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生物質顆粒燃料飼料配方新聞動態

 

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生物質電廠燃料及關鍵設備分析(一)

發布時間:2013-11-02 19:34    來源:未知

一、燃料
    秸稈電廠與火力發電廠最大的區別在燃料,秸稈電廠鍋爐燒的燃料是秸稈等生物質,火力發電廠鍋爐燒的燃料是煤,富通新能源生產銷售的秸稈顆粒機秸稈壓塊機專業壓制生物質成型燃料,生物質燃料與煤炭的區別見下表:
    從上表看出,生物質燃料和煤炭相比有以下主要差別:
    含碳量較少,含固定碳少。生物質燃料中含碳量最高的也僅50%左右,相當于生成年代較少的褐煤的含碳量。特別是固定碳的含量明顯比煤炭少。因此,生物質燃料不抗燒,需要頻繁添加燃料,同時它的熱值也較低。
    含氫量稍多,揮發分明顯較多。生物質燃料中的碳,多數和氫結合成較低分子的碳氫化合物,遇一定溫度后熱分解而析出揮發物。所以,生物質燃料易被引燃,燃燒初期,析出量較大,在空氣和溫度不足的情況下易產生鑲黑邊的火焰。
    含氧量多。從上表所列數字可以看出,生物質燃料含氧量明顯多于煤炭,它使得生物質燃料熱值低,但易于引燃。在燃燒時可以相對地減少所供空氣量。
    密度小。生物質燃料的密度明顯的較煤炭低,質地比較疏松,特別是農作物秸稈和畜類糞便。這樣使得這類燃料易于燃燒和燃燼,灰渣中殘留的碳量,一般較燃用煤炭者少。
    堿金屬主要是鉀的含量高(3%~20%),而煤中堿金屬(鈉和鉀)含量幾乎為零。由于堿金屬及其化合物的熔點低,粘附力強,所以與一般的煤相比,更容易產生結焦和受熱面高溫腐蝕等問題。
    由于生物質燃料從結構組織上有以上這些特點,所以在直接燃燒時,為了提高燃燒效率,在空氣供給、燃燒室容積和形狀以及燃料添加口等方面也相應地有所不同。
    總之,與煤相比,一般生物質具有“兩小兩多”的特點,即:熱值小,密度小;鉀含量多,揮發分多。
    根據我對生物質發電廠的調研,下面對生物質電廠燃料、燃料供應系統、價格及燃料質量進行簡單分析:
  (1)燃料種類
  生物質電廠采用的燃料大概可分為兩大類:軟類燃料和硬類燃料。
  軟類燃料主要指農業生產產生的麥稈、玉米稈等(稱黃色秸稈)。
  硬類燃料主要指農作物棉花稈(一般稱灰色秸稈),林業生產產生的樹枝、樹皮、林木加工下角料等。
    (2)燃料供應系統方式
    軟類燃料和硬類燃料在收購、預處理、運輸等環節都有較大的差別,燃料供應系統可以分為兩大類:在各村就地加工直接送電廠和在各鄉鎮建設集中收購儲運加工站方式。
    軟類燃料由于體積大、密度小,考慮到運輸因素宜采用在各村就地直接加工,然后直接送電廠或儲運站。軟類燃料也直接在電廠加工的。如河南鹿邑。導致燃料運輸相對不太方便。
    硬類燃料特別是林業加工下角料密度相對較大,來源相對分散,宜在各鄉鎮或資源中心區設收購站集中收購、加工、儲運。如山東單縣的運作模式。
    (3)燃料運輸
   采用專用車輛、平板車或汽車均可,目前已開發生產有這樣的專用運輸車輛。如某項目采用的8噸專用車輛。
   (4)收購儲運加工站
   收購儲運加工站是燃料收購、加工、貯存的重要環節。
   燃料在收購儲運加工站的轉運、加工有專用設備。而且針對不同的燃料都有其轉運、加工的專用設備。這些設備的采用極大的減少了轉運次數和費用。如某項目收購儲運加工站采用的高射出料粉碎機(射程8米高)、粉碎機后設皮帶運輸機(堆料高度達8米)。
    經收購儲運加工站預處理的燃料隨時等待運往電廠。采用汽車運送即可。
    (5)燃料預處理方式
二、燃料預處理方式可分為以下三種:
    1)黃色秸稈打捆
    黃色秸稈目前一般采用打捆方式,捆的大小為1.2×1.3×1.5米,采用繩子捆綁。
    2)硬秸稈預處理方式
    采用在收購站粉碎,粉碎后尺寸一般小于8厘米。粉碎采用專用粉碎機,有專業廠家生產。
    3)黃色秸稈壓密處理方式
黃色秸稈因體積疏松,運輸不便,為方便送入鍋爐,所以對其進行壓密處理。一般有二種方式:采用螺旋擠壓方式,生產長條形圓、方棒,然后再切成片狀。采用環式擠壓方式,生產出圓塊或顆粒狀燃料。以上二種方式都有專用設備。
    富通新能源生產秸稈壓塊機、秸稈顆粒機專業壓制生物質顆粒燃料。
    (6)秸稈到廠價格分析
    秸稈到廠價格:按照秸稈直燃發電工藝要求,送到電廠的秸稈價格。一般是由秸稈的價格、秸稈收購價格和收儲運價格構成的。
