生物质固体成型燃料(2学时)资料文档
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民用生物质固体成型燃料采暖炉具通用技术条件概述及解释说明1. 引言1.1 概述随着环境保护的重要性日益凸显和人们对可再生能源的需求增加,生物质固体成型燃料逐渐成为一种受关注的采暖炉具燃料。
与传统煤炭、天然气等化石能源相比,生物质固体成型燃料具有低碳排放、循环利用等优点,逐渐得到了广泛应用。
1.2 文章结构本文将分为五个部分进行介绍和解释。
首先,在引言部分概述了民用生物质固体成型燃料采暖炉具通用技术条件的重要性及需求。
其次,在正文部分将介绍生物质固体成型燃料和民用生物质固体成型燃料采暖炉具的基本情况,并阐述了技术条件对于该领域发展的意义。
然后,在第三部分中概述了民用生物质固体成型燃料采暖炉具通用技术条件的定义、范围、技术要求以及标准制定和应用情况。
接着,在第四部分会对民用生物质固体成型燃料采暖炉具通用技术条件的三个要点进行解释说明。
最后,在结论部分对全文进行总结,并简要阐述主要观点和结果。
1.3 目的本文的目的是为了全面概述和解释民用生物质固体成型燃料采暖炉具通用技术条件,以期提高人们对该领域的认识和理解。
通过深入剖析技术条件的重要性及需求、定义范围、技术要求和标准应用情况,再结合三个要点的解释说明,读者将对该领域有一个更为清晰明了的认知,并能够更好地应用于实际工作中。
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2. 正文:2.1 生物质固体成型燃料介绍:生物质固体成型燃料是一种以农作物秸秆、木屑和废弃材料等为原料加工而成的燃料,它具有可再生、低碳排放和环保的特点。
由于生物质资源广泛存在且价格相对较低,生物质固体成型燃料逐渐受到了人们的关注。
2.2 民用生物质固体成型燃料采暖炉具简介:民用生物质固体成型燃料采暖炉具是一种将生物质固体成型燃料作为主要燃烧材料的采暖设备。
它可以通过控制供气量和气流分配来实现高效能和清洁的供暖效果。
该类型的采暖设备已经在许多地区得到了广泛应用,并取得了良好的经济效益与环境效益。
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。
一、国内外生物质成型燃料技术发展现状1.国外生物质成型燃料及燃烧设备发展现状随着社会经济的发展与人们生活水平的提高,木材下脚料、植物秸秆的剩余量越来越大,由于这些废弃物都是密度小、体积膨松,大量堆积,销毁处理不但需要一定的人力、物力,且污染环境,因此世界各国都在探索解决这一问题的有效途径。
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。
生物质成型燃料技术及设备随着全球对环境保护与可持续发展的日益重视,生物质成型燃料技术成为一种备受关注的新型能源。
生物质成型燃料是通过压缩、成型、干燥等工艺将纤维素、木质素、半纤维素等生物质材料转化为可供燃烧的固体颗粒。
一、生物质成型燃料的优势(一)环保生物质成型燃料是一种清洁环保的能源,其燃烧过程中产生的二氧化碳与生物质的吸收过程相等,具有零排放、零污染的特点,不仅能够有效减少温室气体的排放,而且也有助于改善环境质量。
(二)可持续相比化石能源,生物质成型燃料可以被再生,能源的供应源源不断,能够满足可持续发展的需求,同时也有助于农村经济的发展,提高当地居民的就业和生活水平。
(三)使用灵活生物质成型燃料可以直接替代煤、油、天然气等传统能源,可以用于工业、家庭,也可以直接作为燃料供应给电厂等大型能源消耗单位,使用范围广泛、灵活。
二、生物质成型燃料的制作工艺(一)原料准备生物质成型燃料的原材料可以是农作物秸秆、木屑、锯末、花生壳等由植物制成的废弃物,也可以是动物粪便等由动物所产生的废弃物。
(二)碾粉生物质成型燃料制作的首要工艺是将原材料碾粉,使其变成适合成型的颗粒,可以采用切割机、破碎机、分离器等设备进行碾粉。
(三)干燥生物质成型燃料的制作需要将原材料中的水份进行蒸发,使其含水率在10%以下,因为原材料中含水量高,会使成型后的燃料热值降低,同时水份还会影响生物质颗粒的耐久性,造成颗粒的断裂、粉化等现象。
常用的干燥设备有烘箱、滚筒干燥机等。
(四)成型干燥后的生物质原料需要进行成型,成型方法分为两种:压制成型和挤压成型。
压制成型是利用模具将碾好粉的生物质原料按规定形状压成颗粒状,这种成型方式应用于小型燃料生产和家庭燃料使用。
挤压成型是利用挤压机将碾好粉的生物质原料加水后挤压成管型,通过切割出现的环形物称为螺旋成型颗粒。
