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生物質燃料鍋爐成為冬季供暖鍋爐香餑餑

2017年11月15日 08:54

     

每年冬季都成為一個供熱的旺季,生物質鍋爐以較低的綜合成本,良好的環保效益越來越受各能源客戶的歡迎。

      發展以生物質為基礎的新能源是人類文明跨越式進步的象征?;茉磿r代正在走向終結。50年后,世界石油和天然氣資源將枯竭;90年后,煤炭資源也將枯竭。中國化石能源的形勢更加緊張,按照現在經濟發展速度和能源消耗計算,石油資源僅夠使用十幾年,煤炭也只能使用四十多年。能源短缺正在一步步扼緊人類未來的咽喉,尋找可再生的替代能源成為世界各國,尤其是我國的當務之急。
  每年我國秸稈有7億噸以上,其中田間焚燒約1.5億噸。每當作物收獲季節,焚燒秸稈造成資源浪費、空氣污染,嚴重時甚至影響高速公路通行和飛機起降。而一個裝機3萬千瓦的秸稈直燃發電廠,就可以消納中等規??h域內的全部剩余秸稈,還可以實現為農民增收5000萬元;二氧化碳排放量僅為同等規模燃煤發電的百分之一,可減碳排放10萬噸。
  我國每年中小燃煤鍋爐消耗燃煤約7億噸,雖然占全國總能源消耗的比例不到20%,卻排放了50%的二氧化氮,是酸雨的罪魁禍首。利用林業剩余物、秸稈、城市綠化修剪等廢棄物生產生物質固體顆??商娲禾亢褪蜔仩t供暖,二氧化氮排放量降低95%,二氧化碳排放量降低99%,且具有良好的經濟效益。
  一、生物質與生物質鍋爐
  1.生物質
  生物質是指通過光合作用而形成的各種有機體,包括所有的動植物和微生物。而所謂生物質能,則是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式,即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用,可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時也是唯一一種可再生的碳源。目前,作為能源的生物質主要是指農業、林業及其它廢棄物:如各種農作物秸稈、糖類作物、淀粉作物和油料作物、林業及木材加工廢棄物、城市和工業有機廢棄物、以及動物糞便等。
  2.生物質鍋爐
  生物質鍋爐需要綠色新能源,具有強大的生命力。由于植物燃氣產生的原料為農作物秸稈、林木廢棄物、食用菌渣、牛羊畜糞及一切可燃性物質,是一種取之不盡,用之不竭的再生資源。
  生物質能是一種頗具產業化和規?;们熬暗目稍偕茉?,對我國能源結構的優化意義重大。發展生物質發電,是構筑穩定、經濟、清潔、安全能源供應體系,突破經濟社會發展資源環境制約的重要途徑。秸稈發電變無序焚燒為集中燃燒并發電、造肥,節省了大量煤炭資源,并增加農民收入。秸稈在生長和燃燒中不增加大氣中CO2量,且含硫量極低,僅為0.1%。發展生物質發電,替代煤炭,可顯著減少CO2等溫室氣體和SO2的排放,有巨大的環境效益。
  生物質鍋爐燃料主要是以玉米秸稈、小麥秸稈、棉花稈、稻草、樹枝、樹葉、干草、花生殼等農作物和固體廢棄物為原料,經過粉碎后加壓、增密成型,制成“秸稈煤炭”?!敖斩捗禾俊笔且环N新型的生物質再生能源,加工成本低、利潤空間大,價格遠遠低于原煤,完全可以代替煤炭。
  二、生物質鍋爐的好處
  1.生物質燃料含硫量大多小于0.2%,熄滅時不用設置氣體脫硫安裝,降低了本錢,又利于環境的維護。
  2.采用生物質鍋爐熄滅設備能夠最快速度的完成各種生物質資源的大范圍減量化,無害化,資源化應用,而且本錢較低,因此生物質直接熄滅技術具有良好的經濟性和開發潛力。
  3.生物質熄滅所釋放的二氧化碳大致相當于其生長時經過光協作用所吸收的二氧化碳,因而能夠以為是二氧化碳的零排放,有助于緩解溫室效應。
  4.生物質的熄滅產物用處普遍,灰渣可加以綜合應用。
  三、生物質鍋爐的應用前景
  生物質能源不僅是綠色能源的一種,能夠創造經濟效益,有助于減排二氧化碳,緩解能源危機;還有助于我國應對氣候變化、解決環境問題?!笆濉逼陂g國家在發展戰略布局、資源培育、能源發展、產業結構調整中更加重視生物質能源發展,給予了政策支持,我國生物質能源的發展潛力將進一步擴大。生物質能源將有助于我國發展循環經濟,建設生態文明,在實現可持續發展等方面有著不可替代的作用。
