在上述生物質能利用技術中,無論哪一種利用方式都需要對生物質進行前期的預處理,因此,生物質前期的預處理問題成為生物質能規模化利用的關鍵所在。在生物質預處理技術中,壓縮成型技術是最重要的技術之一,從生物質資源中占據重要位置的農作物秸稈入手,進行秸稈壓縮成型技術研究,將會為其它技術的開發和應用奠定良好的基礎,富通新能源生產銷售
秸稈顆粒機、
秸稈壓塊機、
木屑顆粒機等生物質顆粒燃料成型機械設備。
此外,不加處理的秸稈原料存在結構疏松、分布分散、不便運輸及儲存、能量密度低等缺點,限制了其大規模利用的經濟性與可行性。這是因為秸稈種類繁多,其化學組分相差不大,但物理性質卻有較大的差別,其中密度是重要的物理特性參數,在很大程度上對秸稈利用反應器的幾何尺寸及其經濟性有直接影響。表1.2中給出了不同生物質原料的堆積密度。
從表1.1可以看出,生物質原料的堆積密度差別較大,木材類及木材加工下腳料的密度較大,而各種作物秸稈的松散堆積密度遠小于木材.當秸稈被壓縮后其堆積密度是壓縮前的9~16倍:是木材的1.5~5倍,甚至高于鋸末成型顆粒。這就為其運輸、儲存、燃燒提供了極大的方便。
還有,成型燃料可以使生物質料的燃燒性能大大提高,據統計直接燃燒生物質的熱效率僅為10%~30%.而生物質制成顆粒以后經燃燒器(包括爐、灶等)燃燒,其熱效率為87%~89%,熱效率提高57~79個百分點,節約了大量能源。這主要是因為:①由松散物燃燒變成了顆粒燃燒。從而限制了揮發分的溢出.使燃燒反應僅在成型燃料的表面進行.類似煤炭的顆粒燃燒,使空氣穩定供給,大大減少了黑煙的形成。②成型壓塊密度大。一次裝料量比松散秸稈成倍提高,形成的壓塊可充分燃燒利用,燃燒時間明顯延長,即同時燃燒的物質量增大,為提高爐溫創造了條件.因此提高了爐溫。固化生物質燃燒反應穩定,使燃燒過程趨于平衡。燃料的燃燒效率提高,結果提高了爐具的熱效率,使之達到40%以上。在農業上可完全代替煤、液化氣等常規能源,成為農村炊事用能源,在工業上可代替煤在生物質發電廠、工業鍋爐、窯爐中應用。因此,秸稈壓縮成型己成為了農作物秸稈資源化
用的關鍵。
另外,替代煤炭。保護生態環境預計到2020年,中國的GDP可能達到5萬億美元,能源需求25~30億t標煤,其中僅石油缺口達1.6~2.2億t。大量燃燒一次性能源,排放大量的S02和C02等,對環境造成污染,加劇了地球溫室效應。我國目前農作物秸稈年產量約為6億t,折合標煤3億t,其中53%作為燃料使用,約折合1.59億t標準煤,如果這些原料都能固化成型有效開發利用,替代原煤,對于有效緩解能源緊張,治理有機廢棄物污染,保護生態環境,促進人與自然和諧發展都具有重要意義。
近年來,秸稈壓縮成型技術越來越受到國家的重視。在國家“十五”、“十一五"、863計劃及中國可再生能源規模化發展項目(CRESP)中,專門將秸稈壓縮成型技術作為生物質發電項目的子課題。2006年國家在江蘇省興化市建設的”SMW生物質氣化發電示范工程”中,將秸稈壓縮成型作為關鍵技術進行研究和應用;在2007年9月國家發改委頒發的《可再生能源中長期發展規劃》中,把生物質固體成型燃料作為重點發展領域,明確要求到2010年,生物質顆粒燃料年利用量達到100萬噸,2020年要達到5000刀/噸。因此,開展秸稈壓縮成型技術研究,將具有重大的現實意義。
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