生物質(zhì)致密成型設(shè)備生產(chǎn)顆粒燃料可行性報告

【專家解說】：1 目的意義 能源問題是影響社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的決定性因素之一，解決能源問題就解決了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力問題。我國的常規(guī)能源供應(yīng)緊張已嚴(yán)重影響了社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，而且化石能源大規(guī)模的集中使用，釋放出大量二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等物質(zhì)，給人類的生存環(huán)境造成了危害。為此國家頒布了《可再生能源法》要大力加強(qiáng)可再生能源技術(shù)的開發(fā)研究。生物質(zhì)能作為第四大能源資源，在可再生能源中占有重要地位。開發(fā)生物質(zhì)能既可以補(bǔ)充常規(guī)能源的短缺，也具有重大的環(huán)境效益。同其他生物質(zhì)能源技術(shù)相比較，生物質(zhì)顆粒燃料技術(shù)更容易實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和使用，使用生物質(zhì)顆粒的方便程度可與燃?xì)?、燃油等能源媲美。所以，利用生物質(zhì)致密成型設(shè)備生產(chǎn)顆粒燃料項目符合國家產(chǎn)業(yè)政策，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 2 資源條件可行性 我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物的種類很多，而且數(shù)量也較大。水稻、玉米和小麥?zhǔn)侨N主要的農(nóng)作物，其產(chǎn)生的廢棄物－秸稈是我國主要的生物質(zhì)能資源之一。我國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)總量 6.04億噸，其中約有15%,即0.91億噸的秸稈被用來直接還田造肥；有25%，即1.51億噸的秸稈被作為飼料；約9%，即0.54億噸的秸稈被用做工業(yè)原料。除此之外，約51%，即3.08億噸的農(nóng)作物秸稈可以作為能源用途，其中已有1.9億噸的農(nóng)作物秸稈被農(nóng)民在爐灶內(nèi)直接燃燒用來炊事和采暖，其余約1.2億噸則被廢棄在田間地頭或在田間直接焚燒，不僅浪費了資源，也嚴(yán)重污染的環(huán)境。另外，全國林產(chǎn)工業(yè)木材剩余物的數(shù)量為4,000萬立方米；造紙業(yè)產(chǎn)生的木材剩余物的數(shù)量約1萬立方米；甘蔗渣的年產(chǎn)量約為4,000萬噸；糧谷加工廠排出的谷殼量每年達(dá)4,000萬噸，這些行業(yè)的剩余物絕大部分淪為廢棄物，成為各行業(yè)的環(huán)境負(fù)擔(dān)。 因此，有條件的企業(yè)或個人可以利用原料豐富、價格低廉的優(yōu)勢，從事生物質(zhì)顆粒燃料的生產(chǎn)和開發(fā)。 3 產(chǎn)品特點及用途 顆粒燃料是在常溫條件下利用壓輥和環(huán)模對木屑、秸稈等原料進(jìn)行擠壓而制成的。原料的密度一般為 130kg/m3 左右，成型后的顆粒密度大于1100kg/m3 ，輸送、儲存極為方便，同時，其燃燒性能大為改善。 3.1顆粒燃料用途 ?民用取暖和生活用能：燃料利用率高，便于貯存 ?生物質(zhì)工業(yè)鍋爐：作為工業(yè)鍋爐的主要燃料，替代燃煤，解決環(huán)境污染 ?發(fā)電：可作為火力發(fā)電的燃料 3.2生物質(zhì)顆粒燃料的性能指標(biāo) 項 目 指 標(biāo) 熱 值 >3900kcal/kg 密 度 >1.1t/m 3 外 觀 呈淡黃色圓柱型φ 8mm 灰 分 ≤ 7% 水 分 ≤ 13% 燃 燒 率 ≥ 95% 熱 效 率 ≥ 81% 排煙黑度 (林格曼級) <1 排塵濃度 ≤ 80mg/m 3 4 市場概況 木質(zhì)顆粒在美國市場的小包裝零售價格為 170美元/噸，大包裝價格約為135美元/噸；在瑞典的交貨價格為150美元/噸；散裝的木質(zhì)顆粒在阿姆斯特丹的離岸價為80美元/噸。國內(nèi)顆粒燃料市場目前還不完善，大連地區(qū)木質(zhì)顆粒零售價為人民幣650--750元/噸，農(nóng)作物秸稈顆粒零售價為人民幣430--500元/噸，北京地區(qū)約為人民幣550元/噸。