我國(guó)的生物質(zhì)資源非常豐富,1996年我國(guó)的各種主要農(nóng)作物秸稈(稻稈、麥稈、玉米稈等)總量為7. 05億t,農(nóng)業(yè)加工殘余物(稻殼、蔗渣等)約為0.84億t,薪材及林收加工剩余物合理資源量為1- 58億t,人畜糞便生物質(zhì)資源總量為4.43億t,城市生活垃圾污水中的有機(jī)物約0. 56億t,我國(guó)生物質(zhì)能資源潛力折合成標(biāo)準(zhǔn)煤7億t左右,而目前年實(shí)際使用量約為為2.2億t標(biāo)準(zhǔn)煤。因此,我國(guó)的生物質(zhì)資源還有很大的開(kāi)發(fā)潛力。我國(guó)農(nóng)村地域廣闊、人口眾多,每年要消耗眾多的柴草,而絕大多數(shù)是使用傳統(tǒng)的舊式爐灶,直接燃燒干柴或農(nóng)作物秸稈,其燃燒效率僅為5%-10%,浪費(fèi)了大量的森林和植物資源。生物質(zhì)燃料是一種可再生的新能源,通過(guò)生物質(zhì)燃料制備、高效燃燒器具的研發(fā)以及相關(guān)技術(shù)的引進(jìn)、消化吸收,并加以推廣,使生物質(zhì)的熱能利用率大大提高,節(jié)省大量的森林資源,開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)燃料不僅能緩解能源危機(jī),而且可以減輕環(huán)境污染,同時(shí)也節(jié)約了能源。要走可持續(xù)發(fā)展的道路,開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)燃料資源意義十分重大。
在2007年中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)通過(guò)并發(fā)布實(shí)施的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中明確指出,“在生物質(zhì)能利用技術(shù)狀況中,重點(diǎn)發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電、沼氣、生物質(zhì)固體成型燃料和生物液體燃料”。在本次課題研究中,筆者選取了生物質(zhì)固體成型燃料作為研究對(duì)象。規(guī)劃中指出生物質(zhì)固體成型燃料的發(fā)展目標(biāo):“到2010年,生物質(zhì)固體成型燃料年利用量達(dá)到100萬(wàn)噸,而到2020年,生物質(zhì)固體成型燃料年利用量達(dá)到5000萬(wàn)噸”。所謂生物質(zhì)固體成型燃料,是將生物質(zhì)中的木質(zhì)素在加熱條件下軟化使其具有相當(dāng)?shù)恼持鴱?qiáng)度,然后通過(guò)機(jī)械的方式給生物質(zhì)施加適當(dāng)?shù)膲毫Γ瑢⒎稚⒌纳镔|(zhì)轉(zhuǎn)化為具有一定形狀和密度的固體成型燃料。生物質(zhì)經(jīng)過(guò)干燥、粉碎,再經(jīng)生物質(zhì)成型設(shè)備擠壓成棒狀、塊狀或顆粒等成型燃料,其密度可達(dá)0.8~1.35g.cm-3,體積壓縮比為7—10倍,便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸和處理;同時(shí)生物質(zhì)成型燃料的設(shè)備簡(jiǎn)單,易于操作,價(jià)格相對(duì)低廉,易于推廣。成型燃料的燃燒與分散的生物質(zhì)相比具有以下優(yōu)點(diǎn),富通新能源生產(chǎn)銷售
木屑顆粒機(jī)、
秸稈壓塊機(jī)專業(yè)壓制生物質(zhì)成型燃料,生物質(zhì)成型燃料主要用來(lái)替代煤燃燒使用。
(1)成型燃料的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原生物質(zhì),其結(jié)構(gòu)與組織特征決定了揮發(fā)分的逸出速度與傳熱速度都大大降低,揮發(fā)分逸出速度變緩,燃燒速度適中,能夠使揮發(fā)分放出的熱量及時(shí)傳遞給受熱面。
(2)揮發(fā)分燃燒所需要的氧氣與外界擴(kuò)散的氧氣能夠很好地匹配,揮發(fā)分能夠充分燃盡,又不過(guò)多的加入空氣,減少了大量的氣體不完全燃燒損失與排煙熱損失。
(3)揮發(fā)分燃燒后,剩余的焦炭骨架結(jié)構(gòu)緊密,像型煤焦炭骨架一樣,運(yùn)動(dòng)的氣流不能使骨架解體懸浮,這時(shí)炭的燃燒所需要的氧與靜態(tài)滲透擴(kuò)散的氧相當(dāng),從而減少了固體不完全燃燒與排煙熱損失,燃燒時(shí)間明顯延長(zhǎng),燃燒相對(duì)穩(wěn)定。
研究表明,生物質(zhì)經(jīng)固化以后,由于體積減少,密度增大,提高其運(yùn)輸和貯存能力,改善生物質(zhì)燃燒性能,燃燒效率平均提高2096,同時(shí)擴(kuò)大了應(yīng)用范圍,可以取代煤、燃?xì)獾茸鳛槊裼萌剂线M(jìn)行炊事、取暖等,也可用于工業(yè)鍋爐的燃料。
生物質(zhì)能源的高效轉(zhuǎn)化可以解決我國(guó)農(nóng)村生物質(zhì)燃料的污染及資源浪費(fèi)問(wèn)題,滿足了農(nóng)村生產(chǎn)和生活對(duì)優(yōu)質(zhì)燃料的需求。生物質(zhì)成型燃料技術(shù),結(jié)合生物質(zhì)的特點(diǎn)、符合我國(guó)的國(guó)情,是目前生物質(zhì)綜合利用的最為現(xiàn)實(shí)有效的方法之一。生物質(zhì)成型燃料技術(shù)的規(guī);瘧(yīng)用將為我國(guó)農(nóng)村開(kāi)辟新的能源利用途徑,大大提高了生物質(zhì)能源的利用效率,并從根本上解決資源浪費(fèi)問(wèn)題,做到就地取材,充分利用當(dāng)?shù)氐馁Y源,滿足了農(nóng)村生產(chǎn)和生活能源的大量需求,是改善農(nóng)村居民生活環(huán)境的有效途徑,可以有效提高農(nóng)村居民的生活質(zhì)量,保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,同時(shí)增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。建立可持續(xù)的生物能源系統(tǒng),對(duì)保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。