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        淺析木煤工藝原理及應(yīng)用前景

        2012-04-10 09:20:16王劍鋒左增惠
        河北林業(yè)科技 2012年4期

        王劍鋒,左增惠

        (1.豐寧滿(mǎn)族自治縣林業(yè)局,河北 豐寧 068350;2.承德市灤平國(guó)有林場(chǎng)管理處虎什哈林場(chǎng),河北 灤平 068200)

        木煤,是木質(zhì)顆粒燃料的簡(jiǎn)稱(chēng),是一種以木本、草本植物為原料生產(chǎn)的生物質(zhì)能源。

        作為一種新型能源,木煤因清潔環(huán)保、可再生的特點(diǎn)在北美和歐洲地區(qū)備受推寵。2009年,豐寧宏森木業(yè)有限公司投資6000萬(wàn)元,建成我國(guó)第一條年產(chǎn)5萬(wàn)t木煤生產(chǎn)線(xiàn),標(biāo)志著我國(guó)木煤生產(chǎn)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)推廣階段。

        1 木煤制造工藝

        木煤制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,主要工藝流程為原料→粉碎→除塵去鐵→輸送→去鐵→攪拌→高溫壓縮→冷卻→包裝→儲(chǔ)存→運(yùn)輸。

        (1)先將原料含水率干燥至8%~10%,送入振動(dòng)料倉(cāng),經(jīng)過(guò)除鐵器和氣流分選機(jī),將其中金屬物質(zhì)和石頭等雜質(zhì)分離出,再采用雙螺旋進(jìn)料器將其送入錘式打磨機(jī)打碎。

        (2)將打碎的木屑用傳送帶送入混合器,加入適量的水進(jìn)行混合,然后送入攪拌器進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛?/p>

        (3)物料自攪拌器的底部,通過(guò)重力自流進(jìn)入位于造粒機(jī)頂部的進(jìn)料器,進(jìn)料器將木屑定量注入造粒機(jī)。

        (4)造粒機(jī)將木屑?jí)嚎s成一定直徑的長(zhǎng)條圓棒形狀并擠出。在圓棒出口處通過(guò)鋼齒切割機(jī),將圓棒切割成一定長(zhǎng)度的顆粒。

        (5)高溫的木質(zhì)顆粒經(jīng)過(guò)鋼傳送帶,傳送到逆流空氣冷卻器,將其冷卻至高于周?chē)h(huán)境5~10℃的溫度。

        (6)冷卻后的木質(zhì)顆粒按順序成批送入篩式過(guò)濾器,將其中的粉塵篩出,并返回到系統(tǒng)中再加工。最后將成品木質(zhì)顆粒包裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸。

        2 木煤產(chǎn)品特點(diǎn)

        2.1 清潔環(huán)保

        木煤燃燒后產(chǎn)生的廢氣主要是CO2,而傳統(tǒng)的工業(yè)原煤燃燒后除了CO2以外,還有SO2,大量使用原煤的后果極易產(chǎn)生環(huán)境危害。此外,據(jù)測(cè)算,以麥秸為原料生產(chǎn)的木煤,每噸木煤燃燒后產(chǎn)生的煤灰只有100kg,以木質(zhì)原料生產(chǎn)的木煤,每噸燃燒后只產(chǎn)生20kg煤灰,而二類(lèi)煙煤燃燒后一般要產(chǎn)生300多千克的煤灰,同比相差幾倍到十幾倍。木煤煤灰還可直接還田利用,也優(yōu)于煙煤。

        2.2 熱效率高

        二類(lèi)煙煤熱值為4500~5700kCal/kg,木煤熱值為4000~4700kCal/kg,雖然在理論上木煤熱值比煙煤略低,但木煤木質(zhì)顆粒經(jīng)過(guò)高溫、擠壓成型,大大提高了木質(zhì)材料的燃燒效率,熱效率可達(dá)80%以上,而燃煤鍋爐的平均熱效率一般為65%,優(yōu)缺互補(bǔ),1t木煤所產(chǎn)生的熱量相當(dāng)于1t標(biāo)準(zhǔn)煤。

