專利名稱：鍋爐用秸稈成型炭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以秸稈炭或木炭為主要原料的鍋爐燃料，具體說(shuō)是一種以秸稈炭粉或木炭粉為主要原料，配以輔助材料，加工而成的鍋爐專用燃料炭。
背景技術(shù)：
目前，鍋爐燃料主要以煤為主，但煤在燃燒過(guò)程中易產(chǎn)生大量黑煙和有害化合物氣體污染環(huán)境，尤其是煤含硫量高，燃燒后產(chǎn)生的二氧化硫氣體對(duì)生態(tài)環(huán)境和人的健康危害很大。根據(jù)環(huán)保要求，現(xiàn)在很多大中城市開始禁止鍋爐燃煤，要求鍋爐改用其它清潔燃料。目前用以替代鍋爐傳統(tǒng)燃料煤的方式主要有以下三種1、以電替代煤，但電能價(jià)格高，鍋爐以電為熱能運(yùn)轉(zhuǎn)成本是煤的7倍多；2、以柴油替代煤，柴油不僅價(jià)格高，且屬于不可再生資源，缺乏可持續(xù)性，鍋爐以柴油為燃料成本是煤的5倍多；3、以管道燃?xì)馓娲?，鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)成本是煤的6倍多，且資源也缺乏可持續(xù)性。另外，以上三種替代鍋爐燃煤的方式，雖然解決了污染問(wèn)題，但成本高昂，且與現(xiàn)有燃煤鍋爐不能通用，均需更換，增加投入，同時(shí)均直接或間接消耗不可再生資源，缺乏可持續(xù)性。
農(nóng)作物秸稈是一個(gè)巨大的可再生能源資源，利用秸稈轉(zhuǎn)化成炭替代鍋爐用燃料，是一項(xiàng)利國(guó)利民的技術(shù)。目前，中國(guó)農(nóng)業(yè)有可耕地19億多畝，考慮去除一少部分土地非農(nóng)作物種植因素，平均每畝地年產(chǎn)秸稈約0.5噸，全國(guó)年產(chǎn)農(nóng)作物秸稈約9億多噸，3噸秸稈可炭化生產(chǎn)1噸木炭，按一半秸稈轉(zhuǎn)化成木炭，可生產(chǎn)1.5億多噸秸稈木炭。按發(fā)熱量計(jì)算，一噸秸稈木炭完全可代替一噸工業(yè)鍋爐用煤，一臺(tái)四噸工業(yè)鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)全年耗煤6000多噸，1.5億噸秸稈木炭可供2萬(wàn)多臺(tái)四噸工業(yè)鍋爐全年滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，每年減少耗煤炭1.5億噸，約相當(dāng)于我國(guó)年產(chǎn)煤20億噸的7.5％。
目前我國(guó)雖然也有一些秸稈炭和木炭的應(yīng)用，但大多是民用的多，而工業(yè)應(yīng)用的卻很少，雖然秸稈炭在燃燒過(guò)程中很少有害氣體排出，但其燃燒后會(huì)造成灰份飛揚(yáng)，無(wú)法直接用于工業(yè)鍋爐，所以作為一種能源，沒(méi)有大量將其用于工業(yè)燃料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用秸稈炭為主要原料加入結(jié)渣固灰劑制成的秸稈成型炭，專門用作工業(yè)鍋爐的燃料，這種秸稈成型炭不僅成本相對(duì)較低、燃燒比較清潔、污染低、資源具有可再生性，而且目前燃煤鍋爐不需改進(jìn)可直接使用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的鍋爐用秸稈成型炭是由秸稈炭或木炭加入結(jié)渣固灰劑經(jīng)機(jī)械擠壓而成的秸稈成型炭；考慮到既要保證正常發(fā)熱量，又要保證秸稈炭在燃燒過(guò)程中不使灰份飛揚(yáng)而污染環(huán)境，所以在本發(fā)明的配方中秸稈炭或木炭的含量選擇70％-90％，結(jié)渣固灰劑的含量選擇10-30％(均為重量百分?jǐn)?shù))。
因秸稈炭和木炭都是由木質(zhì)素和纖維素炭化而成的，其本質(zhì)性能完全相同，所以在本發(fā)明的方案中用秸稈炭和木炭均可。
結(jié)渣固灰劑可由多種選擇，本發(fā)明有以下三種方案為最佳方案，一是采用純粘土作結(jié)渣固灰劑，用量為10-30％；二是采用純高嶺土作結(jié)渣固灰劑，用量為10-15％；三是采用粘土和高嶺土的混合物作結(jié)渣固灰劑，粘土占70-80％，高嶺土占20-30％，粘土和高嶺土的混合物用量為10-20％。
