中国生物质固体成型燃料标准体系的研究

中国生物质固体成型燃料标准体系的研究
中国生物质固体成型燃料标准体系的研究

引言

生物质固体成型技术是指在一定温度与压力作用下,将松散的生物质压制成具有一定形状的、密度较大的成型燃料的技术。压缩后得到的生物质固体成型燃料体积为原有生物质体积的1/8~1/6,密度为1.0~1.4t/m 3,能源密度相当于中质烟煤,使用时火力持久,炉膛温度高,燃烧特性得到了明显改善,近年来受到人们的广泛关注。开发利用生物质固体成型燃料,有利于保护和改善生态环境,拓展农业功能,增加农民收入,促进经济社会的可持续发展,是生物质能开发利用技术的主要发展方向之一,也是中国

应对气候变化的有效措施之一[1]~[4]。

目前,美国和欧洲一些国家多以木本生物质为原料生产颗粒状生物质固体成型燃料,并开发了壁炉、蓄热式炉、颗粒燃料炉等专用炉具。2006年,欧洲生物质颗粒燃料的消费量约为450万t ,其中瑞典的产量约为145.8万t ,消费量约为168.5万t ,产销量居世界首位。生物质固体颗粒燃料除通过专门运输工具定点供应给发电厂和供热企业以外,还以袋装的方式在市场上销售,已经成为许多家庭首选的生活燃料[5],[6]。目前,美国已制定9项与生物质燃料相关的标准,欧盟已发布30项固体生物质燃料技术规范。

收稿日期:2009-09-02。

基金项目:农业部引进国际先进农业科学技术项目(2007-Z6)。

作者简介:田宜水(1972-),辽宁阜新人,高级工程师,主要从事节能和可再生能源技术与设备的研究、开发与推广,能源政策的研究等

工作。E-mail :yishuit@https://www.360docs.net/doc/837063978.html,

中国生物质固体成型燃料标准体系的研究

田宜水,赵立欣,孟海波,孙丽英,姚宗路

(农业部规划设计研究院,北京

100125)

要:我国生物质固体成型燃料技术已基本成熟,但尚未制定相关标准,这对该产业发展是不利的。通过对

美国ASTM 、欧盟CEN/TC 固体生物质燃料标准及燃烧设备标准的分析,并结合我国生物质固体成型燃料产业发展的实际需求,从产业链的角度出发,提出了我国的生物质固体成型燃料标准体系。该体系分为基础标准、通用标准和专用标准3个层次,同时,按轻重缓急的原则提出相关建议。该标准体系的提出有利于规范我国生物质固体成型燃料市场,为产业发展创造良好的市场环境。关键词:生物质;固体成型燃料;标准体系中图分类号:TK6

文献标志码:A

文章编号:1671-5292(2010)01-0001-05

Research on China densified biofuel standards

TIAN Yi-shui ,ZHAO Li-xin ,MENG Hai-bo ,SUN Li-ying ,YAO Zong-lu

(Chinese Academy of Agricultural Engineering,Beijing 100125,China )

Abstract :China's densified biofuel technology has been basically mature,but it has no relevant standards,which is adverse to the industry development.Through analyzing the United States ASTM,EU CEN /TC solid biomass fuel and combustion equipment standards,combining with the actual needs of our densified biofuel industry development,the paper brings forward China densi -fied biofuel standard system from the perspective of industry chain.The system is divided into ba -sic standards,common standards and specific standards for three levels.The paper also gives cor -relate suggestion in accordance with the principle of priority.The standard system is beneficial to standardize the densified biofuel market,and then provides a good market environment for the in -dustry development.

Key words :biomass;densified biofuel;standards

可再生能源

Renewable Energy Resources

第28卷第1期2010年2月

Vol.28No.1Feb.2010

表1ASTM固体生物质燃料标准

Table1ASTM solid biofuel standards

标准名称适用范围测试内容和方法

E870木质燃料分析测试方法适用于木质燃料。工业分析和元素分析,引用了D1102,E771,E775,E777,

E778等木材、垃圾衍生燃料的标准。

E871木质颗粒燃料全水分试验方法适用于锯末、颗粒、木屑、木块及

其它体积不超过16.39cm3的木质

颗粒燃料。

取出50g样品,放置在103±1℃干燥箱内烘干16h。

E872木质颗粒燃料挥发分试验方法同E871。将1mg样品放置在密闭的坩埚内,放置在950±20℃马

弗炉内7min。

E873生物质颗粒成型燃料堆积密度的试验方法适用于体积不超过16.39cm3的生

物质颗粒成型燃料。

采用规格为305mm×305mm×305mm的容器进行测量。

E1358木质颗粒全水分试验方法——

—微波法提供了E871的替代试验方法。在控制温度、时间、样品质量的条件下,用微波炉进行加

热。

E1534木质颗粒燃料灰分试

验方法

适用于木质颗粒燃料。将2g样品放入马弗炉中,缓慢升温至580~600℃。

E1755生物质灰分试验方法适用于硬木、软木、草本作物(如

柳枝稷等)、农业剩余物(如玉米

秸、稻草和蔗渣)、废纸等,其中木

质颗粒燃料适用于E1534。

在温度为575±20℃马弗炉中氧化。

E1757生物质分析样品准备方法同E1755。用于元素分析,分为A,B,C3个方法。

ASTM所制定的标准存在以下不足之处:适用范围不统一,其中涉及到的生物质、木质燃料和木质颗粒燃料3个概念相互之间存在着交叉重复;没有形成完整的标准体系,缺乏取样、机械特性试验方法等必备的标准;没有制定生物质发热量和元素分析的试验方法,而是引用了垃圾衍生燃料的标准,实际上垃圾衍生燃料的特性与生物质存在着一定的差异,并不完全适用于生物质燃料;测试方法之间(如E871和E1358以及E1534和E1755)也存在着重复现象。

1.1.2欧洲标准

欧盟虽然没有专门制定燃烧设备的标准,但已制定的标准中包括锅炉和燃烧器、室内采暖设备等相关标准,主要适用于包括生物质在内的固体燃料(表2)。在欧盟使用的生物质固体燃料燃烧设备种类较多,包括锅炉、颗粒燃

我国在20世纪80年代引进了螺旋挤压式秸秆成型机,生物质固体成型技术的研发工作已开展了20多年。近年来,许多科研机构和企业竞相开展研究,已有不少厂家开始进行小批量生产和市场化销售,形成了研究、生产、开发的良好局面[7],[8]。国家发布的《可再生能源中长期发展规划》提出,到2010年我国生物质固体成型燃料年利用量将达到100万t以上,到2020年力争达到5000万t,该产业发展潜力巨大。

作为一个新兴产业,我国还没有制定相应的生物质固体成型燃料技术、设备标准,影响了该产业的市场化、规模化和专业化发展进程[9],[10]。针对这种情况,本文拟在借鉴欧美先进经验的基础上,结合我国生物质固体成型燃料发展实际情况,建立我国生物质固体成型燃料标准体系。研究和建立我国生物质固体成型燃料标准体系,不仅可以有效地整合研究、开发和推广应用等各个方面的资源,促进生物质固体成型燃料技术、设备和产品市场的建立,还可以克服不同种类燃料特性所造成的市场障碍,使固体成型燃料在生产者与使用者之间进行自由交易,在规范市场的同时,促进产业快速健康发展,这对扩大国际贸易也具有十分重要的意义。此外,统一的标准可使主管部门进行技术监督和市场管理时有章可循,为生物质固体成型燃料技术的推广创造良好的市场环境。

1国内外相关产业标准现状分析

1.1国外标准分析

目前,国外生物质固体成型燃料技术及设备的研发已经趋于成熟,相关标准体系也比较完备,形成了商业化生产和市场化运作的模式,发达国家间的技术联盟也对某些标准的制定形成了垄断,其中以美国和欧盟的标准最具代表性。

1.1.1美国标准

美国材料与试验协会(ASTM)于1985年成立了E48生物技术委员会,下设E48.05生物转化子委员会,共制订了9项标准,主要适用于生物质水分、灰分、挥发分、元素分析、堆积密度等特性的测定(表1)。由于体制所限,

可再生能源2010,28(1)

