〈一〉南陽(yáng)唐河生物質(zhì)壓塊燃料的特點(diǎn)及燃燒技術(shù)
1 、南陽(yáng)唐河生物質(zhì)壓塊燃料主要特點(diǎn) :(燕)
( 1 )容量大、體積?。阂话闵⑷萆镔|(zhì)燃料的容重為 30 -50kg /m 3 , 該產(chǎn)品容重為 700 -1300kg /m 3 ,便于貯存和運(yùn)輸,可實(shí)現(xiàn)村戶不存柴草,有利于農(nóng)村潔凈工程和文明生態(tài)村建設(shè)。
( 2 )熱效率高、燃燒好:該產(chǎn)品熱值可達(dá) 3700 — 5000KcaL/kg ,火力強(qiáng)旺,燃燒時(shí)間長(zhǎng)。
( 3 )使用方便、損失少:使用過(guò)程與煤相似,用紙即可點(diǎn)燃,使用方便;比散燒勞動(dòng)強(qiáng)度小。生物質(zhì)散燒的熱利用率僅為 10%-20% ,該產(chǎn)品熱利用率可達(dá) 40% 以上,節(jié)約了生物質(zhì)資源。
( 4 )清潔衛(wèi)生、無(wú)污染:該產(chǎn)品在燃燒過(guò)程中可達(dá)‘*’ — 即不排渣、無(wú)煙、余氣極少二氧化硫等有害氣體,*;作為生物質(zhì)氣化和沼氣用原料,生產(chǎn)的燃料更是高品位清潔能源品種。
( 5 )該產(chǎn)品原料資源巨大、普遍易取、可再生;該產(chǎn)品加工簡(jiǎn)單,應(yīng)用范圍廣,是可以進(jìn)行商品化生產(chǎn)和銷售的可再生能源品種。
2 、主要性能和燃燒技術(shù)
( 1 )主要性能
生物質(zhì)原料經(jīng)過(guò)壓縮設(shè)備的高溫高壓軋制,壓縮成截面為 32 × 32mm 長(zhǎng)度為 30 -38mm 的塊狀燃料。密度為 0.7 -1.3g /cm 3 ;熱值為 15000-21417kj/kg (原料不同而不同),是一般煙煤(熱值為 21000kj/kg )的 0.7-1.0 倍;揮發(fā)分: 70% 左右(原料不同而不同);固定碳: 11.50-22.42% (原料不同而不同);水分: <14% ;灰分: 0.63-13.86% (原料不同而不同)。 價(jià)格為 220-300 元 / 噸,低于煤價(jià) 。
( 2 )燃燒技術(shù)
為適應(yīng)農(nóng)戶炊事采暖的需要,從 2005 年初開始,我們研究開發(fā)生物質(zhì)壓
塊燃料爐具,采用可調(diào)小風(fēng)門、保溫性能高、錐體爐膛結(jié)構(gòu)和便于出灰設(shè)計(jì),并輔以中心孔、蜂窩爐膽,實(shí)現(xiàn)了火力旺盛,熱轉(zhuǎn)換率高于普通煤爐的 1.3 — 1.5 倍。 1 公斤 燃料可燃燒 60 分鐘 , 燃燒熱效率可達(dá) 70% 以上。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明:
①、壓塊燃料密度大,使原料從松散物料到‘致密無(wú)間’,從而限制了揮發(fā)物逸出速度,延長(zhǎng)了揮發(fā)物的燃燒時(shí)間,燃燒反應(yīng)大部分只在壓塊燃料的表面進(jìn)行,燃燒狀況屬于靜態(tài)滲透式擴(kuò)散燃燒,類似于型煤的燃燒過(guò)程。
②、壓塊燃料既保留了原生物質(zhì)所具有的易燃、無(wú)污染等優(yōu)良性能,又具有耐燒特性。
③、壓塊燃料質(zhì)地密實(shí),能量聚積,揮發(fā)物逸出后剩余的炭結(jié)構(gòu)也相對(duì)緊密,在燃燒過(guò)程中可清楚地觀察到,藍(lán)色火焰包裹著明亮的炭塊,爐溫大大提高,燃燒時(shí)間明顯延長(zhǎng)。
④、 整個(gè)燃燒過(guò)程的需氧量趨于平衡,燃燒過(guò)程比較穩(wěn)定。
如 玉米秸稈成型燃料塊, 密度為 1.0g /cm 3 ,熱值為 17746kj/kg ,在普通式燃煤爐中燃燒, 即 1.25 噸相當(dāng)于 1 噸煤的熱值,在的生物質(zhì)直燃爐中燃燒,其燃燒效率是燃煤爐的 1.3 ~ 1.5 倍,即 1 噸玉米秸稈壓塊燃料的熱量利用率與 1 噸煤的熱量利用率相當(dāng),每噸價(jià)格為 260 元。
二、在農(nóng)村推廣所存在的問(wèn)題及對(duì)策
秸稈壓塊燃料在農(nóng)村推廣產(chǎn)生的社會(huì)效益、生態(tài)環(huán)保效益是巨大的,對(duì)調(diào)整農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)增加農(nóng)民收入具有現(xiàn)實(shí)意義,因此有廣泛的推廣應(yīng)用前景。秸稈壓塊成型燃料生產(chǎn)線中的關(guān)鍵技術(shù)(壓塊成型)已得到解決,與國(guó)外同類設(shè)備相比具有價(jià)格低廉的優(yōu)勢(shì)。推廣秸稈壓塊燃料的不確定因素主要有三個(gè)方面:一是生物質(zhì)壓塊燃料的加工成本;二是生物質(zhì)原料的價(jià)格;三是生物質(zhì)原料的收集。
生物質(zhì)壓塊燃料與煤相比有一定的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)能力。但是,一旦該技術(shù)推廣后原料價(jià)格大幅度上漲,造成壓塊燃料成本上升,和煤的比價(jià)優(yōu)勢(shì)不明顯,如果再?zèng)]有在城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村限制用煤政策,這就給秸稈壓塊燃料的推廣增加了難度,會(huì)減慢推廣應(yīng)用的速度。一些經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)的農(nóng)民使用秸稈薪柴不計(jì)成本,不講環(huán)保,仍然采用原生態(tài)燃燒方式,也給壓塊燃料的推廣增加了難度。同時(shí)秸稈的收獲期是相當(dāng)短的一段時(shí)間,而且是大范圍、大區(qū)域同時(shí)進(jìn)行的,給秸稈的收集帶來(lái)一定的困難。
我們認(rèn)為解決上述問(wèn)題的有效措施,首先是國(guó)家政府部門的政策導(dǎo)向,保護(hù)環(huán)境、禁燒污染嚴(yán)重的燃煤鍋爐,禁燒秸稈、取締小型造紙廠,大力宣傳、普及推廣環(huán)保效益好的生物質(zhì)壓塊燃料和燃燒爐;政策上扶植農(nóng)區(qū)從事秸稈壓塊燃料生產(chǎn)的專業(yè)戶,使這項(xiàng)技術(shù)盡快推廣,以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)保和生態(tài)效益。其次是對(duì)生產(chǎn)工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),選擇路線,保證生產(chǎn)線設(shè)備在制造加工過(guò)程中的質(zhì)量和精度,降低生物質(zhì)壓塊成型的加工成本,保證壓塊燃料產(chǎn)品的質(zhì)量,這是進(jìn)行大面積推廣的關(guān)鍵。同時(shí)還有與推廣相關(guān)的大量組織經(jīng)營(yíng)工作,有待逐步解決完善。