生物质花生壳压块燃料代替煤的优势

原标题:生物质花生壳压块燃料代替煤的优势

众所周知,煤和石油是重要的能源,但也是不可再生的。能源,这将需要数亿年的时间来形成,现在中国的能源消费已经在世界上排名第二。根据相关计算,为保证我国GDP年增长7%以上。能源供应每年应增加4%左右。按照目前的开采速度,中国已经证明,煤炭可以使用30年,石油只能使用44年,天然气也可以使用30年。可连续开采63年。这样我们就用完了,下一代怎么办?在里面我国大部分煤炭直接燃烧,工业锅炉、窑炉和供暖用煤占绝大多数。47.3%在低效使用的同时造成严重的环境污染。煤耗收费是造成烟尘型大气污染的主要原因,也是温室气体排放的主要来源。如果继续下去,将给生态环境带来巨大的压力,因此迫切需要环保的代替能源。

目前,清洁能源,风能,太阳能等由于占用土地面积大,区域性强,尚不适合全国分散的需求,但有一种生物质花生壳压块燃料似乎更适合取代煤炭,成为中小型企业和各类集中供热的第一选择。

生物质花生壳压块燃料多为茎状农作物、花生壳、树皮、锯末以及固体废弃物(糠醛渣、食用菌渣等)经过加工产生的块状燃料,其直径一般为6 ~8 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% 。河北省地方标准《生物质成型燃料》(D B13/T 1175-2010)中规定了生物质成型燃料应满足的指标要求,其中要求全硫≤0.20% 。

下面从几个方面说明生物质花生壳压块燃料的清洁性 :

1 根据实际调查生物质花生壳压块燃料具有以下优势

(1)生物质花生壳压块燃料发热量大,发热量在3900 ~4800 千卡/kg 左右,经炭化后的发热量高达7000 ~8000 千卡/kg。

(2)生物质花生壳压块燃料纯度高,不含其他不产生热量的杂物,其含炭量75% ~85% ,灰份3% ~6% ,含水量1% ~3% ,不含煤矸石,石头等不发热反而耗热的杂质,将直接为企业降低成本。

(3)生物质花生壳压块燃料不含磷,燃烧时不产生五氧化二磷,不腐蚀锅炉,可延长锅炉的使用寿命。

(4)燃烧效益高,易于燃尽,残留的碳量少。与煤相比,挥发份含量高燃点低,易点燃 ;密度提高,能量密度大,燃烧持续时间大幅增加,可以直接在燃煤锅炉上应用。

(5)生物质成型燃料清洁卫生,投料方便,减少工人的劳动强度,极大地改善了劳动环境,企业将减少用于劳动力方面的成本。

(6)生物质成型燃料燃烧后灰碴极少,极大地减少堆放煤碴的场地,降低出碴费用。

(7)生物质成型燃料燃烧后的灰烬是品位极高的优质有机钾肥,可回收创利。

(8)生物质花生壳压块燃料是可再生的能源,与传统的燃料相比,不仅具有经济优势也具有环保效益,完全符合了可持续发展的要求。

2 污染物排放

根据《第一次全国污染源普查工业污染源产排污系数手册·第十分册》燃烧生物质锅炉排放系数 :废气量

6552.29N m3 /t燃料(有末端治理);二氧化硫产污系数17Skg/t燃料(S 为含硫量);烟尘产污系数37.6kg/t燃料 ;N O x 产污系数1.02kg/t燃料。燃煤排放系数 :废气量6552.29N m

3 /t燃料(有末端治理);二氧化硫产污系数16.5Skg/t燃料(S 为含硫量);烟尘产污系数9.18A ar+7.56kg/t燃料 ;N O x 产污系数9.7kg/t燃料。

我们以日产150 吨蒸汽的锅炉为例,年运行300d,吨蒸汽需热量2260M J,1 千卡=4182J,计算需用生物质成型燃料(热值4500 千卡/kg 计)量5404 吨/ 年。如用煤(热值7000 千卡/kg 计)作燃料,用量为3474 吨/ 年。锅炉烟气采用双碱法麻石水膜除尘器处理,烟尘去除效率99.5% ,二氧化硫去除效率80% ,N O x 去除率50% 。

根据以上数据,计算同样热量需求情况下,生物质花生壳压块燃料和燃煤两种燃料污染物产生及排放达标情况对比,见表1。

由上表可知,在以上同样热量需求下,燃生物质成型燃料比燃煤少产生污染物为 :烟尘460.91t/a,SO 2 27.48t/a,N O x 28.187t/a。锅炉烟气经双碱法麻石水膜除尘器治理后,燃生物质成型燃料锅炉产生烟气经双碱法麻石水膜除尘器治理后,外排烟气中污染物能符合《锅炉大气污染物排放标准》(G B13271-2014)表3 燃煤锅炉标准要求,即烟尘≤30m g/m3、SO 2 ≤200m g/m3 、N Ox ≤200m g/m

3 。而如果采用燃煤为燃料,则经双碱法麻石水膜除尘器治理后外排烟气中污染物浓度不能满足《锅炉大气污染物排放标准》(G B 13271-2014)表3燃煤锅炉标准要求。面对如此严峻的大气污染形势,和越来越严格的污染物排放控制标准,在不改变炉型燃烧方式和除尘脱硫设施的基础上,采用生物质成型燃料替代煤炭可见是最佳选择。

3 经济成本低

使用生物质花生壳压块燃料的经济成本如何,我们以蒸汽锅炉把1t水变成蒸汽的经济成本为例来进行对比,见表2。

表2 不同燃料把1t水变成蒸汽能耗及经济对比

再以把1t的水从20℃加热到60℃的经济成本为例进行对比,见表3。

根据表1 和表2 数据对比分析,要想替代煤炭,减少污染物排放,在目前经常使用的替代能源轻柴油、重油、天然气、电、生物质花生壳压块燃料中,生物质花生壳压块燃料经济成本是最低的,可见是企业的首选。

综上所述,生物质花生壳压块燃料替代煤炭具有绝对优势,具有显著环境效益和经济效益,随着对清洁、低碳能源需求的增长,我国生物质花生壳压块燃料必将发展前景广阔。

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