范文一:生物质燃料
2014年第10期
ENERGYCONSERVATION(总第385期)—68—
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节 能
生物质燃料在农村热水采暖中的应用分析
郭长春,郭敏帅,潘夏
(中建三局机电工程有限公司,四川成都610041)
摘要:结合我国生物质能的特点,分析农村地区生物质燃料热水采暖炉的环保性及经济性;通过与燃煤热水采暖炉的对比,认为在将来的某段时间内,农村燃煤采暖炉一定会被市场淘汰,而取代燃煤采暖炉的生物质燃料热水采暖炉具有很好的市场前景。
关键词:可再生能源;生物质燃料热水采暖炉;燃煤热水采暖炉;可行性分析中图分类号:TK6 文献标识码:A 文章编号:1004-7948(2014)10-0068-03doi:103969/j.issn.1004-7948.2014.10.018
引言
随着我国经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,人们对室内的热舒适环境要求越来越高,其中农村地区的冬季采暖问题受到普遍的关注,研究数据表明:农村地区冬季采暖63.57%的居民使用煤炭,12.06%的居民使用电采暖,11.56%的居3.27%
[1],其分布如图1所示
。民靠燃烧木材取暖,9.55%的居民使用秸秆取暖,
差,容易引起火灾,在使用过程中,由于燃料比较松散,密度小、热值低,使用时需要人工处理成炉体可以容纳的体积,费时费力,而且经常重复性添加,这些因素都限制了生物质燃料在农村地区的应用。
与国内相比,西欧发达国家对可再生的生物质能源比较重视,目前,仅瑞典就有大型生物质颗粒加工厂10多家,单个企业的年生产能力达到了20多万t。生物质固体颗粒的热值相当于劣质煤炭,除通过专门运输工具定点供应发电和供热企业外,还通过袋装的方式在市场上销售,成为许多家庭首选生活用燃料。近10年来,丹麦新建设的热电联产项目都是以生物质为燃料,同时,还将过去许多燃煤供热厂改为了燃烧生物质的热电联产项目。德国对生物质固体颗粒技术和直燃发电也非常重视,在生物质热电联产应用方面也很普遍,在可再生能源消费中生物质能占68.5%,主要为区域热电联产和生物液体燃料[2]。西欧发达国家的农作物基本上以大型农场为主,因此在生物质能利用上比较方便和集中,我国农村居民农作物的种植比较分散,而且每户种植数量较少,在农村地区利用生物质颗粒燃料进行集中供热浪费比较严重,因此合理的能源利用方式是以户为单位,利用热水采暖炉燃烧生物质颗粒燃料,炊事时以燃煤为主,两种燃料结合使用既可以大大缓解煤炭资源的消耗量,又可以做到生物质能的就地利用,减少因燃烧秸秆和煤造成的环境污染。1生物质燃料的特点
我国生物质能资源非常丰富,具有开发利用生
图1 农村冬季各种采暖方式所占比例
我国农村地区冬季采暖主要依靠煤炭资源,其中大部分的住户是通过炊事炉的炉体及烟囱向室内散热这种传统方式取暖,近年来越来越多的住户开始选择可连接散热器的专用燃煤热水采暖炉取暖,不可否认的是,这种新型采暖方式舒适性大大提高,但是相比于传统的炊事炉采暖耗煤量大大增加。电采暖方式虽然清洁方便,但是房间整体采暖效果差,能耗大,一次能源利用率低。农村地区季节性的出现大量生物质燃料,通过燃烧木柴或者秸秆取暖,可以做到资源的就地利用,但是原始生物质燃料在储存中占用大量的空地,而且环境卫生极
2014年第10期节 能
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生物质是植物光合作用直接或间接转化产生的产物,生物质能是指利用生物质生产的能源。
农作物稻谷小麦玉米
其他杂粮豆类薯类油料棉花甘蔗合计消费流向总量/万t比例
还田及收集损失
907015%
工业用13902.3%
产量/万t18523.010221.011199.01669.01787.53262.02250.3476.86541.7
谷草比0.6231.3662.0001.0001.5000.5002.0003.0000.100
60466.14
饲料1451024%
可用作能源3549058.7%
目前,作为能源的生物质主要是指农业、林业
及其他废弃物,如各种农作物秸秆、糖类作物、淀粉作物和油料作物,林业及木材加工废弃物、城市和工业有机废弃物、以及动物粪便等。如表1所示[3]。
秸秆量/万t11539.813961.8922398.001669.002681.251631.004500.601430.40654.17
2007年我国主要农作物秸秆产量及消费流向
表1 我国主要农作物秸秆产量及消费流向
折标煤系数0.4290.5000.5290.4860.5430.4860.5290.5430.441