國家發(fā)改委生物質(zhì)成型燃料發(fā)展規(guī)劃提出，在2010年前，結(jié)合解決農(nóng)村基本能源需要和改變農(nóng)村用能方式，開展生物質(zhì)顆粒燃料應(yīng)用示范點建設(shè) 年消耗顆粒燃料 500萬噸，代替300萬噸煤 。到 2020年，使生物質(zhì)顆粒燃料成為普遍使用的一種優(yōu)質(zhì)燃料。 年消耗顆粒燃料 5000萬噸，代替3000萬噸煤， 5 成型原理及主要設(shè)備 生物質(zhì)原料中含有纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等。由于結(jié)構(gòu)比較疏松，密度小，當(dāng)受到外力后，原料將經(jīng)歷重新排列位置、機(jī)械變形、彈性變形、塑性變形階段，非彈性或粘彈性纖維素分子之間的相互纏繞和絞合，使體積縮小，密度增大。 5.1 主要設(shè)備 遼寧省能源研究所研制開發(fā)的生物質(zhì)顆粒燃料設(shè)備系統(tǒng)是‘國家創(chuàng)新基金'資助項目，現(xiàn)已通過遼寧省科技廳主持的技術(shù)鑒定和遼寧省經(jīng)濟(jì)委員會主持的投產(chǎn)鑒定，達(dá)到國際先進(jìn)水平。該系統(tǒng)設(shè)計合理，自動化程度高，運行穩(wěn)定，具有先進(jìn)的技術(shù)性和合理的經(jīng)濟(jì)性。 1.旋風(fēng)除塵器 2. 原料倉 3. 除塵罩 4. 顆粒機(jī) 5. 斗式提升機(jī) 6. 顆粒機(jī)料倉 7. 斗式提升機(jī) 8. 冷卻器 9. 振動篩 10. 斗式提升機(jī) 11.成品倉 12.旋風(fēng)除塵 5.2.1斗式提升機(jī) 本項目中在顆粒機(jī)的入口處、顆粒機(jī)出口處及顆粒包裝前都須有物料輸送設(shè)備，我們根據(jù)物料的特性及工藝特點，選用斗式提升機(jī)。斗式提升機(jī)具有橫斷面積較小，占地面積小，運輸系統(tǒng)布置緊湊，提升高度大，良好的密封性等優(yōu)點。 5.2.2穿流氣流廂式冷卻干燥器 擠出顆粒的溫度在 55--65℃，因此在包裝前必須對其進(jìn)行干燥冷卻。針對其顆粒較大的特點，采用廂式干燥器，它主要是以冷風(fēng)通過物料表面，以達(dá)到干燥降溫的目的。物料在降溫過程中，處于靜止?fàn)顟B(tài)，需要注意空氣與物料相對流動方向的選擇，以達(dá)到降溫均勻的效果。 5.2.3顆粒燃料成型機(jī) 顆粒燃料成型機(jī)是設(shè)備系統(tǒng)中的核心，它的技術(shù)性能優(yōu)劣直接影響整個系統(tǒng)。 通過對成型壓力與顆粒燃料密度的關(guān)系及常溫條件下致密成型機(jī)理的研究，我們根據(jù)不同 原料種類選擇不同環(huán)模參數(shù)，從而可獲得了高密度的顆粒燃料的較低能耗的成型條件。 6 效益分析 建一條年產(chǎn) 5000t玉米秸稈顆粒燃料生產(chǎn)線 成本及利稅 成本構(gòu)成 成本費用 以遼寧生產(chǎn)為例 備注 原料成本 當(dāng)?shù)卦牧蟽r格 平均成本 135元/t 粉碎制造成本 22 kwh /t×0.8 電耗 17.6元/ t 產(chǎn)量 0.5t/h 人工 30元/8 h 人工 15元/t 2人 成型制造成本 70 kwh /t×0.8 56元/t 產(chǎn)量 0.7t/h 易損件 30元/t 30元/t 環(huán)模和壓輥 人工 30元/8 h 25元/t 5人 包裝費用 40元/t 40元/t 25kg/袋 設(shè)備折舊 6.25元/t 6.25元/t 銷售費用 5元/t 5元/t 管理費用 5元/t 5元/t 其它費用 8元/t 8元/t 顆粒產(chǎn)品成本 342.85 元/t 銷售價格 430元/t 利稅 87.15元/t 年利 43.6萬元 7 結(jié)論 國家第十一個五年規(guī)劃綱要中明確提出“擴(kuò)大生物質(zhì)固體成型燃料生產(chǎn)能力”。 國家的相關(guān)政策及產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃為生物質(zhì)顆粒燃料設(shè)備的推廣應(yīng)用起到了巨大的推動作用。 因此，開發(fā)與生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒燃料能獲得良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，是一個利國利民的好項目。