烧器、炊事炉、嵌入式壁炉和蓄热式炉等多种形式,这也与生物质固体燃料用途广泛有关。

2000年,欧洲标准化委员会(CEN )授权瑞典标准局,

组建了固体生物质燃料技术委员会(CEN/TC 335),德国、芬兰、荷兰等国开始制定欧盟固体生物质燃料标准。为了尽可能快地服务于市场,欧洲固体生物质燃料技术委员会决定首先制定技术规范,此项工作的主要部分已于2006年完成,已发布30项技术规范,并于2006年向欧盟标准转化,现正着手将标准纳入ISO 标准体系。CEN/TC 335分为术语,规格、分类和质量保证,采样和样品制备,物理(或机械)试验,化学试验等5部分。根据起源和来源,固体生物质成型燃料可分为木本生物质、草本生物质、果木生物质、混合物和混杂物等;根据交易类型可分为压块、颗粒、饼粕、木屑、碎木燃料、圆木、锯末、树皮、秸秆捆等;物理试验规定了堆积密度、颗粒密度、工业分析、机械强

度等测试方法;化学试验规定了C ,H ,N ,S ,Cl 等主要元素和微量元素的测试方法(表3)。

标准名称

发布时间

规定的主要内容

表2

CEN 燃烧设备标准

Table 2CEN combustion equipment standards

EN 303-5加热锅炉第5部分:热输出小于300kW 的手动或自动炉排固体燃料加热锅炉—定

义、要求、测试和销售

1999

该标准适用于薪柴、木屑、木质颗粒和压块、锯末、烟煤、褐煤、焦炭等固体燃料。根据热输出可分为<50kW ,50~150kW 和150~300kW 3个规格。

EN 12953-12火管锅炉第12部分:固体燃料锅

炉—炉排系统要求

2003该标准适用于煤炭、生物质固体燃料、城市固体废物和工业固体废物等,规定了从料仓至灰室的炉排系统的要求。

用于小型供热锅炉的颗粒燃烧器—定义、要求、测试和标示(CEN/TC 57)

正在制定

该标准适用于额定热输出小于70kW 的颗粒燃烧器,使用高质量的颗粒燃料(CEN/TS 14961),可用于热水锅炉,包括安全、燃烧质量、运行和维护的要求和测试方法。

EN 13240/A2固体燃料房间加热器—要求和测

试方法

2004该标准适用于使用固体燃料(如木材)、无机械部件的加热装置,规定了设计、制造、安装、性能(效率和污染物排放)、安全、操作指南、标示的要求以及测试方法,可以通过对流或辐射产生热量或热水。另外,该标准也适用于中心供热系统。

EN 12809/A1热输出小于50kW 的民用独立式

固体燃料锅炉—要求和测试方法

2004该标准适用于手动和自动燃烧设备,额定热输出小于50kW ,仅适用于工作压力不大于0.4MPa 的开放式排放系统。该系统可用于提供热水或取暖。

EN 12815/A1民用固体燃料炊事炉灶—要求和

测试方法。

2004该标准适用于炊事炉或炊事采暖炉,规定了设计、制造、安装、性能(效率和污染物排放)、安全、操作指南、标示的要求以及测试方法。该设备可以使用矿物固体燃料、泥煤球、木材等。

EN 13229/A2固体燃料嵌入式装置—要求和测

试方法

2004该标准适用于嵌入式固体燃料燃烧装置,可用于室内采暖或提供热水,包括定义、要求、测试方法。

EN 14785木质颗粒民用采暖装置—要求和测

试方法

正在制定

该标准适用于以木质颗粒为燃料,自动进料,额定热输出小于50kW 的家用采暖炉,规定了设计、制造、安装、性能(效率和污染物排放)、安全、操作指南、标示等要求以及测试方法。

EN 15250固体燃料蓄热式炉—要求和测试方法正在制定

该标准规定了蓄热式炉的设计、制造、安装、性能(效率和污染物排放)、安全、操作指南、标示要求以及测试方法。蓄热式炉在燃烧阶段可贮存大量热量,当火焰熄灭后,炉灶仍能够长时间地向室内空气施放热量。

表3

CEN/TC 335固体生物质燃料标准体系[11],[12]Table 3CEN/TC 335solid biofuel standards

分类规定的内容技术规范

术语

术语

CEN/TS 14588规格、分类和质量规格和分类

CEN/TS 14961保证

质量保证和质量控制CEN/TS 15234采样和样品制备

采样方法、抽样检验CEN/TS 14778-1方法、样品制备方法

CEN/TS 14778-2CEN/TS 14779CEN/TS 14780物理(或机械)试验热值CEN/TS 14918堆积密度CEN/TS 15103颗粒密度

CEN/TS 15150

田宜水,等中国生物质固体成型燃料标准体系的研究

综上所述,目前欧盟在固体生物质燃料和燃烧设备方面,特别是燃料方面,已经形成了完整的标准体系,可供我国制定标准时加以借鉴。但是,欧盟尚缺乏固体生物质燃料贮藏和运输、成型设备、安全卫生环境等标准。另外,欧盟标准中所规定的对象是生物质固体燃料,生物质固体成型燃料仅是其中的一种形式,还包括诸如木屑、锯末、圆木、草捆等其它类型固体燃料,与我国的实际情况不同。

1.2国内相关标准发展现状

我国已制订了GB/T17664—1999《木炭和木炭试验方法》、NY/T12—1985《生物质燃料发热量测试方法》、

NY/T8—2006《民用柴炉、柴灶热性能试验方法》、NY/T1001—2006《民用省柴节煤灶、炉、炕技术条件》、GB/T 21923—2008《固体生物质燃料检测通则》等国家或农业

行业标准。农业部正在组织制定《生物质固体成型燃料技术条件》和《生物质固体成型设备技术条件》2项农业行业标准。此外,《固体生物质燃料检测通则》在术语和定义、分类和特性信息方面完全参考了欧盟标准,并不符合我国国情。

目前,我国生物质固体成型燃料的试验方法基本上是参照煤炭的测试方法。虽然都属于固体燃料,存在着许多共同之处,但由于生物质燃料和煤炭的组成及结构存在一定的差异,其物理和化学特性也不同,因此煤炭的测试标准不完全适用于生物质固体成型燃料[13],[14]。随着生物质固体成型燃料市场的逐渐成熟,我国生物质固体成型燃料的标准化工作已明显滞后于生物质燃料产业的发

展速度。

2我国生物质固体成型燃料标准体系的研究

标准体系是指一定范围内的标准按其内在的联系形

成的科学的有机整体[15],是由标准组成的系统,包括现有的标准和预计应发展的标准。制定生物质固体成型燃料标准体系,目的是促进生物质固体成型燃料标准化的发展,提高标准化管理水平,确保标准编制工作的秩序,减少标准之间的重复与矛盾,使标准之间协调、配套,使标准组成合理。

2.1研究原则

根据生物质固体成型燃料生产应用全过程对标准的需求和标准体系自身分类的特点,在编制标准体系框架的过程中,应遵循以下原则:①完整性。标准体系的组成应完整、配套,要基本覆盖生物质固体成型燃料已经实现产业化或在近期能够实现产业化的领域。②前瞻性。标准体系要尽可能反映生物质固体成型燃料的国内外发展现状和趋势,尽可能包容最新研究成果。③统一性。标准体系内各项标准之间,应尽量做到协调、统一。④科学性。标准体系分类应科学、层次清晰、结构合理,并具有一定的可分解性和可扩展空间。⑤实用性。标准体系应便于使用和管理,对今后的生物质固体成型燃料标准化工作应具有指导作用。

2.2总体框架和标准体系构成

根据标准体系的内在联系特征和生物质固体成型燃料行业的具体特点,可将生物质固体成型燃料标准分为基础标准、通用标准和专用标准3个层次(图1)。

通过分析国内外相关领域标准化研究的现状和原则可知,生物质固体成型燃料标准体系的创建应根据其产业化发展的需求,涵盖未来宽泛的商业化范围,包括生产、应用等方方面面。从产业链的角度看,生物质固体成型燃料产业包括从农作物秸秆等生物质资源的收集、存储和运输,到燃料生产、配送以及应用等(图2),主要分为生物质原料方面的收集、运输和贮藏;生产装备设施方面的仪器、设备和关键部件等;产品方面的成型燃料规格、试验方法、

图1生物质固体成型燃料标准体系的构成

Fig.1The composition of densified biofuel standards

生物质固体成型燃料标准体系

通用标准200

专用标准300

术语

101

规格和分类

102原料收贮运

201

建设规范

202成型设备

203固体成型燃料

204燃料配送

205安全卫生环保

207成型设备部件

301

配送设备

302

燃料设备

206基础标准100

分类

规定的内容技术规范

全水分

CEN/TS 14774-1CEN/TS 14774-2CEN/TS 14774-3

灰分CEN/TS 14775CEN/TS 15370挥发分CEN/TS 15148机械强度CEN/TS 15210-1CEN/TS 15210-2尺寸分布

CEN/TS 15149-1CEN/TS 15149-2CEN/TS 15149-3

化学试验C ,H ,N CEN/TS 15104Cl ,Na ,K CEN/TS 15105S ,Cl

CEN/TS 15289主要元素(Al ,Si ,K ,

CEN/TS 15290Na ,Ca ,Mg ,Fe ,P 和Ti )

