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【市场与前景:用速生竹柳原料林转型成种煤的产业】

中国竹柳树网 竹柳树网 青泓福农林科技 时间:2014-07-13 09:53:10 热度: 加入收藏

 

 中国柳树   时间:2014年07月13日   来源:中国竹柳树网

 


【市场与前景:用速生竹柳原料转型成种煤的产业

 

      【中国竹柳树网讯】生物质成型燃料的原料来源有其独特之处,与以粮食为的生物质醇基燃料和以油料作物为原料的生物柴油相比,不会产生“与人争粮”和“与人争地”的社会问题。生物质成型燃料原料分布广泛、成本低、可以循环生长,又是典型的循环经济。因此大力发展生物质成型燃料具有良好的经济效益生态效益和社会效益,可以降低排放减少污染,增加绿化改良环境,有利于解决三农问题”,促进就业增加农民收入,能有效推动“和谐社会”建设。在“大力发展循环经济,建设环境友好型社会”的大背景下,生物质成型燃料产业的发展必将越来越受到重视,可谓前途无量。目前普遍被用做燃料能源林的树种以杨树桉树、柳树等为主。杨树、桉树、柳树中的较优秀品种,最高干物质年生长量分别为8—12.8吨、29.32—39.72吨、62.34—67.58吨,折合亩产干物质约为0.7吨、2.3吨、4.3吨。【中国竹柳树网www.zhuliushu.cn】。

 

     研究人员发现,幼年柳树生长量明显高于其他常见能源树种,因此柳树更适合于做为超短期轮伐矮林作业系统树种,同时短的轮伐期更容易保证生产原料供应的频率从而提高生物质成型燃料设备的利用率,节约成本。

 

   由于物质直接燃烧的方法热利用率很低,所以固体生物燃料的发展,其方向是一方面利用现代技术把生物质固化成型,形成生物质成型燃料,提高能源密度;另一方面采用新型燃烧技术使用新型炉灶、锅炉,提高热效率利用率。目前固体生物质能源主要以农业废弃物林业废弃物、禽畜粪便、能源作物、速生能源林原料为主。

 

国家林业局领导张永利出席全国林业生物质成型燃料现场会

 

 种植能源作物,生产生物质成型燃料,代替传统煤炭、薪柴燃料,作为各种锅炉、燃料加热装置的燃料,是目前比较容易实现产业化运作,在相对较短的时间内创造可观经济效益的发展方向。生物质成型燃料可以作为蒸汽锅炉、热水锅炉、有机热载体锅炉、蒸汽发生器、壁炉等燃烧设备的燃料,与之相适应的燃烧设备的制造技术已经成熟,各种实用的设备也广有销售。【中国竹柳树网www.zhuliushu.cn

 

 

家用生物质颗粒燃料锅炉

 

无论是工厂、宾馆、医院、学校、洗浴、餐饮、写字楼等单位,还是食品、化工、印染、供暖、发电等产业都可以使用生物质成型燃料,甚至普通百姓家庭也可以使用。

 

 全国林业生物质成型燃料现场会在吉林省延吉市召开


    以生物质成型燃料为原料的燃烧设备,其原理和用材与以煤为燃料的燃烧设备是一样的,所以设备价格也基本相当。并且可以将传统燃烧设备改造成生物质成型燃料为原料的燃烧设备,利用生物质成型燃料不需要重复购置设备。生物质成型燃料的制造技术已经成熟,设备型号多、销售广。即有适合大企业使用的每小时产3—5吨的型号,也有适合小厂家使用的每小时产0.5—2吨的型号。【中国竹柳树网www.zhuliushu.cn】而且小型设备价格都在1—10万元之间,基本上与该设备4、5个月的产值相当,成本回收周期很短;大型设备由于机械效率更高,其成本回收周期比小型还要短。      

 

     生物质成型燃料还具有绿色环保的特点,可以实现温室气体二氧化碳的“零”排放。生物质成型燃料的能量来源于自然界光合作用固定于植物上的太阳能,其燃烧时所释放的二氧化碳来自于植物的生长,是对自然界二氧化碳的吸收,因此生物质成型燃料具有二氧化碳生态“零”排放的特点。而煤炭的燃烧使用,则会不断增加大气中的二氧化碳含量,致使地球温室效应进一步加剧。以植物为原料生产的生物质成型燃料,固定碳含量为15.99%,硫含量为0.05%,含量为0.14%。生物质成型燃料是典型的低碳燃料,而且硫、氮含量低,燃烧生成的污染物少,不需要脱硫设备就可以实现二氧化硫减排,简单的除尘装置就可以实现粉尘排放达标。生物质成型燃料的使用符合“降低碳排放,减少污染”的环境保护大趋势。【中国竹柳树网www.zhuliushu.cn


