一、主要技術內容
“生物質型煤成型及燃燒固硫技術與裝備”系“九五”國家重點科技攻關計劃項目,富通新能源生產銷售的
秸稈顆粒機、
木屑顆粒機、秸稈壓塊機專業壓制生物質成型顆粒燃料。
該項成果的主要技術特征是完全利用生物質纖維的交聯作用實現成型、開發成功的新型輪有效地扼制了物料高壓下的上翻的弊端、徹底地消除了上翻對成型新機制的破壞作用。這種成型新機制對煤種和生物質種類及形態的普適性強,且制備要求低最佳成型壓力幾乎減半、且使型煤機械強度大幅度提高成型許可水分成倍提高、不同煤種的許可水分可放寬至7%~10%生物質許可水分約為10%型煤抗壓強度仍可達500個以上、從而為成型工藝最簡化提供了技術保證。技術方所成功開發的新型輪,不需螺旋預實送料即能實現生物質型煤的成型、且許可的生物質配比擴展至15%-66%其只需簡易的輥間輔助送料機構,即可實現純生物質纖維碎料的成型。其利用新型輪的上述成型性能優勢、整機結構和配置得以大大簡化;不但革除了預實送料螺旋機構、還可省去液力施壓裝置和退讓機構、并將主減速機由常用的Ⅲ級齒輪減速改為無齒輪傳動的鏈環式超越離合器和脈沖無級變速器、增強了對各種成型物料和工況的適應能力,可發揮最大生產力和顯著降低整機費用。
該項成果整體上達到國際先進水平、其中生物質型煤成型技術屬國際首創。其與國外同類技術相比,在成型設備投資和成型生產線建設投資上均至少降低一個數量級從運行費用方面說,也可降至1/4以下,不但省去了費用最大的料煤和生物質烘干工序、及其干粉作業帶來的配套設施、成型機的單位產量功耗亦降低1/2以上。該裝備與國內現有的生物質成型螺旋擠壓機相比,具有生產率高、成型功耗低和設備耐磨耐用的顯著優勢。
二、適用范圍及市場前景
作為一個農業大國和中小型層燃爐擁有量十分可觀的燃煤大國、生物質和生物質型煤成型技術在我國有著廣闊的應用前景。按成型生產方式和產品的用途分,其應用領域有(1)建設分片集中成型的生產線,生產生物質型煤,供小型層燃爐使用;(2)在較大規模的鍋爐房推廣爐前成型技術;(3)以分片集中成型或流動成型的方式生產全生物質型塊,用以取代薪柴、集中制炭、通過氣化和液化生產高品位的生物質燃料;(4)以高配比與無煙末煤混合成型制炭,提高炭質;(5)與低揮發分煤種混合成型,開發利用目前難以工業使用的無煙煤;(6)整機出口創匯。生物質能的開發利用已成為國際能源與環境領域的一個研究熱點、該項成果在生物質能的開發利用中的收集運輸和加工的經濟性問題上有強大的競爭力。
三、效益分析
作為農業大國,我國的生物質資源非常豐富,僅以便于收集的農作物秸稈計,年產量就已達6億多噸。除習慣上用作農家炊事燃料、家畜飼料和部分還田外、有價值的商業化利用包括造紙、產沼氣和培植蘑菇等)數量很少、高品質的轉化和高效率的利用尚停留在研究階段、大量的農作物秸稈被燒荒于田野,給機場和公路交通造成嚴重障礙。
我國又是一個產煤和燃煤大國、中小型層燃爐擁有量非常可觀。現有鍋爐裝機總量為50余萬臺,120余萬蒸噸、其中絕大部分為4t/h以下的小型層燃爐。其熱效率低,不僅浪費煤炭資源,還加劇了煤煙型大氣污染。發展和推廣型煤技術一直受到我國政府重視、然而在推廣應用方面遲遲不得進展,究其原因,一是型煤加工成本過高,用戶難以接受。二是常規工業型煤存在著諸如著火困難、火床斷火、鍋爐出力嚴重下降以及型煤燒不透等問題。生物質型煤技術的成功開發、則能從根本上解決此類問題。借助生物質的易燃特性顯著提高型煤著火燃燒性能;固硫配比的合理選擇則能消除常用固硫劑對著火燃燒的不利影響;開發利用生物質纖維的交聯作用又能取消粘結劑的使用和型煤生產工藝中的調濕及烘干工序。噸型煤加工費僅為25~30元、比普通工業型煤下降60%以上。加上廉價生物質的高效利用和代煤作用、噸型煤價格比常用原煤僅增加15~20元。該項成果及其產品的實用經濟性,勢將促成工業型煤的推廣應用。
從燃燒供熱方面說、生物質型煤是我國生物質能開發利用的最為經濟有效的方式。它不但綜合了生物質代煤和型煤節煤的雙重優勢、還極大地提高了型煤加工的技術經濟水平、生物質本身的熱效率也由作農家炊事燃料的15%提高至70%以上。
我國工業層燃爐年耗煤4t乙噸、按半數燒型煤計,年需求量在2億噸以上。生物質型煤更適合分片集中成型、按年產5- 10萬噸型煤計、可建2000~4000個型煤廠。按20%~25%生物質配比計、生物質年總用量為4000-5000萬噸、不到農作物秸稈年產量的1/10生物質的代煤作用加上型煤的節煤作用、總節煤率可達20%~2%年節煤量3200~3600萬噸、總減硫率>6%按平均含硫1%計,年減排S0 2180萬噸。
四、合作方式
該項成果已通過國家驗收和鑒定、關鍵技術已申請國家發明專利。一般按技術轉讓方式合作也可在合作方交付一定的技術轉讓費的基礎上以技術入股共同開發推廣的方式進行合作、希望融資1000萬元、出資方占70%股份。
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