[发明专利]一种复合清洁燃料、其制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种复合清洁燃料、其制备方法及应用，所述的复合清洁燃料包括有机燃料、复合添加剂和粘结剂；其中，所述的有机燃料的质量分数为50～90wt％，所述的复合添加剂和粘结剂的总质量分数为10～50wt％。所述的制备方法包括：有机燃料、复合添加剂和粘结剂按比例混合制成原料浆，原料浆成型干燥后得到所述的复合清洁燃料。本发明提供的复合清洁燃料可作为民用自动化炉具专用燃料，能解决现有民用自动化炉具燃料种类单一、NO_x偏高和燃尽率差等问题。复合清洁燃料的制备工艺简单，不涉及高温过程，制备的复合清洁燃料具有成品强度高，燃烧效果好，环保指标优，经济成本低廉等优点。

技术领域

本发明属于燃料制造技术领域，涉及一种复合清洁燃料、其制备方法及应用，尤其涉及一种用于民用自动化炉具的复合清洁燃料、其制备方法及应用。

背景技术

在民用清洁供暖领域，作为“煤改气”、“煤改电”之外的兜底性技术措施，自动化炉具已成为保障居民采暖的主流方式之一。然而，现有自动化炉具发展制约因素较多，尤其是燃料方面存在诸多问题，例如：燃料种类单一，主要为生物质、兰炭、无烟煤三种。燃料的特性要求高，兰炭、无烟煤需满足氮含量≤0.9％、灰分≤15％、硫分＜0.3％的指标要求，生物质以樟子松、锯末、木质等原料为主，氮含量≤0.3％，灰分≤5％。燃料成本偏高，优质生物质、兰炭、无烟煤价格高于传统取暖用烟煤价格一倍以上，用户取暖经济压力大。三大燃料可利用量低，我国可利用的优质林木资源年产量仅有3亿吨，并且难以全部用于民用。兰炭、无烟煤属于稀缺资源，工业领域需求量大，可用于民用的资源有限。

我国具有富煤、贫油、少气的资源禀赋，煤炭资源储量丰富，其中主要为烟煤资源，总占比70％以上。而在民用领域，烟煤一直是我国城乡居民取暖的主要能源形式。同时，我国是全球农业大国，农作物秸秆年产量高达10亿吨，资源极其丰富。因此，以烟煤、农作物秸秆作为主要燃料来源的能源形式，是我国现有资源格局下，自动化炉具发展的必然要求。但是，烟煤、农作物秸秆物化指标较差，例如：烟煤氮含量远高于优质生物质、兰炭、无烟煤，并且以硫含量＞0.5％的低、中、高硫煤为主。我国农作物秸秆以玉米、小麦秸秆为主，其氮含量＞1％，灰分＞10％，硫分≥0.1％，碱金属含量较高。

CN103923719B公开了一种复合固体燃料，包括无烟煤、生物质、辅料，其制备方法依次包括如下步骤：(1)、粉碎：将无烟煤粉碎，生物质磨碎；(2)、发酵：磨碎后的生物质粉末，在60℃以上的温度下，蒸汽发酵22-26小时；(3)、焙干：生物质粉末经发酵后送入干燥机焙干；(4)、搅拌：向容器中加入粉碎后的无烟煤、经发酵和焙干的生物质粉末、玉米淀粉和水后，搅拌均匀；(5)、沤制：将搅拌均匀的混合物沉入料池中，在常温下沤制10-12小时；(6)、成型：沤制完成后，混合物经过机器压制后一次成型；(7)、干燥：成型后的成品干燥后即得所述复合固体燃料。

CN105316057A公开了一种以无烟煤和炭化生物质燃料为基材的生物质型煤，包括以下重量份的原料：无烟煤49～59％、炭化生物质燃料粉末30～36％、助燃剂0.5～12％，粘结剂9～14％；所述炭化生物质燃料粉末包括以下重量份的原料，经炭化制成：桉树皮50～72份、松树枝15～20份、稻草15～20份、玉米芯5～8份、玉米秸秆15～20份、大豆秸秆15～20份。

CN108456577A公开了一种包含生物质的烟煤燃料及其制备方法。该烟煤燃料包括烟煤、稻草、树茎、秸秆、泥炭和生物质醇。优选地，该烟煤燃料包括以重量计的以下组分：烟煤100～300份、稻草10～65份、树茎20～35份、秸秆5～20份、泥炭5～20份、生物质醇10～50份。

在民用自动化炉具领域，直接燃用单一烟煤或农作物秸秆时，存在冒黑烟，CO浓度高，易结焦，NO_x、SO₂难以满足环保要求等问题，国内外尚无成熟的烟煤、农作物秸秆燃料产品，严重制约烟煤、农作物秸秆在民用智能取暖领域的燃料化应用。因此，本发明开发一种以烟煤、农作物秸秆作为主要原料的复合清洁燃料，可填补国内外民用自动化炉具燃料领域的技术空白。