生物质成型燃料前景分析

2011年第1期能第342期)ENERGY CONSERVATTON生物质成型燃料前景分析李建南,倪俊(1.江苏省农机节能与维修技术指导中心,江苏南京2100172.江苏省节能技术服务中心,江苏南京210007)摘要:我国大量的秸秆被焚烧或废弃,不但造成严重的环境污染,而且浪费了宝的可再生能源,因此研究开发生物质成型燃料具有重要意义。通过对生物质成型燃料国内外发展现状、生产工艺、性能特点和主要技术参数的阐迷,评细分析了使用生物质成型燃料的节能效益、生态效益和经济效益,展望开发生物质成型燃料前景。关键词:秸秆;成型;燃料中图分类号:TK6文献标识码:A文章编号:1004-7948(2011)01-0013-02doi:103969/ 1. Issn.1004-7948.2011.01.003秆料晒干处理(含水率控制在8%~12%)一秸秆1生物质成型燃料的发展概况料揉搓一储存回性一搅拌混合(含水率控制在国外生物质成型燃料开发工作始于20世纪,12%~25%)一均匀输送上料一除铁一压制成如今生物质固化成型燃料在日本、欧盟美国等国型一输送出料一自然风干一计量包装一检验人家和地区已经商品化,非常普及和方便,在超市都库一成品。生物质成型燃料具有密度大、热值高能买到。1985年日本平均每户家庭年消耗生物质燃烧充分、成本低、使用方便、清洁卫生、便于运输固化成型燃料750kg;2065年美国林地就提供了和储存等特点,可作为气化炉、取暖炉农业暖房368亿t生物质燃料资源用于能源生产,美国能源锅炉和发电的燃料,同时可作为生产沼气、肥料、饲部计划到2030年生物质能源的使用量占美国发电料和高密度板等的原料用途非常广泛。量的5%、运输燃料使用量的20%和化学品生产量3生物质成型燃料的主要技术参数的25%,相当于美国现有石油消费量的30%。我国从20世纪80年代中期开始生物质固化3.I密度成型燃料的开发研究,积极引进国外先进机型,组生物质成型燃料按其密度分为低密度(小于织技术攻关在消化、吸收的基础上研制出适合我0.5m3)、中密度(0.6-1.ltm3)、高密度(1.1~国区域农作物秸秆特性的各种类型的秸秆压块机,1.4m)三种。低密度农作物压块适宜做动物饲用以生产颗粒、棒状(块状)成型燃料。全国现有料中密度压块适宜于户用型秸秆半气化炉、小型农作物秸秆固化成型燃料加工厂(公司)300多家,锅炉和经改造的自动炉排机械加料的大型锅炉,高年生产生物质固化成型燃料200万t以上;2009年密度压块更适宜进一步加工成为炭化产品。全国通过生物质气化、干馏、固化等能源化利用审32灰分核的农作物秸秆数量为165万t,发放以奖代补资生物质压块燃料的燃尽率可达96%,剩余4%金231亿元。江苏现有秸秆固化成型燃料加工厂的灰分可以回收做钾肥,实现了“农作物秸秆一燃50多家年产秸秆固化成型燃料25万,为农作物料一肥料一农作物秸秆”的循环利用。秸秆能源化利用开辟了新路径。3.3水中国煤化工CNMHG时,压块过程中2生物质成型燃料的生产工艺及特点产生的蒸汽不能顺利地排出,结果造成秸秆压缩成生物质成型燃料固化成型技术工艺线路为:秸型燃料表面开裂,成型效果较差;秸秆揉搓料含水能2011年第1期ENERGY CONSERVATION(总第342期)率过低吋,较难成型,而且密度较大这是因为微量SO2和CO2,其中飞灰和SO2是主要的空气污染适宜的水分对秸秆木素的软化塑化具有促进作物炉渣占用大量的土地,SO2是主要的温室气体。用。