2011年第1期能第342期)ENERGY CONSERVATTON生物質(zhì)成型燃料前景分析李建南,倪俊(1.江蘇省農(nóng)機節(jié)能與維修技術(shù)指導(dǎo)中心,江蘇南京2100172.江蘇省節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心,江蘇南京210007)摘要:我國大量的秸稈被焚燒或廢棄,不但造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,而且浪費了寶的可再生能源,因此研究開發(fā)生物質(zhì)成型燃料具有重要意義。通過對生物質(zhì)成型燃料國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、生產(chǎn)工藝、性能特點和主要技術(shù)參數(shù)的闡迷,評細(xì)分析了使用生物質(zhì)成型燃料的節(jié)能效益、生態(tài)效益和經(jīng)濟效益,展望開發(fā)生物質(zhì)成型燃料前景。關(guān)鍵詞:秸稈;成型;燃料中圖分類號:TK6文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1004-7948(2011)01-0013-02doi:103969/ 1. Issn.1004-7948.2011.01.003稈料曬干處理(含水率控制在8%~12%)一秸稈1生物質(zhì)成型燃料的發(fā)展概況料揉搓一儲存回性一攪拌混合(含水率控制在國外生物質(zhì)成型燃料開發(fā)工作始于20世紀(jì),12%~25%)一均勻輸送上料一除鐵一壓制成如今生物質(zhì)固化成型燃料在日本、歐盟美國等國型一輸送出料一自然風(fēng)干一計量包裝一檢驗人家和地區(qū)已經(jīng)商品化,非常普及和方便,在超市都庫一成品。生物質(zhì)成型燃料具有密度大、熱值高能買到。1985年日本平均每戶家庭年消耗生物質(zhì)燃燒充分、成本低、使用方便、清潔衛(wèi)生、便于運輸固化成型燃料750kg;2065年美國林地就提供了和儲存等特點,可作為氣化爐、取暖爐農(nóng)業(yè)暖房368億t生物質(zhì)燃料資源用于能源生產(chǎn),美國能源鍋爐和發(fā)電的燃料,同時可作為生產(chǎn)沼氣、肥料、飼部計劃到2030年生物質(zhì)能源的使用量占美國發(fā)電料和高密度板等的原料用途非常廣泛。量的5%、運輸燃料使用量的20%和化學(xué)品生產(chǎn)量3生物質(zhì)成型燃料的主要技術(shù)參數(shù)的25%,相當(dāng)于美國現(xiàn)有石油消費量的30%。我國從20世紀(jì)80年代中期開始生物質(zhì)固化3.I密度成型燃料的開發(fā)研究,積極引進國外先進機型,組生物質(zhì)成型燃料按其密度分為低密度(小于織技術(shù)攻關(guān)在消化、吸收的基礎(chǔ)上研制出適合我0.5m3)、中密度(0.6-1.ltm3)、高密度(1.1~國區(qū)域農(nóng)作物秸稈特性的各種類型的秸稈壓塊機,1.4m)三種。低密度農(nóng)作物壓塊適宜做動物飼用以生產(chǎn)顆粒、棒狀(塊狀)成型燃料。全國現(xiàn)有料中密度壓塊適宜于戶用型秸稈半氣化爐、小型農(nóng)作物秸稈固化成型燃料加工廠(公司)300多家,鍋爐和經(jīng)改造的自動爐排機械加料的大型鍋爐,高年生產(chǎn)生物質(zhì)固化成型燃料200萬t以上;2009年密度壓塊更適宜進一步加工成為炭化產(chǎn)品。全國通過生物質(zhì)氣化、干餾、固化等能源化利用審32灰分核的農(nóng)作物秸稈數(shù)量為165萬t,發(fā)放以獎代補資生物質(zhì)壓塊燃料的燃盡率可達96%,剩余4%金231億元。江蘇現(xiàn)有秸稈固化成型燃料加工廠的灰分可以回收做鉀肥,實現(xiàn)了“農(nóng)作物秸稈一燃50多家年產(chǎn)秸稈固化成型燃料25萬,為農(nóng)作物料一肥料一農(nóng)作物秸稈”的循環(huán)利用。秸稈能源化利用開辟了新路徑。3.3水中國煤化工CNMHG時,壓塊過程中2生物質(zhì)成型燃料的生產(chǎn)工藝及特點產(chǎn)生的蒸汽不能順利地排出,結(jié)果造成秸稈壓縮成生物質(zhì)成型燃料固化成型技術(shù)工藝線路為:秸型燃料表面開裂,成型效果較差;秸稈揉搓料含水能2011年第1期ENERGY CONSERVATION(總第342期)率過低吋,較難成型,而且密度較大這是因為微量SO2和CO2,其中飛灰和SO2是主要的空氣污染適宜的水分對秸稈木素的軟化塑化具有促進作物爐渣占用大量的土地,SO2是主要的溫室氣體。用。