折标煤/万t4950.596980.9511848.54834.501455.92792.672380.82776.71288.4930309.19
农业废弃物是农产品的副产品,也是我国农村的传统燃料,我国农业废弃物呈现出四大特点,即数量大、品质差、价格低、危害多。大部分生物质原始状态密度小,热值低。虽然不经过处理,也可以作为能源使用,但无论是运输和储存,还是利用效率方面,都不能与化石能源相提并论。但如果对生物质进行一些处理,就可以有效弥补生物质能的不足。目前,国际上使用最广泛的生物质能利用技术是固体成型技术,就是通过机械装置,对生物质原材料进行加工,制成生物质压块和颗粒燃料。经过压缩成型的生物质固体燃料,密度和热值大幅提高,基本接近于劣质煤炭,便于运输和储存,可用于家庭取暖、区域供热,生物质能属于清洁能源,生物质中有害物质(硫和灰分等)的含量仅为煤炭的1/10左右。同时,生物质二氧化碳的排放和吸收构成自然界碳循环,其能源利用可实现二氧化碳零排放。生物质与煤混合燃烧,还可以显著降低二氧化硫排放。随着农村城镇化进程的加快,农作物秸秆作为分散式的能源将逐步被取代。2生物质采暖炉应用可行性分析
2.1技术性分析
目前农村地区热水采暖炉安装呈现逐年上升的趋势,热水采暖炉又简称为土暖气,土暖气具有
一火多用,兼顾炊事、采暖功能,不仅可以降低了排烟温度,减少能源浪费,而且各房间室内温度调节灵活,运行过程无噪声,整个系统常压运行,更加安全可靠,技术上已经成熟[4],其采暖系统原理如图2所示。在图2中,假设只有一个加热中心和一个散热中心,通过供水管和回水管将加热中心与散热中心连接起来,系统的高处安装一个膨胀水箱,其功能主要包括容纳热水受热膨胀后的体积,排空管道内部气体,管网充水定压,在土暖气工作之前,从补水箱中充满冷水,当冷水在锅炉位置加热之后,密度减小,同时受到从散热器流回来的密度较大的回水驱动,这样整个循环变成热水沿着供水干管上升流入散热器,在散热器中被冷却之后沿着回水干管流入锅炉,流动方向如图2所示[5]。
系统循环动力计算如下:
ΔP=P1-P2=gh(ρh-ρg)+ΔPf(1)式中:ΔP—重力循环系统作用的压力,Pa;
g—重力加速度,m/s2;
h—冷却中心至加热中心的垂直距离,m;
ρh—回水密度,kg/m3;
ρg—供水密度,kg/m3;
ΔPf—热水在沿程管道中冷却产生的附加压力。
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节 能
图2 采暖系统原理图
2.2环保性分析
根据2013年出版的中国建筑节能年度发展研究报告,目前2011年农村地区能源消耗分类及现状如表2所示。
表2 农村地区能源消耗分类及现状
农村住宅
建筑面积/亿m2电/亿kWh
1542238
非电商品能/万吨标准煤14900生物质能/万吨标准煤12707总能耗/万吨标准煤
32357 年的生物质储存量相当于 其中采暖商品能为0.753.03亿吨标准煤[6]亿吨标准煤,,而每能够满足农村地区采暖需求。由表1可知玉米秸秆折算成11848标准煤后在所有农作物当中产量最表,其热值为万t,占总产量的17375kJ/kg39[6]%左右,以玉米秸秆为代大,约所需玉米秸秆为1.26亿t。,达到相同采暖商品能生物质二氧化碳的排放和吸收构成自然界碳循环,其能源利用可实现二氧化碳零排放,秸秆含硫量很低。国际能源机构的有关3.研究表明,秸秆的平均含硫量只有含硫量约达8,且低温燃烧产生的氮氧化物较少千分之1%。生物质燃料燃烧后的产物含有,而煤的平均大量农业有机肥,可以作为耕地的肥料,所以其粉尘排放量基本为零,因此,使用玉米秸秆生物质燃料每年可以减排二氧化碳1.87×109t,减排二氧化硫1.2.02.3×2经济性分析
10×1067t,减排氮氧化物2.85×106t,减排粉尘t[7]。生物质颗粒机的加工费用与机器的额定功率有关,一般加工费用为120元/t,按照目前的采暖能耗标准,玉米亩产秸秆800kg左右,2亩地秸秆就可以满足一户居民冬季供暖,经加工处理后的秸
秆压缩棒,体积仅相当于原秸秆的1/30,占地面积大大减少,燃烧更充分,盛装和搬运过程中也不会产生粉尘,因此很适宜农村冬季取暖。加工1.6t秸秆颗粒,只需交纳200元左右费用,而1.6t秸秆折算标准煤为0.95t,煤炭需要费用为800元,而且这一价格正在逐年上涨。所以从经济运行费用上比较,居民每年可节约费用600元左右。生物质燃料热水采暖炉理论上可以兼顾炊事和采暖,但在实际应用中发现,生物质燃料很难同时满足采暖和炊事的需求,这主要是因为,生物质燃料本身热值较低,大部分热量被循环水带走之后很难达到炊事所需的温度,因此建议在实际运行中,炊事做饭的局部时间点还是以煤来作为燃料,大部分时间采暖依靠生物质燃料。
