一 、前言
1 、生物質固體成型燃料
農作物秸稈通常松散地分散在大面積范圍內,且堆積密度較低,這給收集、運輸、儲藏和應用帶來了一定的困難。在一定溫度和和經過
秸稈顆粒機或者
秸稈壓塊機壓制下,將秸稈壓縮成棒狀、塊狀或顆粒狀等成型燃料,提高其運輸和貯存能力,改善秸稈燃燒性能,提高利用效率, 不僅可以用于家庭炊事、取暖,也可以作為工業生物質鍋爐和電廠的燃料替代煤、天然氣、燃料油等化石能源。
2、不同類型的生物質固體成型燃料
3、生物固體成型燃料的特點
生物質固體成型燃料是生物質能開發利用技術的發展 方向之一,可為農村居民和城鎮用戶提供優質能源,近年來越來越受到人們的廣泛關注。其體積縮小6~8倍,密度約為1.1~1.4噸/m3; 能源密度相當于中質煙煤; 使用時火力持久,爐膛溫度高,燃燒特性明顯得到了改善。
![甘蔗蔗渣壓塊生物質燃料](http://sxktls.com/uploads/allimg/130223/1-130223105S2A2.jpg)
![橡木生物質顆粒燃料](http://sxktls.com/uploads/120926/1-1209262044325Z.jpg)
![小麥秸稈顆粒燃料](http://sxktls.com/uploads/121111/1-121111164I1Y5.jpg)
二 、國外生物質固體成型燃料發展現狀
1 、國內外發展現狀
目前,國外生物質能固體成型燃料技術及設備的研發已經趨于成熟,相關標準體系也比較完善,形成了從原料收集、預處理到生物質固體成型燃料生產、配送、應用整個產業鏈的成熟體系和模式。
2、生物質固體成型設備
![木屑顆粒機](http://sxktls.com/uploads/120927/1-12092F95030N8.gif)
![508顆粒機](http://sxktls.com/uploads/120927/1-12092F9404R23.jpg)
3、熱利用設備
4、發展現狀
2005年,世界生物質固體成型燃料產量已經超過了420萬噸,其中美洲地區110萬噸,歐洲地區300萬噸。預計2007年將總產量超過500萬t。歐洲現有生物質固體燃料成型廠70余個。僅瑞典就有生物質顆粒加工廠10余家,單個企業的年生產能力達到了20多萬噸。國外生物質固體成型燃料技術及設備的研發已經趨于成熟,相關標準體系也比較完善,形成了從原料收集、預處理到生物質固體成型燃料生產、配送、應用的產業鏈成熟體系和模式。
5、 歐盟標準—CEN/TC335固體生物質燃料
歐盟固體生物質燃料標準化工作始于2000年。按照歐盟的要求,由歐盟標準化委員會(CEN)組織生物質固體燃料研討會,識別并挑選了一系列需要建立的固體生物質燃料技術規范。歐盟標準化委員會準備了30個技術規范,分為術語; 規格、分類和質量保證;取樣和樣品準備;物理(或機械)試驗; 化學試驗等5個方面。技術規范的初始有效期限制為3年,在2年以后CEN成員國需要提交對標準的意見,特別是可否轉成歐盟標準。
三、我國發展生物質固體成型燃料的有力條件
1、國內發展現狀
我國生物質固體成型技術的研究開發已有二十多年的歷史,20世紀90年代主要集中在螺旋擠壓成型機上,但存在著成型筒及螺旋軸磨損嚴重、壽命較短、電耗大、成型工藝過于簡單等缺點,導致綜合生產成本較高,發展停滯不前。進入2000年以來,生物質固體成型技術得到明顯的進展,成型設備的生產和應用已初步形成了一定的規模。
2、 形成了良好的政策法規環境
國務院辦公廳《關于加快推進農作物秸稈綜合利用意見的通知》中指出“結合鄉村環境整治,積極利用秸稈生物氣化(沼氣)、熱解氣化、固化成型及炭化等發展生物質能,逐步改善農村能源結構。”財政部出臺了《秸稈能源化利用補助資金管理暫行辦法》,采取綜合性補助方式,支持從事秸稈成型燃料、秸稈氣化、秸稈干餾等秸稈能源化生產的企業收集秸稈、生產秸稈能源產品并向市場推廣。
3、核心技術趨于成熟