 

生物质燃料成型机组及加工成型生物质燃料颗粒


 

生物质成型清洁燃料属循环经济

 

 新能源树种:


   我国科研人员在能源转化技术方面对速生竹柳已进行了固体成型燃料、生物质发电、供热等技术开发实验。速生竹柳由于具有高热值、碳氮比高,最适合综合开发作为能源树种的种植,被称之为最优秀的新能源树种。


    速生竹柳作为生物质能源材料的主要特点:
1、减低二氧化碳排放:替代化石燃料,大大减低二氧化碳排放。速生竹柳生物质每生长1吨大约可固定二氧化碳1.5吨,可以源源不断提供我们必须的氧气。
2、可以不断再生的绿色能源:以速生竹柳纸林为例,3年亩产100立方米,大约为50吨重吨煤炭计算,大约为25吨煤炭,就此计算,相当于平均每年每亩生产8吨多标准煤。
3、生物质颗粒无污染发电:每亩每年速生星柳生物质量可发电度3万度。

 

  可作为能源树种的柳树可以高密度甚至超高密度种植,也是其单位干物质年产丰富的主要原因北京林业大学有关实验显示,我国选育出的某种柳当年生苗在密度为15625株/公顷的情况下,单株地上部生物量较高,为0.13千克,每公顷生长量2吨;密度为200000株/公顷的情况下,每公顷地上部生物量较高,为14吨,单株地上部生物量为0.07千克。
 

 

 图为工作人员正在进行生物质燃料颗粒生产操作。

 

  图为工作人员正在进行碎木压块生产场景。
 

 竹柳是一个多元杂交速生柳新品种,落叶乔木,有明显的中央领导干,树体通直,顶端生长优势强,侧枝较少且分枝夹角小,树冠比一般柳树小,生长旺盛、速度快,非常适合高密度种植,是建立生物质成型燃料基地的优良树种。通过在实际生产中的观察显示,当年生竹柳在种植密度为12375株/公顷的情况下,地上部单株生物量为0.245kg,每公顷生长量3吨;当种植为180000株/公顷时,竹柳苗当年地上部生物量为 0.21kg,则每公顷量为38吨。【中国竹柳树网www.zhuliushu.cn】。然而根据竹柳的特性,种植密度可以提高到40万株/公顷(折合每亩2.7万株)以上,每公顷年生长量预计能达到75吨,折合每亩5吨,每亩能源贡献量相当于2.3吨标准煤。如果新品种在推广早期,种苗较少时,原地壮苗促进生长,可将其作为基础苗木,然后从基础苗上取小细枝种条利用直插造林技术,将大大降低了苗木生产成本,使竹柳生物质能源林基地超高密植中的瓶颈难题轻易解决。

 

 我国生物质固体成型燃料技术已经取得阶段性成果.

 
    我们实际做过每公顷种植数达到100万株(折合每亩6.7万株)左右,每株生长量达到0.15 kg以上,每公顷生长量会突破150吨,折合每亩10吨以上。亩产竹柳的原材料价值为3000—5000元(可作生物质燃料的玉米秸秆市场价每吨250元,木质纤维燃料市场价每吨500元),采用直插造林技术,进行大规模生产每亩成本一般在1500元以内,这样每亩土地的直接收益为1500—3500元。产能每亩折合原煤6.4吨(每1吨秸秆的能量相当于0.64吨原煤),由于每1 kg原煤折合0.7143 kg标准煤,所以最后折算每亩能源贡献量相当于4.57吨标准煤。【中国竹柳树网www.zhuliushu.cn】。也就是说,10万亩规模的“竹柳生物质成型燃料基地”每年产能,相当于一座年产原煤64万吨折合标准煤45.7万吨级别的中型煤矿的产能,以2008年1月初原产地原煤均价520元每吨和赣州市中转地煤价595元/吨为参考,这样的一座“竹柳生物质成型燃料基地”的年产值可以超过3.3个亿。
 

参会人员在生产现场参观观摩枝桠粉碎

 

用竹柳枝桠与树蔸加工成的生物质活性炭包装商品

 

活性碳是国内外紧缺商品,市场供不应求且价格一直攀升、居高不下,原因就在于它需要消耗掉大量的木材资源,同时对环境造成巨大压力,也因此国家一直控制出口。目前国内的市场价为:特级品1.8万元每吨,一级品1.3万元每吨;二级品0.86万元每吨。

 

 

用竹柳枝桠与树蔸加工成的生物质活性炭

 

速生竹柳不仅生长快,而且材质非常适合生产活性碳,平均按一万元每吨计,每亩2600株,生长3年可产鲜树80吨以上,每亩可产活性炭20吨,计20万元。每一万亩三年后的产值可达20亿元。