微量元素(As ,Ba ,Be ,

CEN/TS 15297

Cd ,Co ,Cr ,Cu ,Hg ,Mo ,Mn ,Ni ,Pb ,Se ,Te ,V 和Zn )

续表3

可再生能源

2010,28(1)

包装和贮运;应用方面的专用燃烧器具技术条件、试验方法和环境保护;卫生、安全和环境保护等。

2.2.1基础标准

基础标准阐述了标准化的总体需求、涉及的概念与术语、标准的组成与相互关系,是制定生物质固体成型燃料技术规范和标准的基础。此层次包括生物质固体成型燃料术语、生物质固体成型燃料规格和分类2项标准,建议近期制定完成。

2.2.2通用标准

适用于本行业的通用性标准包括原料收集、运输和贮藏;生物质固体成型燃料厂的建设规划和设计规范;固体成型设备的技术条件和试验方法;生物质固体成型燃料的取样和样品制备、物理特性和试验方法、化学特性和试验方法、质量保证等;生物质固体成型燃料配送技术规范;各种燃烧设备的命名、分类、技术条件、试验方法以及污染物排放;安全、卫生和环境保护等标准。

2.2.3专业标准

适用于某一具体对象的专业标准,包括成型设备的关键部件(如模具、压辊)、配套设备(如粉碎机)等。

2.3近期拟制定的标准

根据轻重缓急原则,结合我国实际情况,建议近期制定生物质固体成型燃料原料收集、贮藏和运输技术规范,生物质固体成型燃料厂建设规划和设计规范,生物质固体成型设备命名、分类和技术条件,生物质固体成型设备试验方法,生物质固体成型燃料取样方法,生物质固体成型燃料全水分试验方法,生物质固体成型燃料颗粒密度试验方法,生物质固体成型燃料堆积密度试验方法,生物质固体成型燃料机械性能试验方法,生物质固体成型燃料工业分析试验方法,生物质固体成型燃料元素分析试验方法,生物质固体成型燃料配送技术规范,生物质固体成型燃料厂安全、卫生和环境保护等13项国家或行业标准。

3结束语

本文在全面分析国内外生物质固体成型燃料技术与

标准发展现状和趋势的基础上,系统地确定我国生物质固体成型燃料各标准项目的名称、内容和在标准体系中的位置,构建一个结构优化、层次清晰、数量合理的标准体系。该标准体系的制定,有利于提高标准化管理水平,减少标准之间的重复与矛盾,提高标准的编制和管理效率,节约人力、物力、财力,使标准化工作有计划、有目标、有秩序地

进行,对促进生物质固体成型燃料标准的发展,加快标准制定的进程,适应市场经济的需要,都有着重要的理论意义与实用价值。参考文献:

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[15]GB/T13016—1991.标准体系表编制原则和要求[S].

图2生物质固体成型燃料产业链

Fig.2The composition of densified biofuel standard system

原料

原料贮藏

生产

成型燃料

配送

炉具

用户

田宜水,等中国生物质固体成型燃料标准体系的研究

生物质成型燃料简介

生物质成型燃料简介 (一)、生物质成型燃料是利用新技术及专用设备将各种农作物秸秆、木屑、锯末、果壳、玉米芯、稻草、麦秸、麦糠、树枝叶等低品位生物质,在不含任何添加剂和粘结剂的情况下,通过压缩成密度各异的生物质成型的清洁燃料,因为秸秆等物料中含有一定的纤维素和木质素,其木质素是物料中的结构单体,是苯丙烷型的高分子化合物。具有增强细胞壁、粘合纤维素的作用。木质素属非晶体,在常温下主要部分不溶于任何溶剂,没有熔点,但有软化点。当温度达到一定值时,木质素软化粘结力增加,并在一定压力作用下,使其纤维素分子团错位、变形、延展,内部相邻的生物质颗粒相互进行啮接,重新组合而压制成型,使松散的、能量密度低、热效率仅为10%左右、不易保存、不便运输与利用的生物质原料,经过加工变为致密的、能量密度高的、热效率可达45%左右、易保存和便于运输的高品位清洁能源产品。它具有燃烧特性好、燃烬率高、粉尘少、化学污染排放低的优势。 (二)、生物质固体成型燃料的组成结构 生物质固体成型燃料由可燃质、无机物和水分组成,主要含有碳(C)、氢(H)、氧(O)及少量的氮(N)、硫(S)等元素,并含有灰分和水分。碳:生物质成型燃料含碳量少(约为40-45%),尤其固定碳的含量低,易于燃烧。氢:生物质成型燃料含氢量多(约为8-10%),挥发分高(约为75%)。生物质燃料中碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物,遇到一定的温度后热分解而析出挥发。硫:生物质成型燃料

中含硫量少于%,燃烧时不必设置烟气脱硫装置,降低了企业处理脱硫成本,又有利于环境的保护。氮:生物质成型燃料中含氮量少于%,NOx排放完全达标。灰分:生物质成型燃料采用高品质的木质类生物质作为原料,灰分极低,只有3-5%左右。 (三)、生物质固体成型燃料的理化指标 生物质燃料成型后的主要技术参数: 密度:700—1300千克/立方米;灰分:3—20%;水分≤15%。热值:3500—4500大卡/千克;燃烧率≥96%热效率≥81%排烟黑度(林格曼级)<1排尘浓度≤80mg/m3 生物质成型燃料块的热值以原料的种类不同而不同。以玉米秸秆为例:热值约为煤的~倍,即的玉米秸秆成型燃料块相当于1t煤的热值,玉米秸秆成型燃料块在配套的下燃式生物质燃烧炉中燃烧,其燃烧效率是燃煤锅炉的~倍,因此1t玉米秸秆成型燃料块的热量利用率与1t煤的热量利用率相当。 (四)、生物质固体成型燃料BMF的特性 (1)生物质燃料可实现温室气体二氧化碳(CO2)生态“零”排放,BMF的能量来源于自然界光合作用固定于植物上的太阳能,其燃烧时排放的二氧化碳(CO2)来自于其生长时对自然界二氧化碳(CO2)的吸收,因此,BMF具有二氧化碳(CO2)生态零排放的特点。(2)生物质燃料属低碳能源:BMF的燃烧以挥发份为主,其固定炭含量仅为15%左右,因此是典型的低碳燃料。(3)减少二氧化硫(SO2)排放:BMF含硫量比柴油还低,仅为%,不需设置脱硫装置就可实现二氧化硫(SO2)减排。(4)粉尘排放达标:BMF灰份为%,是煤基燃料的1/10左右,设置

生物质燃料和固体矿物质燃料(煤)的主要差别

生物质燃料直接燃烧过程特性的分析 1 生物质燃料和固体矿物质燃料(煤)的主要差别 生物质燃料和煤碳相比有以下一些主要差别 1)含碳量较少,含固定碳少。生物质燃料中含碳量最高的也仅50%左右,相当于生成年代较少的褐煤的含碳量。特别是固定碳的含量明显地比煤炭少。因此, 生物质燃料不抗烧,热值较低。 2)含氢量稍多,挥发分明显较多。生物质燃料中的碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物,遇一定的温度后热分解而折出挥发物。所以,生物质燃料易被引燃燃烧初期,析出量较大,在空气和温度不足的情况下易产生镶黑边的火焰。在使用生物质为燃料的设备设计中必须注意到这一点。 3)含氧量多。生物质燃料含氧量明显地多于煤炭,它使得生物质燃料热值低, 但易于引燃。在燃烧时可相对地减少供给空气量。 4)密度小。生物质燃料的密度明显地较煤炭低,质地比较疏松,特别是农作物秸杆和粪类。这样使得这类燃料易于燃烧和燃尽,灰烬中残留的碳量较燃用煤炭 者少。 5)含硫量低。生物质燃料含硫量大多少于 0."20%,燃烧时不必设置气体脱硫装置降低了成本,又有利于环境的保护。 2 生物质燃料的燃烧过程 生物质燃料的燃烧过程是强烈的化学反应过程,又是燃料和空气间的传热、传质过程。燃烧除去燃料存在外,必须有足够温度的热量供给和适当的空气供应。它可分作: 预热、干燥(水分蒸发)、挥发分析出和焦碳(固定碳)燃烧等过程。燃料送入燃烧室后,在高温热量(由前期燃烧形成)作用下,燃料被加热和析出水分。随后,然料由于温度的继续增高,约250C左右,热分解开始,析出挥发分,并形成焦碳。气态的挥发分和周围高温空气掺混首先被引燃而燃烧。一般情况下,焦碳被挥发分包 围着,燃烧室中氧气不易渗透到焦碳表面,只有当挥发分的燃烧快要终了时,焦碳及

