摘要:利用農業(yè)的廢棄物及各類秸稈或雜草,經粉碎、蒸汽攪拌,在一定的溫度下進行擠壓(壓縮)、干燥等工序,制成生物質“顆粒”燃料,替代煤、石油等不可再生燃料,具有良好的經濟效益、環(huán)境效益和社會效益。
1概述
1.1能源及環(huán)境狀況
中國目前的能源以煤炭和石油為主。但消耗的石油資源一半以上需要進口。
中國大氣屬于典型的“煤煙型”污染,根據國家環(huán)??偩值墓骘@示,全國城市空氣中總懸浮微粒濃度普遍超標,平均濃度達309μg/m3;SO2濃度較高,部分城市污染相當嚴重,北方城市平均達到83μg/m3。大氣中硫氧化物、氮氧化物嚴重超標,導致了全國大部分地區(qū)出現(xiàn)酸雨,不僅破壞生態(tài)環(huán)境,而且加劇建筑物、鐵道、橋梁的腐蝕與破損,給工農業(yè)帶來巨大的損失。
1.2生物質“顆粒”燃料研制開發(fā)的必要性
由于全國能源與環(huán)境狀況都面臨十分嚴峻的危機,因此,改變能源消費結構,防治大氣污染已成為社會和經濟可持續(xù)發(fā)展所面臨的重要課題。尋找清潔能源替代煤、石油等化石能源迫在眉睫。生物質能源作為一種可再生的清潔能源越來越受到各方面重視。生物質能源是指蘊藏在生物中的能量,是綠色植物通過葉綠素,將太陽能轉化為化學能而貯存在生物內部的能量。以秸稈這種生物質原料為例,全國年產農作物秸稈約7億t,折合標準煤約3.5億t,深層開發(fā)潛力十分巨大。生物質的利用可分為很多種,將生物質加工成壓縮顆粒燃料是一種先進的生物質利用的方式。燃燒后生成的灰分是優(yōu)良的天然肥料。目前生物質“顆粒”燃料氣化燃燒是一種清潔環(huán)保的燃燒方式,符合國情,對減少污染物排放,保護大氣環(huán)境,具有重要意義。
生物質“顆粒”燃料中S的含量不到煤炭的1/10,其替代煤燃燒,可有效減少大氣中SO2的排放量,生物質“顆粒”燃料的研制開發(fā)是符合國情的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一條新路。
2技術原理及工藝流程
2.1技術原理
利用農作物秸稈生產生物質“顆粒”燃料,是大連鑫寶生物質有限公司的專利技術(專利受理號為:200510106619.1),其生產設備均為專利產品(專利受理號為:20052009118.6)。通過先進的工藝技術,將農作物秸稈壓縮“顆粒”燃料的燃燒過程與煤的燃燒過程相似,可以分為干燥、揮發(fā)份析出及著火、焦碳燃燒等過程。當顆粒受熱時,顆粒中部分水分首先蒸發(fā)出來,顆粒被干燥;溫度繼續(xù)升高時,發(fā)生熱解反應,使燃料中揮發(fā)份析出,熱解過程中揮發(fā)份析出后,剩余的就是焦碳和灰份組成的固態(tài)可燃物。
揮發(fā)份比焦碳易于著火,當溫度與氧氣供給條件達到著火點時.揮發(fā)份首先著火,當揮發(fā)份基本燃盡時,焦碳方開始燃燒,出現(xiàn)極短的藍色火焰。
2.2工藝流程
生物質“顆料”燃料,是將農作物廢棄物(秸稈等)通過先進的生產工藝,加工成一定尺寸的顆粒狀燃料,產品熱值高、強度好、污染物含量低、性能穩(wěn)定、經濁性好,具體的工藝流程如下:
農作物廢棄物(秸稈等)收集一干燥一粉碎一配料一熱壓縮一成型一造粒一裝袋一入庫
2.3制備方法
(1)以玉米秸稈和水稻秸稈為原料經自然干燥,至含水率在16%(質量)以下;將干燥后的原料用粉碎機粉碎成至8mm以下的粉料,篩網孔徑為6—8mm;將粉料加水后,用混料機進行混合均勻,控制含水率為18%一22%(質量);將混合均勻的物料經蒸汽軟化,傳送到造粒機內擠壓造粒,壓制成直徑為6—9mm、長度為20一30mm的顆粒,含水率為17%一18%(質量);將秸稈顆粒輸送到冷卻器內冷卻、篩選,使顆粒溫度≤40℃,顆粒成型率為96%,顆粒含水率為12%。用特制聚丙烯復膜編織袋包裝成以25kg/袋的成品。
(2)以稻殼為原料工序與(1)相同,顆粒成型率為96%,顆粒含水率為2%。用特制聚丙烯復膜編織袋包裝成以25kg/袋的成品。
2.4主要設備
工藝中所需要的主要設備,有粉碎機、混粒機、造粒機、輸送機、冷卻器、生物質燃料鍋爐等。
石家莊宏勝達新能源有限公司,遵循可持續(xù)化發(fā)展要求,專注生物質能源的研究,現(xiàn)主要生產大力士生物質燃燒器、布袋除塵器、旋風除塵器等生物質能源設備;如果您的生物質燃燒器使用中遇到任何問題,歡迎您來電咨詢。