[发明专利]由可再生有机残渣和/或原料制成的压缩燃料及其制备方法

说明书

本发明涉及由有机残渣和/或原料制成的压缩燃料，其含至少一种用 于提高热值和降低渣形成的添加剂，本发明还涉及一种制备该燃料的方 法。

由经压缩的可再生有机原料制成的燃料在工业以及私用领域用于 产生能量特别是产生热能中的重要性日益增长，这些有利原料例如作为 谷物种植或油菜种植和其它种子植物的副产物的茎杆，还有木材废料、 在用油菜等制油中作为副产物的油菜籽饼、以及其它有机原料和残渣。

由DE 10334645A1中已知一种压缩燃料，其由粉碎形式的木材和 其它有机副产物和残渣的混合物制成，其中该粉碎形式的木材部分为 20-80％，其余部分由不含粘合剂的其它可再生原料的有机组分组成。该 燃料由这样的方法制备，按该方法，在压制前该混合物按粉碎形式的木 材和有机组分的混合比调节到进料湿度和压制湿度为5％-40％，并进行 压制。但以此方式调节的进料湿度和压制湿度可导致在燃料混合物中的 湿度有大的波动，虽然该波动对该混合物的无粘合剂压制本身可能是不 显著的，但尤其对燃料体的密度和烧透特性是不利的，由此对热值也是 不利的，该热值据信为4.8-5kWh/kg，并且燃烧时会发烟。

由DE 102004042659A1已知一种燃料模制体，按该方法通过将农 业废料、用于提高热值的第一种添加剂和用于降低渣形成的第二种添加 剂混合成物质混合物，并接着使该物质混合物成型成模制体而制备。其 中利用谷物收割的初级废料作为农业废料和利用该谷物加工的残余产 物作用第一种添加剂和利用石灰作为降低渣形成的第二种添加剂。

该燃料体组合物主要由谷物加工的茎杆和残余产物组成，以致类似 于纯茎杆燃烧一样，该燃烧过程分4个阶段进行，即第一阶段为湿气挥 发，第二阶段为气化，其中形成含一定量碳、氢、甲烷和其它烃的可燃 气体，第三阶段是气体燃烧，第四阶段是焦炭残余物燃烧。在此燃烧过 程中总是要确保足够的氧输入，从确保完全燃烧，并防止形成较大量的 随烟道气释放到大气中的一氧化碳而不是二氧化碳。如已知的，该足够 量的氧输入是通过所谓的超过理论所需的燃烧空气的过量空气实现。所 以该过量空气增加了排入大气中的烟道气的量，在此燃烧方法中该烟道 气的量还含有少量灰颗粒、极细粉尘和碱金属盐，这些组分对环境带来 了额外的负担。该所需的过量空气还导致该燃料仅可在另外确保过量空 气的燃烧设备中使用。

但与堪相比较的燃料相比，用该燃料体不能明显改进热值，即据信 与木材的热值相近，约为5.0kWh/kg。

此外，由农业原料组成的燃料的灰由于矿物质部分例如硅酸盐(其 已知具有低的熔点)也会产生一些问题。如所指出的，在温度≤600℃ 下该灰已经会呈粘性，这就导致渣形成和炉栅的粘结，这特别是对较小 的锅炉是很不利的。渣形成虽然可通过所述的添加剂即石灰降低，但不 能长期防止。

本发明的目的是通过如下方式改进由可再生有机残渣和/或原料制 成的前述燃料，该燃料可在各种燃烧设备中使用，在较少量发烟情况下 具有改进的烧透特性和较高的热值，在燃烧时几乎无炭黑和无排放并具 有灰软化点，长期防止渣形成并由此长期防止炉栅的粘结，本发明还提 供一种制备方法，该方法在连续运行时是节能的且确保有保持相同的燃 料品质。

本发明的目的是通过由可再生有机残渣和/或原料制成的压缩燃料 实现的，该燃料混合物由下列组成：

-72-83重量％的湿度为8-20％的可燃烧有机残渣和/或原料

-15-25重量％的用于提高热值的天然有机油和/或脂肪，和

-2-3重量％的用于提高灰熔点和作为供氧剂的过硼酸钠。

令人意外地发现，由此燃料组合物可制备来自有机物的压缩燃料， 其在明显改进烧透特性(Durchbrandverhalt)下的热值约为6.8kWh/kg， 该热值明显高于由压缩茎杆；木材；木材/茎杆制成的燃料的热值，并甚 至可近似于液体气(flüssigkeitsgas)的热值范围。

用已知具有好的粘附特性的天然油和/或脂肪部分可免去添加天然 的或改性的淀粉，并可抑制燃烧期间的灰形成，以致排放的烟道气不含 精细粉尘。