為了增加本發(fā)明的鍋爐用秸稈成型炭的強(qiáng)度，使其方便搬動(dòng)和運(yùn)輸，而又不至于在搬動(dòng)和運(yùn)輸過(guò)程中破碎，在本發(fā)明的配方中可加入少量的粘合劑以增加其炭球的強(qiáng)度，由于粘合劑種類很多，但考慮到成本、環(huán)保等因素，本方案選擇了淀粉類粘合劑，最好采用加熱法或堿熟法生產(chǎn)的淀粉粘合劑，因這類粘合劑不含硫和氯，用量一般選擇秸稈炭和結(jié)渣固灰劑總量的2-8％為合適。
本發(fā)明的積極效果是1、較煤以外其它用于鍋爐的燃料或電能成本明顯降低，鍋爐用電、柴油、管道燃?xì)庾髂茉吹某杀咀畹褪怯妹撼杀镜?倍以上，而使用本發(fā)明的秸稈成型炭?jī)H是燃煤成本的3倍左右；2、本發(fā)明的秸稈成型炭與煤相比，是較清潔燃料，因秸稈炭是秸稈經(jīng)高溫炭化而成，含炭量高，有害物質(zhì)已在高溫炭化過(guò)程中分解排出，含硫量極少，秸稈炭中加入結(jié)渣固灰劑后，出渣好，灰份少，普通除塵設(shè)備就能很好解決除塵問(wèn)題，排放物符合城市用燃料環(huán)保要求，3、本發(fā)明的秸稈成型炭，主要原料是秸稈炭，屬于可再生生物能源，具有可持續(xù)性，同時(shí)也解決了農(nóng)村秸稈富余，而燃燒秸稈造成環(huán)境污染的問(wèn)題；4、本發(fā)明的秸稈成型炭可直接在現(xiàn)有的燃煤鍋爐上使用，不需要更換鍋爐，比改用其它能源品種可節(jié)約設(shè)備投資成本。
具體實(shí)施例方式
取85kg秸稈炭粉碎，過(guò)40目篩備用；取3kg高嶺土、12kg粘土分別烘干粉碎，過(guò)60目篩備用；取5kg淀粉粘合劑(市場(chǎng)有售)。將以上四種原料投入攪拌機(jī)，再加入10kg水混合攪拌均勻，成潮濕狀炭粉混合物，然后送入成型機(jī)機(jī)械劑壓成球狀，成球外型和尺寸可按需要選用不同模具進(jìn)行調(diào)整，一般直徑為30-80mm；將成型炭球送入烘干設(shè)備烘干，最后定量包裝入庫(kù)。
本發(fā)明的鍋爐用秸稈成型炭加工過(guò)程烘干所使用設(shè)備為普通烘干房或烘干窯；成型機(jī)為通用的煤粉球機(jī)。
權(quán)利要求
1.鍋爐用秸稈成型炭，其特征在于它是由秸稈炭或木炭加入結(jié)渣固灰劑經(jīng)機(jī)械擠壓而成的秸稈成型炭；秸稈炭或木炭的含量為70-90％(重量百分?jǐn)?shù))，結(jié)渣固灰劑為10-30％(重量百分?jǐn)?shù))。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐用秸稈成型炭，其特征在于結(jié)渣固灰劑的采用有三種方案一是采用純粘土，用量為10-30％；二是采用純高嶺土，用量為10-15％；三是采用粘土和高嶺土的混合物，粘土可占70-80％，高嶺土可占20-30％，用量為10-20％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍋爐用秸稈成型炭，其特征在于可加入秸稈炭和結(jié)渣固灰劑總量2-8％的粘合劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍋爐用秸稈成型炭，其特征在于粘合劑選用加熱法或堿熟法生產(chǎn)的淀粉粘合劑。
全文摘要
鍋爐用秸稈成型炭涉及一種以秸稈炭為主要原料的鍋爐燃料，它是以秸稈炭或木炭加結(jié)渣固炭劑經(jīng)機(jī)械劑壓制成的秸稈成型炭。這種鍋爐用秸稈成型炭較煤以外的其它用于鍋爐的燃料或電能成本明顯降低；與煤相比是較清潔燃料，秸稈炭中加入結(jié)渣固灰劑后，出渣好，灰份少，符合城市用燃料環(huán)保要求；它是以秸稈為原料制成的秸稈炭，屬于可再生生物能源，具有可持續(xù)性；可直接用于現(xiàn)有的燃煤鍋爐，而不需要更換鍋爐，比改用其它能源品種可節(jié)約設(shè)備投資成本。本發(fā)明在工業(yè)鍋爐上的應(yīng)用將引發(fā)一場(chǎng)新的能源革命。
文檔編號(hào)C10L5/44GK1800323SQ20051010735
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者林振衡, 康全德 申請(qǐng)人:商丘市福源炭業(yè)有限公司, 林振衡, 康全德