目前,我國秸稈固體成型的關鍵技術已取得突破,特別是模輥擠壓式顆粒成型技術,已經達到國際同類產品先進水平,有效地解決了功率大、生產效率低、成型部件磨損嚴重、壽命短等問題,并已實行商業化。全國秸稈固體成型設備的生產和應用已初步形成了一定的規模,固體成型燃料的年產量約20萬噸,主要以鋸末和秸稈為原料,用于農村居民生活用能、鍋爐燃料和發電等。生物質爐具的開發也取得一定的進展,開放了秸稈固體成型燃料炊事爐、炊事取暖兩用爐、工業鍋爐等專用爐具。
(1)不同的成型技術
(2)固體成型技術綜合比較一覽表
(3) 生物質固體成型燃料示范工程案例
示范地點: 北京大興區; 建設規模: 年產20000噸固體成型燃料,包括: 顆粒燃料生產線1條,年產10000噸; 壓塊燃料生產線1條,年產10000噸; 原料類型: 各種農作物秸稈、木屑、花生殼等。
工藝技術路線
執行情況: 已完成秸稈固體成型設備的研究設計,形成了具有自主知識產權的成型機,產品如圖9、10、11、12所示。2008年5月通過農業部科教司組織的鑒定,鑒定結論: 技術為國內領先,主要技術經濟指標居國際先進水平。
(4) 生物質固體成型燃料爐
根據用途的不同,生物質固體成型燃料爐具可分為炊事爐、采暖爐和炊事采暖兩用爐;
根據使用燃料的規格不同,可分為顆粒爐(圖13)和棒狀爐; 根據進料方式的不同,可分為自動進料爐和手動爐;
根據燃燒方式的不同,可分為燃燒爐、半氣化爐(圖14)和氣化爐。
(5) 擬引進國外先進技術
引進了瑞典Gordic Environment AB公司的pellX生物質固體成型燃料高效燃燒器。
熱輸出: 10~25kW;
燃燒效率: 大約90%;
功率消耗: 大約40W
(6) 我國生物質固體成型燃料標準體系(圖16)
(7) 近期擬(已)制訂計劃(表4)
4、秸稈收儲運模式初步建立
農作物秸稈通常松散地分散在大面積范圍內,收購組織面廣量大,涉及到千家萬戶,這給秸稈能源化利用帶來了困難。經過探索和嘗試,各地因地制宜,形成了“農戶+秸稈經紀人+企業”、“農戶+企業+政府”等各具特色的秸稈收儲運模式。
需求分析:
![生物質鍋爐 生物質鍋爐](http://sxktls.com/uploads/allimg/121001/1-121001133546101.jpg)
生物質固體成型燃料適用于農村居民炊事和采暖用能,大中城市工業鍋爐、發電和熱電聯產等。生物質固體成型燃料可為農村家庭提供室內取暖燃料,未來發展潛力巨大;隨著國家節能減排政策的實施,大中城市取締燃煤的工業鍋爐將成為必然,將燃煤鍋爐改造為燃生物質固體成型燃料鍋爐則是一個可行的選擇;木質顆粒燃料具有燃燒效率高、自動化程度高、清潔衛生等優點,適合于別墅壁爐等高端人群的冬季采暖,也是未來一個應用方向。
四 發展前景與展望
《可再生能源中長期發展規劃》中明確提出“重點發展生物質固體成型燃料”到2010年,生物質固體成型燃料年利用量達到100萬噸;到2020年,生物質固體成型燃料年利用量達到5000萬噸。
效益分析:
拉動內需。 建設1處年產3000噸秸稈固體成型燃料的示范點,需投資180萬元,需要水泥100噸、磚30萬塊、沙子170噸、鋼材70噸。
=增加就業。建設秸稈固體成型燃料示范點可引導農村勞動力就地就近就業,每條生產線需要操作工30人,均來自當地農民,按1000元/月計算,年人均收入可達1.2萬元。同時,從秸稈的收集、儲存和運輸整個收購環節,可以間接帶動當地的一部分勞動力參與到這個行業中來。按照每年收購12000噸原料計,可以吸收至少200人參與該行業。
增收入。推廣應用90萬噸固體成型燃料,可消納100萬噸秸稈,每噸秸稈按160元的收購價計算,直接為農民增收1.6元。
改善生態環境。開發秸稈固體成型燃料技術,將農作 物秸稈變廢為寶、化害為利,杜絕了秸稈隨意堆棄和田間焚燒的現象,改善了村容村貌、農戶的生活條件和衛生質量; 有力地保護退耕還林和退牧還草成果。