    秸稈的價格,即由秸稈的使用價值決定的,目前如果秸稈沒有任何用途,使用價值幾乎為零:當秸稈被大規模利用時,秸稈的價格將不是零:秸稈收購價格,即農民收集、晾曬、儲運秸稈的價格,其主要取決于當地農民勞動力的機會成本,隨著經濟的發展有不斷增長的趨勢;其三,秸稈的出庫價格和裝運費用,它是由收儲運成本費用和必要的利潤構成的,通過規模經營有向下降低的可能性。
    分析研究影響秸稈資源量和秸稈到廠價格穩定的主要因素及變化趨勢。主要的影響因素有:地方農業產業結構調整;由于市場變化,種植品種的大規模調整;災害性氣候對農作物產出的影響;新的農業生物質開發利用工藝技術的不斷涌現;農村經濟的快速發展,農村勞動力機會成本的上升等。秸稈的到廠價格決定秸稈電廠的承受能力。到廠價格包括收購價格、運輸費用、儲存、加工成本等。收購價格因各地情況而定。運輸費用因距離而定。儲存、加工成本根據燃料性質不同會有所不同,小麥、玉米按打捆方式,包括打捆需要的電費、人員工資等所有的直接費用和間接費用;棉花、林木下角料、枝條按破碎方式,包括破碎需要的電費、人員工資等所有的直接費用和間接費用。
    下面以某項目玉米秸稈、小麥秸稈、玉米皮、棉花秸稈為例說明燃料的價格構成:
    1)玉米秸稈成型包價格構成
    1.大型經紀人秸稈收購價格(100元/t):小型經紀人在農戶手里的收購價格約為55元/t,小型經紀人的裝車、運輸費為20元/t.利潤為25元/t,大型經紀人秸稈收購價格為100元/t。
    n.鍘切費用(21, 48元/t)
    工人工資(15. 63元):因工作環境較差,工人工資每日(8小時)按40元計算,共需5人,日產秸稈12.8噸,噸工資約15. 63元。
    電費(2. 85元):鍘草機動力7.5KW,每小時耗電6度,電價0.76元/度,耗電按80%計算,每小時加工秸稈1.6噸,噸電費2.85元。
    油耗(3元):鍘切每噸秸稈另外多耗油約3元。
    Ⅲ,打包費用(48. 41元/t)
    用工費用:工人工資10元/包。
    用電費用:加工每包秸稈用電9.5度,電價0. 76元/度,耗電按5096計算,每包用電費用3. 61元。
    用繩費用:每包秸稈用繩為30米,繩子重量11克/米,價格為17元/千克,每包秸稈用繩費用為5.6元。
    用油費用:每包約2.5元。
    每包秸稈重量約450公斤,加工費用為22.  14元。
    Ⅳ,秸稈總損耗(22.7元/t):秸稈從收購到打好包這一卸車、儲存、搬運、加工過程總損耗約20. 64%(調查5個經紀人后取平均值),其中鍘切過程平均損耗9%,打包過程平均損耗896,卸車、搬運、儲存過程平均損耗3. 64%,計22.7元/t。
    v.裝車費用(2.22元/t):抓草機裝車油耗、工人工資每包裝車費1元,包重約450公斤,每噸2. 22元。
  Ⅵ.運輸費用(40元/t):現有經紀人平均運輸半徑約40公里,按噸公里1元計算,運費為40元/t。
    Ⅶ.到電廠扣水分及雜質(8. 25元/t):到電廠后扣除水份和雜質暫按3%.按現在價格275元/t計算,扣除約8. 25元/t。
    Ⅷ.占地費用(10元/t):現有經紀人平均租地10畝,平均每畝年租金1000元,年生產能力按1000噸,則每噸占地費用10元。
    經紀人成本總計253. 06元/t。
    附:秸稈含水率測試情況:測量秸稈原稈含水率約15-16%;鍘切后測量含水率約13-14%;打好包后立即測量含水率在25-30%左右;4小時后測含水率在35%左右;2天以后測含水率45%以上(現在購買的含水率測試儀當含水率超過45%時,均顯示為99.996)。
    2)小麥秸稈成型包價格構成
    Ⅰ.大型經紀人秸稈收購價格(190元/t):小型經紀人在農戶手里的收購價格約為140元/t,小型經紀人的裝車、運輸費為20元/t,利潤為30元/t,大型經紀人秸稈收購價格為190元/t。
    Ⅱ.打包費用(63.3元/t)
    用工費用:工人工資10元/包。
    用電費用:加工每包秸稈用電9.5度,電價0.76元/度,每包用電費用7.22元。
    用繩費用:每包秸稈用繩為30米,繩子重量11克/米,價格為17元/千克,每包秸稈用繩費用為5.6元。
    用油費用:每包約2.5元。
    每包秸稈重量約400公斤,加工費用為25. 32元。
    Ⅲ,秸稈總損耗(19元/t):秸稈從收購到打好包這一卸車、儲存、搬運、加工過程總損耗約1096。計19元/t。
    Ⅳ,裝車費用(2. 22元/t):抓草機裝車油耗、工人工資每包裝車費1元,包重約450公斤,每噸2. 22元。
