北方秸稈制粒技术应用可行研究报告书.docVIP

秸秆制粒技术应用可行性研究报告 项目总论 §1.1项目背景 能源问题在我国越来越成为影响社会经济发展的重要因素之一，而化石能源的大规模集中使用，也给生态环境造成了严重危害。国家于2005年2月颁布了《可再生能源法》，鼓励各种所有制经济主体参与可再生能源的开发利用，并提供优惠政策扶持农村地区的可再生能源的生产项目。 生物质能作为第四大能源资源，在可再生能源中占有重要地位。开发生物质能既可以补充常规能源的短缺，也具有重大的经济效益和环境效益。同其他生物质能源技术相比较，生物质颗粒燃料技术更容易实现大规模生产和使用，使用生物质颗粒的方便程度可与煤炭相当。所以，利用生物质致密成型设备生产颗粒燃料符合国家产业政策，具有较好的经济效益和社会效益。 我国是一个农业大国，农作物种类繁多，数量巨大。水稻、玉米和小麦是三种主要的农作物，其产生的秸秆是我国主要的生物质能资源之一。我国农作物秸秆年产总量为6.04亿吨，其中约有15%被用来直接还田造肥；有25%被作为饲料；约9%被用做工业原料。除此之外，约51%，即3.08亿吨的农作物秸秆可以作为能源用途，其中已有1.9亿吨的农作物秸秆被农民在炉灶内直接燃烧用来炊事和取暖，另外约1.2亿吨则被废弃在田间地头或田间直接焚烧，不仅浪费了能源，也污染了环境。 此外，全国林产、工业木材剩余物的数量为4000万立方米；造纸业产生的木材剩余物的数量约1万立方米；甘蔗渣的年产量约为4000万吨；粮谷加工厂排出的谷壳量每年达4000万吨，这些行业的剩余物绝大部分沦为废气物，成为各行业的环境负担。财政部、发展改革委、农业部、税务总局、国家林业局于2006年9月联合印发《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施yij 》，在四项财税政策上扶持生物质能源的发展。因此，从事生物质颗粒燃料生产和开发，其原料丰富、价格低廉，利于环保，同时可增加农民收入，减少能源消耗，是利国利民的大好事。 §1.2产品特点及用途 大部分生物质原始状态密度小，热值低。虽然不经过处理，也可以作为能源使用，但无论是运输和储存，还是利于效率方面，都不能与化石能源相提并论。但如果对生物质进行加工处理，就可以有效弥补生物质能的不足。目前，国际上使用最广泛的生物质能利用技术是固体成型技术，其原理是通过机械装置，对生物质原材料进行加工，制成生物质压块或颗粒燃料。经过压缩成型的生物质固体燃料，密度及热值均大幅提高，便于运输和储存。可用于家庭取暖、区域供热，也可以与煤混合燃烧进行发电。颗粒燃料是在常温条件下利用压辊和型模对木屑、秸秆等原料进行挤压而制成的。原料的密度一般为130kg/m3之间，发热值为4000大卡以上输送、储存极为方便，同时其燃烧性能大为改善。 众所周知，玉米秸秆中含大量糖分和粗蛋白，在挤压成型过程中，糖起到了润滑和粘合的作用。密度增加保持了其中的营养成分不易流失，由于无需任何添加剂，经细密碾压后的玉米秸秆颗粒还能成为牛、羊等大牲畜的理想饲料。 §1.3市场概况 木质颗粒在美国市场的小包装零售价格为170美元/吨，大包装价格约为135美元/吨，在欧洲的交货价格约为200欧元/吨。国内颗粒燃料市场目前还不完善，木质颗粒零售价为人民币750—950元/吨，农作物秸秆颗粒零售价为人民币430—550元/吨（笔者近日在吉林考察某秸秆颗粒机生产厂时了解到，该厂准备以每吨400元的价格向农民收购玉米颗粒，并预付30%定金）。国家发改委生物质成型燃料发展规划提出，在2010年前，结合解决农村基本能源需要和改变农村用能方式，开展生物质颗粒燃料应用示范点建设，年消耗颗粒燃料500万吨，代替300万吨燃煤。到2020年使生物质颗粒燃料成为普遍使用的一种优质燃料，年消耗颗粒燃料5000万吨，代替3000万吨燃煤。 §2.1成型原理及主要设备 生物质原料中含有纤维素、半纤维素、木质素等。由于结构比较疏松，密度小，当受到外力后，原料将经历重新排列位置、机械变形、弹性变形、塑性变形阶段，通过非弹性或粘弹性纤维分子之间的相互缠绕和绞合，使体积缩小，密度增大。目前国外生物质能源固化成型技术及设备的研发，主要有三类： （1）以日本为代表开发的螺旋挤压方式生产的棒状成型技术； （2）欧洲各国开发的活塞式挤压条状成型技术； （3）以美国研发的内压滚筒颗粒状成型技术 美国、日本、加拿大等国还开发了取暖专用壁炉，在北美已有50万户以上的家庭使用这种专用炉（灶）供热取暖，但使用范围仅为豪华住宅，而生活民用和工业用炉使用该燃料装置尚属空白。我国生物质固化成型技术起始于29世纪90年代。当时研发成功的有单头、双头螺旋挤压棒状成型机，但由于功耗大、关键零部件寿命低、生产效率不高，故只停留在实验室阶段。1998年开发了内压滚筒式颗粒成型样机，生产能力为250-600kg/小时，同样因体积大、功耗大