3结语
最近几年,虽然燃煤热水采暖炉越来越受到农村居民的亲睐,但是这无疑会给我国煤炭资源带来巨大的压力,而且考虑到每家每户小型燃煤热水采暖炉相当于分散的微型锅炉,无论是从热效率还是环境污染角度,在将来的某段时间内,燃煤型热水采暖炉一定会被市场淘汰,相比之下农村地区生物质燃料比较充分,季节性出现的大量生物质燃料完全可以满足居民的冬季采暖需求,生物质燃料不仅减少了田间地头因焚烧秸秆带来的环境污染,还可以大大减少冬季采暖费用,随着生物质燃料固体成型技术的不断发展,生物质燃料热水采暖炉的发展前景将更加广阔。参考文献
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-1572.作者简介:郭长春(1987-),男,内蒙古乌海人,大学,项目总工,主要从事机电工程安装工作。收稿日期:2014-07-30
范文二:生物质燃料
生物质颗粒燃料
更新时间:2011-11-9 13:43:11
生物质颗粒燃料,主体为纯木质原料,不含任何粘合剂及添加剂,只将木屑经专业机械处理、压缩成型改变其密度、强度、燃烧性能,使其成型燃料密度大,松散物料“致密无间”,从而限制了挥发物的溢出速度,延长挥发物的燃烧时间,使燃烧反应大部分只在成型燃料的表面进行。在炉灶供给的空气充足够用时,未燃烧挥发分子的损失很少,从而减少了黑烟的产生。因成型燃料质地密实,挥发物溢出后剩下的炭结构也相对紧密,运动气流不能将其解体,炭的燃烧可充分利用。在燃烧过程中可清楚地观察到,蓝色火焰包裹着明亮的炭块,炉温大大提高,燃料时间明显延长。整个燃烧过程的需氧量趋于平衡,燃烧过程比较稳定。
生物质颗粒燃料是“不与粮争地”、“不与人争食”的第二代生物燃料。可以将废弃物最大化地重新利用,制成颗粒状燃料后,能替代煤、油等不可再生能源,被广泛应用于各种工业锅炉等。其每吨的燃烧热量能达到4700大卡左右,效能可与标准煤媲美。各类排放指标均低于国(GB13271-2001)《锅炉大气污染物排放标准》规定,是替代电、燃油、燃气、燃煤的最佳产品。生物质颗粒运行成本低,比燃油、燃气、电加热可节省40%--50%运行成本,是一种高效节能环保的热能。
生物质颗粒规格是长度2-4CM左右,直径8MM(可为大客户专门定做6、8、10、12MM),高位热值(kcal/kg)4500-5000。含水率(%)10。密度(kg/m3)>1.12。灰分(%)﹤1.5。全硫 (%)﹤0.03。
生物质颗粒燃料的优势;
1、清洁环保,生物质颗粒燃料是一种天然生物质颗粒燃料,可替代城市燃气,含水率较低,助燃空气容易调节,燃烧热效率高。
2、节省空间,由于生物质燃料经过高温压缩,大大节约了储存空间,也便于运输。
3、燃烧热效率高;生物质颗粒燃料能大大提高木质材料的燃烧性能,热效率可以提高80%以上,1吨生物质颗粒燃料所产生的热量相当于0.8吨煤。
4、使用安全,生物质颗粒燃料由于取自自然状态的生物肥料或木康,不含有易裂变,爆炸等化学物质,故不会发生中毒,爆炸,泄露等事故。
5、可持续利用。生物质颗粒燃料燃烧后的炉灰可以作为肥料,促进新的植物生长,进入新的循环,使生物资源的供应源源不断,持续利用。
生物质颗粒燃料能带来的经济效益吗?
更新时间:2011-9-12 23:49:56
答案是肯定的,在这说一下生物质颗粒燃料给带来哪些效益?
(1)降低燃料成本费 经实践说明;生物质颗粒燃料比相同热值的煤每顿节省160元,每年可节省燃料费576万元。
(2)锅炉热效率提高节省燃料费。燃用生物质颗粒燃料,使锅炉热效率提高10%,可每年节煤3600吨,每吨煤400远,可节省燃料费144万元。
(3)节省脱硫费用及脱硫除尘改造费用。平均每顿二氧化硫的脱硫费用为1000元,每年用于脱硫的运行费用需78万元。改烧生物质颗粒燃料后,可节省此项费用。
(4)得到节能减排奖励奖金和优惠财税政策。根据财政部,国家发展改革委 关于印发《节能技术改造财政奖励资金管理暂行办法》的通知(财建[2007]371号文件)规定,燃煤改燃生物质颗粒后,2010年前每年可获得根据节能量,按每顿标准煤200-250元的奖励。
桑枝条做生物质燃料循环利用
更新时间:2011-9-12 23:52:16
