杭州生物颗粒生产厂 想咨询生产生物颗粒的问题



导师,您好!我个人在外打工7年有余,一直在电子企业做生产及物料计划,现在想与朋友合伙做生产生物颗粒,但是因行业不是太懂,心里一直没底,所以想请教各位导师,不知道如何下手?

另外,还想请教一下,有没有国家政策补助?

基本特性描述

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根据瑞典的以及欧盟的生物质颗粒分类标准,若以其中间分类值为例,则可以将生物质颗粒大致上描述为以下特性:生物质颗粒的直径一般为6~8毫米,长度为其直径的4~5倍,破碎率小于1.5%~2.0%,干基含水量小于10%~15%,灰分含量小于1.5%,硫含量和氯含量均小于0.07%,氮含量小于0.5%。若使用添加剂,则应为农林产物,并且应标明使用的种类和数量。欧盟标准对生物质颗粒的热值没有提出具体的数值,但要求销售商应予以标注。瑞典标准要求生物质颗粒的热值一般应在16.9 兆焦上。

背景资料  

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目前,生物能源技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一,受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场等,其中生物能源的开发利用占有相当大的份额。国外很多生物能源技术和装置已经达到商业化应用程度,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。使用生物能源颗粒的方便程度可与燃气、燃油等能源媲美。以美国、瑞典和奥地利等国为例,生物能源的应用规模,分别占该国一次性能源消耗量的4%、16%和10%;在美国,生物能源发电的总装机容量已超过1MW,单机容量达10~25MW;在欧美,针对一般居民家用的生物质颗粒燃料及配套的高效清洁燃烧取暖炉灶已非常普及。

我国也十分重视生物能源的开发和利用。20世纪80年代以来,我国一直将政府将生物质能源利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目,开展了生物质能利用新技术的研究和开发,使生物质能技术有了进一步提高。但我国生物质能的利用研究主要集中在大中型畜禽场沼气工程技术、秸秆气化集中供气技术和垃圾填埋发电技术等项目,对于生物质能颗粒燃料产品的生产加工与直接燃烧利用的研究还刚刚起步。

国内部分高校和科研机构开展了生物质颗粒成型技术的研究,取得了一定成绩。但是,生物质能源颗粒产品在我国推广应用还很少,为了使我国生物质能源颗粒尽快产业化和商业化,我们对其推广应用中存在的问题进行了分析,并探讨了解决的对策与方法。

推广应用中存在的问题与分析

编辑本段      1、传统制粒技术,制粒成本高

目前,我国采用的制粒方法均为传统生产方法,木质颗粒的制粒原理见图1,它与现有的饲料制粒方式相同,即原料从环模内部加入,经由压辊碾压挤出环模而成粒状。其工艺流程见图2,包括原料烘干、压制、冷却、包装等。

该工艺流程需要消耗大量能量,首先在颗粒压制成型过程中,压强达到50~100MPa,原料在高压下发生变形、升温,温度可达100℃~120℃,电动机的驱动需要消耗大量的电能;第二,原料的湿度要求在12%左右,湿度太高和太低都不能很好成粒,为了达到这个湿度,很多原料要烘干以后才能用于制粒;第三,压制出来的热颗粒(颗粒温度可达95℃~110℃)要冷却才能进行包装。后2项工艺消耗的能量在制粒全过程中占25%~35%,加之成型过程中对机器的磨损比较大,所以传统颗粒成型机的产品制造成本较高。

     生物质颗粒投资项目渐受青睐

生物质燃料是一种可再生的新能源,是利用木屑、树木枝桠材、玉米秸秆、稻秆稻壳等植物废弃物,经粉碎——混合——挤压——干燥等工艺,最后制成颗粒状燃料直接进行燃料燃烧,可间接替代煤、油、电、天然气等能源。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。

目前,生物能源技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一,受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相应开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场等,其中生物能源的开发利用占有相当大的份额。

国外很多生物能源技术和装置已经达到商业化应用程度,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。使用生物能源颗粒的方便程度可与燃气、燃油等能源媲美。以美国、瑞典和奥地利等国为例,生物能源的应用规模,分别占该国一次性能源消耗量的4%、16%和10%;在美国,生物能源发电的总装机容量已超过1MW,单机容量达10~25MW;在欧美,针对一般居民家用的生物质颗粒燃料及配套的高效清洁燃烧取暖炉灶已非常普及。

在国内,特别是用木屑加工成的生物质燃料,目前在长三角和珠三角地区发展迅猛,每年以30%的速度递增。仅广州迪森新能源集团在国内的产能就达到年产80万吨。南方沿海地区率先将颗粒燃料作为清洁能源,并展现了显著的经济、环保效果。

目前,我国采用的制粒方法均为传统生产方法,它与现有的饲料制粒方式相同,即原料从环模内部加入,经由压辊碾压挤出环模而成粒状。其工艺流程包括原料烘干、压制、冷却、包装等。

 

该工艺流程需要消耗大量能量,首先在颗粒压制成型过程中,压强达到50~100MPa,原料在高压下发生变形、升温,温度可达100℃~120℃,电动机的驱动需要消耗大量的电能;第二,原料的湿度要求在12%左右,湿度太高和太低都不能很好成粒,为了达到这个湿度,很多原料要烘干以后才能用于制粒;第三,压制出来的热颗粒(颗粒温度可达95℃~110℃)要冷却才能进行包装。后2项工艺消耗的能量在制粒全过程中占25%~35%,加之成型过程中对机器的磨损比较大,所以传统颗粒成型机的产品制造成本较高。

