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自1970年代發生全球性石油危機以來,生物質燃料可能源的開發利用日益受到廣泛關注,生物質能源是一種重要的可能源,在目前世界能源消耗中,生物質能源僅次于石油、天然氣和煤炭,居4位。要解決這個問題,不能完全照搬國外的模式或者經驗,而應該另辟蹊徑,找到適合我國國情的市場模式,以發揮較大的經濟效益和環保效益。
生物質顆粒作為一種新型的顆粒燃料以其特有的優勢贏得了廣泛的認可。與傳統的燃料相比,不僅具有經濟優勢也具有環保效益,完全符合了可持續發展的要求。由于形狀為顆粒,壓縮了體積,節省了儲存空間,也便于運輸,減少了運輸成本。燃燒效益高,易于燃盡,殘留的碳量少。與煤相比,揮發份含量高燃點低,易點燃;密度提高,能量密度大,燃燒持續時間大幅增加,可以直接在燃煤鍋爐上應用。
生物質顆粒燃料純度高,不含其他不產生熱量的雜物,其含炭量75—85%,灰份3—6%,含水量1—3%,不含煤矸石,石頭等不發熱反而耗熱的雜質,將直接為企業降低成本。生物質顆粒燃料不含硫磷,不腐蝕鍋爐,可延長鍋爐的使用壽命,企業將受益匪淺。由于生物質顆粒燃料不含硫磷,燃燒時不產生二氧化硫和五氧化二磷,因而不會導致酸雨產生,不污染大氣,不污染環境。
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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目前在中國林業廢棄物加工的生物質顆粒燃料還處于初始階段,不同專業性的新產品開發深度和產業發展規劃發展趨向不平衡。生物質顆粒燃料的應用及推廣處于項目研究的示范點示范階段。將林業廢棄物應用起來,使其變廢為寶,替代煤、電、油、氣作為環保能源,有利于減少資源浪費,降低燃煤的消耗,改善生態環保,降低空氣污染源。
農業部2010發布的《全國農作物秸稈資源與評價報告》顯示,2009年全國農作物秸稈理論資源量為8.20億t(風干,含水量為15%);考慮到收集過程中的損耗,估算2009年全國農作物秸稈可收集資源量約為6.87億t,占理論資源量的83.8%。其中秸稈除作為肥料、飼料、燃料、種植食用基料、造紙等工業原料外,廢棄及焚燒量約為2.15億t,占31.31%。廢棄及焚燒的秸稈等于耕地、淡水、化肥和其他農業投入品等資源的浪費,不利于農業資源的節約和循環轉化利用。
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。
現貨生物質顆粒廠農作物秸稈是地球上較豐富的生物質可資源。在秸稈的利用過程中,排放的C02與秸稈時吸收的C02達到碳平衡,具有C02零排放的作用,對緩解和較終解決溫室效應問題具有潛在的貢獻價值生物質顆粒燃料產業前景,世界經濟的發展仍然嚴重依賴于煤炭的消耗。然而,大量煤炭的非潔凈開采、利用帶來了嚴重的環境污染,已成為制約我國可持續發展必須面對的重大問題。