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诞生、壮大、困境:几乎是零排放的“新物种” 起底中国生物质颗粒燃料产业

2018-07-11 15:47来源:扑克投资家作者:傅正伟关键词:生物质颗粒生物质颗粒燃料生物质固体燃料收藏点赞

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1. 主要设备:

输送机——筛选机——标准型烘干机(原料水分合适可去除)——提升机——刮板机——待制粒仓——制粒机4台——颗粒输出送带(裙边皮带机)——冷却器——打包

2. 其它设备:

电控——主机冷却系统——冷却机风网——除铁系统



三、生物质颗粒燃料的国外进化与启示

在欧洲和美国,数以百万计的人使用木屑颗粒供热,用于独立式炉具,壁炉、熔炉和锅炉;除了民用,颗粒还可用于工业应用和发电,作为热电联产项目中煤的替代或补充品。即便是在学校和监狱等大场所,使用木屑颗粒燃料供热也并不鲜见。

下面,大致了解一下生物质颗粒燃料在国外的发展过程:

美国

在上世纪80年代中期已经出现了木屑颗粒燃料行业,随着住宅木屑颗粒炉的推广。此设备是能够减少颗粒物排放,远低于美国环境保护局(EPA)对柴灶排放新要求,为消费者提供自动化和便利的木材供暖方式。颗粒炉的销量在90年代初迅速增加,在1994年达到顶峰。后来因天然气灶出现,增长逐渐趋于平缓。颗粒燃料销售量遵循住宅颗粒炉的需求曲线。在此期间,住宅用途占95%左右,其余为工业用途。

1984年,在美国太平洋西北地区经营了两家颗粒厂。大多数颗粒厂为小公司所有。然而,最近建成许多大型颗粒以应对欧洲不断上升的需求,欧洲已成为加拿大和美国主要的生物质颗粒出口目的地。

使用的原料通常是木屑。刨花和木片比较少使用。这个行业是由许多独立的工厂组成,其唯一的业务是颗粒生产,这些工厂也是其它木材加工公司的一部分。这些独立的企业在公开市场上购买原材料,往往是更大的生产商。

木屑颗粒行业是由一间间厂缓慢发展起来的。许多工厂需要6-18个月的调整规范期。启动阶段时间长是由于多种因素,包括:原材料变化、设计不当和工程,使用破旧或尺寸不合适的设备和缺乏经验的管理人员和生产工人的一部分。尽管如此,随着行业的逐渐成熟,条件不断改善,企业在进入这个行业之前,一般会提前做研究调查,设备/工程公司提供更好的整体工厂设计和安装,改善装备,借助其他颗粒生产商提供信息和协助。

除了大型的颗粒生产厂,也有一些是个体户,特别是在农村地区大家自行用小型机械生产生物质颗粒燃料。这是一种自给自足的方式,满足周边地区用户需求,也是一种从现成的废料中获得经济效益的方法。

瑞典

瑞典是这个行业的先行者之一,由于其突出的木材产业、增加能源独立的愿望和环境保育的承诺。使用生物质颗粒用于能源生产可以追溯到上世纪70年代,在能源危机后,寻求化石燃料的替代品。在这个时候,用于生产动物饲料颗粒的技术已被改进,以适用于更致密的木质材料。

瑞典木屑颗粒的生产计划在1970年后期启动,决定在穆拉建一个颗粒厂。该工厂于1982年11月开始生产,不久后就出现问题了,因为成本远远高于预算。设备是将燃油锅炉改为生物质颗粒燃料锅炉。但是效率很低,不仅仅是因为颗粒质量很差。第一年的原料主要是树皮。颗粒灰分含量通常是2.5-17%。穆拉工厂于1986年倒闭。

1984年在Vrgrda建了一间颗粒厂,于1989年倒闭。该厂的最后一个所有者是Volvo集团。在1987年,建于Kil的第一间干燥物料制粒厂,被设计为年产量为3000吨。这家工厂仍然在运作,是瑞典历史最悠久的商业化工厂。

在90年代初,瑞典政府想出了矿物燃料征税的提案。此时它也限制二氧化碳的排放量。在短期内,燃烧化石燃料变得无利可图,随之生物燃料进入填补能源缺口。这是一个转折点,标志着木屑颗粒的使用开始快速增长。

为什么是瑞典?