生物质发电厂燃料收 储 运方案

一、生物质电厂燃料收、储、运方案 生物质发电厂是以棉花秸秆为主要燃料的生物质发电企业,由于生物质发电在国内还是一种新兴的产业,没有更多的可以借鉴的经验,尤其是燃料收集工作,是一个非常复杂的过程。结合我国的国情和燃料秸秆的分布情况,我们决定采用政府支持与市场化运作相结合的模式开展燃料收购工作,特作如下方案。 1、固定收购点 根据邹平县及相邻各县的棉花种植结构,我们本着收购、运输方便的原则,这些收购点基本都选在与相邻县交界处,既可以收购县境内的棉花秸秆,又可以兼收相邻各县的棉花秸杆。

固定收购点功能:收购、加工、储存、装运。储存量要满足非收购季节电厂燃料需求量的要求。 2、临时收购点 为了实现燃料的有序集中,我们需在邹平县境内及相邻县发展N名燃料收购经纪人,由他们自筹资金、自行收购,形成临时收购点,然后从临时收购点向厂区或固定收购点集中,在厂内或固定收购点内进行结算。 临时收购点布局:根据棉花秸秆存量进行布点,秸杆量大的地域可一村一点,秸杆量少的地域可选择中心地域布点,随着工作的进一步深入,要力足于继续扩展收购点,发展经纪人队伍 临时收购点功能:收购、加工、装运。根据具体收购量和收购点地理位置,可以发展部分收购量大、储存条件好的临时收购点参与储蓄,以减轻我固定收购点的储存压力,并有利于合理调拨。 3、收购方式 以经纪人收购为主体,以散户交售为补充。由经纪人具体组织收割、装卸、短途运输,组成收购小组到农民田间地头进行机械化收割,并完成从农田到临时收购点的转运和集中。 根据收购点地理位置及收购量的大小决定其转运至固定收购点或临时储存后直接调拨至厂内。 4、运输方式 从棉田到临时收购点及临时收购点至固定收购点的运输由经纪人自行组织,运输工具、费用由经纪人自行解决。从固定收购点及选定具有储存功能或收购量较大的临时收购点至电厂的运输由我方统一组织,运输工具、费用由我方统一安排。

生物质成型燃料

生物质成型燃料生产与应用分析 摘要:生物质成成型燃料对改善能源结构和生态环境具有重要意义。国内外已经对生物质致密成型做了大量的研究,但在成型燃料生产和应用过程中仍然存在很多问题,如原料难以持续供应、各类原材料特性不同、成型差异大、成型设备能耗高、磨损快、对原料适应性差、成型燃料结渣严重和不同生物质成型燃料燃烧性能差异大等。为此,对上述问题进行了探讨,并分析了解决问题的途径和方法,为深入开展生物质成型燃料的生产和利用提供了新的思路和途径。 关键词生物质;成型燃料;应用 引言 长期以来,石油、天然气、煤炭等化石燃料一直是人类消耗的主要能源,并为人类经济的繁荣、社会的进步和生活水平的提高做出了很大的贡献[1]。但是,由于煤、石油和天然气等矿物资源是不可再生的,资源是有限的,正面临着逐渐枯竭的危险,因此它们不是人类所能长久依赖的理想资源。再者目前地球所面临的环境危机直接或间接的与矿物燃料的加工和使用有关,这些矿物燃料燃烧后放出大量的CO2、SO2、NO,被认为是形成大气环境污染、产生酸雨以及温室气体等地区性环境问题的根源。 生物质能作为自然界的第4大能源,资源分布广,开发潜力大,环境影响小,发展生物质能源是全球缓解能源危机、减少温室气体排放、解决生态环境问题和实现可持续发展的战略选择。我国农业废弃物资源丰富,每年约有7×108t 的农作物秸秆,另外还有大量的林业采伐和林木制品加工厂产生的废弃物,如枝丫、小径木、板片和木屑等,总量近1×108t。生物质致密成型技术生产固体燃料是把农林废弃物加工再利用、解决生物质资源浪费和污染问题的一种重要技术手段,是除生物质气化和液化之外的又一种生物质能源转换方式。但由于原料、工艺和设备等诸多方面的原因,生物质成型燃料的生产和利用仍然存在着问题。本文就生物质成型燃料生产及其应用中存在的问题进行分析研究,以探索更好地开发生物质能源的途径。

工业锅炉用生物质成型燃料教程文件

广东省地方标准 DB44/T 1052-2012 ———————————————— 工业锅炉用生物质成型燃料 Biomass Molded Fuel of Industrial Boiler 前言 本标准按GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》的规则进行编制。 本标准负责起草单位:广州市特种承压设备检测研究院。 本标准参加起草单位:广州迪森热能技术股份有限公司,广州迪宝能源技术有限公司。 本标准主要起草人:李茂东、牟乐、马革、叶向荣、陈志刚、张振顶、杜玉辉、郁家清、尹宗杰、陈平、张强、刘安庆、赵军明、周嘉伟、何兆文、上官斌、李榕根。 1 范围 本标准规定了工业锅炉用生物质成型燃料的分类与命名、规格及性能指标、检验方法、检验规则、标志、包装、运输和使用管理。 本标准适用于以木屑、刨花、树枝、树皮、竹子、农作物秸秆、花生壳、甘蔗渣等为主要原料生产的生物质成型燃料。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 213煤的发热量测定方法 GB/T 214煤中全硫的测量方法 GB/T 3558煤中氯的测定方法

GBT 19227煤和焦炭中氮的测定方法半微量蒸汽法 NY/T 1879生物质固体成型燃料采样方法 NY/T 1880生物质固体成型燃料样品制备方法 NY/T 1881.2生物质固体成型燃料试验方法第2部分:全水分 NY/T 1881.4生物质固体成型燃料试验方法第4部分:挥发分 NY/T 1881.5生物质固体成型燃料试验方法第5部分:灰分 NY/T 1881.7生物质固体成型燃料试验方法第7部分:密度 3 术语与定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 生物质成型燃料biomass molded fuel 以草本植物或木本植物为主要原料,经过机械加工成型,具有规则形状的粒状、块状和棒状固体燃料产品。 3.2 抗碎强度anti-shatter strength 生物质成型燃料在外力作用下保持原形状的能力。 3.3 破碎率shatter rate 生物质成型燃料中小于规定尺寸的破碎部分质量占测定燃料质量的百分比。 3.4 燃料密度density 常温下,单体成型燃料的密度。

生物质成型燃料简介

生物质成型燃料简介 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

生物质成型燃料简介(一)、生物质成型燃料是利用新技术及专用设备将各种农作物秸秆、木屑、锯末、果壳、玉米芯、稻草、麦秸、麦糠、树枝叶等低品位生物质,在不含任何添加剂和粘结剂的情况下,通过压缩成密度各异的生物质成型的清洁燃料,因为秸秆等物料中含有一定的纤维素和木质素,其木质素是物料中的结构单体,是苯丙烷型的高分子化合物。具有增强细胞壁、粘合纤维素的作用。木质素属非晶体,在常温下主要部分不溶于任何溶剂,没有熔点,但有软化点。当温度达到一定值时,木质素软化粘结力增加,并在一定压力作用下,使其纤维素分子团错位、变形、延展,内部相邻的生物质颗粒相互进行啮接,重新组合而压制成型,使松散的、能量密度低、热效率仅为10%左右、不易保存、不便运输与利用的生物质原料,经过加工变为致密的、能量密度高的、热效率可达45%左右、易保存和便于运输的高品位清洁能源产品。它具有燃烧特性好、燃烬率高、粉尘少、化学污染排放低的优势。 (二)、生物质固体成型燃料的组成结构 生物质固体成型燃料由可燃质、无机物和水分组成,主要含有碳(C)、氢(H)、氧(O)及少量的氮(N)、硫(S)等元素,并含有灰分和水分。碳:生物质成型燃料含碳量少(约为40-45%),尤其固定碳的含量低,易于燃烧。氢:生物质成型燃料含氢量多(约为8-10%),挥发分高(约为75%)。生物质燃料中碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物,遇到一定的温度后热分解而析出挥发。硫:生物质成型燃料中含硫量少于%,燃烧时不必设置烟气脱硫装置,降低了企业处理脱硫成本,又有利于环境的保护。氮:生物质成型燃料中含氮量

