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主题:【原创】生物质 十二 燃烧 -- 橡树村

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家园 【原创】生物质 十八 固体燃料化

固体燃料化就是把生物制作成固体,用于替代煤和油的燃烧。这方面的研究主要是日本人干的,开发的背景是1970年代末期。

日本人开发的这个东西叫生物砖,最开始使用75%的煤,25%的生物质不加粘结剂直接高压成型,得到符合固体燃料。1980年代曾经有工业化运行,后来油价下跌,这条工艺就没有经济性了。

目前这个工艺的方向,是利用不能直接燃烧的低品质炭,加上农林废弃物按照一定的配比,有的需要加上脱硫剂,得到可以燃烧的固体。这样呢,固体燃料化就又有了清洁能源的味道。这样的工艺应用就很广泛了,煤可以采用各种品质的煤,生物质的种类也没有什么严格要求,脱硫剂一般就是熟石灰和石灰按照含硫量的比例添加。

粉煤成型的时候一般使用粘结剂,包括各种沥青,淀粉,粘土等等。沥青在燃烧的时候容易产生焦油,煤烟多;使用粘土有会降低燃烧性能,增加灰分,所以生物砖料就选用了生物质作为粘结剂解决这个问题。生物质呢,发热量低,含水量高,但是燃烧的时候烟少,灰少,点火性和燃烧性也比煤好,两者结合起来,应该是不错的。得到的生物砖料发热量介于煤炭和生物质的发热量之间,比如80%的煤炭的话,砖料的发热量可以有23MJ/kg,损失不大。所以也算是一项节煤技术。

目前这个技术在中国有应用,所谓的替代蜂窝煤就是这个技术的衍生,还有用于工业供暖的绿色煤炭技术也是这个技术的变种。这个技术大约在2000年前后进入中国,不大清楚目前推广的情况。用于民用,成本应该是个麻烦事。

砖块太复杂了,木质颗粒就简单多了。木质颗粒也是固体,这个优点比较多。

木质颗粒是把锯粉,树皮压缩成颗粒状,形成木质类的固体燃料。一般的形状是6-12毫米直径,10-25毫米长的圆柱。木质颗粒的相对密度大约是1.0-1.4,表观相对密度0.6-0.7,低位发热量17-19MJ/kg,含水10-15%,不用粘结剂也可以成型。木质颗粒的处理很方面,存储,运输,供给都很省事,可以精密控制,燃烧也可控,简化燃烧装置的结构。和化石燃料比较,木质颗粒的密度比较低,所以单位体积的热值就不大够了。

木质颗粒的技术最早在美国开发,不过目的不是能源,而是饲料。1970年代中期开始推广,因为能源危机,木质颗粒推广迅速。在1999年,瑞典的木质颗粒生产能力就已经达到了78万吨,美国超过60万吨。随着能源价格提高,木质颗粒的生产量还在增加,特别是欠发达地区生物质资源利用,这是一个比较方便的途径。

关键词(Tags): #生物能源#生物质
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