1、國外研究現(xiàn)狀
目前,國外的生物質(zhì)成型技術已趨于成熟。美國已經(jīng)在25個州建成了利用樹皮原料加工成型
顆粒燃料的工廠,產(chǎn)能超過300噸/天,生物質(zhì)成型技術發(fā)展最快的是丹麥、瑞典、奧地利等一些歐洲國家。歐洲目前已經(jīng)具有較大規(guī)模的生物質(zhì)成型顆粒燃料生產(chǎn)廠家,農(nóng)場附近主要以農(nóng)作物秸稈為原料,城市附近的生產(chǎn)廠家主要用木屑作為生物質(zhì)成型顆粒燃料的原料。南非在2003年建成了4座成型顆粒燃料加工廠,其產(chǎn)能達到20萬噸/年,原料來源以木柴廢棄物為主,富通新能源專業(yè)生產(chǎn)銷售
秸稈顆粒機、
木屑顆粒機等生物質(zhì)顆粒燃料成型機械設備,同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料出售,如下圖所示:
美國從20世紀30年代就開始進行生物質(zhì)成型顆粒燃料壓縮技術及燃燒設備的研究,并研制成功了螺旋壓縮機與相應的燃燒設備,目前擁有9個產(chǎn)能超過250t/d的生物質(zhì)成型顆粒燃料生產(chǎn)廠,另外有6個州興建了利用樹皮原料加工成型顆粒燃料的工廠,日產(chǎn)量超過300噸,并且還有數(shù)量較多的專業(yè)生產(chǎn)燃燒設備的廠家,形成了一定的規(guī)模。日本從20世紀30年代開始研究利用機械活塞式成型技術來處理木材廢棄物的方法,早在1954年就研制成功壓制棒狀成型顆粒燃料的成型機和對應的燃燒設備;之后又將美國比較成熟的顆粒成型技術及燃燒設備引進到國內(nèi),并逐漸擴大規(guī)模,將壓縮成型技術及燃燒設備應用到日本的工業(yè)體系之中。
20世紀70年代,中東戰(zhàn)爭導致的能源危機,使生物質(zhì)壓縮成型技術及燃燒技術的研究在芬蘭、法國、比利時、意大利等西歐國家受到重視,這些西歐國家逐漸研制成功各種類型的成型機和燃燒設備。比利時研制成功的型螺旋壓塊機和德國研制的KAHL系列顆粒成型機及燃用塊狀燃料的燃燒設備已經(jīng)進入市場,意大利的阿基森公司開發(fā)出集秸稈收獲、致密成型一體化的大型機械,并研制成功燃燒爐具。亞洲國家在20世紀80年代開始研究生物質(zhì)固化、炭化技術,除日本外,印度、韓國、泰國、菲律賓等國家興建了很多生產(chǎn)生物質(zhì)固化燃料、生物質(zhì)炭化燃料產(chǎn)品的專業(yè)生產(chǎn)廠,并研制出燃用生物質(zhì)固化、炭化產(chǎn)品的燃燒設備。到20世紀90年代,美國、日本及一些歐洲國家的生物質(zhì)成型技術及生物質(zhì)成型顆粒燃料燃燒設備已基本成熟,并形成了產(chǎn)業(yè)化,在供暖、發(fā)電等領域已經(jīng)得到較大范圍的推廣應用。
2、國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國從80年代起開始致力于生物質(zhì)成型顆粒燃料技術的研究,近幾年逐步產(chǎn)業(yè)化,形成了一定規(guī)模。例如,遼寧省能源研究所研制的顆粒成型機,陜西武功輕工機械廠生產(chǎn)的螺旋推進式秸稈成型機,南京林產(chǎn)化工研究所研制出的多功能成型機,河南農(nóng)業(yè)大學研制的活塞式液壓成型機,在國內(nèi)都已得到應用,并推向市場。1994年河南農(nóng)業(yè)大學,中國農(nóng)機能源動力所分別研究出PB-I型,CYJ-35型機械沖壓式成形機。1997年河南農(nóng)業(yè)大學又研制出HPB-I型液壓驅(qū)動柱塞式成形機。1999年遼寧省能源研究所研制開發(fā)成功生物質(zhì)致密成型成套設備,該成套設備包括生物質(zhì)干燥、生物質(zhì)成型、生物質(zhì)炭化等設備,標志著我國的生物質(zhì)制炭設備及棒狀生物質(zhì)致密成型機的發(fā)展提高了一個新臺階。2004年北京惠眾實科技有限公司和清華大學聯(lián)合開發(fā)出Highzones生物質(zhì)固化成型技術,該技術利用壓輥擠壓原理,能夠在現(xiàn)場進行生產(chǎn),實現(xiàn)了生物質(zhì)的就地壓縮,比國際上現(xiàn)有的成型技術有很大優(yōu)越性。2006年合肥天炎綠色能源開發(fā)有限公司研制的TYK-II型秸稈成型機和河南農(nóng)業(yè)大學研制的HPB-IV型液壓驅(qū)動活塞式成型機均采用一級螺旋預熱預壓,二級活塞壓縮技術,提高了磨具的耐磨性,對原料的含水率要求降低,原料的適應性更強,解決了大部分成型機模具比較容易磨損和對原料適應性不強的缺點。河南省科學院能源研究所為了解決顆粒燃料成型能耗較高的問題,研制出一種新型環(huán)模顆粒成型機,該成型機能夠在常溫下運行并且能耗較低。目前,生物質(zhì)致密成型技術已日趨成熟,近幾年也逐步市場化。
生物質(zhì)成型顆粒燃料作為一種新型的清潔燃料,有關其燃燒特性的研究還不夠深入,對相應的專用燃燒設備的研制也處于初級階段。2003年河南農(nóng)業(yè)大學對生物質(zhì)成型顆粒燃料的燃燒理論做了一定研究,并成功研制出一臺I型生物質(zhì)成型顆粒燃料鍋爐。I型生物質(zhì)成型顆粒燃料鍋爐采用雙層爐排的下吸式燃燒結構,但鍋爐的排煙溫度較高,熱損失較大,熱效率不高,同時爐膛內(nèi)的溫度也較高。2007年,河南農(nóng)業(yè)大學研制出II型生物質(zhì)成型顆粒燃料鍋爐,該鍋爐對I型生物質(zhì)成型顆粒燃料鍋爐結構進行改進,對鍋爐的受熱面等方面進行了改進設計。改進后的鍋爐熱效率較高、排煙較低、熱損失小、爐膛溫度合理,較好地解決了I型生物質(zhì)成型顆粒燃料鍋爐存在的問題。目前,我國有關生物質(zhì)成型顆粒燃料機燒爐的研究,還處于初級階段,技術尚未成熟,并未形成一定的規(guī)模。
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