生物质固体成型燃料的特征以及效益环评分析

撰稿：陈金玲        来源：湖北和瑞能源科技有限公司

     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。以玉米秸秆为例：热值约为煤的0.8～0.95倍，即1.1t的玉米秸秆成型燃料块相当于1t煤的热值，玉米秸秆成型燃料块在配套的下燃式生物质燃烧炉中燃烧，其燃烧效率是燃煤锅炉的1.3～1.5倍，因此1t玉米秸秆成型燃料块的热量利用率与1t煤的热量利用率相当。 生物质固体成型燃料的指标表： 项 目 指 标 热 值 >4200kcal/kg 密 度 >1.1t/m 3 外 观 方（圆）柱型φ1-3cm 灰 分 ≤ 7% 水 分 ≤ 13% 燃 烧 率 ≥ 96% 热 效 率 ≥ 81% 排烟黑度 (林格曼级) < 1 排尘浓度 ≤ 80mg/m 3

（四）、生物质固体成型燃料bmf的特性 （1）生物质燃料可实现温室气体二氧化碳（co2 ）生态“零”排放，bmf的能量来源于自然界光合作用固定于植物上的太阳能，其燃烧时排放的二氧化碳（co2 ）来自于其生长时对自然界二氧化碳（co2 ）的吸收，因此， bmf具 有二氧化碳（co2 ）生态零排放的特点。 （2）生物质燃料属低碳能源：bmf的燃烧以挥发份为主，其固定炭含量仅为15％左右，因此是典型的低碳燃料。 （3）减少二氧化硫（so2）排放：bmf含硫量比柴油还低，仅为0.05％,不需设置脱硫装置就可实现二氧化硫（so2）减排。 （4）粉尘排放达标：bmf灰份为1.8%，是煤基燃料的1/10左右，设置简单的除尘装置就可实现粉尘排放达标。 （5）减少氮氧化物（nox）的生成：bmf氮含量低，氧含量高，燃烧时能有效减少空气的需求量，减少氮氧化物（nox）的生成。 （6）bmf来源于农林废弃物，烬率可达96%，剩余4%的灰分可以回收做钾肥，实现了“秸秆→燃料→肥料”的有效循环。不会产生“与人争粮”和“与人争地”的社会问题，原料分布广泛多样、热含量大、成本低，循环生长，取之 不尽，用之不竭，是典型的循环经济项目。 （7）安全方便：bmf密度大、体积小，固体成型，密封包装，运输贮存安全方便。 （8）烧后的废气排放：co2零排放；no2 14毫克/立方米 （微量）； so2 46毫克／立方米远低于国家标准；烟尘低于127毫克／立方米 远低于国家标准。 （9）生物质成型燃料挥发份高，易析出，碳活性好，易燃，灰分少，点火快，更加节约燃料，降低使用成本。 目前我国城镇4t/h以下的小型锅炉主要以燃油(气)、燃煤居多,其中广东省就有十几万台之多。以生物质成型燃料代替油（气）、煤炭燃烧，经济效益非常显著，下表以蒸汽锅炉为例，假设以生物质成型燃料每月消耗10000元的标准为计算比例，列示了生物质成型燃料燃料与各种燃料运行成本的比较表： 项 目 生物质成型燃料 煤 炭 天然气 柴 油 备 注 每月燃料消耗费用数额 11600元 11300元 12300元 17300 燃料费用节约率(-%) -6% -5% -21% -42% 环保效益 好 差 较好 较差

 （五）、生物质固体成型燃料与其它燃料的性价比

  柴油热值10200大卡/千克，天然气8500大卡/立方米，天然气800大卡/千瓦，生物质4300大卡/千克

每吨蒸汽费用：柴油552元，天然气346元，电780元，生物质300元