生物质燃料与其它燃料的对比

生物质燃料与其它燃料的对比 什么是生物质成型燃料? 众所周知,人类的生存和发展离不开能源。随着世界能源需求量的迅猛增长,以煤、石油、天然气为代表的常规能源将最终被开采殆尽,同时大量使用这些化石燃料会导致一系列严重的环境污染问题。因此,大力提高能源的利用效率,以高新技术开发低污染、可再生的新能源,逐步取代石油、煤、天然气等不可再生能源,是解决能源危机和环境问题的重要途径。 在众多的可再生能源中,生物质能以其资源储量丰富、清洁方便和可再生的特点,具有极大的开发潜力。生物质能是指绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量,即以生物质为载体的能量,是太阳能的一种表现形式。生物质是太阳能最主要的吸收器和储存器。太阳能照射到地球后,一部分转化为热能,一部分被植物吸收,转化为生物质能;由于转化为热能的太阳能能量密度很低,不容易收集,只有少量能被人类所利用,其他大部分存于大气和地球中的其他物质中;生物质通过光合作用,能够把太阳能富集起来,储存在有机物中,这些能量是人类发展所需能源的源泉和基础。基于这一独特的形成过程,生物质能既不同于常规的矿物能源,又有别于其他新能源,兼有两者的特点和优势,是人类最主要的可再生能源之一。我国有着丰富的生物质资源,据统计,全国桔杆年产量约5. 7亿吨,人畜粪便约3. 8亿吨,薪柴年产量(包括木材砍伐的废弃物)为1. 7亿吨,还有工业排放的大量有机废料、废渣,每年生物质资源总量折合成标准煤约3 亿吨。我国直接利用生物质能已有几千年的历史, 但利用效率极低,即使是目前农村已较普遍推广的省柴节煤灶, 热效率也仅20 % 左右。近年来,在一些经济发达的城市周边地区, 农民大量使用优质高效燃料, 用于炊事、取暖,而将农作物桔杆直接放在农田焚烧,浪费了能源,也污染了环境。生物质能资源结构疏松,能量密度低,仅是标准煤的一半多一些,且不易贮运。 生物质成型燃料是将秸秆、稻壳、锯末、木屑等生物质废弃物,用机械加压的方法,使原来松散、无定形的原料压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料,其具有体积小、密度大、储运方便;燃烧稳定、周期长;燃烧效率高;灰渣及烟气中污染物含量小等优点。生物质成型燃料由可燃质、无机物和水分组成,主要含有碳(C)、氢(H)、氧(O)及少量的氮(N)、硫(S)等元素,并含有灰分和水分。 各种成分构成其中: ◆碳:生物质成型燃料燃料含碳量少(约为40-45%),尤其固定碳的含量低,易于燃烧。 ◆氢:生物质成型燃料燃料含氢量多(约为8-10%),挥发分高(约为75%)。 ◆生物质燃料中碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物,遇到一定的温度后热分解而析出挥发物。 ◆硫:生物质成型燃料燃料中含硫量少于0.02%,燃烧时不必设置烟气脱硫装置,降低了成本,又有利于环境的保护。 ◆氮:生物质成型燃料燃料中含氮量少于0.15%,NOx排放完全达标。 ◆灰分:生物质成型燃料,燃料采用高品质的木质类生物质作为原料,灰分极低,只有1%左右。 ◆生物质成型燃料的热值:生物质成型燃料的密度一般为1.1~1.4t/m3,热值约为 4,100±100Kcal/Kg。1吨生物质成型燃料相当于0.55~0.6吨标准煤或0.4吨柴油/燃料油。生物质成型燃料除具有生物质燃料的一般特点外,还具有以下优点: (1)密封塑料袋包装,装运方便,清洁安全; (2)固体颗粒,密度大、体积小,贮存方便;

棕榈壳生物质燃料分析

棕榈壳生物质燃料 一、背景 能源是现代经济社会发展的基础和重要制约因素,随着各国经济和人口的增长,近年来世界能源需求量不断攀升,据英国石油公司(BP)发布的2012年般的《BP2030世界能源展望》显示,全球能源需求量到2030年预计增长39%,每年增长1.6%。 展望未来,石油、天然气、煤炭等传统石化燃料,由于其不可在生长性,燃烧过程中的二氧化碳对环境的破坏性、以及价格的不断升高,在能源使用中,其份额会逐步下降核能、水能、风能和太阳能等不可再生能源的份额则会提高,逐步形成多元化能源结构。 随着社会的进步和发展,人们的节能意识和环保意识的日益增强,国际社会对节能减排的要求标准越来越高,因而对清洁能源的开发利用也逐步走上台面,而生物质能源因其廉价和可再生性而受到各国广泛的关注。生物质燃料问题已成为世界各国可持续发展战略的重要组成部分,可以为政府提供多赢的能源解决方案---首先低廉的价格降低能源使用成本,碳排放量减少兑现对京都议定书的承诺:同时亦降低了对遥远的、政局不稳甚至是危险国原油的依赖程度,有利于能源安全。 当前中国经济快速增长,对能源的需求量也急剧增长,2011

年中国的原油净进口量已经达到2.64亿吨。大力发展生物质燃料有助于缓解石油资源短缺和需求不断增长的矛盾。降低对能源的进口依赖,保障国家能源安全。 二、项目简介 本项目的目标物“棕榈废料生物质燃料”,是一种以棕榈废料为原材料,通过破碎,压榨、烘干、揉丝、挤压等技术手段,制成成型的生物质燃料。 其生产流程如下: 1、棕榈油厂收集脱油后的果柄下脚料 2、输送到挤压机(挤出水分和果柄剩余油分) 3、输送到破碎机破碎 4、输入烘干线 5、烘干后到输送到揉丝机进行二次粉碎 6、挤压机挤压成型 7、输送到包装车间 8、输送人成品仓库 9、送至码头装集装箱

生物质固体成型燃料的特征

生物质固体成型燃料的特征 (一)、生物质成型燃料是利用新技术及专用设备将各种农作物秸秆、木屑、锯末、果壳、玉米芯、稻草、麦秸、麦糠、树枝叶等低品位生物质,在不含任何添加剂和粘结剂的情况下,通过压缩成密度各异的生物质成型的清洁燃料,因为秸秆等物料中含有一定的纤维素和木质素,其木质素是物料中的结构单体,是苯丙烷型的高分子化合物。具有增强细胞壁、粘合纤维素的作用。木质素属非晶体,在常温下主要部分不溶于任何溶剂,没有熔点,但有软化点。当温度达到一定值时,木质素软化粘结力增加,并在一定压力作用下,使其纤维素分子团错位、变形、延展,内部相邻的生物质颗粒相互进行啮接,重新组合而压制成型,使松散的、能量密度低、热效率仅为10%左右、不易保存、不便运输与利用的生物质原料,经过加工变为致密的、能量密度高的、热效率可达45%左右、易保存和便于运输的高品位清洁能源产品。它具有燃烧特性好、燃烬率高、粉尘少、化学污染排放低的优势。 (二)、生物质固体成型燃料的组成结构生物质固体成型燃料由可燃质、无机物和水分组成,主要含有碳(C)、氢(H)、氧(O)及少量的氮(N)、硫(S)等元素,并含有灰分和水分。碳:生物质成型燃料含碳量少(约

为40-45%),尤其固定碳的含量低,易于燃烧。氢:生物质成型燃料含氢量多(约为8-10%),挥发分高(约为75%)。生物质燃料中碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物,遇到一定的温度后热分解而析出挥发。硫:生物质成型燃料中含硫量少于0.02%,燃烧时不必设置烟气脱硫装置,降低了企业处理脱硫成本,又有利于环境的保护。氮:生物质成型燃料中含氮量少于0.15%,NOx排放完全达标。灰分:生物质成型燃料采用高品质的木质类生物质作为原料,灰分极低,只有3-5%左右。 (三)、生物质固体成型燃料的理化指标生物质燃料成型后的主要技术参数:密度:700—1300千克/立方米;灰分:3—20 %; 水分≤15% 。热值:3500—4500大卡/千克;生物质成型燃料块的热值以原料的种类不同而不同。以玉米秸秆为例:热值约为煤的0.8~0.95倍,即1.1t的玉米秸秆成型燃料块相当于1t煤的热值,玉米秸秆成型燃料块在配套的下燃式生物质燃烧炉中燃烧,其燃烧效率是燃煤锅炉的1.3~1.5倍,因此1t玉米秸秆成型燃料块的热量利用率与1t煤的热量利用率相当。生物质固体成型燃料的指标表:项目指标热 值 >4200kcal/kg 密度 >1.1t/m 3 外观方(圆)柱型φ1-3cm 灰分≤ 7% 水分≤ 13% 燃烧率≥ 96%