在瑞典,生物质能占全国一次能源消费量的36%,排名第一位。2016年消费成型燃料240万吨,人均消费270公斤,居世界第一。除本国年生产300多万吨外,每年进口数十万吨成型燃料,广泛用于发电,工业供热、蒸汽以及商业、办公和居民采暖。

瑞典地处北欧,冬季寒冷漫长,纬度与中国东北地区类似,因此瑞典颗粒燃料产业的发展历程、特点以及先进技术、经验对中国,尤其是东北地区生物质固体成型燃料的发展有重要的借鉴与启示。

瑞典颗粒燃料产业发展特点

(1)林业资源丰富,原料以林业剩余物为主。瑞典有丰富的森林资源,每年产生大量的林业剩余物,因此颗粒燃料原料以林业剩余物为主,包括锯末、刨花、木条等。与中国丰富的农作物秸秆资源相比,林业剩余物具有热值高、易远距离运输,同时物理特性相差不大,在颗粒燃料生产过程中不需要粉碎;但也存在问题,主要是由于锯末含水量较高,一般超过50%,因此在颗粒燃料加工前需增加烘干工序,这也部分增加了其生产成本。

(2)颗粒燃料产业商业化,以大中型为主。瑞典颗粒燃料产业完全商业化生产,成型技术成熟,生产企业以大中型为主,生产能力达到220万吨,主要集中在35个大型生产企业;小型企业(年产量5000t以下)基本上是在已有刨花板、家具及锯末生产厂的基础上建立的,利用自己企业产生的锯末作为原料。

(3)政府制定了完善的法律、法规以及鼓励政策。瑞典颗粒燃料产业在90年代以后迅速发展的一个重要原因是国家制定了生物质能源鼓励政策,并以法律法规形式颁布,长期保持不变。如1991年颁布的二氧化碳排放税,使得大量区域供热中心采用的原料由石油转变为颗粒燃料,2003年的电力认证系统,鼓励电力生产商或电力供应商采用可再生能源生产的“绿电”,极大地促进了颗粒燃料的发展。

(4)颗粒燃料相关标准不断完善。从上世纪90年代开始,瑞典研究机构就发布了颗粒燃料相关标准,并针对不同用户对颗粒燃料进行分类,完成了颗粒燃料、燃烧设备等标准、技术条件的测定。同时,瑞典颗粒燃料的标准、技术条件不断向欧盟标准靠近和完善。目前采用的检测分析方法大多采用了欧盟标准,尤其是在生物质炉具、锅炉的检测方面,大大促进了瑞典与欧盟各国间的颗粒燃料、燃烧设备的贸易。

(5)燃烧技术及燃烧设备成熟。近几年来,瑞典的户用燃烧锅炉、采暖炉具产量不断扩大,这得益于燃烧技术及燃烧设备的发展。瑞典政府十分重视燃烧设备的开发与应用,目前瑞典许多研究机构、大学、企业等合作研究开发了燃烧设备,使得瑞典的燃烧设备以及燃烧技术处于国际领先地位。

(6)拥有完善的质量保障体系。为保证颗粒燃料、燃烧设备产品质量,瑞典政府规定,在颗粒燃料、燃烧设备进入市场前,必须获得第三方的检测认证。瑞典国家技术研究所(SP)建立了自愿认证系统,即P-Mark认证体系,如进入欧盟市场时,需达到欧盟标准要求,即通过CE认证。这提高了颗粒燃料、燃烧设备的质量,保障了用户的利益。

原标题:诞生、壮大、困境:几乎是零排放的“新物种”,起底起底中国生物质颗粒燃料产业
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