揉搓料含水率控制在15%~20%范圍內(nèi)比較而鍋爐使用生物質(zhì)成型燃料則可最大限度地減少適宜壓塊成型。廢氣和污染物的排放,具有非常顯著的環(huán)境效益。3.4熱值據(jù)測算,與燃燒二類煙煤相比,燃燒生物質(zhì)成型燃物質(zhì)成型燃料的密度大,在壓制成型過程料的飛灰(粉塵)、爐渣、SO2減排率分別為93%、中高壓使原料從松散到致密,從而限制了揮發(fā)分69%1%,CO2實現(xiàn)零排放。逸出速度,延長了揮發(fā)物的燃燒時間,通常其熱值4.3使用生物質(zhì)燃料的經(jīng)濟效益為14220~16730kJ/kg。其燃料反應(yīng)大部分只在壓目前農(nóng)作物秸稈的收購價為160元/t,生產(chǎn)秸塊燃料表面進行,燃燒狀況屬于靜態(tài)滲透式擴散燃稈成型燃料的能耗為τ0kWht,折合70元/氣,秸稈燒,類似于煤的燃燒過程。采用不同農(nóng)作物秸稈生成型燃料的用工成本為45元/t,設(shè)備折舊為10產(chǎn)的生物質(zhì)成型燃料,其熱值有所不同,1kg燃燒元/t,維修費用為5元/t,其他費用按10元/t計算,時間約為1~4h。整個燃燒過程的需氧量趨于平則1t秸稈成型燃料的生產(chǎn)成本合計為300元/t衡,燃燒過程穩(wěn)定。現(xiàn)在秸稈成型燃料的銷售價格為450元/t左右,那生物質(zhì)成型燃料的熱值因秸稈的種類不同而么1t秸稈成型燃料的純利潤在150元/左右;1個不同。以玉米秸稈為例:熱值約為煤的0.8~0.9秸稈成型燃料加工廠按年產(chǎn)3000計算,1年創(chuàng)收倍,即1.lt玉米秸稈成型燃料相當(dāng)于lt煤;如果把45萬元,基本上1年就能收回投資,經(jīng)濟效益十分玉米秸稈成型燃料在下燃式生物質(zhì)燃燒鍋爐中燃顯著。秸稈成型燃料不僅可以作為替代燃料,它也燒,其燃燒效率是燃煤鍋爐的1.3~1.5倍。因此是一個可以大量出口創(chuàng)匯的產(chǎn)品。據(jù)有關(guān)資料介lt玉米秸稈成型燃料的熱量利用率與It優(yōu)質(zhì)煤的紹,生物質(zhì)燃料在美國市場的小包裝零售價格為熱量利用率相當(dāng),甚至更高。170美元t,大包裝價格約為135美元/t;在瑞典的3.5廢氣排放交貨價格為150美元/t。據(jù)測算,秸稈成型燃料批(1)CO2排放接近零。生物質(zhì)中的碳來自空量生產(chǎn)成本不超過300元/t,按70~80美元/t氣中流動的CO2,通過光合作用將其固化在生物質(zhì)口這樣的價格在國際市場上是有競爭力的。如果中,而生物質(zhì)成型燃料在燃燒過程中,又產(chǎn)生等量能夠規(guī)模化生產(chǎn)和持續(xù)大批量的出口,將促進農(nóng)的CO2放到空氣中即生物質(zhì)生長過程和燃燒過民農(nóng)林業(yè)增加綜合經(jīng)濟效益具有重要意義。程結(jié)合在一起,實現(xiàn)了CO2的零排放(2)NO2排放量為14mg/m3(微量)。5結(jié)語(3)SO2排放量為46mg/m3,遠(yuǎn)低于國家標(biāo)隨著生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步和準(zhǔn),可忽略不計各級政府的高度重視,生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)將進4)煙塵排放量低于127mng/m3,遠(yuǎn)低于國家步規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化,生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)技術(shù)不僅能有效地解決我國農(nóng)村秸稈隨意廢棄和焚燒的問4生物質(zhì)成型燃料使用分析題將其變廢為寶,而且為農(nóng)民增收提供了一條重要途徑,同時可以實現(xiàn)二氧化碳零排放,二氧化硫4.1使用生物質(zhì)成型燃料的節(jié)能效益生物質(zhì)成型燃料容易著火,易于燃盡,灰分含氮氧化物等排放均低于國際排放標(biāo)準(zhǔn)能有效改碳量接近于零:使用生物質(zhì)燃料可以降低鍋爐空氣善生態(tài)環(huán)境進而承擔(dān)中國對世界做出的莊重減排過剩系數(shù)減少鍋爐床層通風(fēng)阻力,降低風(fēng)機功耗承諾。因此,加快秸稈的能源化利用勢在必行。減少排煙損失,鍋爐熱效率可以提高10%~20%。作者中國煤化工1人,大學(xué),高級工4.2使用生物質(zhì)成型燃料的環(huán)境效益HCNMHG煤炭在鍋爐燃燒后,排出大量的飛灰、爐渣、收稿日期:2010-1-30;修回日期:200-12-15