生物质动力用炭的制备工艺及其在发电中的应用
技术工作报告
山东省中小企业可再生能源发展中心
侯和民
2006年4月
一、技术要求
本项目是物质动力用炭的制备工艺及其在发电中的应用，是以农作物秸秆粉为主要原料，掺入适量的有机、无机和复合等三大特定粘结剂以及泥质煤矸 石、沙质煤矸石、细沙等掺料，经过配料、搅拌、成型、检验、晾晒干燥等工序加工成秸秆生物质动力用炭。该成果用于电厂燃烧发电和工业锅炉，从理论上讲工艺 比较简单，但技术难度很大，没有定型的工艺设备，很多工艺都要反复试验，炭化炉需要自行设计。现将该项目的技术工作难点做一简要总结，请专家指正。
二、关键技术，产品的技术创新点和关键工艺
1、技术理论支持
秸秆晒干粉碎———含水量30%炭化炉————隔绝空气6-8小时炭粉么————原料配比炭粉70-80份，粘结剂10-15份，掺料10-15份——————工业用煤成型————发电炉————燃烧（秸秆肥）————发电
在研制工作报告中谈到，我们研制该成果的目的，就是要研制一项技术使它能大大降低发电厂的燃烧发电的生产成本，用于我国的发电行业，节约地下矿 产资源，提高经济效益和社会效益。同时又使焚烧污染的秸秆生物质能源得到再超值利用。从这两点来看，该项目属环保和利民项目，利国利民，适合于中小型企业 投资经营。
2、产品的技术难点及技术创新
秸秆生物质炭动力用炭及燃烧发电技术的研制与开发是为了降低发电厂燃烧发电生产成本及提高农作物秸秆生物质的重要性能，从而打开了国内发电行业 用秸秆生物质炭发电的崭新局面。其技术包括秸秆生物质炭、生产秸秆生物质动力用炭的制备及其在发电中的应用、生产工艺、生产设备、其关键技术为炭化发电技 术。完成该产品的生产，大体可分为以下六个步骤：
（1）秸秆收集后晾晒、粉碎
（2）送进炭化炉，进行炭化，并除去其中的焦油
（3）炭化后生成的生物质炭粉与粘结剂和掺料按重要分为：生物质炭粉70-80份，粘结剂10-15份，掺料10-15份比例充分搅拌混合，
（4）搅拌好的物料送成型机成型，制成生物质动力用炭；
（5）晾晒干燥后制的成品
（6）发电
（7）灰分还田作肥料
有六个具体工艺：
第一步工艺是：农作物秸秆是不好存放，农民不需要的废物资（例如时间集中湿，怕发霉等）。其中湿、怕发霉，必须需要人晾晒，不晒无法进行以后的 工艺。但是就必须集中人力，从地里向外运输，如果不快运输，就被农民烧掉，如果烧掉了或是发霉，还拿什么做原料，炭化，生物质民用炭和秸秆生物质发电炭。 大量堆放时会影响部分秸秆生物质炭的炭化度，使产品质量无法控制，不能稳定产品质量。若每天需要消耗大量秸秆，对它的堆放时间集中，有湿又怕发霉的的秸秆 存放决不是一件简单的事情。为此，我们设计了一个独特的活动存放车间，可使秸秆达到有效存放率和生产率，经过这个工艺，可保证秸秆中的存放质量程序，达到 后续工艺所必需的质量要求。
第二步工艺为选配铡草机，搅拌机对成型机设备进行模头改选。该设备能耗较低，使用寿命较长，解决了在生产过程中，压强达到50-100Mpa, 原料在液压下成型问题。第三步工艺是一台75t/h和两台35t/h循环硫化床锅炉,配置两台6MW,（共12MW）轴凝式气轮发电机组及相应配套设备， 解决了质量不稳定问题。
第四步工艺是技术路线独特，生产工艺先进，设备简单，方便操作，燃烧安全稳，克服了秸秆灰溶点低，可碱金属较高，燃烧后产生二氧化硅，容易造成炉膛容积和服饰等问题。因此，在中小型火力发电厂推广使用秸秆生物动力用炭燃烧发电技术是非常适合的。
第五步是水解出炉秸秆生物质炭粉存放工艺。将出炉的炭粉用特殊的工艺设计了存放池，试验表明，该存炭池性能良好，达到了产品质量要求。
第六步工艺是：成型的生物质动力用炭为柱状或颗粒状或球状或块状。我们在研究各项技术的基础上，对炭化炉进行了5次设计改进，炭化炉的最后两次 改造已申请使用新型专利.同时，编制详细的作业指导书，并对工艺参数进行了详细的研究与合理的选择，鉴于我们组织精密、科学试验、科学管理、工作进展顺 利，各项指标均达到《秸秆生物质动力炭》企业标准。
技术性能指标和参数
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项目 指标
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挥发分 V1 6.50-10.00>21.00
V2 10.01-20.00>18.5
V3 20.01-28.00>16.00
V4 >28.00>15.50
V5>37.00>12.00
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发热量 Q1>24.00 GB/T213
Q2 21.01-24.00
Q3 17.01-21.00
Q415.51-17.00
Q5>12.00
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灰分 A1<=20.00
A2 20.01-30.00
A3 30.01-40.00
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全水分 M1<=8.00<=37.00 GB/T211GB/T212
M2 8.1-12.0<=37.00
M3 12.1-20.0>37.00
M4>20.01
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硫分 S1<ｅ=0.50 GB/T214
S2 0.51-1.00
S3 1.01-2.00
S4 2.01-3.00
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侯和民