每年我们都要消耗几十万公斤的桑枝,用于食用菌的栽培原料,这几天正忙着收购桑枝呢。”8月14日,缙云县珍稀食用菌专业合作社的理事长蔡俊冲告诉记者。该合作社变废为宝,寻求生态和效益共赢。 桑枝是缙云主导产业蚕桑业的生产剩余物,年产量上万吨,除少量枝条农民用作柴火外,大部分是腐烂在野外既浪费又污染环境。2008年,缙云县珍稀食用菌专业合作社开始了桑枝用作食用菌栽培原料的生产试验,并在杏鲍菇生产上取得成功。现在,合作社一年就累计消耗桑枝50多万公斤,解决了1000多亩桑园桑枝的出路和变废为宝问题,为本县桑枝的利用树立了一个榜样。此外合作社还对产后废菌棒进行循环再利用。将产后废菌棒按10%比例添加再利用作原料,仅此一项全年就可节省原料250吨,节约开支10多万元。蔡俊冲说,他们还购置生物质蒸汽锅炉将产后废包作灭菌用燃料,减少能源消耗,并把废料废包送给周边农户作有机肥还田。
用桑枝条种菇,产后的废菌棒一部分再利用作原料种菇,余下的燃料作肥料。“我们的这种能源循环再利用,不仅提高了资源利用率,降低了生产成本,提高了栽培效益,还缓解了菌林矛盾,有力地促进了缙云食用菌产业的持续发展。”蔡俊冲自豪地说
发展生物燃料实现减排的预测
更新时间:2011-9-12 23:51:52
国际能源局(IEA)于2011年4月21日发布路线图指出,到2050年生物燃料可望提供世界总的运输燃料需求量高达27%,尤其将会对柴油、煤油和喷气燃料替代作出贡献。这将使生物燃料的使用从目前5500万吨石油当量增长(占运输燃料2%)增加到2050年7.5亿吨石油当量。
随着交通运输业的大量发展,以及对全球运输燃料的需求上升,IEA估计,来自生物质生产的液态和气态燃料将成为减少二氧化碳排放和降低对液态运输燃料依赖的关键技术之一。报告认为,当生产实现可持续性时,预计使用生物燃料可望每年避免约2.1Gt的二氧化碳排放。生物燃料对运输业温室气体减排的贡献。国际能源局(IEA)可再生能源司与能源技术政策部(ETP)联合编写了上述报告。尽管提高汽车效率将是减少运输排放最重要和最具成本效益的方法,但生物燃料仍将是为飞机、船只和其他重型交通工具提供低碳燃料替代品所必需的,并且最终将为交通部门减排实现贡献五分之一(2.1GtCO2)。
范文三:生物质燃料
江苏五洲机械有限公司
江苏五洲机械有限公司木屑制粒概况及可
行性报告
1 高密度生物聚集燃料市场正在快速增长.
能源问题是影响社会经济发展的决定性因素之一,解决能源问题就解决了经济发展的动力问题。我国的常规能源供应紧张已严重影响了社会经济的快速发展,而且化石能源大规模的集中使用,释放出大量二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等物质,给人类的生存环境造成了危害。为此国家颁布了《可再生能源法》要大力加强可再生能源技术的开发研究。生物质能作为第四大能源资源,在可再生能源中占有重要地位。开发生物质能既可以补充常规能源的短缺,也具有重大的环境效益。同其他生物质能源技术相比较,生物质颗粒燃料技术更容易实现大规模生产和使用,使用生物质颗粒的方便程度可与燃气、燃油等能源媲美。所以,利用生物质致密成型设备生产颗粒燃料项目符合国家产业政策,具有较好的经济效益和社会效益。
1.1 资源条件可行性
我国是一个农业大国,农作物的种类很多,而且数量也较大。水
稻、玉米和小麦是三种主要的农作物,其产生的废弃物-秸秆是我国主要的生物质能资源之一。我国农作物秸秆年产总量 6.04亿吨,其中约有15%,即0.91亿吨的秸秆被用来直接还田造肥;有25%,即1.51亿吨的秸秆被作为饲料;约9%,即0.54亿吨的秸秆被用做工业原料。除此之外,约51%,即3.08亿吨的农作物秸秆可以作为能源用途,其中已有1.9亿吨的农作物秸秆被农民在炉灶内直接燃烧用来炊事和采暖,其余约1.2亿吨则被废弃在田间地头或在田间直接焚烧,不仅浪费了资源,也严重污染的环境。另外,全国林产工业木材剩余物的数量为4,000万立方米;造纸业产生的木材剩余物的数量约1万立方米;甘蔗渣的年产量约为4,000万吨;粮谷加工厂排出的谷壳量每年达4,000万吨,这些行业的剩余物绝大部分沦为废弃物,成为各行业的环境负担。同时大量的工业木质废弃物,例如造纸厂、包装厂、糖厂和粮食加工厂等,每年也会产生大量的木屑、树皮、蔗渣、谷壳等。城市废弃木材产量也很大,随着我国城市化进程加快,城市数量和规模都在不断扩大,与此同时,我国城镇的垃圾量每年以10%左右的速度增长,每年产生的城市垃圾约为60亿t,其中各类木材垃圾可达6000万t,完全可以用于颗粒燃料的制造。目前制造的木质颗粒燃料可以用于工业锅炉中代替煤炭燃烧,民用取暖做饭,也可出口发达国家,因为这些国家迫于环保的压力,大量购进清洁能源,取代煤炭。 因此,有条件的企业或个人可以利用原料丰富、价格低廉的优势,从事生物质颗粒燃料的生产和开发。
1.2 产品特点及用途
颗粒燃料是在常温条件下利用压辊和环模对木屑、秸秆等原料进行挤压而制成的。原料的密度一般为 130kg/m3 左右,成型后的颗粒密度大于1100kg/m3 ,输送、储存极为方便,同时,其燃烧性能大为改善。
