生物质成型燃料规模化利用技术

2015-01-01

设备管理与维修 2015年3期

关键词：规模化生物质成型

一、技术名称

生物质成型燃料规模化利用技术。

二、技术类别

零碳技术。

三、所属领域及适用范围

生物质能农林废弃物处理。

四、技术应用现状及产业化情况

目前，我国从事生物质成型燃料生产的企业超过200家，从事生物质成型燃料规模化利用的机构和企业超过100家，其中约有50家企业的年生产和销售规模达到1万t以上。生物质成型燃料规模化利用的关键设备和技术已实现国产化，应用领域覆盖造纸印刷、纺织印染、食品饮料、五金塑胶、医药化工等20多个行业，成功运行项目近百个，规模化应用的年产量超过100 万 t。

五、技术内容

1.技术原理

主要包括成型燃料制备技术和集成应用技术。原材料经粉碎、烘干、混合、挤压制粒或压块等工艺制备生物质成型燃料；通过制定各原料合理的混合比例，解决原料批量生产难成型的问题；通过调节制粒设备参数优化制粒工艺，解决核心部件耐磨性问题。同时，集成应用技术配套开发生物质锅炉及成套辅机设备，解决燃料燃烧灰分高、结焦、结渣等问题，实现生物质成型燃料替代传统化石能源在工业锅炉上的成功应用。

2.关键技术

（1）燃料成型技术。制定各种原材料的合理混合比例，解决了木质素含量低的原料（如秸秆、稻壳、杉木屑等）批量生产难成型的问题；

（2）核心部件耐磨技术。采用合金等耐磨材料，大幅提高了设备的耐受性与原料适用的广泛性；

（3）集成应用技术。开发了生物质专用锅炉及其配套的辅机设备，解决了生物质燃料燃烧灰分高、易结焦、烟气排放不达标等难题。

3.工艺过程

生物质成型燃料生产工艺流程如图1所示。

图1 生物质成型燃料生产工艺流程图

生物质成型燃料锅炉及成套辅机设备，主要包括给料系统、燃烧系统、吹灰系统、烟风系统、自控系统和远程服务系统。成型燃料在生物质锅炉上应用的工艺简图见图2。生物质锅炉结构见图3。

图2 生物质成型燃料在生物质锅炉上应用流程示意图

图3 生物质锅炉结构示意图

六、主要技术指标

（1）生物质成型燃料密度≥0.8 g/cm3；

（2）生物质成型燃料低位发热量≥13.4 MJ/kg；

（3）成型设备无障碍运行≥700 h；

（4）生物质成型燃料专用锅炉热效率80%～85%；

（5）燃料燃烧排放浓度烟尘＜50 mg/m3，SO2＜20 mg/m3，NOx＜200 mg/m3。

七、技术鉴定情况

“生物质成型燃料的制备及应用技术”于2009年获得中国环境保护产业协会颁发的环境保护产品技术评议证书，2010年获得中国环境保护产业协会颁发的国家重点环境保护实用技术（A类）证书；“生物质致密成型成套设备及秸秆（饲料）致密成型成套设备“获得2009年农业部农业机械推广鉴定证书；“农业废弃物成型燃料清洁生产技术与整套设备”获得2013年度国家科学技术进步二等奖，并获得数十项国家发明专利。

八、典型用户及投资效益

典型用户：珠海经济特区红塔仁恒纸业有限公司、深圳市华美钢铁有限公司、东莞市珠江啤酒有限公司、河南奥科新能源发展有限公司等。

典型案例1：珠海红塔仁恒纸业公司燃重油锅炉改燃生物质成型燃料改造项目。

建设规模：年利用生物质成型燃料10万t。建设条件：能提供锅炉安装的场地，具备连续运行的生产用能需求。主要建设内容：采用生物质成型燃料（BMF）的循环流化床锅炉来替代燃油锅炉为造纸生产提供蒸汽，满足工艺生产要求。主要设备为2×40 t/h生物质锅炉。项目总投资5600万元，建设期为1年。年减排CO2量12万t，年经济效益为4000万元，投资回收期约为1.5年。减排CO2成本为20～100元/t。

典型案例2：河南奥科新能源公司年产10万t生物质成型燃料项目

建设规模：年产10万t生物质成型燃料。建设条件：建设项目所在地有建设用地，可收集农林废弃物足够满足项目需要。主要建设内容：生物质成型燃料加工基地建设。主要设备为生物质致密成型机、地磅、抓草机、粉碎机、烘干机、成品除湿冷却设备、成品入库输送机、移动式胶带输送机、包装设备、叉车、农用运输车等。项目总投资4000万元，建设期为2年。年减排CO2量12万t。年经济效益为80万元。减排CO2成本为20～100元/t。