揉搓料含水率控制在15%~20%范围内比较而锅炉使用生物质成型燃料则可最大限度地减少适宜压块成型。废气和污染物的排放,具有非常显著的环境效益。3.4热值据测算,与燃烧二类烟煤相比,燃烧生物质成型燃物质成型燃料的密度大,在压制成型过程料的飞灰(粉尘)、炉渣、SO2减排率分别为93%、中高压使原料从松散到致密,从而限制了挥发分69%1%,CO2实现零排放。逸出速度,延长了挥发物的燃烧时间,通常其热值4.3使用生物质燃料的经济效益为14220~16730kJ/kg。其燃料反应大部分只在压目前农作物秸秆的收购价为160元/t,生产秸块燃料表面进行,燃烧状况属于静态渗透式扩散燃秆成型燃料的能耗为τ0kWht,折合70元/气,秸秆烧,类似于煤的燃烧过程。采用不同农作物秸秆生成型燃料的用工成本为45元/t,设备折旧为10产的生物质成型燃料,其热值有所不同,1kg燃烧元/t,维修费用为5元/t,其他费用按10元/t计算,时间约为1~4h。整个燃烧过程的需氧量趋于平则1t秸秆成型燃料的生产成本合计为300元/t衡,燃烧过程稳定。现在秸秆成型燃料的销售价格为450元/t左右,那生物质成型燃料的热值因秸秆的种类不同而么1t秸秆成型燃料的纯利润在150元/左右;1个不同。以玉米秸秆为例:热值约为煤的0.8~0.9秸秆成型燃料加工厂按年产3000计算,1年创收倍,即1.lt玉米秸秆成型燃料相当于lt煤;如果把45万元,基本上1年就能收回投资,经济效益十分玉米秸秆成型燃料在下燃式生物质燃烧锅炉中燃显著。秸秆成型燃料不仅可以作为替代燃料,它也烧,其燃烧效率是燃煤锅炉的1.3~1.5倍。因此是一个可以大量出口创汇的产品。据有关资料介lt玉米秸秆成型燃料的热量利用率与It优质煤的绍,生物质燃料在美国市场的小包装零售价格为热量利用率相当,甚至更高。170美元t,大包装价格约为135美元/t;在瑞典的3.5废气排放交货价格为150美元/t。据测算,秸秆成型燃料批(1)CO2排放接近零。生物质中的碳来自空量生产成本不超过300元/t,按70~80美元/t气中流动的CO2,通过光合作用将其固化在生物质口这样的价格在国际市场上是有竞争力的。如果中,而生物质成型燃料在燃烧过程中,又产生等量能够规模化生产和持续大批量的出口,将促进农的CO2放到空气中即生物质生长过程和燃烧过民农林业增加综合经济效益具有重要意义。程结合在一起,实现了CO2的零排放(2)NO2排放量为14mg/m3(微量)。5结语(3)SO2排放量为46mg/m3,远低于国家标随着生物质成型燃料生产技术的不断进步和准,可忽略不计各级政府的高度重视,生物质成型燃料生产将进4)烟尘排放量低于127mng/m3,远低于国家步规模化、产业化,生物质成型燃料生产技术不仅能有效地解决我国农村秸秆随意废弃和焚烧的问4生物质成型燃料使用分析题将其变废为宝,而且为农民增收提供了一条重要途径,同时可以实现二氧化碳零排放,二氧化硫4.1使用生物质成型燃料的节能效益生物质成型燃料容易着火,易于燃尽,灰分含氮氧化物等排放均低于国际排放标准能有效改碳量接近于零:使用生物质燃料可以降低锅炉空气善生态环境进而承担中国对世界做出的庄重减排过剩系数减少锅炉床层通风阻力,降低风机功耗承诺。因此,加快秸秆的能源化利用势在必行。减少排烟损失,锅炉热效率可以提高10%~20%。作者中国煤化工1人,大学,高级工4.2使用生物质成型燃料的环境效益HCNMHG煤炭在锅炉燃烧后,排出大量的飞灰、炉渣、收稿日期:2010-1-30;修回日期:200-12-15