隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,能源短缺問(wèn)題日益突出,為了解決能源危機(jī)問(wèn)題、減輕環(huán)境污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能顯得尤為重要。生物質(zhì)能僅次于煤炭、石油和天然氣,居于世界能源消費(fèi)總量第4位。據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè),生物質(zhì)能極有可能成為未來(lái)可持續(xù)能源系統(tǒng)的重要組成部分,到下世紀(jì)中葉,采用新技術(shù)生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃料,將占全球總?cè)剂舷牡?0%以上。
一、生物質(zhì)能的概念及存在形式
生物質(zhì)能,是指植物葉綠素將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量,目前發(fā)展中的開(kāi)發(fā)利用技術(shù)主要有:通過(guò)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)將固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)換成可燃?xì)怏w、焦油等;通過(guò)生物化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)將生物質(zhì)在微生物的發(fā)酵作用下轉(zhuǎn)換成沼氣、酒精等;通過(guò)壓塊細(xì)密成型技術(shù),將生物質(zhì)壓縮成高密度固體燃料等。
二、生物質(zhì)固化成型燃料的特點(diǎn)
生物質(zhì)固化成型燃料是將作物秸稈、稻殼、木屑等農(nóng)林廢棄物粉碎后,送入成型器械中,在外力作用下,壓縮成需要的形狀,然后作燃料直接燃燒;也可進(jìn)一步加工,形成生物炭。在國(guó)外,該生產(chǎn)方法已經(jīng)成熟,如丹麥、德國(guó)、比利時(shí)、美國(guó)、日本等國(guó)家已實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn),其產(chǎn)品主要用于取暖爐、鍋爐發(fā)電等。目前,我國(guó)研究和開(kāi)發(fā)出的生物質(zhì)固化成型機(jī)也已應(yīng)用于生產(chǎn),生產(chǎn)的致密成型燃料,已應(yīng)用于取暖和小型鍋爐。經(jīng)測(cè)定,該燃料排放的污染物低于煤碳,是一種高效、潔凈的可再生能源,富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售的
木屑顆粒機(jī)、
秸稈顆粒機(jī)專(zhuān)業(yè)壓制生物質(zhì)成型燃料。
生物秸稈燃料是生物質(zhì)固化成型燃料的一種,是指以農(nóng)作物秸稈、稻殼、樹(shù)枝等為原料,經(jīng)粉碎加壓增密成型的固體燃料,其密度為0.8~1.4g/cm3,一般熱值在3200~4500卡之間,灰分為5%左右,含硫量在5‰以下,是高揮發(fā)性的固體燃料,燃燒率達(dá)95%以上。燃盡的灰粉可做為優(yōu)質(zhì)的鉀肥直接還田改良土壤。
秸稈燃料的特點(diǎn):一是環(huán)保節(jié)能。以農(nóng)村的玉米秸稈、小麥秸稈、棉稈、稻草、稻殼、樹(shù)技、花生殼、玉米芯等廢棄物為原料。二是比重大,燃燒時(shí)間長(zhǎng)。秸稈經(jīng)粉碎加工壓密成型,密度加大。成型產(chǎn)品的體積相當(dāng)于原秸稈的1/30。大大延長(zhǎng)了秸稈燃燒時(shí)間,是同重量秸稈的10. 15倍。三是熱值高。秸稈燃料是在高溫?cái)D壓下,不完全碳化的過(guò)程中成型的。成型產(chǎn)品比原秸稈的熱值提高500~1000卡。四是體積縮小便于燃燒、貯存和運(yùn)輸。五是應(yīng)用范圍廣,可以代替木柴、液化氣等。廣泛用于生活爐灶、取暖爐、熱水鍋爐、工業(yè)鍋爐等,是國(guó)內(nèi)新型的環(huán)保清潔可再生能源。
