环保生物质颗粒
基本特性描述
木屑生物质颗粒燃料
产品定义
生物质燃料多为稻壳、花生壳、玉米芯、油茶壳、棉籽壳以及“三剩物”经过加工产生的块状环保新能源。
标准
根据瑞典的以及欧盟的生物质颗粒分类标准,若以其中间分类值为例,则可以将生物质颗粒大致上描述为以下特性:生物质颗粒的直径一般为6~8毫米,长度为其直径的4~5倍,破碎率小于1.5%~2.0%,干基含水量小于10%~15%,灰分含量小于1.5%,硫含量和氯含量均小于0.07%,氮含量小于0.5%。
颗粒燃料优势
1,生物质颗粒燃料发热量大,发热量在3900~4800千卡/kg左右,经炭化后的发热量高达7000—8000千卡/kg。
2, 生物质颗粒燃料纯度高,不含其他不产生热量的杂物,其含炭量75—85%,灰份3—6%,含水量1—3%,绝对不含煤矸石,石头等不发热反而耗热的杂质,将直接为企业降低成本。
3, 生物质颗粒燃料不含硫磷,不腐蚀锅炉,可延长锅炉的使用寿命,企业将受益匪浅。
4, 由于生物质颗粒燃料不含硫磷,燃烧时不产生二氧化硫和五氧化二磷,因而不会导致酸雨产生,不污染大气,不污染环境。
5, 生物质颗粒燃料清洁卫生,投料方便,减少工人的劳动强度,极大地改善了劳动环境,企业将减少用于劳动力方面的成本。
6, 生物质颗粒燃料燃烧后灰碴极少,极大地减少堆放煤碴的场地,降低出碴费用。
7, 生物质颗粒燃料燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥,可回收创利。
8, 生物质颗粒燃料是大自然恩赐于我们的可再生的能源,它是响应中央号召,创造节约性社会。
推广中的问题与分析
1;传统技术制粒成本高
目前,中国采用的制粒方法均为传统生产方法,木质颗粒的制粒原理见图1,它与现有的饲料制粒方式相同,即原料从环模内部加入,经由压辊碾压挤出环模而成粒状。其工艺流程见图2,包括原料烘干、压制、冷却、包装等。
该工艺流程需要消耗大量能量,首先在颗粒压制成型过程中,压强达到50~100MPa,原料在高压下发生变形、升温,温度可达100℃~120℃,电动机的驱动需要消耗大量的电能;第二,原料的湿度要求在12%左右,湿度太高和太低都不能很好成粒,为了达到这个湿度,很多原料要烘干以后才能用于制粒;第三,压制出来的热颗粒(颗粒温度可达95℃~110℃)要冷却才能进行包装。后2项工艺消耗的能量在制粒全过程中占25%~35%,加之成型过程中对机器的磨损比较大,所以传统颗粒成型机的产品制造成本较高。
2;对生物质能颗粒认识不够深
大多数人对生物质能颗粒具有高能、环保、使用方便的特性认识不够,甚至许多用能单位根本就不知道有生物质能颗粒产品,更谈不上认识和应用。
3;服务配套措施跟不上
生物质能颗粒产品生产出来后,运输、贮藏、供应等服务措施跟不上,用户使用不方便。
1;引进ETS制粒新技术、降低制粒成本
ETS(EcoTre System)是意大利研制开发的新型木质颗粒制粒生产系统,原理见图3。它对原料的湿度适应性强,湿度为10%~35%时就可以成粒,所以大部分原料不需要干燥即可直接用于制粒;成粒以后的升温只有10℃~15℃,压制出来的颗粒温度一般只有55℃~60℃,无须冷却即可直接进行包装,通常可以去掉干燥和冷却2道工序,如图4所示。这种制粒方法能耗很低(比传统的工艺方法减少60%~70%的能量消耗),而且机器磨损也大大减小,总成本降低很多。对于不同的原料,ETS系统在整个生产制粒过程的单位能量消耗为25~60kWh/t、生产成本为68~128美元/t,而传统工艺的单位能耗为80~180kWh/t,可见,ETS生产效率显著提高。
据调查,中国农村自制土灶的热效率最高为20%~25%,即使经过改造,节柴灶的热效率也仅为38%~40%。经测算,ETS制粒过程仅消耗其本身所含能量的1%左右,生物质能颗粒燃烧器(包括炉、灶等)的热效率为87%~89%,因此按保守的估计,使用专用燃烧器燃用生物质颗粒产品可提高热效率47%左右。
木质颗粒在美国市场的小包装零售价格为170美元/t,大包装价格约为135美元/t;在瑞典的交货价格为150美元/t;散装的木质颗粒在阿姆斯特丹的离岸价为80美元/t。如果中国引进ETS技术生产木质颗粒,产品的生产成本比国外要低很多。经测算,批量生产成本为240元/t左右,零售价格为320元人民币/t(39美元/t),这样的价格在国际市场上的竞争力是毋庸置疑的,在国内可与煤炭价格相抗衡。因此,在中国引进EST制粒技术是经济的、可行的。
2;加强生物质能源利用的宣传力度
发展生物质能源具有良好的生态效益和社会效益。法国政府认为,发展生物质能源,不仅可以保护环境,缓和气候变化,还能促进农业的可持续发展;使用生物质能源替代石油、煤炭等传统能源,每年可减少原油进口量1,100万t,相当于省下了25亿到30亿欧元,减排CO2 1,600万t。
美国的实践表明,生物质能源发电的劳动密集程度比传统发电方式高。将于2005年实施的法国生物质能源发展规划,可为法国全境创造和提供3万个就业岗位。中国劳动力成本低,发展生物质能源比发达国家更具竞争力,将为成千上万的人创造就业机会。有数据表明,中国每100亿元人民币产值的生物质能源工业可提供100多万个就业岗位。中国现有森林年均净耗量34,395万m3,其中薪材占29.8%,为10250万m3 ;,如果将这些薪材制成木质颗粒用来发电(发电效率按30%计),每年可发电1,230亿kWh,每年可创产值369亿元,增加369万个工作岗位。
3;国家制定相应的配套政策
生物质燃料的推广必须要国家的支持,国家应通过制定能源税、环境保护税等政策来促进生物质能源的发展,使环保意识及可持续发展意识深入人心。使用生物质燃料是符合我国贫气少油国情减少碳排放的最有效方法。是消除雾埋天气的最佳途径。