 

   

用竹柳枝桠木段与树蔸加工成的生物质木炭

 

生产活性炭产生的大量枝杈、树皮及木屑可用于生产木炭的原料,现在木炭的市场价为3000元每吨且供不应求,初步测算,仅废料生产木炭这一项,每万亩年产值也有150万元。

 

用竹柳枝桠与树蔸加工成的生物质木炭

 

 竹柳适合在全国大部分地区种植,适种区域几乎涵盖整个中国。竹柳喜水耐湿抗盐碱,大量不适宜农耕的宜林荒山荒地、山谷江河滩地、江心洲、河心岛、沿海滩涂、可开发的湿地、人工水库浸湿地、海子边地、内陆盐碱地、地下水位较高的沙荒地、矿山、油田复垦地等边际性土地均可种植利用;在pH值8.0—8.5和含盐量 14000ppm的条件下,能正常生长。我国现有5393万公顷的宜林荒山荒地,1470 万公顷的退耕还林地,总计6753 万公顷土地可用于能源林业。其中的15%就可以建设基地超过1500个,实现总产能潜力可达到6.86亿吨标准煤。我国2008年原煤产量为26.22亿吨,折合标准煤18.73亿吨;山西省煤炭产量为6.8亿吨;1500个10万亩规模“竹柳生物质成型燃料基地”的能源贡献潜力,可达2008年全国煤炭产量的近三分之一以上,相当于再造一个永不枯竭的煤炭能源大省山西。日前,国务院确定了第二批32个资源枯竭城市,包括此前确定的12个资源枯竭城市在内总数已达44个,分布在19个省。其中涉及煤炭资源枯竭的城市有30个,辖区土地面积21747万亩,人口3145万;涉及森林资源枯竭的城市有9个,辖区土地面积128万平方公里,人口720万。【中国竹柳树网www.zhuliushu.cn】。“竹柳生物质成型燃料基地”既可以有效利用枯竭矿区低品质土地,又可以有效带动矿业劳动力转移,实现能源类型的转变,而不需要进行整个产业的颠覆,可以达成节约成本、带动就业、恢复生态的有机统一。同时合理建设一定规模的“竹柳生物质成型燃料基地”,也是保持和恢复林业资源的良好选择,一些有条件的矿产枯竭地区也可以采用此思路发展生物质能源产业,有效利用土地和人力资源。
 

    竹柳生物质成型燃料基地建设部分实景


  模化的“竹柳生物质成型燃料基地”建设,所带来的改善环境、涵养水源、绿化荒地、增加碳汇等生态效益,特别是该工程项目能带动大量的劳动就业、促进农民增收等社会效益更是十分可观的,还可以促进解决资源枯竭地区的发展和劳动力转移问题,是一项利国利民、功在千秋的伟大事业
 
    以国家绿色能源示范县和新能源示范城市建设为契机,在四川省全省范围内农林生物质资源分散度高、规模收集难度大的区域,鼓励因地制宜推广建立生物质成型燃料生产基地,在城市推广生物质成型燃料集中供热,在农村作为清洁炊事和采暖燃料推广应用,打造从原料收集—成型机械制造—燃煤锅炉改造和生物质锅炉设计—燃料推广应用为一体的完整产业链,建成生产、储运和覆盖城乡的生物质成型燃料产业化、商业化体系。【中国竹柳树网www.zhuliushu.cn】。力争到2015年,四川省生物质成型燃料生产和应用均突破百万吨级。

    
用竹柳枝桠加工成的生物质颗粒燃料

 

   链接:生物质颗粒用途有哪些?


   答:(1)民用取暖和生活用能:燃料利用率高,便于贮存。
  (2)生物质工业锅炉:作为工业锅炉的主要燃料,替代燃煤,解决环境污染
  (3)发电:可作为火力发电的燃料用于金鼎鑫生物质燃烧机,作为锅炉的燃料。


   生物质所含的能量和生物质质量与如下因素有密切关系:生物质品种、生长周期、繁殖与种植方法、收获方法、抗病抗灾性能日照时间与强度、环境温度与湿度、雨量、土壤条件等。


   生物质颗粒是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质【中国竹柳树网www.zhuliushu.cn】。

 

   生物质能利用技术: 

 
   A,热化学转换法,获得木炭、焦油、可燃气体等高品位能源产品。再细分为:高温干馏、热解、生物质液化等方法。  
   B,生物化学转换法,生物质在微生物作用下天生沼气、酒精等能源产品。 
   C,利用油料植物所产生的生物油。  
   D,生物质压制成型以便集中利用并进步热效率。

 

 

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