生物质成型燃料 取暖季前“广积粮”

来源:中国科学报   记者 贡晓丽  发布时间:2017-08-17 16:25

  生物质成型燃料是以农业废弃物、林业三剩物为原材料,经过粉碎、烘干、成型等工艺,制成粒状、块状、柱状,具有一定规格和密度,可在生物质能锅炉直接燃烧的新型清洁燃料。

  取暖季的燃料采购给生物质成型燃料带来不少订单,但生物质成型燃料面临的诸多问题,不是一个采暖季就能解决的。

  “现在很多地区的贸易商(东北地区、山东、江苏)已经开始囤积生物质成型燃料了。”某全国性生物质成型燃料交易平台的运营方近日告诉《中国科学报》记者。根据该行业历年运行情况以及源于平台上下游客户交流反馈的信息及数据,我国北方大部分地区将在10月份进入取暖季及成型燃料需求旺季,而现在正是商家大量储备燃料的时期,以期在整个冬季卖个好价钱。“仅以木屑颗粒为例,目前出厂均价在800元/吨左右,到旺季出厂均价达到900元/吨左右,甚至更高。”

  生物质成型燃料是以农业废弃物、林业三剩物为原材料,经过粉碎、烘干、成型等工艺,制成粒状、块状、柱状,具有一定规格和密度,可在生物质能锅炉直接燃烧的新型清洁燃料。“由于成型燃料含硫量和含氮量低,配套专用锅炉可以达到很高的清洁燃烧水平,一般只需要适当除尘即可达到天然气的锅炉排放标准,是国际公认的可再生清洁能源。”中国农业大学生物质工程中心常务副主任朱万斌告诉记者。

  取暖季的燃料采购确实给生物质成型燃料带来不少订单,但在朱万斌看来,生物质成型燃料面临的诸多问题,不是一个采暖季就能解决的。

  生物质燃料年利用难达标

  据上述运营方介绍,随着国家环保节能方面需求的不断提高,生物质燃料的使用面已经逐步扩大,全国各地不同规模的生物质发电厂、国家机关、事业单位、上市企业和民营企业都已开始使用。

  “成型燃料广泛应用于工农业生产,发电、供热取暖、烧锅炉、做饭,单位、家庭都适用。生物质成型燃料可用于纺织、印染、造纸、食品、橡胶、塑料、化工、医药等工业产品加工工艺过程所需高温热水,并可用于企业、机关、宾馆、学校、餐饮、服务性行业的取暖、洗浴、空调与生活日用所需热水。”该运营方说。

  “以中国在运行项目核算,生物质成型燃料锅炉供热与煤炭、重油、天然气等化石能源以及电能相比,单位热量费用比值分别约为1:0.8:1.6:1.4:3,成型燃料比煤炭供热贵约1/4,但比重油和天然气明显便宜,尤其是远比电便宜。”朱万斌表示,如果煤炭供热达到生物质成型燃料锅炉供热同等的清洁水平,要增加除尘、脱硫、脱硝等措施,成本将显著超过生物质成型燃料锅炉供热。因此,生物质成型燃料锅炉供热是经济的清洁可再生能源供热方式。

  去年12月发布的《生物质能发展“十三五”规划》提出,要加快大型先进低排放生物质成型燃料锅炉供热项目建设。发挥成型燃料含硫量低的特点,在工业园区大力推进20蒸吨/小时以上低排放成型燃料锅炉供热项目建设。

  3月底,国家环保部公布的《高污染燃料目录》将成型燃料从高污染燃料中除名。行业发展的春天似乎来临。

  但实际上,根据《生物质能发展“十三五”规划》,到2020年,我国生物质成型燃料年利用目标为3000万吨。截至2015年,生物质成型燃料年利用量只有约800万吨,据专家估算,当前我国成型燃料的年利用量刚刚达到“十二五”设定的1000万吨目标。

  虽然生物质成型燃料正逐渐被市场接受,但部分城市(如深圳、张家口)仍限制使用生物质成型燃料。专用锅炉没有统一的质量体系、生物质能源综合利用政策不明确,这些困扰生物质成型燃料的问题仍然存在。

  据了解,我国于2014年发布并推行的《联合国开发计划署—中国生物质颗粒燃料合同能源管理运营模式示范项目》,目前看来,结果也不尽人意。

  加快理论研究和技术研究

  “目前来看,生物质成型燃料的产业规模化、产品标准化程度仍然很低,这也是制约行业发展的原因。”上述运营方说。他建议,应尽快完善相应行业标准,使产品标准化,同时发展相应的配套设备,如提供部件统一的燃烧炉,以供标准化的成型生物质燃料得以高效率的燃烧。

  推动生物质成型燃料推广应用的重要因素,是对生物质成型燃料燃烧的理论研究和技术研究。目前我国对成型燃料燃烧所进行的理论研究仍有待加强,包括对生物质成型燃烧的点火理论、燃烧机理、动力学特性、空气动力场、结渣特性及确定燃烧设备主要设计参数的研究等。

  不同原料的成型燃料对锅炉具有不同的要求,在题为《生物质成型燃料研究现状及进展》的研究文章中,吉林大学热能工程系教授苏俊林提到,在未弄清生物质成型燃料燃烧理论及设计参数的情况下,就把原有的燃烧设备改为生物质成型燃料燃烧设备不可取,改造后的燃烧设备仍存在着空气流动场分布、炉膛温度场分布、浓度场分布、过量空气系数大小、受热面布置等不合理现象,严重影响了生物质成型燃料燃烧正常速度与工作状况,致使改造后的燃烧设备存在着热效率低、排烟中的污染物含量高、易结渣等问题。

  苏俊林提到,为了使生物质成型燃料能稳定、充分燃烧,根据生物质成型燃料燃烧理论、规律及主要设计参数重新设计与研究生物质成型燃料专用燃烧设备是非常重要的,也是非常紧迫的。

  采用适当设备和技术,生物质成型燃料的烟尘、二氧化硫都能经济地达到天然气锅炉排放水平,而氮氧化物排放虽然优于燃煤锅炉,但与天然气比偏高。朱万斌正在做的就是探索新的技术途径,进一步降低生物质成型燃料燃烧氮氧化物排量,目前已经取得重要突破。“将来一定会形成行业规范,指导行业发展。”

  统一认识、坚定发展是关键

  生物质成型燃料一直发展路径不畅,除了上述自身发展原因,更重要的,在于各政府部门对生物质成型燃料“廉价的清洁燃料”这一根本属性的认识不足。

  “国务院、国家发改委、能源局、环保部此前曾有多个文件明确成型燃料是‘清洁能源’,但还是差点戴上‘高污染燃料’的帽子。这急需相关部委建立协调机制,共同推进。当务之急,是要抓住‘压煤’的机遇,给予使用成型燃料与‘煤改气’同等的政策待遇,提倡‘煤改生物质’行动,并尽快建立国家级科技支撑平台。”朱万斌说。

  朱万斌认为,生物质能源天然姓绿、天然姓农,所以国家会越来越重视、政策也会越来越到位。“我们站在国家的发展角度来看,要想取得可持续发展,必须解决诸多问题,包括三农的问题、废弃物利用的问题、应对全球气候变化的问题。生物质能源提供了应对这些问题的‘一揽子’解决方案。所以我们坚信生物质能源迎来了一个更大的发展机遇,明年的春天将会更好。”

责任编辑:江璇(实习)
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