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生物质固体成型燃料(2学时)资料文档
湖南万家、张家界三木、北京桑普和北京老万等。但由于种种原因,使用可靠、
技术先进、价廉物美、能批量投入工业生产、满足广大用户使用要求的产品并
不多。
国内生物质燃烧技术
生物质成型燃料村镇应用炉具
生物质工业锅炉
生物质电站锅炉
国家产业政策
序号 政策文件 1 可再生能源法
2 可再生能源发 展中长期规划
3 财政部 4 关于加快推进
我国粮食与秸秆产量发展趋势(根据中国农业年鉴整理)
万吨
我国林木生物质资源预测(亿吨 )
300
280
250
250
200
200 205 210
215
220
150
100
50
8-10 8-10 9-11 10-12 12-14 16
20
0
3
4
5
6
8
10
12
2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 2015年 2020年
1.95 元 / 立 方 600元/吨
米
67 kg/h
79 m3/h
198 kg/h
507.26
154.05
118.8
1.以上价格以北京市2010年5月份格为参考2.煤的含硫量以特低硫煤 为准,燃油以设计用代表性燃油为准3.污染物的排放以全国污染物普查 排放系数手册为准。
有助于解决我国三大战略难题
项目
煤炭(Ⅱ类烟煤)
燃料发热量
5000(KJ/kg)
锅炉效率
74%
燃料密度(kg/m3)
1100-1400(kg/m3)
燃 烧 CO2 排 放 1.78 量.kg/kg
燃烧SO2排放量.g/kg 0.5% (特低硫煤)
燃烧NOX排放量.g/kg 2.94
市场价格
800元/吨
燃料消耗(1吨锅炉/ 163kg/h 小时) 燃料费用(1吨锅炉/ 130.4 小时)元
65000 60000 55000 50000 45000 40000
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 秸秆产量 59961 59307 61704 61803 57318 56767 57343 54398 59570 60502 61150 61647 粮食产量 50454 49417 51230 50839 46218 45264 45706 43070 46947 48402 49746 50150
农作物秸秆综 合利用的意见
5 农业生物质能 产业发展规划 (07~15年)
相关内容
本法是为了促进可再生能源的开发利用,增加能源供应, 改善能源结构,保障能源安全,保护环境,实现经济社 会的可持续发展而制定的。
到2010年和2020年,生物质固体成型燃料年利用量分别 达到100万吨和5000万吨。
秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法:150元/吨秸秆
– 颗粒被覆层包裹,覆层间 相互粘结
– 灰中的低温共晶体熔融粘 结
2SiO2+Na2CO3=Na2O•2SiO2+CO2 4SiO2+K2CO3=K2O•4SiO2+CO2
床料中大块聚团样 流化床燃后料形态
有序发展以秸秆为原料的生物质能。积极利用秸秆固化 成型及炭化等发展生物质能,逐步改善农村能源结构。 加大资金投入,对生产秸秆固化成型燃料等给予适当资 金支持。
到2010年,全国建成400个左右秸秆固化成型燃料应用 示范点,秸秆固化成型燃料年利用量达到100万吨左右, 到2015年,秸秆固化成型燃料年利用量达到2000万吨左 右。
植物生长期吸 收二氧化碳
燃烧排放二氧化碳
生物质成型燃料
生物质燃料 二氧化碳零排放
生物质燃料燃烧排放 的CO2是植物生长期所 吸受的,不会增加大 气中CO2的总量。国际 上称之为CO2零排放, 也称碳中性。
公司生物质锅炉产品性能评价
工业锅炉热性能及大气污染物排放现状
锅炉类型
工业锅 炉
燃料种类
燃煤(散煤) 燃煤(型煤) 燃用生物质 天然气
成型燃料厂 经销商 炉具制造商 锅炉制造商 配件商 协会及组织
德国2008年可再生能源供热统计
生物质成型燃料(民用) 生物质成型燃料(工业) 生物质成型燃料(热电联产) 液态生物质燃料 生物质燃气 垃圾类生物质 太阳能供热 深层地热 浅层地热
国内生物质成型燃料产业发展现状
生物质资源丰富
我国秸秆年产量约7亿吨,另有约1.2亿吨稻壳、蔗渣、花生壳等剩余 物。据农业部对粮食产量预测分析,到2020年我国主要作物的秸秆总量将 达到8亿吨。
生物总量
可获得量
可利用量
我国现有生物质成型燃料生 产厂近200家。秸秆燃料厂主 要分布在华北、华中和东北等 地;木质颗粒燃料厂主要集中 在华东、华南、东北和内蒙等 地。
