[发明专利]用煤和植物物质制作复合固体燃料的方法

说明书

本发明涉及用粉煤和粉碎的植物物质(例如，木材、甘蔗渣以及类似物)制作复合固体燃料的方法。

不用说，煤(包括无烟煤，烟煤，褐煤)已经长期用作各种目的的重要燃料。

在开采、运输和选矿时形成的几个毫米大小的颗粒状的粉煤，可以与适当的粘合剂模压在一起，而作为所谓的煤球使用。

所谓的低级煤，例如褐煤，在全世界有非常大的储量，并且，广泛用作廉价的燃料，然而，它含有多达30％(按重量计)的较高灰分，由于燃烧不好，相对来说，发热量低。另外，这种低级的煤产生大量的黑烟以及煤渣，这种煤渣由熔化的灰分形成。

人们建议把上述的低级的颗粒状的粉煤与干的并且已粉碎的植物物质(例如木材、甘蔗渣以及类似物)相混合，如果有必要，再加上粘合剂，进行模压。

上述的复合固体燃料，通常是这样制作的：通过分别把煤和植物物质干燥和粉碎成小于几个毫米的碎屑，再把它们尽可能均匀地混合在一起，如果需要，再加入粘合剂，这依赖于植物的种类，然后把这种混合物送入模压机，例如具有一对合力工作滚筒的煤球模压机，滚筒的外圆周上具有模制用的凹槽，通过安装在滚筒上方的料斗中的旋转蜗杆或螺杆，把制作煤球的原料加入模压机中。

优选的是要提高这样的复合煤球燃料的机械强度，使得在运输途中不被轻易打破或粉碎，还需要燃烧挥发分物质(主要是在约200℃到约400℃的低温时放出)来避免浓烟的生成，这可通过燃烧低的闪点或着火温度的植物物质完成，以及改善煤的燃烧。为了达到这些目的，人们不仅需要控制二种成分的含量比例和压缩力，而且要把植物物质的碎屑均匀地分散于煤粒中。    

众所周知，煤的可粉碎性和可磨性通常与煤的种类有关。当用具有一对滚筒的滚压机或煤球机模压粉碎的煤和植物物质的混合物时，每一个滚筒的表面周围有许多凹坑或模坑，如果使用的煤具有较低的破碎强度，即具有较高的哈德葛罗夫可磨性指数(HGI)，那么，就可能在相对较低的有效压缩力时模压，以获得好的压紧的煤球产品，这是因为，在模压期间，煤被部分粉碎而充满混合物中间的间隙。

这里，术语“有效压缩力”指的是施加于沿滚筒的整个轴长方向上的总压缩力除以形成凹坑的有效轴向长度所得的商。

然而，当有效压缩力太高时，不仅煤球易于破碎，而且，由于表面磨损，滚筒的使用寿命较短。另一方面，当使用的煤具有较低的哈德葛罗夫可磨性指数(HGI)，而有效压缩力相对较低时，由于在混合物中的间隙未被充满，那么，形成的煤球或多或少地是易破碎的，或者煤球根本不能形成。当压力太高时，滚筒的表面磨损更是必需加以考虑的。

因此，本发明的一个目的是要提出一种用粉碎的煤和植物物质制作压紧的并且有机械强度的复合固体燃料煤球的方法。

按照使用的煤的种类，即哈德葛罗夫可磨性指数，调整滚筒挤压的有效压缩力，来达到这一目的，这对减少滚筒的磨损也是有利的。

本发明是基于如下的发现：当使用的煤的HGI大于50时，有效压缩力被确定为6t/cm或更小，当使用的煤的HGI小于50时，有效压缩力被确定为8t/cm或更小，因此，能够获得好的产品。根据煤的HGI，可以确定合适的有效压缩力。

为了确定获得复合固体燃料的好的压紧的煤球的相应的有效压缩力，本发明人已经进行过一系列的试验，其如下所述：

把HGI分别为45、57和70的三种煤A、B和C粉碎，加入20％的木屑(按重量计)，并进一步加入熟石灰作为脱硫剂和糖蜜作为粘合剂，其量分别为5％和10％(按重量计)，使用具有二    个相对滚筒(滚筒直径为520mm和800mm)的滚压机以分别为3、4、5、6、7和8t/cm的变化的有效压缩力进行模压以测定所获得的煤球的破碎强度(kg)，其结果如下表所示：