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生物質燃料與其他燃料對比
發布者:admin  日期:2012-6-24  點擊:1557

  什么是生物質成型燃料
     眾所周知,人類的生存和發展離不開能源。隨著世界能源需求量的迅猛增長,以煤、石油、天然氣為代表的常規能源將最終被開采殆盡,同時大量使用這些化石燃料會導致一系列嚴重的環境污染問題。因此,大力提高能源的利用效率,以高新技術開發低污染、可再生的新能源,逐步取代石油、煤、天然氣等不可再生能源,是解決能源危機和環境問題的重要途徑。
  
     在眾多的可再生能源中,生物質能以其資源儲量豐富、清潔方便和可再生的特點,具有極大的開發潛力。生物質能是指綠色植物通過葉綠素將太陽能轉化為化學能而儲存在生物質內部的能量,即以生物質為載體的能量,是太陽能的一種表現形式。生物質是太陽能最主要的吸收器和儲存器。太陽能照射到地球后,一部分轉化為熱能,一部分被植物吸收,轉化為生物質能;由于轉化為熱能的太陽能能量密度很低,不容易收集,只有少量能被人類所利用,其他大部分存于大氣和地球中的其他物質中;生物質通過光合作用,能夠把太陽能富集起來,儲存在有機物中,這些能量是人類發展所需能源的源泉和基礎。基于這一獨特的形成過程,生物質能既不同于常規的礦物能源,又有別于其他新能源,兼有兩者的特點和優勢,是人類最主要的可再生能源之一。我國有著豐富的生物質資源,據統計,生物質鍋爐改造全國桔桿年產量約5. 7億噸,人畜糞便約3. 8億噸,薪柴年產量(包括木材砍伐的廢棄物) 為1. 7億噸,還有工業排放的大量有機廢料、廢渣,每年生物質資源總量折合成標準煤約3 億噸。我國直接利用生物質能已有幾千年的歷史, 但利用效率極低,即使是目前農村已較普遍推廣的省柴節煤灶, 熱效率也僅20 % 左右。近年來,在一些經濟發達的城市周邊地區, 農民大量使用優質高效燃料, 用于炊事、取暖,而將農作物桔桿直接放在農田焚燒,浪費了能源,也污染了環境。生物質能資源結構疏松,能量密度低,僅是標準煤的一半多一些,且不易貯運。
  
