[发明专利]利用钢渣复选尾渣改性的生物质型炭

说明书

技术领域

本发明涉及生物质改性清洁型炭，尤其是一种利用钢渣复选尾渣改性的生物质型炭。

背景技术

相关研究表明，煤炭燃烧所产生的二氧化硫与氮氧化物分别占大气污染排放物种的90%与40%，燃煤污染是所有大气污染源中排放量最高的污染源，因此，大气污染防治技术中，燃料的清洁技术占有十分重要的地位。

燃用清洁型煤是减少大气污染的重要技术路径之一，清洁型煤是通过散煤添加固硫剂成型后在进行燃烧的洁净煤技术，和烧散煤相比，工业型煤替代散煤燃烧通常可减小烟尘排放量60%～80%，强致癌物(Bap)减少50%以上。型煤添加固硫剂后，SO₂、NO_x的排放量减少50%～60%。但工业型煤也由于其存在某些缺点而难以普及，工业型煤的缺点包括：

1）燃烧强度低

工业型煤特别致密，燃烧过程中氧气较难扩散到型煤在内部，导致燃烧反应的比表面积很小，所以，型煤的燃烧强度比散煤低很多，锅炉的升温速度慢。

2）固硫效率低

工业型煤作为锅炉燃料时一般添加固硫剂CaO，固硫产物为CaSO₄，固硫反应的最佳温度是950℃以下，但中小型锅炉燃烧温度都会超过1300℃，该温度下CaSO₄会发生分解反应重新释放SO₂，因此导致固硫效率降低。

3）燃烧效率低

工业型煤特别致密，燃尽阶段炭球表面被致密的灰层所包裹，内部较难获得足够的氧气，“黑心”现象严重，机械不完全燃烧损失较高、燃烧效率较低。

生物质替代燃煤是解决燃煤污染的有效方法，我国是农业大国，农业废弃物成型后替代燃煤受到我国政府的高度重视，尤其是全国各地施行散煤禁烧政策后，政府制定了许多补贴政策大范围的秸秆压块散煤替代推广工作，但纯生物质压块作为燃料存在一定的缺点：

1）发热量低，价格高的问题

生物质的发热量一般只有3500-4200Kcal/Kg，且其价格较高，其每千卡热量的价格是煤炭价格的2.5倍左右，所以烧生物质压块比烧煤成本增加较多。

2）燃烧速度快的问题

生物质燃烧速度快，属于半悬浮燃烧，目前的燃烧设备基本不适合生物质的燃烧特点，存在热效率低、投资大的缺陷。

3）污染物排放问题

生物质在燃烧时产生的灰尘密度小、粒度细，进入大气时很难沉降，进入人体后危害更大。另外，尽管生物质本身属于清洁燃料，但燃烧不充分时会有CO等有害气体排放，由于目前的燃烧设备都是借用燃煤设备的结构，所以存在较严重的不完全燃烧，还存在污染物排放超标的问题。

4）生物质总量不足，对用户存在不公平性的问题

由于可用于燃料转化的生物质总量有限，所以目前只能部分用户燃用生物质压块，而其他用户燃用煤炭，这就造成不同用户的燃料成本相差太大，对于燃用生物质压块的用户缺乏公平性。

5）碱金属积灰难以清除的问题

生物质燃烧所产生的细灰沉积到管壁上以后具有很高的黏度，受热面积灰难以清除，且高温积灰中有较多的碱金属氧化物的凝结物，对管壁具有很强的腐蚀性。

目前，政府采取散煤禁烧政策后，提出了清洁型煤技术与生物质压块技术的中小锅炉燃料解决方案，但两种技术都存在相当严重的缺陷，难以满足实际生产对燃料特性的需要，急需发明一种燃烧强度高、污染物排放少的清洁型煤。

发明内容

本发明的目的旨在解决公知型煤及生物质压块存在的缺陷，提供一种利用钢渣复选尾渣改性的生物质型炭，能够大幅度提高型煤的清洁性及内部燃烧反应性，扩大清洁燃料的工业应用优势，达到节能减排的目的。

本发明解决上述问题采用的技术方案是：

一种利用钢渣复选尾渣改性的生物质型炭，按质量百分比计，由下述原料组成：生物质10-40%；焦粉10-40%；低硫烟煤10-50%；钢渣4-10%；粘土5-11%；生石灰2-8%。

作为优选，按质量百分比计，由下述原料组成：生物质20-30%；焦粉20-30%；低硫烟煤20-40%；钢渣6-8%；粘土7-9%；生石灰4-6%。

作为优选，按质量百分比计，由下述原料组成：生物质25%；焦粉25%；低硫烟煤30%；钢渣7%；粘土8%；生石灰5%。

制备方法简述如下：

⑴钢渣、生物质、生石灰按比例装入搅拌机，加水适量（5%-25%）搅拌均匀，之后升温至一定温度（40-65℃）进行熟化，最后静置8小时以上待用。