国内现有成型设备生产厂 家100多家,主要分布在河 南、河北、山东等地区。
生物质炉具和锅炉近来也有长足发展,如广州迪森、重庆良奇、山东多乐、
(4)燃料进一步向更深层发展,在层内主要进行碳燃烧,在 球表面进行一氧化碳的燃烧。
(5)燃尽灰壳不断加厚,可燃物基本燃尽。
生物质成型燃料技术
特点:
– 体积小,密度大,储运方便 – 燃料致密,燃烧持续稳定、周期长,燃烧效率高 – 燃烧后的灰渣及烟气中污染物含量小 • 与常规生物质及煤差别大,燃烧设备需重新设计(包括: 炉内空气动力场、温度场和浓度场分布、过量空气系数大 小、受热面布置等)
积灰、结渣、聚团
特点:
燃烧过程中不可避免 造成锅炉寿命、热效率降低 严重影响锅炉的安全、稳定、经济运行
碱金属问题
结渣主要是由烟气中夹带的熔 化或半熔化的灰粒(碱金属盐) 接触到受热面凝结下来,并在 受热面上不断生长、积聚而成, 它的表面往往堆积较坚硬的灰 渣烧结层,多发生在炉内辐射 受热面上
生
• “能源问题﹖”
Байду номын сангаас
物
质 成
• “环境问题﹖”
型
燃 料
• “三农问题﹖”
新的、可再生的替代能源 优化能源结构、增加能源供给 提高能源使用效率
CO2零排放、SO2、氮氧化物低排放 减少秸秆焚烧污染空气
农林废弃物资源化利用 改善农村能源结构 提高农民收入、增加农民就业岗位
生物质固体成型燃料
新能源
风能
太阳能
利用 形式
生物质能
地热能
潮汐能
固态技术
农林废弃物直燃、压缩成型 (发电、供热)
液态技术
(生物乙醇、甲醇和生物柴油)
气态技术
(生物沼气、垃圾沼气、木质气)
我国生物质能利用重点领域和总体布局表
注:表格由《可再生能源发展“十一五”规划》整理而 成
随着生态文明村镇的建设和 社会用能水平的提高,秸秆 等生物质能的管理利用问题 越来越突出,一些村镇仍然 在焚烧秸秆,造成新的环境 污染。另一方面矿物能源的 涨价,使很多人又重新把目 光转向秸秆等生物质能,但 是大量秸秆等生物质的储存 、利用、防火安全等技术问 题需要解决。
什么是生物质能?
广义生物质能包括植物种子、 秸秆、树木枝条、牧草、畜禽 粪便以及生活有机垃圾等。 狭义的生物质能通常是指农业 、林业废弃物,如各种作物秸 秆、树叶、锯屑、蔗渣等。
生物质的缺陷:
松散性
易燃性、持续性低
如何解决生物质的松散性、易燃 性、不均匀性问题?
生物质固化压缩成型
解决自然界生物质的松散性、易燃性 、不均匀性、安全储存等问题,直接 的解决办法是压缩成致密固化块,根 据形状和致密程度的不同,人们把这 些产品根据形状叫做生物质颗粒、生 物质压块或生物质压饼、生物质燃料 棒。
积灰则是由生物质中易挥发物 质(主要是碱金属盐)在高温 下挥发进入气相后, 与烟气、 飞灰一起流过烟道和受热面(主 要是过热器和再热器)等设备时, 会通过一系列的气固相之间的 复杂的物理和化学过程以不同 的形态在对流受热面上发生凝 结、沾附或者沉降
• 聚团:生物质原料中的碱
金属在流化床床料中在一定 高温条件下反应形成低熔点 的共晶化合物而引起颗粒聚 团,妨碍流化,甚至造成流 化失败
生物质能成型燃料的优势:
在体积热值方面接近煤,可作为 煤的替代燃料;便于贮存和运输的 优点。 正常燃烧情况下无烟尘和黑烟 排出,烟气中SO2、NOX、CO的 排放浓度均低于国家环保标准,污 染物排放小于煤。 是居民生活炊事取暖和工业生 产用能的良好燃料,可替代煤炭、 天然气、液化气等不可再生能源作 为新型的能源供应。
– 国内:规模不大。 – 国外:燃烧设备已定型,加工工艺合理、专业化、自动
化程度高、热效率高、排烟污染小;已产业化,在加热、 供暖、干燥、发电等多领域推广应用
• 引进技术不合国情 – 国外:林业废弃物; 国内:秸秆类
生物质燃烧存在的问题 碱金属问题
生物质灰高碱金属含量 碱金属熔点低、易挥发 碱金属易与床料等反应
<20
微量
50~150
150
0.05~0.4
0.02
排放与生长期 2.4
抵消
(t/km3)
林格曼黑度(级) 1~2
1
1
1
燃用生物质颗粒燃料锅炉节能和减排
生物质颗粒燃料锅炉检测结果
检测单位 锅炉容量(MW)
盛昌公司 0.7
中国经济时报社 2.1
房山区复兴苗 木繁育中心
1.4
热效率 (%)
烟尘(mg/m3)
生物质燃烧过程特点: – 三个阶段:1)预热干燥;2)挥发分的析出、燃烧与 焦炭形成;3)残余焦炭燃烧。 • 含水量高且多变,热值低,炉前热值变化快,燃烧 组织困难; • 密度小,空隙率高,结构松散,迎风面积大,悬浮 燃烧比例大; • 挥发分高,且析出温度低、析出过程迅速,燃烧组 织需与之适应; • 着火容易,燃尽困难;碱金属和氯腐蚀问题突出