1、前言
我國擁有豐富的秸稈資源,可用作能源的秸稈每年約有2億tce。秸稈是優(yōu)質(zhì)的、可增長和再生的綠色能源。由于秸稈質(zhì)地松散,堆積密度小,不易收集和運輸,燃燒組織比較困難,在我國大規(guī)模利用秸稈能源還有一定的障礙。目前我國尤其是農(nóng)村一邊是能源短缺、環(huán)境污染,一邊是優(yōu)質(zhì)清潔秸稈能源資源大量的被閑置、浪費、露天焚燒。因此,秸稈生物質(zhì)成型
顆粒燃料利用技術(shù)迅速發(fā)展起來,并逐漸被用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活的方方面面,富通新能源生產(chǎn)銷售的
秸稈顆粒機、
木屑顆粒機專業(yè)壓制生物質(zhì)成型顆粒燃料!
秸稈成刑顆粒燃料是經(jīng)過秸稈收集然后氣流式烘干機烘干,
秸稈粉碎機粉碎,最后用秸稈顆粒機壓制成型,把秸稈原料壓制成的顆粒狀燃料,壓縮后的秸稈成型顆粒燃料體積縮。敢唬保氨叮芏仍黾拥剑保埃埃埃耄纾V以上,大大方便運輸和儲存,更容易組織和控制燃燒,因此顯著提高燃燒效率。秸稈成型顆粒燃料日漸被作為煤炭的替代品用于民用及工業(yè)燃料,包括供熱、發(fā)電/熱電聯(lián)產(chǎn)等。日前迫于能源需求與環(huán)境污染壓力,熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)逐漸在城市小區(qū)、商務(wù)區(qū)等發(fā)展起來!
熱電聯(lián)產(chǎn)是提高能源利用率,節(jié)約能源的有效途徑,并且具有減少污染,提高供熱質(zhì)量,促進經(jīng)濟發(fā)展等優(yōu)點。2002年由國家發(fā)展計劃委員會、國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會、建設(shè)部和國家環(huán)保總局聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于熱電聯(lián)產(chǎn)的規(guī)定》,明確了國家鼓勵發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)的政策,特別強調(diào)了國家積極支持發(fā)展燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)利小型燃氣熱電冷聯(lián)產(chǎn)。世界各國實踐表明,發(fā)展能源階梯利用的小型熱電冷聯(lián)產(chǎn)是合理、高效地利用能源的最佳手段,對于改善環(huán)境、降低燃料成本,也是最好的解決方案之一。歐盟計劃到2010年熱電聯(lián)產(chǎn)所占的發(fā)電市場份額達30%,其中,丹麥熱電聯(lián)產(chǎn)占發(fā)電市場的45%;荷蘭目前熱電聯(lián)產(chǎn)已占發(fā)電市場的40%。俄羅斯早在1993年熱電裝機就有6530萬kW,熱電廠的發(fā)電量占總發(fā)電量達33%以上!
![玉米秸稈生物質(zhì)顆粒燃料 玉米秸稈生物質(zhì)顆粒燃料](http://m.hyaqg.cn/uploads/120926/1-120926200409531.jpg)
經(jīng)過研究我們認為,利用秸稈成型顆粒燃料的熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)發(fā)展分布式能源站,具有熱利用效率高、建站靈活、變廢為寶、綜合利用等優(yōu)點,市場前景廣闊。
2、秸稈成型順粒姍料技術(shù)
我國農(nóng)村生活用能仍有超過50%的農(nóng)民全年90%以上依靠秸稈、薪柴等生物質(zhì)直接低效率燃燒。不少地方秸稈資源被作為廢物棄于田間地頭,各地頻頻出現(xiàn)露天焚燒秸稈現(xiàn)象,不僅浪費資源,也帶來了嚴重的環(huán)境污染,甚至延誤航班、引發(fā)火災(zāi)和交通事故等!