这种成型方式适用于大型燃料生产和工业燃料使用。
(五)冷却与包装成型后的生物质颗粒需要进行冷却和包装,冷却过程使颗粒温度降至室温,以便保证燃料的质量。
生物质固体成型燃料(BBDF)一概述生物质固体成型燃料,简称BBDF,是利用新技术及专用设备将农作物秸秆、木屑、锯末、花生壳、玉米芯、稻壳、麦秸麦糠、树皮、干草等压缩炭化成型的新型燃料。
无任何添加剂。
可直接用于燃煤锅炉(改造)设备上,可代替传统的煤碳,是一种可再生的清洁能源。
二能源地位与定义继煤、石油、天然气之后的可再生的第四大能源,是一种符合环保要求,可替代煤碳的清洁燃料。
三生物质固体成型燃料的样品四生物质燃料的主要技术参数密度800—1100kg/m3热值3500--4000kcal/kg灰分--20%水分≤12%挥发份60--70%含硫量0.02—0.21%(煤含硫量0.32—3%)五燃烧后的废气排放CO2--------零排放NO2---------微量SO2--------低于46。
2mg/m3粉尘------低于70mg/m3六使用BBDF经济合算吗?BBDF的热值约为3600Kcal/kg,生物质燃料点火易,升火快,不存在封火消耗,节能燃料。
表二:几种能源的能效对比:(以10 吨锅炉为计算参照)技术等影响较大。
七生物质燃料能保证供应吗?1 我们有强大的技术支持:技术成熟,成型设备可靠性好,耐磨性高,生产效益高。
2 建立了一套从原料收集,成型加工,仓储运输,终端客户的网络,可实现产业化,规模化运营。
3 已在燃料使用地50--100公里范围内建立原料收购站和所需的生产基地及大型仓库,保证锅炉用户需求。
八BBDF价格会大幅度涨价吗?由于BBDF原料来源广泛,且可再生,我国每年农作物秸秆产重约为7亿千吨,在广大农村秸秆禁止焚烧,其处理成了农民的大问题,也是基层乡镇干部头疼的问题,做为燃料,变废为宝,既解决了头疼问题,又增加了收入,深受农民欢迎,所以,原料价格相比较稳定。
再者,BBDF最大的消耗为电能,但目前电价基本稳定,且受国家控制,所以电价不会大幅度上涨,即使电价上涨,其涨幅占整个成本的比例也是有限的,且其它能源的价格也会随之上涨。
生物质颗粒成型技术目前国内外使用的主要成型技术有三大类,即螺旋挤压技术和活塞冲压技术以及压辊式成型技术,在生物质作为能源的应用中,前两类发展较快植物质原料中含有纤维素、半纤维素、木素、树脂和蜡等物质。
一般在阔叶木、针叶木中,木素含量为27—32%(绝干原料)、禾草类中含量为14—25%。
现在知道木质素是具有芳香族特性的结构,单体为苯基丙烷型的立体结构高分子化合物,不同种类的植物质都含有木质素,而其组成、结构不完全一样。
在常温下木质素主要部分不溶于有机溶剂,它属于非晶体,没有熔点但有软化点,当温度为70~110℃时软化具有粘性。
当温度到达200~300℃时成熔融状,粘性高,此时加以一定的压力使植物质各部分粘结在模具内成型。
对植物质原料加热软化,也利于减少成型的挤压力。
燃料可按用户要求,使用不同规格的模具,制成多种规格尺寸的成型燃料品。
因此现代的压缩成型设备,尤其是生物质成型块较大的机械,多在成型模的末端,用电阻丝加热,达到既成型又减少阻力的目的。
由于植物生理方面的原因,生物质原料的结构通常都比较疏松,密度较小。
这些质地松散的生物质原料在受到一定的外部压力后,原料颗粒先后经历重新排列位置关系、颗粒机械变形和塑性流变等阶段体积大幅度减小,密度显著增大。
由于非弹性或粘弹性的纤维分子之间的相互缠绕和绞合,在去除外部压力后,一般不能再恢复原来的结构形状。
对于木质素等粘弹性组分含量较高的原料,如果在成型温度达到木质素的软化点,则木质素就会发生塑性变形,从而将原料纤维紧密地粘结在一起,并维持既定的形状,成型燃料块经冷却降温后,强度增大,即可得到燃烧性能类似于木材的生物质成型燃烧块;对于木质素含量较低的原料,在压缩成型过程中,加入少量的诸如粘土、淀粉、废纸浆等无机、有机和纤维类粘结剂,也可以使压缩后的成型块维持致密的结构和既定的形状。
因为这些粘结剂加入后,生物质粒子表面会形成一种吸附层,使颗粒之间产生一种引力(即范德瓦尔斯力),同时在较小外力作用下粒子之间也可产生静电引力(Electrostatic forces)致使生物质粒子间形成连锁(Interlocking)结构。
生物质成型燃料简介文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-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% 。