1.3颗粒燃料用途
?民用取暖和生活用能:燃料利用率高,便于贮存。
?生物质工业锅炉:作为工业锅炉的主要燃料,替代燃煤,解决环境污染。木颗粒尺寸均匀,在锅炉中燃烧时吹飞量和漏煤量大为减少;木颗粒易于着火、易于燃尽,锅炉炉渣含碳量接近于零;使用木颗粒可以降低锅炉空气过剩系数,减少锅炉床层通风阻力,降低风机功耗,减少排烟损失,锅炉效率可以提高10%~20%,平均提高15%。以目前燃煤锅炉的平均热效率为65%计,使用木颗粒后,锅炉热效率可以提高至80%左右。
?发电:可作为火力发电的燃料。根据《哥本哈根协议》,全世界承诺将减少C02排放量。因此,欧洲大量发电厂将以清洁能源来替代煤。
如以木材加工剩余物为木煤原料,则每吨木煤可以替代1.04吨~0.96吨(平均为1吨)二类烟煤,简言之,1吨木煤可以替代1吨二类烟煤。
木煤的原料均为生物质,生物质中的碳来自空气中流动的二氧化
碳,通过光合作用将其固化在生物质中,而木煤在燃烧过程中,又产生等量的二氧化碳排放到空气中,即:生物质生长过程和燃烧过程集合在一起,实现了二氧化碳的零排放。
1.4生物质颗粒燃料的性能指标
项 目 指 标
热 值 >3900-4600kcal/kg ( 软木或者是硬木)
密 度 >1.1t/m 3
外 观 呈淡黄色圆柱型φ 8mm ( 软木) 或者是深褐涩( 硬木) 灰 分 ≤ 7%
水 分 ≤ 13%
燃 烧 率 ≥ 95%
热 效 率 ≥ 81%
排烟黑度 (林格曼级)
排尘浓度
≤ 80mg/m 3
1.5 市场概况
木质颗粒在美国市场的小包装零售价格为 170-190美元/吨,大包装价格约为135-150美元/吨;在瑞典的交货价格为130-150美元/吨;散装的木质颗粒在阿姆斯特丹的离岸价为120-150美元/吨。国内颗粒燃料市场目前还不完善,大连地区木质颗粒零售价为人民币
650--750元/吨,农作物秸秆颗粒零售价为人民币430--500元/吨。国家发改委生物质成型燃料发展规划提出,在2010年前,结合解决农村基本能源需要和改变农村用能方式,开展生物质颗粒燃料应用示范点建设 年消耗颗粒燃料 500万吨,代替300万吨煤 。到 2020年,使生物质颗粒燃料成为普遍使用的一种优质燃料。 年消耗颗粒燃料 5000万吨,代替3000万吨煤。另外,木颗粒的价格是伴随着国际油价而变动。
1.6 成型原理及主要设备
生物质原料中含有纤维素、半纤维素、木质素等。由于结构比较疏松,密度小,当受到外力后,原料将经历重新排列位置、机械变形、弹性变形、塑性变形阶段,非弹性或粘弹性纤维素分子之间的相互缠绕和绞合,使体积缩小,密度增大。
1.7 主要设备
江苏五洲机械有限公司研制开发的生物质颗粒燃料设备系统是国内第一个研制成功,并且出口欧洲的设备。到目前为止,是唯一家能够达到国际先进水平的设备。该系统设计合理,自动化程度高,运行稳定,具有先进的技术性和合理的经济性。
主要的设备是颗粒燃料成型机。该机是设备系统中的核心,它的技术性能优劣直接影响整个系统。 通过对成型压力与颗粒燃料密度的关系及常温条件下致密成型机理的研究,我们根据不同原料种类选择不
同参数,从而可获得了高密度的颗粒燃料的较低能耗的成型条件。同时,设备的关键零部件采用德国或者是瑞士的,以保证设备经久耐用。
1.8效益分析
建一条年产 5000t木粉颗粒燃料生产线 成本及利税
( 时产1-1.2吨/小时, 250天, 20小时/天, 来计算)
成本构成 成本费用 (以上海或者江苏生产为例)
原料成本 (当地原材料价格) 木粉: 平均成本 200-220元/t ( 含水率为13-15%)
A. 总电耗: 96度/小时 ( 包括粉碎系统, 如果收购的原料全部是木粉, 不需要粉碎, 总电耗为80度/小时)
电耗: 96度/小时X 1.2元/度=115.2元/小时
B.人工: 50元/8H, 总共需要3人( 投料口: 1人, 制颗粒机:1人, 打包:1人) 总费用: 150元/8小时, 即, 18.75元/小时
C. 易损件 10元/小时
其中压模: 6元/小时
压辊1元/小时, 其它3元/小时( 筛网,锤片, 电器元件等)
D.包装费用 12元/t
E.设备折旧 ( 15年来计算) 6.7元/t
F.销售及管理费用 10元/t
生产成本: 172.65元/吨+原料成本220元/=392.65
销售价格: 550元/吨---600元/吨 (供应给经销商价格)
利税 157.35元/吨------207.35元/吨
年利 78万至103万
2 与五洲合作
2.1 我们在此技术领域的国际经验能确保高效的操作.
2.2 生物燃料颗粒的生产工艺是一道受多种参数影响的复杂工艺,而我们提供多方面的支持和合作
2.3 我们有技术和设备去应对高生产标准.
