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据国际可再生质量好的生物质颗粒组织的预测,地下石油、天然气及煤的贮量,按目前的利用速率只够用60年左右。而秸秆类生物质能源属可再生能源,经颗粒机热压成型后作燃料,使其得到高品位的利用,是替代化石能源的理想能源之一。根据我国能源发展规划,在质量好的生物质颗粒成型燃料的利用方面由目前的不足500万t/年,到2020年要提高到2000万t/年。因此,加大生物质成型燃料的利用力度,提高生物质成型燃料的生产能力和技术水平,实现生物质成型燃料的利用目标,改善和提高我国农业资源利用效率具有重要意义。因此,生物质成型燃料技术行业的发展实现产业化是中国生物质能源利用的根本出路。
农林生物质直燃发电是目前最常见的一种生物质发电技术,以秸秆为例,秸秆发电是指以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式,天水生物质颗粒将秸秆送入锅炉直接燃烧,发生化学反应,放出热量,利用这些热量再进行发电,秸秆发电是秸秆优化利用的最主要形式之一。生物质燃料收储运体系成熟度不断提升。农村地区生物质资源丰富,一般而言当地可收集资源量约为生物质产业项目需求量的10倍以上,并不存在供给短缺问题。因此只要创新收购模式,加大精细化管理力度,生物质企业可以大大提升对燃料市场的管控能力。目前质量好的生物质颗粒市场正在逐步培育起来,燃料的收购、配送以及质量、价格均进入良性发展轨道。生物质燃料收储运体系的成熟有效将直接提升企业盈利水平。
生物质燃料由秸秆、稻壳、稻草、花生壳、玉米芯、木屑、建筑模板、棉籽壳等以及“三剩物”经过生物质颗粒机加工产生的圆柱状环保新能源。天水生物质颗粒的直径一般为4~12毫米。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4~12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%。天水生物质颗粒取代煤做饭、取暖,发电,还可做为养殖饲料,菌类培养等其他用途。这种生物质颗粒燃料,不仅对环境零污染,制作简单,价格便宜,资源丰富,只要有绿色植物的地方年复一年的增长,资源便不会枯竭。生物质颗粒解决一些外部条件的影响,如打捆成型的秸秆本身,其体积较大,不变存储,还要注意防火安全隐患,但如若将这些秸秆经过生物质颗粒机设备所制成饲料,这样饲料适口性好,便于长期存储、长途运输。生物质燃料颗粒使用最多的现在不是中国,但是随着环保技术的发展,生物质颗粒燃料会逐渐取代燃煤和天然气等,有很广阔的市场。不仅保护草原,对圈养畜牧业发展也发挥更重要的作用。
瑞典是这个行业的先行者之一,由于其突出的木材产业、增加能源独立的愿望和环境保育的承诺。使用生质量好的生物质颗粒用于能源生产可以追溯到上世纪70年代,在能源危机后,寻求化石燃料的替代品。在这个时候,用于生产动物饲料颗粒的技术已被改进,以适用于更致密的木质材料。瑞典木屑颗粒的生产计划在1970年后期启动,决定在穆拉建一个生物质颗粒批发。该工厂于1982年11月开始生产,不久后就出现问题了,因为成本远远高于预算。设备是将燃油锅炉改为生物质颗粒燃料锅炉。但是效率很低,不仅仅是因为颗粒质量很差。第一年的原料主要是树皮。颗粒灰分含量通常是2.5-17%。穆拉工厂于1986年倒闭。1984年在Vrgrda建了一间颗粒厂,于1989年倒闭。该厂的最后一个所有者是Volvo集团。在1987年,建于Kil的第一间干燥物料制粒厂,被设计为年产量为3000吨。这家工厂仍然在运作,是瑞典历史最悠久的商业化工厂。在90年代初,瑞典政府想出了矿物燃料征税的提案。此时它也限制二氧化碳的排放量。在短期内,燃烧化石燃料变得无利可图,随之生物燃料进入填补能源缺口。这是一个转折点,标志着木屑颗粒的使用开始快速增长。
生物质发电技术的提升,有效提高机组的热效率,在使用同等燃料的情况下,输出的电能更多。目前高温超高压机组已开始在生物质电厂使用,转化效率提高到30%以上,随着BIGCC和热化学技术在生物质电厂的应用,天水生物质颗粒电厂转化效率有望达到39%,燃料成本的盈亏平衡点将大大提升。碳交易市场将成为生物质发电企业环境效益和经济效益的补充生物质能开发利用是当今国际上的一大热点,要抓住这一大好时机,继续坚持自主开发与引进消化吸收相结合的技术路线,积极开展对外交流和合作。要有目的、有选择地引进诸如国外先进的生物质收获致密成型工艺技术和主要设备,在高起点上发展我国的质量好的生物质颗粒致密成型技术,进一步拓宽合作领域,加强与国际组织和机构的联系与合作,采取切实步骤,为吸收国际机构和社会团体、企业家和个人来华投资、独资或合资开办生物质能实体创造条件。加强与国外客商的合作机会,引进先进的制粒技术,解决木屑颗粒机能耗高、产量低的缺点,生产出在世界上有影响力的生物质颗粒机设备。
最近几年,很多板厂锅炉改成烧生物颗粒了。对很多人来说,生物质颗粒燃料不再那么陌生。其实,质量好的生物质颗粒在世界各地出现已经多年,是可再生的、清洁燃烧及成本稳定的家庭供暖选择。生物质颗粒燃料(英语:Biomass Pellet Fuel)是从生物质压缩制成的供暖燃料。最常用类型是木颗粒。作为木头燃料的一种形式,木颗粒通常从锯木及其他木制品产生的压实的锯末或其他废物制成。其他木本生物质能源包括棕榈核壳,椰子壳,以及整树移除或在伐木之后剩余的树梢和树枝等,否则有助于补充土壤养分。还有草类也可以颗粒化,形成草颗粒。天水生物质颗粒多为茎状农作物经过加工产生的块装环保新能源,其直径一般为6~8厘米,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%。生物质固体燃料主要为碳元素、同时还含有氢、氧、氮及无机成分如:钾、钠、钙、硅等,与原料种类性质有关。不同的燃料,产生不同的热值,比如木屑颗粒热值:4300-4800大卡/kg,玉米秸杆颗粒热值:3500-3800大卡/kg,经压缩后还是比较耐烧的,燃料是否冒烟,是取决于燃烧设备的制造工艺决定上,燃烧设备制造工艺合理,燃烧充分,基本不会冒烟,相反则会冒烟。秸杆切一段段1cm长的就可以生产颗粒,密度达到1.1,不需加特殊配方。随着近年来的化石燃料价格的飙升,对颗粒供暖的需求在欧洲和北美有所增加,并且一个庞大的产业正在兴起。