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中国生物质成型燃料发展历程和问题 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源 / 13-10-31

1、发展历程
    根据中国生物质成型燃料的发展特点,可以将中国成型燃料的研究和产业化发展分为三个阶段。
    第一阶段是20 世纪70年代末至80年代初,是技术引进和试验阶段。由农业部牵头从韩国、泰国、中国台湾等引进了十余台螺杆挤压型成型机,分别在辽宁、湖北、贵州、河南等省进行试验、改进。最后因三个方面原因这种设备没有作为燃料成型机坚持下来,一是当时的煤比成型燃料便宜;二是螺杆特别是螺旋头磨损太快(大部分在40h左右,有的企业使用特殊合金堆焊,维修周期也不超过60 h);二是没有市场需求,且设备不配套。
    第二阶段是20世纪80年代中期到20世纪末,为国家开始投资、积极开展研究阶段。1979年初,国家经济贸易委员会资助原河南农学院开展以秸秆为原料的活塞式棒状成型机的基础研究,这是国家几个部委首次对生物质成型燃料开展资助。80年代后期林业部门也开始了以木质原料为主的成型燃料研究,国内出现了几种以棒状燃料为主的实验装置,但当时也是因为国家没有在经费上给予足够的支撑,设备技术问题较多,企业不愿意介入,市场需求很弱,因此一直处在技术研究阶段,市场年供给量不大于3万t。
    第三阶段是发展阶段。20世纪末至今,化石能源价格不断飙升,国际上石油上涨到100多美金/桶,比10年前上升10倍,国内虽然也进行相应调整,但涨多降少;煤炭由每吨80多元,上升到每吨800多元,并且由此带动了各种产品价格上升,CPI、PPI居高不下。全社会都提出了疑问:能源价格上升是因为资源问题吗?油和煤消耗尽了以后怎么办?就在这样的环境条件下,各国政府纷纷制定战略规划和方针政策,大量投资新能源产业。2010年中国总投资超过了美国,居世界第一位。多项激励政策出台鼎力支撑新能源产业,教育战线也增设新的新能源专业,为今后新能源发展培养战略型人才。2010年国家几项拉动生物质成型燃料发展的政策兑现,2011年又启动了绿色能源示范县建设工作,成型燃料也成为这个标志性项日的主要技术。这种背景使成型燃料的地位大大提高,市场供给能力很快上升到400多万t,国内企业重组,准备上市,大规模发展的势头再次来临。
2、存在的问题
    中国生物质成型燃料已有20多年的历史,经历了全部研究和发展的过程,总结历史经验教训,结合我国城乡能源发展实际,认为我国的成型燃料产业还存在以下几个必须解决的问题。
(1)技术问题
    目前国内加工木质原料的环模设备从设计到制造基本上都沿用了饲料颗粒机的技术,生产厂家没能根据生物质成型燃料的特定要求对设备进行实质性改进,因此用于燃料生产就存在维修周期很短,成本耗能都比较高的问题。秸秆类成型燃料加工主要问题是成型系统和喂料机构磨损太快,块状成型机加工质量不高,密度较低,表面裂缝太多,运输、储存、加料过程中机械粉碎率远远超过行业标准;棒状燃料机构比较复杂,生产率较低,能耗较高。
    生物质成型燃料应用过程还存在结渣和沉积腐蚀的问题。秸秆中含有较多的氯、钾、钙、铁、硅、铝等成分,特别是氯和钾,其含量比任何固体燃料都高得多。这些元素的存在,使得结渣和沉积腐蚀问题非常严重。生物质成型燃料在锅炉内燃烧时,当炉温达到780℃以后,部分金属和非金属氧化物熔化,并和未燃尽燃料混搅在一起形成结渣,阻挡空气进入炉膛,这已成为生物质锅炉被迫停止运转的最主要的原因。
    生物质灰分中的共晶钠和钾盐在大约700℃的条件下就能汽化。在650℃左右时,这些碱金属的蒸气就开始凝结到颗粒上面,一些细尘粒也接踵而来,在锅炉系统的水冷壁和空气预热器的表面上沉积下来,造成受热面的沾污,其厚度可达10~30 mm以上,严重影响传热效率,图1.9所示为从生物质锅炉省煤器上剥离下来的沉积物。同时,由于生物质中氯元素含量很高,锅炉受热面存在严重的氯腐蚀问题,这是导致生物质燃料锅炉停机维修周期短的主要原因。
(2)产业发展不成熟
    中国的生物质成型燃料产业还处于初级阶段,主要表现是:无序发展,原料和产品价格都处于议价交换阶段;设备没有标准,没有衡量设备实际状况的技术检测和鉴定。没有独立的标准体系;收获、运输、储存与加工机械化程度差别大;秸杆原料多数是花生壳、玉米芯等农副产品加工剩余物,玉米秸秆等大宗秸秆资源还没得到充分利用;成型燃料使用对象以乡镇锅炉、茶炉、热风炉为主,农户使用比例很小;与化石燃料相比,国家在生物质燃料基础设施建设、人才技术培训、科学研究、制造装备等方面的投资可以说是微小足道的,生物质成型燃料企业80%以上是个体经营,缺乏现代化企业管理意识,没有抗风险能力。这些现象和问题都严重制约着生物质成型燃料产业的发展。
(8)政策引导待加强
    目前,国家出台的与生物质成型燃料相关的政策,其引导作用还没有完全表现出来,补贴方法也不成熟,还存在不少负面反应。
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