秸秆制备成型燃料替代常规能源

我国是一个农业大国,年产各类秸秆约7亿吨,折合标准煤约3.5亿吨,资源丰富,可以作为优质的新型能源资源。与煤炭、石油等化石能源相比,其优势在于秸秆可再生,含硫量低,燃烧时基本上不产生硫化物污染问题;同时,秸秆利用是一个二氧化碳零排放过程。因此,在当前既要保持经济高速发展又要提倡节能减排的背景下,秸秆资源的高效利用具有重要的现实意义。

秸秆分布范围广,产期集中,堆积密度小,外形各异,因此直接将秸秆作为燃料使用仍然存在一些困难,特别是秸秆的大面积收集、远距离输送和长期存储都存在成本高的问题。将秸秆压缩成高密度成型燃料是解决以上问题的有效方法,可实现燃料的标准化和利用设备的自动化,并可大幅增加燃料的运输半径,改善原料储存及清洁性能,使分散的、难以利用的秸秆变为可收集、运输和储存的高品质清洁商品能源。目前,生物质成型燃料利用已经受到国家的高度重视,国家可再生能源中长期发展规划提出,2010年前实现年消耗颗粒燃料500万吨,到2020年实现年消耗颗粒燃料5000万吨。

为实现低品质秸秆类生物质资源的商品化利用和能源替代,我国许多大专院校和企业对生物质成型燃料技术进行了研究,使成型燃料技术和产业步入了成长期,已经形成了数量众多的企业群体,开始发挥秸秆资源能源应用和环境保护的作用。这些技术和产品多数以引进国外的产品为原形,从早期的棒状燃料成型机,到环模颗粒燃料成型机和环模块状燃料成型机,发展非常快。由于环模块状燃料成型机生产量大,电耗相对较低,已成为目前生物质成型机械的主流。

秸秆成型机组由粉碎机、输料机、压制成型机、成品输料机、冷却风干机、称重装袋机等组成。先将秸秆自然晾晒至含水量15%-25%,用粉碎机将秸秆粉碎至3厘米以内的小颗粒,通过输料机送到压制成型机内,秸秆在机械压力的作用下,借助秸秆中木质素在受压后升温时产生的粘性,将秸秆压缩成成型燃料,冷却后作为可替代煤炭的商品能源。

经过不断改进,环模成型机的能耗已降至50kWh/t以内,环模成型机的环模和碾辊连续工作时间已提高到1000小时,基本具备了经济化生产的条件。2011年我省秸秆成型燃料产量已超过100万吨,替代标准煤50余万吨,减排二氧化碳130多万吨,为农民增收近2亿元,同时有效减轻了田间地头焚烧秸秆带来的环境污染,为我省的节能减排作出了较大的贡献。

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