    Ⅴ.運輸費用(40元/t):現有經紀人平均運輸半徑約40公里,按噸.公里1元計算,運費為40元/t。
    Ⅵ.占地費用(10元/t):現有經紀人平均租地10畝,平均每畝年租金1000元,年生產能力按1000噸,則每噸占地費用10元。
    經紀人成本總計324. 52元/t。
    附秸稈成型包質量標準:玉米秸稈長度為15 cm-30 cm,打包成型后的重量:小麥秸稈400±50公斤、玉米秸稈450±50公斤、花生秸稈500±50公斤,外形尺寸為(0. 9-0. 95)米×(1. 2-1. 25)米×(1.75米±0.15米)。秸稈原稈含水率以烘箱測出的實際含水率為準,秸稈原稈含水率不大于25%時不扣除水份,當含水率大于25%而小于35%時,以實際水分扣除,當含水率大于35%時,以實際含水率的2倍扣除。
    3)玉米皮成型包價格構成
    I.大型經紀人秸稈收購價格(80元/t):小型送料人送到大型經紀人的價格在80元/t;農戶直接送到大型經紀人的價格在80元/t。大型經紀人秸稈收購價格平均按80元/t計算,含水率40%左右。
    II.打包費用(59. 54元/t)
    用工費用:工人工資10元/包。
    用電費用:加工每包秸稈用電9.5度,電價0. 76元/度,每包用電費用7.22元。
    用繩費用:每包秸稈用繩為27米,繩子重量11克/米,價格為20元/千克,每包秸稈用繩費用為6.6元。
    用油費用:每包約3元。
    每包加工費用為26. 82元。包重約450公斤,2.22包為一噸合計59. 54元
    Ⅲ.秸稈總損耗(8元/t):秸稈從收購到打好包這一卸車、儲存、搬運、加工過程總損耗約10. 64%(調查5個經紀人后取平均值)。按現在收購價格80元/t計算,扣除約8元/t。
    Ⅳ,裝車費用(6. 25元/t):每包裝車費工人工資1元,包重約450公斤,每噸2元。抓草機每小時裝車16包(7.2噸),抓草機每小時耗柴油5升,每升柴油6.12元,裝車用4.25元/t。
    V.運輸費用(25元/t):現有經紀人平均運輸半徑約25公里,按噸公里1元計算,運費為25元/t。
    Ⅵ.到電廠扣水分及雜質(11.6元/t):到電廠后扣除水份和雜質暫按8%,按現在價格220元/t計算,扣除約11.6元/t。
    Ⅷ,占地費用(12元/t):現有經紀人平均租地10畝,平均每畝年租金1200元,年生產能力按1000噸,則每噸占地費用12元。
    經紀人成本總計202. 39元/t。
    4)棉稈價格構成
    I.棉稈收購價格:綜合平均到達經紀人場地的棉稈價格按100. 00元/t。
    II.棉稈加工粉碎費用:
    按l臺粉碎機配6名操作人員核算:每人按50. 00元/天,工作時間8小時/天,產量2.5噸/小時,工作餐5.00元/人計算,人工費用16. 50元/t(機械發生故障、車輛運輸間斷,人員加工費用有所增加)
    電費:約4. 50元/t (5.8×0.78=4. 52)
    Ⅲ.棉稈加工損耗率:經過數次粉碎試驗,棉稈加工損耗率按15%計算。
    Ⅳ.棉稈水分扣除率:經過粉碎加工的新鮮棉稈水分在40%左右,水分扣除率按15%計算。
    V.成品棉稈場地成本:(100+16. 5+4. 5)/(1-0.15) =142, 35元/t.
Ⅵ.運輸費用
    以普遍的手扶拖拉機改裝運輸核算:平均運輸距離25公里;保險養路費用15. 00元/天;工資60元/天;每日運輸3次;每次裝載量1.3噸。油耗:8升/100公里;柴油:6. 08元/升;油費:0. 49×50=24.5元;運輸費用:(24. 5+20+5)  11. 3-38. 00元/t。
    Ⅶ.運送到站點成本:上力費按8. 00元/t;運輸費按38. 00元/t;合計成本為:(142. 35+8. 00+38. 00)/(1-0.15) =221. 60元/t。
    Ⅷ,棉稈綜合成本
    經紀人場地租賃費3. 00元/t:設備維護費2.00元/t:棉稈綜合成本為:221. 60+3. 00+2. 00=226. 60元/t。
    (7)燃料質量
我經過對某電廠(燃料以灰色秸稈為主)的調研,該廠對收購的燃料如棉花秸稈、樹枝條、稻殼、木材下腳料、樹皮等質量制定了驗收標準,對水分、外觀、雜質提出了要求。
    富通新能源生產銷售秸稈壓塊機秸稈顆粒機等生物質成型機械設備,同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料出售。

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