2.4 我们可以帮助客户与木颗粒采购商建立共利互赢的关系
2.5 我们的设备和技术包括:
1. 干燥工艺 ( 可以省略 )
2. 粉碎工艺
3. 制粒工艺
4. 冷却和筛选工艺
5. 颗粒贮存
(1)干燥
●主要的木料废弃物是来自于锯木厂的木料锯屑和小碎片,平均水分含量为50-60%,因此制粒前的干燥是一个必要的步骤。
● 进入干燥机的木料微粒尺寸应该小于5×5×1厘米,该尺寸是在干燥后达到水分为12-14%的最佳尺寸。如果尺寸过大则需预先切碎。
● 由于温度的波动较大所以干燥机的干燥精度应在+/-1%之间,相类式的变化也出现在制粒过程和颗粒质量方面,因此必须安装最新式的温度测量仪;
● 干燥过后产品被输送到仓库或暂时进入待粉料仓,这些都根据流程图来配置。当然, 如果在刨花板厂, 或者是木地板厂,家具厂, 原料的含水率一般为14%以下,因此干燥的设备可以省略
(2)粉碎
●如果流程是连续的,来自干燥机的料可以直接进入粉碎机,否则必须配缓冲仓。
●粉碎木屑和刨花需要重型粉碎机进行粉碎。
●均匀的颗粒对于制粒的质量很重要并且要求灰含量很低。
●五洲的SFSP系列的粉碎机为适应最高要求操作而设计的。高功能的粉碎机能细粉碎高纤维或高脆性的料。高密度的结构设计降低了杂音和震动。SFSP系列的特点在于它的水滴型的设计和再研磨室。SFSP系列设计结合了最新的制造工艺,从而为用户提供市场上最好的粉碎机。原料通过8mm的筛网可获得规格均匀的尺寸颗粒来进行制粒。粉碎机能够将纤维刨花木屑和木碎片粉碎成细小颗粒。
●推荐使用火花报警器可以减少火险,加强安全。
(3)制粒
●作为制粒机制造商,五洲开发高效经济的特种木屑制粒机和环模。创新工程设计结合了最先进制造的技术。该制粒机能够在恶劣条
件下全天候工作以达到你所需要的产量。经过大范围的调查,在世界各地不同的环境中一个传动箱可以保持连续工作。五洲的大多数传动箱的特点就是可为密封的螺旋齿轮添加润滑油。精确实用的设计和五洲的高标准能保证设备长时间的无故障运行。
●木屑颗粒可以用于家庭和工业所需。家庭使用的颗粒直径是6mm而工业用的直径超过8mm。
(4)冷却和筛选
●制粒后的颗粒需冷却以提高颗粒的硬度和其仓储的稳定性。逆流式冷却器能够提供高效无故障可靠的冷却。设计简约,无机械故障,占用空间小。而且能够改良湿度的控制并且进行低震动的冷却。 ●颗粒通过卸料门进入冷却器被气流冷却,从气流出口离开冷却器。排出气流中含有的水汽和灰尘通过高效的刹克龙进行分离。在经由一个有三种筛格的装置后,让产品通过一个筛子,以保证得到高净度的成品。
●冷却颗粒是为了得到稳定的产成品。经冷却后颗粒才可以被检验储存。
3为什么要进行木屑制粒以及资源的类型
3.1用于燃料(85%-90%)
6/8毫米颗粒:家用炉
8/10毫米颗粒:工业用
能量水平:4.8—5kwh/kg
与燃油相比:2公斤木屑颗粒=1升燃油
3.2颗粒应用于小区域供热系统
在人口较少的聚居区建造的以木屑颗粒为原料的小规模供热厂。 通常最好的、同时也是最经济的解决方案是调整加热,在某些注重环境的区域也是唯一可行的方案。经验丰富的人员与现代化的设备确保优良的操作条件。这也是今天与未来燃料领域中舒适灵活的解决方案。以北京为例,在现代化城市化的进程中, 工业的污染已经越来越被禁止, 三环以内就开始禁止燃烧煤, 而小区的供热系统逐步开始使用清洁能源, 生物质颗粒
3.3 木颗粒其它用途
制作肥料、人造板、隔墙板、餐饮具、育苗钵等的原料。
3.4 原料资源
(1)锯屑(50%) 来自锯木厂
(2)削刮屑(35%)来自于切割、切磨后的细屑, 如木地板厂,家具厂及木制品工厂
(3)废弃木料(10%)
(4) 其它
3.5原料类型
(1)软(白)木 :
松木 (低树脂含量,较低自然凝固性)
云杉 (高树脂含量,较高自然凝固性)
(2) 软硬木的混合物:
通常上升至50%的硬木含量
例如山毛榉和橡木(通常为干刨)
4 五洲提供的木屑制粒生产线区域主要有
澳洲, 新西兰
斯堪的那维亚地区
捷克
马来西亚
印尼
泰国
中国部分地区 ( 上海、山东、江苏、广东)
结论 国家第十一个五年规划纲要中明确提出“扩大生物质固体成型燃料生产能力”。 国家的相关政策及产业发展规划为生物质颗粒燃料设备的推广应用起到了巨大的推动作用。 因此,开发与生产生物质颗粒燃料能获得良好的经济和社会效益,是一个利国利民的好项目。
范文四:生物质燃料
编辑本段一 基本特性描述
木屑生物质颗粒燃料
生物质燃料多为茎状农作物经过加工产生的块装环保新能源,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%。若使用添加剂,则应为农林产物,并且应标明使用的种类和数量。欧盟标准对生物质颗粒的热值没有提出具体的数值,但要求销售商应予以标注。瑞典标准要求生物质颗粒的热值一般应在16.9 兆焦上。
编辑本段二 背景资料