常见生物质颗粒燃料的规格参数及性能指标

生物质颗粒燃料的规格参数及性能指标

根据外形尺寸,致密生物质颗粒可分成颗粒与压块两类。颗粒是指压缩而成的圆柱状生物质小段,其最大直径一般是25mm。压块可以是圆柱形的,也可以是方形的或者其他形状的,其直径应大于25mm,长度不能超过直径的5倍。 根据瑞典的标准,生物质颗粒被分成3级,其中第1级最好。

生物质颗粒燃料的介绍 生物质能源指由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,通过生物链转化为地球生物物质形态,经过加工为社会生活提供原料的能源。 生物质颗粒燃料是以木屑、竹屑、树枝等为原料,经过专业机械、特殊工艺,无任何化学添加剂,高压低温压缩成型的颗粒状燃料。生物质颗粒燃料发热量高,清洁无污染,是替代化石能源的高科技环保产品。 生物质颗粒燃料在燃烧时所释放出的CO2大体上相当于其生长时通过光合作用所吸收的CO2,所以生物质颗粒的温室气体CO2为零排放。 生物质燃料属于可再生能源。只要有阳光存在,绿色植物的光合作用就不会停止,生物质能源就不会枯竭,温室气体保持动态平衡。没有任何的环境污染问题。 生物质颗粒燃料的加工程序如下:原料粉碎–原料筛选–烘干–高温压制成型–冷却–包装。 生物质颗粒燃料结合我公司研发的生物锅炉或燃烧器可替代现有煤、油、气、电等化石能源和二次能源,为工业蒸汽锅炉、热水锅炉、室内取暖壁炉等提供系统改造工程。在现有最节能的前提下,为使用单位节约能源消耗成本30%以上。 服务对象有:有供热需求的工厂企业(电镀、五金、喷涂、陶瓷、制衣印染、铝型材加工、制鞋底厂等)、星级酒店宾馆、大型综合性医院、高档写字楼、大学等的锅炉改造。 根据原材料不同,目前颗粒产品分为:杉木颗粒、松颗粒和秸杆颗粒。经过国际权威检测机构SGS公司专业检测,木质颗粒燃料全部产品所 1:

生物质成型燃料优点分析

生物质成型燃料优点分析 一、生物质实现循环经济 生物质燃料的生产和使用,减少了农林废弃物在田间焚烧或分解过程对环境的危害,增加农民收入,创造就业机会。与常规燃料相比,生物质燃料属于碳中性在为使用者带来经济利益的同时,也使其成为了环保的倡导典范。 到2012年将会产生6亿吨生物质,其中有超过80%的生物质将得不到利用。中国的十一五规划以及2007年《中国应对气候变化国家方案》均提出温室气体以及二氧化硫的减排目标。这些文件都非常鼓励采用生物质并提出了许多具体的鼓励措施。有了这些文件,燃料使用者不仅能够拥护国家提出的上述目标还能免交高额的排放税。另外,这也将使得通过《京都议定书》中规定的核证减排量(CERs)形式或核实减排量(VERs)形式实现的碳配额货币化成为可能。 对于生物燃料的发展,中国的“十一五”规划明确了发展替代能源要按照以新能源替代传统能源、以优势能源替代稀缺能源、以可再生能源替代化石能源的思路,逐步提高替代能源在能源结构中的比重。按照这一思路,以木质材料为基础的可再生能源应该是当前发展的重点。 二、什么是生物质成型燃料(BMF)? 生物质成型燃料(Biomass Moulding Fuel,简称“BMF”)是应用农林废弃物(如秸杆、锯末、甘蔗渣、稻糠等)作为原料,经过粉碎、烘干、挤压等工艺,制成各种成型的(如颗粒状)可在澄宇研制的BMF锅炉内直接燃绕的新型清洁燃料。 三、为什么使用生物质成型燃料 标准燃料=燃料稳定 降低含水率<(10%)提高燃烧效率 减少烟气和粉尘排放 增加密度(以锯末为例200KG/M 到650KG/M) 降低运输成本 减少储存空间 易于掌控操作方便 属于低碳燃料 含氢量高,挥发分高,易于燃烧 含氧量高,易于燃烧和燃尽,灰渣中残留的碳量极少 含硫量低,燃烧时不必设置气体脱硫装置,降低了成本,又有利于环境保护 燃烧器排烟温度较低,效率提高 灰分含量低……(词句不变) 低位发热量3800-4800K/CAL/KG,与中质煤相当 属于可再生能源,可替代化石燃料,有效降低温室气体排放 四、生物质成型燃料的环保优势 运用国际先进技术,各种生物质原料都可以成型燃料。这些成型燃料运输方便,同时符合环境管理体系(EHS)的储存要求。颗粒燃能够在工业锅炉里极稳定的燃烧,并且较之其它燃料产生更少的灰烬和排放物。

生物质成型燃料技术

生物质成型燃料技术 0前言 能源是人类社会发展进步的物质基础,但煤、石油、天然气等化石燃料日益枯竭,环境污染也日益严重。我国提出了节能减排、发展清洁可持续再生能源的口号,哥本哈根会议规定我国到2020年每单位国内生产总值的二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。生物质的利用在这方面有着巨大的优势,我国每年仅秸秆类生物质(玉米秸秆、稻草、木屑、树权、豆秸、棉秆等农林废弃物)产量就达7亿,t可开发的生物质能资源总量近期约为5亿t标准煤,远期可达到10亿t标准煤。 我国生物质发电技术,特别是生物质直燃发电技术近几年得到了较快的发展,但未经加工的生物质本身具有挥发分高,含水率高,氯、钾等碱金属含量高等特点,当秸秆含水率超过40%时,直接利用生物质作为燃料时,燃烧不稳定,热效率低。而我国生物质原料(如农林废弃物)产量虽然巨大,但产地分散、能量密度低、随季节变化性强,自然干燥失重大,储存和运输过程中占用大量的空间、损耗大,由此给生物质的高效清洁利用造成困难。生物质直接发电产业是“小电厂、大燃料”,目前生物质电厂基本都存在着燃料生产、收集、预处理、运输、储存、输送上料过程中的各种问题。因此农作物散装秸秆只能作为生物质能源化利用的初级燃料,难以满足生物质发电、供热等工业化需求。而生物质成型燃料技术为生物质的运输、存储及消防等难题提出了解决方向,具有广阔的发展前景,也将带来燃料能源的变革,产生巨大的经济效益和社会效益。 1生物质燃料成型技术 生物质燃料成型技术是指在一定温度与压力条件下,将各类原本松散细碎的生物质废弃物压制成具有形状规则的棒状、块状、颗粒状成型燃料的高新技术,以解决生物质运输、储存、防火等问题。根据生物质成型燃料制造工艺,可分为湿压成型、热压成型和碳化成型3种主要形式,其成型机理为在外部加热、加压或常温下原料颗粒先后经历位置重新排列、颗粒机械变形和塑性流变等阶段形成致密团聚物,如图1所示。目前市场上生物质成型机的种类大致分为3类:(1)螺旋挤压式成型机;(2)活塞冲压式成型机;(3)辊模碾压式成型机。 1.1螺旋挤压式成型技术 螺旋挤压式成型机主要由挤出螺旋、挤出套筒、加热圈等组成,如图2所示。被粉碎的生物质原料在挤出螺旋的作用下被推入挤出套筒,套筒周围的加热圈则将生物质原料中的木质素加热到软化状态,生物质原料在不断的挤压作用和软化木质素产生的胶粘作用下而成型。成型后的棒状燃料被源源不断地送出,燃料棒的长度可根据需要而截断。

关于开展生物质成型燃料锅炉供热示范项目建设的通知报告编制大纲

附件1: 生物质成型燃料锅炉供热示范项目 申请报告编制大纲 一、示范项目申请报告正文部分 1、概述。简要介绍项目名称、类型、项目业主、项目建设单位、建设地址、供热方式、供热面积或工业热负荷、投资、建设规模等。 2、项目业主或项目建设运营服务单位。简要介绍项目业主资产情况、主营业务、生物质能供热领域业绩和技术力量等;简要介绍专业化生物质锅炉供热建设运营单位情况、主营业务、生物质能供热领域业绩和技术力量等。 3、生物质能资源评价。介绍项目建设地址周边生物质资源情况、可获得量、能否满足项目用量需求。 4、热负荷。详细介绍项目热负荷类型(居民/商业采暖,工业供热)、现状供热方式、热负荷增长预测、项目设计热负荷和供热方式等。 5、建设条件。介绍项目的土地、水源、交通运输、供热管网等建设条件情况。 6、建设内容。介绍项目的锅炉台数、规模、供热方式、配套设施、供热管网等主要建设内容。 7、项目投资分析。简要介绍项目投资、资金筹措方案、