  生物質鍋爐的原料非常廣泛,只要是經過光合作用的木質閑置材料均可,比如稻殼、葵花子殼、高粱稈、玉米稈、豆稈等等,高溫、高壓、經過特殊成型機構壓制成柱狀顆粒燃料后,放進專門制造的鍋爐內,便可產生充足的熱量,其產生的爐渣仍可以作為鉀肥補給農作物。
  四、發展生物質能源對節能減排的意義
  1.有效的降低能源消耗,改善能源利用結構
  生物質燃料乙醇、生物柴油分別可以替代和部分替代車用汽油、柴油,從而減少石油消耗,降低石油進口依存度;生物質固體成型燃料可以代替煤炭使用,而生物質發電提供的電量又可以減少火力發電的煤炭使用量,二者可以節約大量的煤炭資源;沼氣的推廣使用,可以解決居民生活燃料的來源問題,節約天然氣,甚至可以解決部分用電量。
  2.有效降低溫室氣體的排放
  生物質能源屬于清潔能源,生物質能源中有害物質(硫和灰分等)的含量僅為煤炭的1/10左右。同時,生物質能源二氧化碳的排放和吸收構成自然界碳循環,其能源利用可實現二氧化碳零排放。生物質與煤混合燃燒,還可以顯著降低二氧化硫排放。
  3.有效的踐行國家鼓勵發展循環經濟的號召
  農業生產中的秸稈、農業加工剩余、禽畜糞便、薪柴以及林業加工剩余都可以作為生物質固體成型燃料、沼氣以及生物質發電的原料;工業生產有機廢水、廢渣也可以進行工業沼氣和生物質氣化發電。工農業生產中的廢棄物再利用是發展循環經濟的重要組成部分,而發展生物質能源對其進行了有效的利用,因此發展生物質能源是發展循環經濟不可或缺的重要措施之一。
  4.有效的改善人們的居住環境,保障人民群眾的身體健康
  生物質能源主要來源于,各種農作物秸稈、糖類作物、淀粉作物和油料作物、林業及木材加工廢棄物、城市和工業有機廢棄物、以及禽畜糞便等。利用農作物秸稈生產生物質固體成型燃料、禽畜糞便生產沼氣、工業有機廢水及其他廢棄物生產工業沼氣與發電,避免了秸稈焚燒產生的空氣污染、病菌的傳播、飲用水和城市固體廢棄物污染,改善居住環境,一定程度上抑制了病菌的傳播,從而保障人民群眾的身體健康。
各種鍋爐成本分析
  鍋爐按使用燃料可分為燃煤鍋爐,燃氣鍋爐,燃油鍋爐,電加熱鍋爐,生物質鍋爐,了解各種燃料的運行成本,可以降低鍋爐運行費用,進而增加企業的經濟效益,在選購鍋爐的時候,這是一個必須要考慮的因素。
  下面以加熱50噸42℃的熱水所需成本為例:
  1公斤水升溫1度需要1大卡熱量,本次計算按自來水10度計算:升溫到42度需要升溫42-10=32度(Δ=32度)50噸水=50000公斤 升溫1度=50000 X 1大卡=50000大卡升溫32度=50000大卡X 32=1600000大卡
  一.燃煤鍋爐
  燃煤鍋爐標準煤的熱值為5000大卡/公斤,根據各地煤價格取平均值按每公斤1.2元計算1600000大卡÷5000大卡  X  1.2  元=384元,燃煤鍋爐的熱效率一般在8084÷0.8=480元。
  二.生物質鍋爐
  市面上的生物質顆粒熱值為4000大卡/公斤,根據各地生物質顆粒按每公斤1元計算1600000大卡÷4000大卡 X 1元=400元,生物質鍋爐的熱效率一般在80@0÷0.8=500元。
  三.燃氣鍋爐
  天然氣的熱值是8600大卡/立方米,根據各地天然氣的價格取平均值按每立方米3.5元計算1600000大卡÷8600大卡 X 3.5元=651元,燃氣鍋爐熱效率一般在90%,651÷0.9=723元。
  四.燃油鍋爐
  柴油的熱值是9600大卡/每公斤,根據現在的柴油價格每公斤按7.6元計算1600000大卡÷9600大卡X 7.6元=1266元,燃油鍋爐的熱效率一般在90%,1266÷0.9=1407元。
  五.電加熱鍋爐
  電的熱值:860大卡/KW,根據工業用電標準,電的價格按1.0元/度計算。600000大卡÷860大卡X 1 元=1860元,電加熱鍋爐的熱效率一般為98%,1860÷0.98=1898元。
  通過以上數據得出各種燃料加熱50噸42度洗浴熱水的運行成本為:燃煤鍋爐480元,生物質鍋爐500元,燃氣鍋爐723元,燃油鍋爐1407元,電加熱鍋爐1898元。
關于各種燃料消耗成本的具體情況要從鍋爐設備實際出發。從上述數據可知,生物質鍋爐運行成本是所有鍋爐燃料中較低的,在綜合考慮運行成本和環境效益的情況下,選擇生物質鍋爐還是一種比較經濟的做法


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