目前,生物能源技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一,受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场等,其中生物能源的开发利用占有相当大的份额。国外很多生物能源技术和装置已经达到商业化应用程度,同其他生物质能源技术相比较,生物质颗粒燃料技术更容易实现大规模生产和使用。使用生物能源颗粒的方便程度可与燃气、燃油等能源媲美。以美国、瑞典和奥地利等国为例,生物能源的应用规模,分别占该国一次性能源消耗量的4%、16%和10%;在美国,生物能源发电的总装机容量已超过1MW,单机容量达10~25MW;在欧美,针对一般居民家用的生物质颗粒燃料及配套的高效清洁燃烧取暖炉灶已非常普及。
我国也十分重视生物能源的开发和利用。20世纪80年代以来,我国政府一直将生物质能源利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目,开展了生物质能利用新技术的研究和开发,使生物质能技术有了进一步提高。但我国生物质能的利用研究主要集中在大中型畜禽场沼气工程技术、秸秆气化集中供气技术和垃圾填埋发电技术等项目[1],对于生物质能颗粒燃料产品的生产加工与直接燃烧利用的研究还刚刚起步。
国内部分高校和科研机构开展了生物质颗粒成型技术的研究,取得了一定成绩。但是,生物质能源颗粒产品在我国推广应用还很少,为了使我国生物质能源颗粒尽快产业化和商业化,我们对其推广应用中存在的问题进行了分析,并探讨了解决的对策与方法。
编辑本段三 推广应用中存在的问题与分析
1 传统技术制粒成本高
目前,我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。
编辑本段四 以上问题解决的对策与方法
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,我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。如果我国引进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,在我国引进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。我国劳动力成本低,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,我国每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。我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。
范文五:生物质燃料
生物质燃料加工生产设计心得
祖珂 煤炭工业太原设计研究院
摘要:生物质燃料是一种新的清洁能源,将秸秆、锯末等生物质加工成≤120目的细粉料,和加工成≤150目的煤粉按比例配混,生产制作成生物质燃料,再配以特制的点火器,可代替锅炉无油点火,具有经济、环保、节能效益。
关键词:生物质燃料;无油点火、无燃油电厂;碳纤维烘干;热本技术;玻璃钢料罐;
一、生物质燃料代替燃油
火力发电厂的耗油方式主要是锅炉启动点火和调峰稳燃(锅炉在低负荷运行时燃烧很不稳定需要燃油帮助燃烧),比如大型基建机组试运行生产前的燃油消耗标准为:
300MW机组不超过4500吨;
600MW机组不超过9000吨;
1000MW机组不超过15000吨;
虽然目前有的电厂采用等离子点火技术启动锅炉,使油耗大幅降低,但还需要消耗部分燃油。
而采用生物质燃料再配以特制的点火器取代电厂的燃油系统,实现单一燃料运行,做到真正意义上的无燃油电厂,使基建投资和运营成本大大降低。
在我国水稻、小麦、玉米、高粱等农作物成熟脱粒后剩余的茎叶部分,除了喂养牲畜外,很多地方农民仍然直接在农田里直接燃烧秸秆,引发空气污染,将废弃的秸秆加工成生物质燃料,是我国提倡的节能环保的朝阳产业。
生物质燃料具有以下特点:
⒈绿色能源 清洁环保:
生物质燃料燃烧时无烟无味、清洁环保,其含硫量、灰分,含氮量等
远低于煤炭,石油;二氧化碳为零排放,不会产生二次污染,是一种清洁而又可再生的能源,享有“绿煤”美誉。
⒉成本低廉 附加值高:
生物质燃料可再生、产量大、碳循环,取之于当地废弃的秸秆,使用成本远低于石油能源,是国家大力倡导的代油清洁能源,有广阔的市场空间。
⒊高效节能:
生物质燃料热值高,2.5公斤生物质燃料热值等同于1公斤柴油热值,但成本不到柴油的一半,燃尽率可达98%以上。
⒋比重小 纤维多:
生物质燃料比重小、体积大、纤维多,制粉过程中易燃易爆,不便于加工,但便于储存和运输。
三、生物质燃料的生产
⒈生产规模
这种生物质燃料是代替燃油产品,专供电厂锅炉使用,生物质燃料的生产规模应取决于周边电厂的市场需求。
⒉厂址选择
设计中的生物质燃料的原材料有秸秆(玉米秸秆或高梁秸秆)、锯末和褐煤。厂址的选择应方便原材料的获取和产品向电厂运输方便,宜建在工业锅炉相对集中的区域和原料资源丰富的区域。