桔稈等生物質(zhì)能源的開發(fā)利用技術(shù)再度引起人們的高度重視。許多大中城市要求中小燃煤鍋爐關(guān)閉、整改,要求改燒天然氣、電等清潔燃料,各用能單位普遍感到清潔燃料能源價格高、負擔重,紛紛尋求新的替代能源。因此,秸稈作為可再生清潔能源日益受到關(guān)注!
由于秸稈本身的特點是堆積密度小,體積熱值低,所以秸稈直燃鍋爐必定是體積龐大,設(shè)備造價高,廠房占地面積大,基礎(chǔ)建設(shè)及初投資高;而利用秸稈成型顆粒燃料發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù),由于其密度大,可以借鑒煤炭燃燒技術(shù)與設(shè)備,降低設(shè)備投資成本,減少初投資。又由于其屬于清潔燃料,可以不受地點限制,擴大應(yīng)用范圍,在城市發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)能源站!
利用秸稈成型顆粒燃料發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù),開發(fā)自主知識產(chǎn)權(quán)的生物質(zhì)顆粒成型設(shè)備與熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù),符合我國長期可持續(xù)發(fā)展要求,更適合我國國情實際。即可解決農(nóng)村秸稈資源浪費,減少環(huán)境污染,又能發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟,增加農(nóng)民收人,促進社會主義新農(nóng)村建設(shè)。同時,還有利于富余勞動力轉(zhuǎn)移,為社會提供更多的就業(yè)機會,發(fā)展新興產(chǎn)業(yè),支持國家可持續(xù)發(fā)展!
3、國內(nèi)外現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢
國外從20世紀30年代開始研究秸稈成型燃料技術(shù)。到20世紀末,美國已在25個州興建了日產(chǎn)量為250-300t的樹皮成型燃料加工廠,進行工廠化生產(chǎn)。歐洲國家也非常重視生物質(zhì)可再生能源的開發(fā)利用,從20世紀70年代開始研制生產(chǎn)沖壓式成型機、顆粒成型機等,意大利、丹麥、法國、德國、瑞典、瑞士、比利時等國相繼建成生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)廠家70多個,設(shè)備及成型燃料產(chǎn)品進人商業(yè)化運作模式;泰國、印度、越南、菲律賓等國在20世紀80年代也建成了不少生物質(zhì)固化、碳化專業(yè)生產(chǎn)廠;從2003年開始,南非北部城市沙比已建成4個巨大的生物質(zhì)成型燃料加工廠,生產(chǎn)規(guī)模達到了年產(chǎn)20萬噸。這些國家生物質(zhì)成型燃料技術(shù)大部分已經(jīng)成熟,并進人了規(guī);a(chǎn)及應(yīng)用階段!
目前國外生物質(zhì)成型的主要方式有4種,即顆粒成型機、螺桿連續(xù)擠壓成型機、機械驅(qū)動沖壓式成型機和液壓驅(qū)動沖壓式成型機;生產(chǎn)原料以木屑等林業(yè)廢棄物為主。其利用形式主要有三種:一是低密度類,大捆,用于發(fā)電;二是中密度類,大塊/棒狀,以層燃鍋爐、壁爐為主;三是顆粒型,原料以木屑為主,用于高檔取暖爐! 鈱斩捝镔|(zhì)成型燃料技術(shù)已經(jīng)相當成熟,而且生物質(zhì)成型燃料的生產(chǎn)從原
料收集到加工、應(yīng)用都實現(xiàn)了工廠化,燃燒技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展;但是,國外成型燃料生產(chǎn)多以木屑等林業(yè)廢棄物為主要原料,應(yīng)用秸稈原料生產(chǎn)成型燃料的研究和應(yīng)用較少;成型燃料的用途多是家庭采暖和熱水供應(yīng),以及少數(shù)特殊用途,很少用于發(fā)電!