      生物質成型燃料是將秸稈、稻殼、鋸末、木屑等生物質廢棄物,用機械加壓的方法,使原來松散、無定形的原料壓縮成具有一定形狀、密度較大的固體成型燃料,其具有體積小、密度大、儲運方便;燃燒穩定、周期長;燃燒效率高;灰渣及煙氣中污染物含量小等優點。生物質成型燃料由可燃質、無機物和水分組成,主要含有碳(C)、氫(H)、氧(O)及少量的氮(N)、 硫(S)等元素,并含有灰分和水分。各種成分構成其中:碳:生物質成型燃料燃料含碳量少(約為40-45%),尤其固定碳的含量低,易于燃燒。氫:生物質成型燃料燃料含氫量多(約為8-10%),揮發分高(約為75%)。生物質燃料中碳多數和氫結合成低分子的碳氫化合物,遇到一定的溫度后熱分解而析出揮發物。硫:生物質成型燃料燃料中含硫量少于0.02%,燃燒時不必設置煙氣脫硫裝置,降低了成本,又有利于環境的保護。氮:生物質成型燃料燃料中含氮量少于0.15%,NOx排放完全達標。灰分:生物質成型燃料,溫州生物質燃燒機燃料采用高品質的木質類生物質作為原料,灰分極低,只有1%左右。生物質燃燒機www.xiwsyc.live
    生物質成型燃料的熱值:生物質成型燃料的密度一般為1.1~1.4t/m3,熱值約為4,100±100Kcal/Kg。1噸生物質成型燃料相當于0.55~0.6噸標準煤或0.4噸柴油/燃料油。生物質成型燃料除具有生物質燃料的一般特點外,還具有以下優點:(1)密封塑料袋包裝,裝運方便,清潔安全;(2)固體顆粒,密度大、體積小,貯存方便;(3)燃料揮發分高,易于點燃和燃燒;(4)燃料熱值高,水份低,燃燒效果好;(5)CO2可達到生態“零”排放,SO2、NOx優于柴油,排放完全達標,實現減排目標。
    生物質成型燃料的主要用途:
    1、小型爐窯:主要用來家庭取暖、供應生活熱水。這種應用主要以生物質顆粒燃料為主,北歐采用的比較多,國內因為無相關產品開發,其應用幾乎為空白。此類產品小型化,便于流水線生成,單品美觀大方,適合家庭使用。
    2、未加工的生物質燃料直接燃燒,此類多為中小型鍋爐,由于燃料不加工,節省投資成本,國內多為此種鍋爐。這類鍋爐燃料以工業廢料為主,燃燒投料方式粗放,且多為人工投料方式,爐膛漏風嚴重,存在安全隱患,鍋爐總體效率不高。但是從此類鍋爐用戶企業自身來說,因為利用了自身廢料來產生蒸汽或供熱,大大節省了其他燃料的投資和之前廢料處理的開支,生物質燃料燃燒污染少等特點,企業應用積極性非常高。
    3、對原料進行粗加工,然后直接燃燒發電或者產汽。如將秸稈打碎,將木塊、木條打碎,然后用輸送機(氣力輸送或者機械輸送)送入燃燒室。這類應用要求廠房建設在原料產地附近,以降低運輸費用。
生物質成型燃料燃料與各種油、氣燃料運行成本的比較:目前我國城鎮4t/h以下的小型鍋爐主要以燃油(氣)居多,其中廣東省就有數萬臺之多。以生物質成型燃料代替油(氣)燃燒,經濟效益非常顯著,下表以蒸汽鍋爐為例,列示了生物質成型燃料燃料與各種油、氣燃料運行成本的比較:
項 目 生物質成型燃料 天然氣 柴 油 重 油
熱值(kcal/kg) 4,100 8,600 10,200 10,000
鍋爐熱效率(%) 89% 90% 90% 89%
噸蒸汽燃料耗量(kg/t) 164.4 77.5 65.4 67.4
噸蒸汽燃料費用(元/t) 246.60 310.00 425.1 316.8
燃料費用節約率(-%) - -21% -42% -22%
燃料費用比:
   
    生物質成型燃料∶天然氣∶輕柴油∶重油 = 1 ∶ 1.23 ∶ 1.72 ∶ 1.28
    人類的生存和發展離不開能源,隨著世界能源需求量的迅猛增長,然而作為人類目前主要能源來源的石油、天然氣和煤炭卻正在迅速地減少。根據國際能源機構的統計,如按目前的勢頭發展下去,不加節制的話,那么,地球上這三種能源供人類開采的年限分別只有40 年、50 年和240年了。因此,大力提高能源的利用效率,以高新技術開發低污染、可再生的新能源,逐步取代石油、煤、天然氣等不可再生能源,是解決能源危機和環境問題的重要途徑。生物質能源是一種理想的可再生能源,它來源廣泛,每年都有大量的工業、農業及森林廢棄物產出。即使不被用于生產能源,生物質顆粒燃燒機這些廢棄物的處理也是令人頭疼的事情。僅歐盟每年便產出五億噸(干基) 這類物質。另外,世界上87 %的能源需求來源于化石燃料,這些燃料燃燒時,向大氣中排放出大量的CO2 ,而生物質作為燃料時,由于生物質在生長時需要的CO2 量相當于它燃燒時排放的CO2 量,因而大氣中的CO2 凈排放量近似為零。而且,生物質中硫的含量極低,基本上無硫化物的排放。所以,利用生物質作為替代能源,對改善環境,減少大氣中的CO2 含量,從而減少“溫室效應”都有極大的好處。因此,將生物質作為化石燃料的替代能源,便能向社會提供一種各方面都可被接受的可再生能源。從礦物能源資源有限和因大量使用會造成環境狀態惡化的戰略觀點出發,結合我國擁有豐富生物質資源的現實,逐步發展工業鍋爐生物質的燃燒技術,對節約常規能源、優化我國能源結構,將有積極意義。

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