⒊生产的工艺流程
特制的点火器要求生物质燃料要加工成≤120目的细粉料,和加工成≤150目的煤粉按比例配混,以适应点火器性能。以下是10万吨/年生物质燃料的生产流程,它由原煤制粉工艺、秸秆制粉工艺、锯末制粉工艺、混配和装车工艺五个部分组成。
⑴原煤制粉工艺流程
原煤—计量—入库—受煤斗—称重给料机—胶带输送机—雷蒙磨—
缓冲煤斗—气力输送系统—玻璃钢煤粉罐;
⑵秸秆制粉工艺流程
秸秆—计量—入库—切片—胶带输送机—快速高效吸粮机—碳纤维干燥库房—快速高效吸粮机—缓冲漏斗—螺旋称重给料机—磨粉机—集料斗—气力输送系统—玻璃钢料罐;
⑶锯末制粉工艺流程
锯末—计量—炭纤维干燥库房—快速高效吸粮机—缓冲漏斗—螺旋称重给料机—磨粉机—集料斗—气力输送系统—玻璃钢料罐;
⑷混配工艺流程
煤粉—螺旋称重给料机 — 璃钢成品罐;
⑸装车工艺流程
玻璃钢成品罐—散装卸料器—粉状物运输车—计量—送电厂或燃用企业;
⒋主要生产设备选择
⑴烘干设备选择与设计
秸秆切片后要进入干燥工序,降低它的水分,为制粉工序提供条件。目前干燥的方法较多,每种方法都有其适用范围,适合秸秆干燥的方式有两种:一种是回转干燥机,一种是碳纤维加热干燥。回转干燥机具有:生产率高、干燥过程易于调节、水分便于控制、运行可靠、占地相对较小等优点。但它的热介质要靠燃烧炉提供,会对环境造成一定污染。
碳纤维加热干燥是采用一种碳纤维复合材料制作的电加热专用电缆,铺设在干燥库房的水泥地面下,用它产生的温度对库房的料层进行烘干。它具有节能、环保等优点;但它生产率低、烘干库房占地面积大、布料和集料较困难,是它的不足之处,适用于小型企业。由于企业所在地的工业
园区不允许燃烧锅炉,设计只能采用碳纤维加热干燥。
由于干燥库房体积大,在干燥秸秆过程中要消耗大量热能,同时又排出很多废热,针对碳纤维加热温度和效率相对较低的缺点,在干燥库房的设计中采用了热泵干燥技术,其干燥过程如下:
湿秸秆进入干燥库房—碳纤维地板加热升温—抽取干燥库房的湿热空气—湿热空气进入蒸发器降温折湿—冷干空气进入冷凝器被加热为热干空气—再送入干燥库房吸走水分—开始下一个循环,从而实现湿秸秆的连续干燥。
富余热能综合利用:
热水供浴室 加温后的热干空气—不锈钢水箱— 热水供食堂
办公、车间采暖
系统加入热泵干燥技术后,使废热得到充分利用,能耗大幅降低,同时大幅提高了生产效率,缩短了秸秆干燥时间,清洁了厂区空气环境。
针对干燥库房面积宽大,布、集料困难,设计采用了快速移动式吸粮机对秸秆切片和锯末进行布料和集料,使烘干工艺简化,机械化和自动化程度提高。
⑵制粉设备选择
目前国内通用的煤炭制粉设备有:雷蒙磨、球磨机和棒磨机,依据生产能力、产品细度和简化生产工艺,设计采用了雷蒙磨粉机,它由主机和辅机(分析器、风机、成品旋风分离器、微粉旋风分离器及风管)组成,具有效率高、电耗低、占地小和粉尘少等优点。
由于秸秆制粉机产量较低,最大能力在500~700kg/h,细度越小产量也就越低,是制约生产能力的关键。秸秆制粉的生产模式有两种:一种是公司加农户模式;一种是公司制粉模式。公司加农户模式为:公司提供资金和技术支持,农户按照产品要求加工制粉、送粉,公司按质量收购。本次按公司制粉模式设计。
⑶输送设备选择
原煤和切片运输采用轻型胶带输送机,原料成粉后采用气力输送。气力输送具有系统简单、运行可靠、布置方便灵活、全密封、无污染输送、投资省、系统运行费用低等优点。
⑷存储设备选择
仓储的形式有混凝土仓、钢板仓和玻璃钢料罐,玻璃钢料罐具有重量轻、强度高、防水、隔热、绝缘、无毒和表面光滑等优点,单罐可满足产品800m储量要求,特别适合设计产品的存储。
⒌辅助生产系统的设计特点
生物质燃料在储运加工的生产过程中易产生粉尘,具有易燃易爆特性,在设计中应注意以下几点:
⑴在各车间建、构筑物之间留有足够的防火安全距离和消防通道,生产车间的地面要做防静电处理,厂区和车间做好防雷电设计。
⑵生产流程采用全密闭运行设计,选用防爆、隔爆的设备和电气。 ⑶在切片机、磨粉机前设计管式除铁设备。
⑷产尘车间均设计通风除尘系统,不能直接排往大气。
⑸设计完善的监测监控系统,比如对生产车间和干燥库房的温度、湿度和粉尘浓度;对产品的细度、配料设备的计量、各料罐料位、气力输送的输送量、压力和风量等等进行有效的监控。
⑹将热泵制热的富余热量提供给浴室、食堂、办公和车间充分利用。
四、结语
我国近年来雾霾天气的范围越来越大,环境污染矛盾也越来越突出,国家将大力综合治理燃煤锅炉,推进燃煤电厂脱硫、脱硝改造,生物质燃料具有燃用成本低、锅炉效率比燃煤锅炉平均效率高15%,而含硫含氮量远低于煤炭和石油等优点,是国家鼓励发展的绿色环保新能源。
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作者简介:祖珂,男,安徽巢县人,1982年毕业于太原工学院,工学学士,煤炭工业太原设计研究院,高级工程师,电话:13834209030
主要参考文献
⑴ 蒋安众等 》 《煤粉锅炉等离子点火技术的发展 电力设计