生物質成型燃料規模化利用技術

一、技術名稱

生物質成型燃料規模化利用技術。

二、技術類別

零碳技術。

三、所屬領域及適用范圍

生物質能農林廢棄物處理。

四、技術應用現狀及產業化情況

目前，我國從事生物質成型燃料生產的企業超過200家，從事生物質成型燃料規模化利用的機構和企業超過100家，其中約有50家企業的年生產和銷售規模達到1萬t以上。生物質成型燃料規模化利用的關鍵設備和技術已實現國產化，應用領域覆蓋造紙印刷、紡織印染、食品飲料、五金塑膠、醫藥化工等20多個行業，成功運行項目近百個，規模化應用的年產量超過100 萬 t。

五、技術內容

1.技術原理

主要包括成型燃料制備技術和集成應用技術。原材料經粉碎、烘干、混合、擠壓制粒或壓塊等工藝制備生物質成型燃料；通過制定各原料合理的混合比例，解決原料批量生產難成型的問題；通過調節制粒設備參數優化制粒工藝，解決核心部件耐磨性問題。同時，集成應用技術配套開發生物質鍋爐及成套輔機設備，解決燃料燃燒灰分高、結焦、結渣等問題，實現生物質成型燃料替代傳統化石能源在工業鍋爐上的成功應用。

2.關鍵技術

（1）燃料成型技術。制定各種原材料的合理混合比例，解決了木質素含量低的原料（如秸稈、稻殼、杉木屑等）批量生產難成型的問題；

（2）核心部件耐磨技術。采用合金等耐磨材料，大幅提高了設備的耐受性與原料適用的廣泛性；

（3）集成應用技術。開發了生物質專用鍋爐及其配套的輔機設備，解決了生物質燃料燃燒灰分高、易結焦、煙氣排放不達標等難題。

3.工藝過程

生物質成型燃料生產工藝流程如圖1所示。

圖1 生物質成型燃料生產工藝流程圖

生物質成型燃料鍋爐及成套輔機設備，主要包括給料系統、燃燒系統、吹灰系統、煙風系統、自控系統和遠程服務系統。成型燃料在生物質鍋爐上應用的工藝簡圖見圖2。生物質鍋爐結構見圖3。

圖2 生物質成型燃料在生物質鍋爐上應用流程示意圖

圖3 生物質鍋爐結構示意圖

六、主要技術指標

（1）生物質成型燃料密度≥0.8 g/cm3；

（2）生物質成型燃料低位發熱量≥13.4 MJ/kg；

（3）成型設備無障礙運行≥700 h；

（4）生物質成型燃料專用鍋爐熱效率80%～85%；

（5）燃料燃燒排放濃度煙塵＜50 mg/m3，SO2＜20 mg/m3，NOx＜200 mg/m3。

七、技術鑒定情況

“生物質成型燃料的制備及應用技術”于2009年獲得中國環境保護產業協會頒發的環境保護產品技術評議證書，2010年獲得中國環境保護產業協會頒發的國家重點環境保護實用技術（A類）證書；“生物質致密成型成套設備及秸稈（飼料）致密成型成套設備“獲得2009年農業部農業機械推廣鑒定證書；“農業廢棄物成型燃料清潔生產技術與整套設備”獲得2013年度國家科學技術進步二等獎，并獲得數十項國家發明專利。

八、典型用戶及投資效益

典型用戶：珠海經濟特區紅塔仁恒紙業有限公司、深圳市華美鋼鐵有限公司、東莞市珠江啤酒有限公司、河南奧科新能源發展有限公司等。

典型案例1：珠海紅塔仁恒紙業公司燃重油鍋爐改燃生物質成型燃料改造項目。

建設規模：年利用生物質成型燃料10萬t。建設條件：能提供鍋爐安裝的場地，具備連續運行的生產用能需求。主要建設內容：采用生物質成型燃料（BMF）的循環流化床鍋爐來替代燃油鍋爐為造紙生產提供蒸汽，滿足工藝生產要求。主要設備為2×40 t/h生物質鍋爐。項目總投資5600萬元，建設期為1年。年減排CO2量12萬t，年經濟效益為4000萬元，投資回收期約為1.5年。減排CO2成本為20～100元/t。

典型案例2：河南奧科新能源公司年產10萬t生物質成型燃料項目

建設規模：年產10萬t生物質成型燃料。建設條件：建設項目所在地有建設用地，可收集農林廢棄物足夠滿足項目需要。主要建設內容：生物質成型燃料加工基地建設。主要設備為生物質致密成型機、地磅、抓草機、粉碎機、烘干機、成品除濕冷卻設備、成品入庫輸送機、移動式膠帶輸送機、包裝設備、叉車、農用運輸車等。項目總投資4000萬元，建設期為2年。年減排CO2量12萬t。年經濟效益為80萬元。減排CO2成本為20～100元/t。

九、推廣前景和減排潛力

預計未來5年，全國生物質成型燃料利用量可達2000萬t，該技術的市場占有率預計可達10%，可形成年減排CO2能力460 萬 t。