我國從20世紀80年代引進螺旋推進式秸稈成型機,生物質(zhì)成型燃料技術(shù)的研究開發(fā)已有二十多年的歷史。曾經(jīng)先后引進20多條生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)線,因為耗能高、成本高、生產(chǎn)率低、燃爐不配套、與國情脫節(jié)等,至今仍沒有形成產(chǎn)業(yè)。之后,我國先后有幾十家研究院所、生產(chǎn)企業(yè)投人成型燃料技術(shù)研究與開發(fā)利用工作,針對原料主要是林業(yè)廢棄物,以秸稈為原料的成型燃料技術(shù)除農(nóng)業(yè)部可再生能源重點實驗室(河南農(nóng)業(yè)大學)在河南進行示范嘗試外,其它研究進展一直比較緩慢。但是國內(nèi)對牧草、秸稈加工顆粒飼料的技術(shù)與設(shè)備研究比較常見,秸稈顆粒燃料的技術(shù)與成套設(shè)備不多!
近幾年,由于國家資金投人增加,成型燃料的生產(chǎn)利用初步形成規(guī)模。例如陜西省武功縣輕工機械廠研制的螺旋推進式成型機,遼寧省能源研究所研制的螺桿棒狀成型機,河南農(nóng)業(yè)大學研制的活塞式液壓成型機,在北京、河南、江蘇都已經(jīng)行了小規(guī)模示范。隨著生物質(zhì)資源利用技術(shù)的發(fā)展,國家相關(guān)法律法規(guī)的支持與引導,秸稈成型顆粒燃料技術(shù)呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展趨勢,國家、社會、企業(yè)、科研單位不斷投人人力物力財力,配套設(shè)備更加完善、成熟,技術(shù)更新速度加快,自主知識產(chǎn)權(quán)意識不斷加強!
國外尤其是發(fā)達國家在成型顆粒燃料技術(shù)研究方面處于領(lǐng)先地位,從利用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢來看,國外成型顆粒燃料主要采用木屑等林業(yè)廢棄物作生產(chǎn)原料,很少采用秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物;由于木質(zhì)顆粒燃料潔凈無污染、可再生,多作為優(yōu)質(zhì)燃料被用于壁爐采暖等,雖然價格昂貴,仍然備受豪華別墅戶主青睞。在國外,秸稈常被用作肥料、飼料等其他用途,用作燃料的發(fā)達國家多采用大規(guī)模直接燃燒方式進行熱電聯(lián)產(chǎn),很少采用秸稈生產(chǎn)成型顆粒燃料!
4、市場褥求分析
。玻埃埃茨辏覈校玻祩省級電網(wǎng)出現(xiàn)拉閘限電,全國冬夏用電高峰最大電力缺口超過3000萬千瓦,許多發(fā)電機組因為煤炭供應(yīng)不足而關(guān)停。另外,我國尚有300()萬人口沒有用上電。發(fā)展生物質(zhì)成型顆粒燃料產(chǎn)業(yè),將會對煤炭進行必要的補充,建設(shè)分布式中小型熱電廠,將可以有效緩解供電、供熱緊張局面,對我國全面建設(shè)小康社會意義深遠。
隨著城市化進程的加快,城市居民接近6億人口,造成我國城市供暖壓力逐漸增大。由于許多新建小區(qū)多在城市外圍,熱力管網(wǎng)難以到達,或者熱損失嚴重而難以為繼。為了滿足居民生活需求,因此需要采用區(qū)域供暖措施,受環(huán)保限制,多數(shù)以天然氣或電力燃料供暖,而且單純供暖效率低。要么供暖費過高,要么供暖廠虧損經(jīng)營,二者都不是長久之計。我國《可再生能源法》出臺后,秸稈發(fā)電上網(wǎng)有了法律保證。發(fā)展秸稈顆粒燃料熱電聯(lián)產(chǎn)即可以滿足供熱需求又有發(fā)電收人,而且供熱距離短,建設(shè)投資少,屬子一舉多贏的開發(fā)利用可再生能源方案。