经济评价主要结论(如项目内部收益率等)。 8、环境影响评价。介绍项目大气污染物排放情况(包括烟尘、SO2、NO X等)以及项目大气污染治理、废水治理、灰渣治理及综合利用、噪声治理、粉尘治理等措施。 9、社会效益评价。测算项目建成后年节约供热标煤量、年减少CO2等温室气体排放量、年减少烟尘、SO2、氮氧化物等污染物排放量,以及项目对促进当地经济发展的贡献。 二、示范项目申请报告附件部分 1、项目可行性研究报告 2、项目的备案文件 3、项目环境影响评价报告(表)的批复文件 4、项目其他支持性文件

附件2: 生物质成型燃料锅炉供热示范项目 申请文件起草大纲 一、总体情况 项目基本情况。项目总数、锅炉总数、锅炉总容量、总投资、工业热负荷、民用总供热面积等。 项目符合示范条件情况。项目是否完成备案;项目环评批复等支持性文件是否齐备;项目热负荷、大气污染物排放水平、建设进度等条件是否符合示范要求。 二、项目简介 简要介绍每个申报示范项目的情况,包括项目类型(新建/扩建/改造)、锅炉容量、建设地址、计划开工和投产日期、项目法人或项目建设运营单位、锅炉类型、工业供热负荷或民用供热面积、年供热量、年消耗生物质成型燃料量、总投资等情况,以及项目是否完成备案、是否取得环评批复等。填写附表1。 三、附件 每个项目的示范项目申请报告及附件。

生物质成型燃料的实用性分析

生物质成型燃料的实用性分析 生物质是由植物或动物生命体而衍生得到的物质的总称,主要由有机物组成。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质体内的一种能量形式,它源于植物的光合作用,可再生且性能稳定,方便储存运输。生物质的种类很多,通常生物质燃料大致可分为四类:农业生物质、森林生物质、城市固体废弃物和能源作物。 1.生物质致密成型技术简介 生物质致密成型技术指具有一定粒度的农林废弃物干燥后在一定压力作用下可连续挤压成棒状等成型燃料的工艺,有的成型时还需要加入一定的添加剂或粘结剂其压缩成型物,可作为工农业锅炉等的燃料。由于生物质原料经挤压成型后,除具有比重大、着火易、燃烧性能好、便于储存和运输、热效率高等优点外,还具有灰分少、低污染等优点,具有广阔的市场开发前景。 2.生物质成型燃料优势 2.1替代煤炭且着火性能好 部分生物质的热值与我国一些地区的层燃炉用煤的热值相当(约18000kJ/kg),如日本试验研究所用的生物质,其热值高达19600kJ/kg。由工业分析可知,生物质含有大量挥发分,而玉米秸秆和木屑的挥发分含量高达70—90%,这就决定了生物质不仅有良好的代煤效果,而且还具备优良的着火燃烧性能。 2.2清洁燃烧且排放污染少 我国是煤炭燃烧大国,NO x 、CO 2 和SO 2 等大气污染物主要是由化石燃料的燃烧形成的,且 其排放量所占的比例也相当大,同时其它排放物如总悬浮颗粒物(TSP)、城市NO x 浓度也严重 超标。而生物质燃料CO 2 减排的效果明显,且生物质中硫的含量极低,基本上无硫化物的排放。 同时,生物质燃料还具有飞灰和排渣少、NO x 和重金属污染物排放低等环保特性,可称其为绿色能源。 2.3资源丰富且价格优势强 生物质能是当今世界的第四大能源根据生物学家估算,地球上陆地年生产1000~1250亿t千生物质:海洋年生产500亿t干生物质。我国是一个农业大国,有着丰富的生物质资源,广大的农村领域能提供大量的生物质来源因此,生物质能是一种年产量极大且较稳定的可再生资源由于生物质原料价格低廉,而制取的生物质成型燃料也比煤炭等燃料在价格方面更具优势,利于推广。 2.4工艺配套且生产设备全 2.4.1热压成型工艺 生物质粉碎后经高压推挤到加热的成型模具中,使其在一定温度和压力下固化。工艺过程一般分为原料粉碎、干燥、挤压、加热成型和保型等几个环节

生物质燃料分析与测试实验报告(20210224122810)

生物质燃料分析与测试 实验报告 学院:可再生能源学院 班级: 姓名: 学号: 指导老师:

目录 元素分析实验 (3) 热值测定实验 (5) 灰熔点测定实验 (7) 工业分析实验 (9) 热重分析实验 (11) 运动粘度的测定 (15)

元素分析实验 依据标准:GB/T 25214-2010煤中全硫测定红外光谱法 DL/T 568-1995燃料元素的快速分析方法(高温燃烧红外热导法) 1.原理 2.试剂和材料 3.仪器设备 4.实验步 实验之前须用标准物质标定6组。 实验时取一锡箔模具,称取30mg废液,由于液体有一定挥发性,所以重量会一直降低,需迅速放入压模机中封口,然后再于天平中称量。将试样重量输入系统,把包好的试样按序号放入元素分析仪的放样口中。元素分析仪会自动测量样品中的N、C、H、S含量。 5.数据处理 ,素分析测试型测得的结果手下: weight N[%] C[%] H[%] S[%] average 以上数据为干燥基数据,已知样品的灰分(干燥基)含量为9%,空干基样品的水分含量为10%o 干燥基: N, = 0.099(%) C d =35.12(%) H d =12.371(%) S d =0.218(%) 4=9(%) O =100-统一6-耳 /-4=43.192(%)

空干基: O°d = 10° 一 %-H —Qd-A ,一 38.873(%) 干燥无灰基: =1 °0 — N daf - C 的一"轲 一 S 阿=47.464(%) 6 .原始数据 见附录 100-心 100-10 100 100- _____________ Cd 100~~ 100-M , _______ 100- 100-M , 100 100-M , ad 100 100-10 100 x 0.0985 = 0.08865(% 卜 0.089(%) x35.12 = 31.608(%) 100-10 100 100-10 100 100-10 x4 = -------- 100 xl2.371 = U.1339(%)? 11.134(%) xO.218 = 0.1962(%) ? 0.196(%) x9 = 8.1(%) 100 100-4 100 100-4 100 loo —4 100 100 — 4 100 100-9 100 100-9 100 x 0.0985 = 0.10824(%) x 0.108(%) x35.12 = 38.59341(%)比 38.593(%) 100-9 x 12.371 = 13.59451(%)?13.595(%) i nn xS. = ]0()x0.218 = 0.23956(%)^0.240(%)

生物质燃料特性简介

生物质成型燃料简介 生物质成型燃料(BMF),是以农林废弃物(秸秆、稻壳、花生壳、木屑、树枝等)为原料,通过生物质固体燃料致密加工成型设备在特定的工艺条件下加工制成块状的高效燃料,是一种环保、可再生能源。生物质成型燃料的二氧化硫排放量是煤的1/28,是天然气的1/8,二氧化碳可做到零排放,可替代煤炭、天然气、液化气等不可再生资源,广泛应用于工商业生产和居民生活,是国家重点支持发展的新能源。(一)BMF物理特性 密度:800~1100 kg/m 热值低:3400~4000 kcal/kg(详见测试报告) 挥发份高:60~70% 灰分大:5~15%(不稳定) 水分高:5~12% 含硫量低:0.02~0.21%(常用的烟煤含硫量为0.32~3%) (详见测试报告) 常见生物质原料制成生物质成型燃料热值参考值 玉米秸秆:3470 kcal/kg 棉花秸秆:3790 kcal/kg 松木锯末:4010 kcal/kg 稻草:3470 kcal/kg 烟杆:3499 kcal/kg

花生壳:3818 kcal/kg (二) BMF燃烧特性 从燃烧特性曲线可以看出,BBDF燃烧分三个阶段进行:第一阶段(A-B):水分蒸发阶段(~180℃); 第二阶段(B-C):挥发份析出、燃烧阶段(180~370℃),此阶段挥发份大量析出,并在300℃左右着火剧烈燃烧;

