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能源是支撐人類文明進步的物質基礎,是現代社會發展不可或缺的基本條件。未來相當長時期內,化石能源在中國能源結構中仍占主體地位,保護生態環境、應對氣候變化的壓力日益增大,迫切需要能源綠色轉型。生物質型煤是生物質能源利用的重要方式之一,也是潔凈煤技術中的煤炭加工方式之一。生物型煤與原煤相比,有成本低等優點,既能節省能源,又能明顯減少大氣污染,具有儲存、運輸和使用方便等特點。
生物質顆粒燃料主要的原料為生物質(秸稈)和煤炭。環境問題與能源本身無關,而是取決于使用能源的技術和方式。以煤炭為主的能源消費結構在相當長一段時間內不會發生改變,發展潔凈煤技術,推動實現潔凈煤產業化是當前適合國情的能源結構優化措施。與原煤燃燒相比,型煤是提高燃燒效率和減少污染的較有效的方法之一,目前已進入商業化生產階段。
生物質顆粒燃料涉及煤炭能源的高效清潔低碳化利用、生物質的高值化利用,生物質顆粒燃料產業的發展也受到資金、政策、技術等各方面的制約。目前關鍵是研制來源廣、適應性強的廉價防水粘結劑和提高型煤的熱態性能。型煤粘結劑是決定型煤品種及其質量的關鍵輔助原料,直接決定型煤的冷熱強度、防水性、熱穩定性和燃燒性等指標。若要開發出型煤,先要開發出適用于型煤的黏合劑。
生物質顆粒以其獨特的優勢而被公認為新型顆粒燃料。與傳統燃料相比,它不僅具有經濟優勢,而且具有環境效益,完全滿足了可持續發展的要求。與其他能源相比,生物質顆粒燃料既經濟又環保。由于形狀為顆粒狀,體積被壓縮,節省了存儲空間,運輸方便,運輸成本也降低了。將原料壓制成固體顆粒后,有助于充分燃燒,使燃燒速度與分解速度相匹配。同時,使用專業的輔助設備進行燃燒,也有利于燃料的生物量值提高,發熱量。以秸稈為例,將秸稈壓縮成生物質顆粒燃料后,燃燒效率從不到20%提高到80%以上。秸稈顆粒的燃燒熱量為3500 kcal / kg,平均硫含量僅為0.38%,2噸秸稈的發熱量相當于1噸煤,而煤的平均硫含量約為1%。;另外,完全燃燒后的爐渣灰也可以用作肥料返回田間。因此,使用顆粒燃料作為加熱燃料具有很強的經濟和社會價值。與煤相比,顆粒燃料的揮發物含量高,著火點低,密度增加,能量密度高,燃燒持續時間大大增加,可以直接應用于燃煤鍋爐。此外,生物質顆粒燃燒產生的灰燼也可以直接用作鉀肥,節省了成本。
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常規燃料取幾個有代表性的燃料品種,生物質顆粒燃料分別取木制顆粒和秸稈顆粒平均值,可知,生物質顆粒的單位能量價格與常規能源中的煤炭價格不相上下,其他傳統能源的單位能價都很高。因此,現階段生物質顆粒要取代煤炭,雖然長期環保效益很好,但是近期經濟效益并不佳,很難被一般非環保區域市場接受,特別是農村市場更難接受。
生物質顆粒燃料是大自然恩典于大家的二次能源的電力能源,它是內響應式處理中國央行號召,鑄就節約性社會經濟發展。生產制造原料的科技創新。熟練掌握撫寧區生產加工食用種后廢棄物的棒、北部貧困山區板栗生產制造后廢棄物的栗子皮等當地特有的農業廢棄物,做為生產制造運用的原材料,依據多次進行濕區配置、原料配置等探索實驗,較終壓塊成型,拓寬了農業廢棄物再回收、再應用的運用方法。
生物質顆粒燃燒時有害氣體成分含量極低,排放的有害氣體少,具有環保效益。而且燃燒后的灰還可以作為鉀肥直接使用,節省了開支。生物質燃料由秸稈、稻草、稻殼、花生殼、玉米芯、油茶殼、棉籽殼等以及“三剩物”經過加工產生的塊狀環保新能源。生物質顆粒燃料發熱量大,發熱量在3900~4800千卡/kg左右,經炭化后的發熱量高達7000—8000千卡/kg。
專業制造生物質燃料供應商鍋爐每天分段累計滿負荷運行8個小時即可滿足供暖要求,電價為0.6元?KWh-1,這幾種鍋爐的自動化程度都很高,全天僅需1人監管即可,監管鍋爐工工資按1200元?月-1計算。生物質顆粒取平均熱值17.60MJ?Kg-1,單價640元?t-1;燃油采用0#燃料輕油,熱值41.03MJ?Kg-1,單價7200元?t-1;天然氣熱值36MJ?m-3,單價3.6元?Nm-3。燃料運費為100元?噸-1。由上述分析可知,在民用、工業鍋爐領域,生物質顆粒燃料的綜合運行成本為燃油的31.42%、燃氣的55.83%,因此,生物質顆粒燃料替代燃油、燃氣的經濟效益非常明顯。