ；
所述酸性催化劑為無機酸或有機酸，無機酸為鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸中的一種；有機酸為苯磺酸、草酸、丙烯酸、水楊酸、甲酸、乙酸、丙酸中的一種，酸性催化劑使用的濃度為3O ?9 8% ;
工藝步驟:按配比將混合物加入到反應器中，攪拌混合均勻后在80?200°C溫度下預熱10?3 O分鐘后，加入酸催化劑在此溫度下反應30?240分鐘，反應完畢進行洗滌、中和、過濾和干燥而得呈淡黃色-黃色-淺褐色至深褐色固體，即得到本發(fā)明的處理好的秸桿。
[0009]其中，纖維素含量64.0?70.0 %，木質素含量4.1?7.6 % ;
所述洗滌為用有機溶劑:甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、丙酮或乙酸乙酯洗出低粘度的溶液樣的物質；
所述中和是用氫氧化鈉、氫氧化鎂、氫氧化鈣的甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、丙酮或乙酸乙酯溶液中和至中性。
[0010]其中，優(yōu)選地，煤粉的處理方法如下:將小塊煤處理成煤粉；按質量比為煤粉:乳化煤焦油:水:水溶性粘合劑:潤滑劑為(30-50):(25-28):(5-30):(2-5):(2- 3 )，將其加入捏合機中攪拌均勻，制成可塑性的煤泥；可塑性煤泥經(jīng)過真空練泥機或擠出成型機處理，使煤泥混合均勻，然后在成型機中用60至100目的絲網(wǎng)過濾除去大顆粒物質；濕的蜂窩體干燥至水分低于2%;以惰性氣體作為保護氣，按升溫速度3 -5°C /分鐘加熱到600-800°C，并且在此溫度下炭化2- 3小時；然后按升溫速度5-15°C /分鐘升溫到750-850°C，用水蒸氣活化3 -15小時，處理后得到煤粉。
[0011]兩項配置好的燃料在燃燒后均可達到提高鍋爐熱效率10%以上，同時降低C0、C02排放40%以上，S02排放降低60%以上，煤渣含碳量降低70%以上，NO排放降低20%以上。
【具體實施方式】
[0012]下面結合具體實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0013]實施例1
機械爐排鍋爐專用的生物質復合燃料，其中，由以下物質按重量份數(shù)配比攪拌均勻后靜置兩小時所得:45份秸桿，65份中原煤粉，I份助燃劑，10份水； 其中，稻桿等粉碎至2.5mm的粒度，原煤粉碎成3.5mm。
[0014]其中，所述的助燃劑為:異丙醇，其中，優(yōu)選地，還添加有:生物柴油，添加比例為助燃劑的重量的10%。
[0015]其中，優(yōu)選地，粉碎秸桿的處理方法:
將粉碎好的秸桿與稀無機酸水溶液(優(yōu)選10%的無機酸溶液)，按一定比例(優(yōu)選I比2)加入水解釜，在溫度為100°C的條件下回流水解3小時，過濾，得到過濾后的固態(tài)物質，備用；
再按照如下重量比例配比:過濾后的固態(tài)物質50 (含水量低于10%)、多元醇類化合物10、酸性催化劑2 ;
其中，所述多元醇類化合物為:丙三醇；
所述酸性催化劑為丙酸，酸性催化劑使用的濃度為3 0% ；
工藝步驟:按配比將混合物加入到反應器中，攪拌混合均勻后在80°C溫度下預熱3 O分鐘后，加入酸催化劑在此溫度下反應240分鐘，反應完畢進行洗滌、中和、過濾和干燥而得呈淡黃色-黃色-淺褐色至深褐色固體，即得到本發(fā)明的處理好的秸桿。
[0016]其中，纖維素含量64.0?70.0%，木質素含量4.1?7.6% ；
所述洗滌為用有機溶劑:甲醇；
所述中和是用氫氧化鈉。
[0017]其中，優(yōu)選地，煤粉的處