        2.3 可以再生

        木煤原料為林業(yè)“三剩物”和農(nóng)作物秸稈,木煤燃燒后的煤灰可作為肥料還田,被植物再次吸收利用后進(jìn)入植物圈循環(huán)。

        3 木煤的應(yīng)用前景

        據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局初步核算,我國(guó)去年全年能源消費(fèi)總量達(dá)32.5億t標(biāo)準(zhǔn)煤,是世界第二能源消耗大國(guó)。未來(lái)10a,我國(guó)將致力于調(diào)整以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu),增加清潔能源比重。除了傳統(tǒng)的風(fēng)能、核能、太陽(yáng)能之外,生物質(zhì)能源將成為國(guó)家能源戰(zhàn)略中的重要選擇,木煤發(fā)展前景非常廣闊。

        3.1 生物質(zhì)資源豐富

        我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),現(xiàn)有林業(yè)生物質(zhì)中可用作工業(yè)能源原料的生物量有3億t,如全部開(kāi)發(fā)利用,可替代2億t標(biāo)準(zhǔn)煤,相當(dāng)于我國(guó)化石能源消耗量的1/10。據(jù)專(zhuān)家初步估計(jì),我國(guó)僅現(xiàn)有的農(nóng)林廢棄物有15億t,約合7.4億t標(biāo)煤,可開(kāi)發(fā)量約為4.6億t標(biāo)準(zhǔn)煤;預(yù)測(cè)到2020年將分別達(dá)到11.65億t和8.3億t標(biāo)準(zhǔn)煤。

        3.2 市場(chǎng)潛力巨大

        我國(guó)有9億農(nóng)村人口,2.3億個(gè)農(nóng)村家庭,做飯和取暖主要依賴(lài)秸稈、薪材,折合成標(biāo)準(zhǔn)煤每年將消耗40億t以上,如果全部用木煤替代,將帶來(lái)一個(gè)龐大的消費(fèi)市場(chǎng)。此外,在歐美一些國(guó)家,木煤已經(jīng)走進(jìn)家庭,普及率很高,也是一個(gè)巨大的消費(fèi)市場(chǎng),目前宏森木業(yè)生產(chǎn)的木煤主要銷(xiāo)往歐美地區(qū)。

        3.3 生產(chǎn)成本低

        木煤每噸成本大約400~500元,國(guó)內(nèi)售價(jià)每噸在800~900元,低于民用和工業(yè)燃煤,同時(shí),清潔環(huán)保也易于被老百姓接受。

        3.4 推廣容易

        可以縣為單位布點(diǎn)建廠(chǎng),以村為單位對(duì)農(nóng)作物秸稈、林業(yè)三剩物進(jìn)行就地初步粉碎、包裝,然后進(jìn)廠(chǎng)投入生產(chǎn)環(huán)節(jié),農(nóng)民可以原材料置換等值的木煤。同時(shí)也解決了林區(qū)因焚燒秸稈而帶來(lái)的火災(zāi)隱患和環(huán)境污染問(wèn)題。

        3.5 緩解能源緊張

        目前我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中煤炭占70%,木煤可以替代約10%的原煤,可有效緩解對(duì)化石能源的依賴(lài),通過(guò)調(diào)整能源結(jié)構(gòu),木煤發(fā)電可以減少碳和二氧化硫排放,有效解決節(jié)能減排問(wèn)題。

        [1]朱典想,郭東升.木煤-極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦湍茉矗跩].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備,2009,(1):37-40.

        [2]楊邦杰.生物質(zhì)能發(fā)展方向[J].中國(guó)發(fā)展,2010,10(4):1-4.

        [3]潘曉麗.我國(guó)生物質(zhì)能政策及其問(wèn)題分析[J].科技致富向?qū)В?010,(24):54.

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