三、生物秸稈固化燃料生產(chǎn)及使用設(shè)備
1.生物秸稈固化燃料生產(chǎn)機(jī)具秸稈燃料成型機(jī)是由變速系統(tǒng)、壓輥、壓塊工作部件、進(jìn)料器、機(jī)架等部件組成的成套設(shè)備。目前秸稈燃料成型機(jī)種類(lèi)比較多,其中鄭州秸寶機(jī)械設(shè)備開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)的有JBM-1000型、1500型、2000型系列產(chǎn)品。
2.生物秸稈燃料使用所需機(jī)具生物質(zhì)燃料燃燒機(jī)具包括生物質(zhì)燃料燃燒爐、生物質(zhì)燃料塊半氣化采暖(炊事)節(jié)能鍋爐、木質(zhì)顆粒燃燒器等。
四、生物秸稈燃料效益
1.生物秸稈燃料生產(chǎn)效益生物秸稈燃料的生產(chǎn)效益來(lái)自秸稈壓塊后每噸獲得的凈收入部分,秸稈燃料的生產(chǎn)成本由秸稈原料的收購(gòu)成本,壓塊過(guò)程的機(jī)械損耗,用工、用電等部分組成。據(jù)測(cè)算,每生產(chǎn)一噸生物秸稈燃料可獲利145元。
2.使用生物秸稈燃料的效益生物秸稈燃料的密度達(dá)到0.9~1.1g/cm3,這樣的成型塊完全可以代替煤,在豫東平原地區(qū)的價(jià)格基本是等同于煤炭的價(jià)格;在西部地區(qū)可大大低于煤炭的價(jià)格。以玉米秸稈為例,玉米秸稈燃料在配套的下燃式生物質(zhì)燃料爐中燃燒,其燃燒效率是燃煤鍋爐的1.3-1.5倍,因此.1噸玉米秸稈的售價(jià),可以按當(dāng)?shù)孛禾渴蹆r(jià)的70%計(jì)算。在低于煤炭?jī)r(jià)格的情況下,玉米秸稈燃料作為百姓和部分企業(yè)的能源,具有廣闊的市場(chǎng)前景。而其它類(lèi)秸稈,如棉稈、樹(shù)枝、煙稈、小麥秸稈、稻殼等,其成型產(chǎn)品的熱值大多接近煤炭,在市場(chǎng)上低于煤炭的價(jià)格銷(xiāo)售更會(huì)受歡迎。
3.生物秸稈燃料具有環(huán)保、減少污染的特點(diǎn)目前,我國(guó)的農(nóng)作物秸稈主要用于烹飪、取暖、飼料、還田、部分工業(yè)原料等用途,約占秸稈總量的40%以?xún)?nèi)。隨著農(nóng)民生活水平的改善,越來(lái)越多的農(nóng)民已不再利用秸稈進(jìn)行烹飪和取暖,但因?yàn)闆](méi)有更有效的利用方式,許多地方的秸稈在收割之后被直接焚燒,造成了空氣的大量污染。如果這些原料都能固化成型有效開(kāi)發(fā)利用,可以減排C02,降低溫室效應(yīng),有害物質(zhì)的排量大大降低,而且整個(gè)生產(chǎn)工藝過(guò)程中不產(chǎn)生三廢(廢水、廢氣、廢渣),生物質(zhì)秸稈燃料的開(kāi)發(fā)利用使其變廢為寶,將農(nóng)民焚燒掉的秸稈轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵢剂,消除污染源?br />
五、發(fā)展前景
1.可使秸稈成為高品位的能源產(chǎn)品從秸稈資源產(chǎn)量看,我國(guó)農(nóng)作物秸稈的年產(chǎn)量達(dá)7億噸,且分布范圍廣。秸稈經(jīng)過(guò)熱壓成型達(dá)到一定的密度后再燃燒,可提高燃燒溫度和熱利用率,減少環(huán)境污染,可使秸稈成為高品位的能源產(chǎn)品。
2.秸稈燃料是未來(lái)新能源的一個(gè)重要發(fā)展方向據(jù)聯(lián)合國(guó)可再生能源組織的預(yù)測(cè),石油、天然氣及煤炭的貯量,按目前的開(kāi)采利用率計(jì)算僅夠使用60年左右。由于生物質(zhì)秸稈燃料具有無(wú)染污、可再生等顯著特點(diǎn),用其替代原煤,對(duì)于有效緩解能源緊張、治理有機(jī)廢棄物污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展都具有重要意義。