第三阶段(C-D):固定碳燃烧阶段(370~620℃)。 BMF的燃烧具有如下特点: 着火温度低:一般为300℃左右 挥发分析出温度低:一般为180~370℃ 易结焦且结焦温度低:一般800℃左右 根据以上研究成果可知: 由于生物质燃料特性的不同,导致生物质燃料在燃烧过程中的燃烧机理、反应速度以及燃烧产物的成份与燃煤相比都存在较大的差别,表现出与燃煤不同的燃烧特性。 (三)BMF燃烧原理 生物质燃料洁净燃烧必须满足三个条件: 1、要求较高的温度(不低于380℃) 2、可燃气体在高温区停留时间要长 3、充足的氧气

生物质燃料供货合同协议书修订版

生物质燃料供货合同协 议书 文件编号TT-00-PPS-GGB-USP-UYY-0089

生物质燃料供货合同 甲方(需方):(以下简称甲方) 乙方(供方):(以下简称乙方) 为了共同发展,规范甲、乙双方的业务合作关系,经双方共同协商,本着“平等发展、互惠互利”的原则,就有关生物质成型燃料的保证供给事宜,根据《中华人民共和国合同法》订立本合同,并严格遵守履行。协议如下: 一、合作条件? 1、甲方确定乙方为其生物质燃料指定供应商,并按照合同约定的时间和双方确定的付款标准及时付款。 2、乙方提供的生物质燃料必须满足甲方设备的使用要求和质量要求,能及时送货并保证不出现断料的情况,确保不影响甲方的正常生产运营。不可抗拒因素导致的断料除外(如:原料购买不到,连降暴雨导致原料湿度太大) 二、供货方式及保证

1、甲方根据锅炉消耗情况确定生物质燃料需求量,提前七天联系乙方提供生物质燃料; 乙方必须保证及时送货。 2、乙方应将生物质燃料发货至甲方指定仓库或地点,乙方负责卸货,同时提供送货数量确认单,甲方签字验收。 三、价格确定与结算方式 1、生物质颗粒燃料价格为947.6元/吨,包含3%普通税票,包含从乙方至甲方的运输费用(不包括卸货费用)此价格为2017年度统一价。 2、结算方式:货到按实际过磅数量结算。 四、质量要求? 乙方向甲方提供的产品应符合甲方项目使用标准要求。经双方一致确认,本合同约定之产品应达到的质量标准为: 1、热值:生物质燃料发热量大于3800Kcal/kg小于4800Kcal/kg。

2、纯度:生物质燃料,主体为杉木料,不含桉树,树皮成分以及任何粘合剂及添加剂,含水率(%)<15;密度(kg/m3)>1;灰分(%)﹤4。燃料中禁止混入煤矸石、石头、砖块、泥沙、钢筋头、电焊头等硬物件。 五、争议的解决? 在履行本合同过程中,如发生争议,则双方协商解决;如协商不成,双方均同意在甲方所在地人民法院采取诉讼方式解决。 六、合同期、生效及其它? 1、本合同期自2017年1月1日至2017年6月1日。 2、本合同经双方授权代表签字盖章后生效。 3、本合同条款的任何变更、修改或增减,须经双方协商后授权代表签署书面文件,作为本协议的组成部分并具有同等法律效力。 4、本合同中任何未尽事宜,双方将以友好方式解决。

5万吨生物质致密成型燃料_项目投资计划书文档解析

金稻草生物科技 一、概论 能源问题是影响社会经济发展的决定性因素之一,解决能源问题就解决了经济发展的动力问题。我国的常规能源供应紧张已严重影响了社会经济的快速发展,而且化石能源大规模的集中使用,释放出大量二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等物质,给人类的生存环境造成了危害。为此国家颁布了《可再生能源法》要大力加强可再生能源技术的开发研究。生物质能作为第四大能源资源,在可再生能源中占有重要地位。开发生物质能既可以补充常规能源的短缺,也具有重大的环境效益。同其他生物质能源技术相比较,生物质颗粒燃料技术更容易实现大规模生产和使用,使用生物质颗粒的方便程度可与燃气、燃油等能源媲美。 生物质成型燃料还具有绿色环保的特点,可以实现温室气体二氧化碳的“零”排放。生物质成型燃料的能量来源于自然界光合作用固定于植物上的太阳能,其燃烧时所释放的二氧化碳来自于植物的生长,是对自然界二氧化碳的吸收,因此生物质成型燃料具有二氧化碳生态“零”排放的特点。而煤炭的燃烧使用,则会不断增加大气中的二氧化碳含量,致使地球温室效应进一步加剧。以植物为原料生产的生物质成型燃料,固定碳含量为15.99%,硫含量为0.05%,氮含量为0.14%。生物质成型燃料是典型的低碳燃料,而且硫、氮含量低,燃烧生成的污染物少,不需要脱硫设备就可以实现二氧化硫减排,简单的除尘装置就可以实现粉尘排放达标。生物质成型燃料的使用符合“降低碳排放,减

少污染”的环境保护大趋势。 生物质成型燃料的原料来源有其独特之处,与以粮食为原料的生物质醇基燃料和以油料作物为原料的生物柴油相比,不会产生“与人争粮”和“与人争地”的社会问题。生物质成型燃料原料分布广泛、成本低、可以循环生长,又是典型的循环经济。因此大力发展生物质成型燃料具有良好的经济效益、生态效益和社会效益,可以降低排放减少污染,增加绿化改良环境,有利于解决“三农问题”,促进就业增加农民收入,能有效推动“和谐社会”建设。在“大力发展循环经济,建设环境友好型社会”的大背景下,生物质成型燃料产业的发展必将越来越受到重视,可谓前途无量。 二、项目背景及必要性 1、项目背景 国务院办公厅2009年6月5日正式发布《促进生物产业加快发展的若干政策》全文,确定了现代生物产业发展重点领域,包括生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保五大领域,并具体规定了对生物产业实施税收优惠的办法。 要加大财税政策支持力度。在生物能源领域,推动生物柴油、集中式生物燃气、生物质发电、生物质致密成型燃料等生物能源的发展。首先,加大对生物技术研发与产业化的投入。特别要加大对重要生物技术产品研发、产业化示范项目的支持。对完全可降解生物材料和经批准生产的非粮燃料乙醇、生物柴油、生物质热电等重要生物能源产品,国家给予适当支持。鼓励企业、科研机构、高校和个人申请植物新品种、

生物质固体成型燃料行业现状

生物质固体成型燃料行业现状 生物质固化成型燃料是将作物秸秆、稻壳、木屑等农林废弃物粉碎后,送入成型器械中,在外力作用下,压缩成需要的形状;然后,作为燃料直接燃烧,也可进一步加工。在国外,该生产方法已经成熟,如丹麦、德国、比利时、美国、日本等国家已实现了工厂化生产,其产品主要用于取暖炉、锅炉发电等。目前,我国研究和开发出的生物质固化成型机已应用于生产,生产的致密成型燃料,也已应用于取暖和小型锅炉。 我国生物质固化成型燃料行业起步较晚,始于上个世纪80年代。近几年来,生物质固化成型燃料技术得到明显的进展,生产和应用已初步形成了一定的规模。2009年,国内有生物质固体成型燃料生产厂260余处,其中压块燃料生产能力约46.6万吨/年;2011年,国内有生物质固体成型燃料生产厂680余处,其中压块燃料生产能力约150万吨/年(北京奥科瑞丰公司2011年产能70万吨/年。实际生产约48万吨,在国内绝对处于领先地位)。主要用于农村居民炊事取暖用能、工业锅等。 我国生物质固化成型燃料产业在发展中问题比较突出,总体来说,目前我国的生物质固体化成型装备在设备的实用性、系列性、规模化上还很不足,距国际先进水平还有不小的差距。主要表现在生产率低、成型能耗高、主要工作部件寿命短、机器故障率多、费用高等方面。(1)产量低,目前国产设备大部分的产量不到1200千克/小时,距离规模化生产的产量要求较大。 (2)能耗高,粉料在螺旋挤压成型前先要经过电加温预热,挤压成型过程每吨料电耗就在90KW以上。 (3)易损件寿命短,国产设备主要工作部件的最高寿命不超过500小时。 (4)原料要求苛刻,国内压块机一般要将原料含水率控制在8%-12%之间,所以有的物料要进行预干燥处理,增加了加工成本。 根据国家发展改革委发布的《可再生能源中长期发展规划农业生物质能产业发展规划(2007-2020年)》及《“十二五”能源规划》,提出到2015年我国生物质固化成型燃料产量将达到1000万吨左右,到2020年达到5000万吨左右。由此可见,我国生物质固体成型燃料行业发展前景广阔。

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