      对生物质能颗粒认识不够深

大多数人对生物质能颗粒具有高能、环保、使用方便的特性认识不够,甚至许多用能单位根本就不知道有生物质能颗粒产品,更谈不上认识和应用。

     服务配套措施跟不上

 生物质能颗粒产品生产出来后,运输、贮藏、供应等服务措施跟不上,用户使用不方便。 

以上问题解决的对策与方法

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引进ETS制粒新技术、降低制粒成本

ETS(EcoTre System)是意大利研制开发的新型木质颗粒制粒生产系统,原理见图3。它对原料的湿度适应性强,湿度为10%~35%时就可以成粒,所以大部分原料不需要干燥即可直接用于制粒;成粒以后的升温只有10℃~15℃,压制出来的颗粒温度一般只有55℃~60℃,无须冷却即可直接进行包装,通常可以去掉干燥和冷却2道工序,如图4所示。这种制粒方法能耗很低(比传统的工艺方法减少60%~70%的能量消耗),而且机器磨损也大大减小,总成本降低很多。对于不同的原料,ETS系统在整个生产制粒过程的单位能量消耗为25~60kWh/t、生产成本为68~128美元/t,而传统工艺的单位能耗为80~180kWh/t,可见,ETS生产效率显著提高。

 据调查,我国农村自制土灶的热效率最高为20%~25%,即使经过改造,节柴灶的热效率也仅为38%~40%。经测算,ETS制粒过程仅消耗其本身所含能量的1%左右,生物质能颗粒燃烧器(包括炉、灶等)的热效率为87%~89%,因此按保守的估计,使用专用燃烧器燃用生物质颗粒产品可提高热效率47%左右。

木质颗粒在美国市场的小包装零售价格为170美元/t,大包装价格约为135美元/t;在瑞典的交货价格为150美元/t;散装的木质颗粒在阿姆斯特丹的离岸价为80美元/t。如果我国引进ETS技术生产木质颗粒,产品的生产成本比国外要低很多。经测算,批量生产成本为240元/t左右,零售价格为320元人民币/t(39美元/t),这样的价格在国际市场上的竞争力是毋庸置疑的,在国内可与煤炭价格相抗衡。因此,在我国引进EST制粒技术是经济的、可行的。

     加强生物质能源利用的宣传力度

发展生物质能源具有良好的生态效益和社会效益。法国政府认为,发展生物质能源,不仅可以保护环境,缓和气候变化,还能促进农业的可持续发展;使用生物质能源替代石油、煤炭等传统能源,每年可减少原油进口量1,100万t,相当于省下了25亿到30亿欧元,减排CO2 1,600万t。

美国的实践表明,生物质能源发电的劳动密集程度比传统发电方式高。将于2005年实施的法国生物质能源发展规划,可为法国全境创造和提供3万个就业岗位。我国劳动力成本低,发展生物质能源比发达国家更具竞争力,将为成千上万的人创造就业机会。有数据表明,我国每100亿元人民币产值的生物质能源工业可提供100多万个就业岗位。我国现有森林年均净耗量34,395万m3,其中薪材占29.8%,为10250万m3 ,如果将这些薪材制成木质颗粒用来发电(发电效率按30%计),每年可发电1,230亿kWh,每年可创产值369亿元,增加369万个工作岗位。

     国家制定相应的配套政策

生物质燃料的推广必须要国家的支持,国家应通过制定能源税、环境保护税等政策来促进生物质能源的发展,使环保意识及可持续发展意识深入人心。政府补贴的很多,有国家直补和地方补贴,年产1万吨国家直接补贴每吨是140元。

     创业好项目尚欠推广

业内专家认为,我国生物质能源技术日趋成熟,已进入产业化生产和应用阶段,是低风险投资创业的好项目。其投资规模可大可小,既适合起点不高的家庭办厂,也适宜规模化流水线生产;其产品应用前景广阔,既可满足普通家庭对清洁能源的巨大需求,又实用于工业能源。几百元可生产,几十万元也可生产,投资者只要按照操作规程操作,即可生产出合格产品来;投资回报高,原材料就地取材,产品可达到化石能源的效能,一周即可建成投产见效益;市场竞争力强,由于生物质能源成本低廉,可调节的价格空间大,市场销路广泛。

目前国内东部发达省份在生物质燃料的认知上已日趋成熟,但东北等老工业区在用能观念上还相对滞后。主要是每年用能情况没有南方那么紧张,现实没逼到非用生物质燃料不可的程度。但随着我国整体传统能源的日渐匮乏和国家‘十二五’期间碳排放指标的下达,发展生物质燃料将成为必然。

“十二五”规划推动生物能发展

据悉,“十二五”规划中我国将要增加十项指标,其中涉及新能源和节能减排的就有六个。这些指标的确立,将为我国包括生物质能发展在内的低碳经济创造极大契机。这六大指标分别是,单位国内生产总值(GDP)能耗、单位国内生产总值二氧化碳排放量、二氧化硫的排放量、含氧量(COD)、氨氮量以及氮氧化物排放量等。其中,单位国内生产总值能耗和单位国内生产总值二氧化碳排放量将上升为主要的指标。根据“十二五”规划草案(以下简称《草案》),“十二五”期间,非化石能源占一次能源消费比重提高到11.4%,单位国内生产总值能耗和二氧化碳排放分别降低16%和17%。

“就节能减碳目标而言,重要的不在高低,而在于我们确定目标之后会有一系列的大规模的节能减碳政策。”国家发改委能源研究所研究员、能源系统分析和市场分析室主任姜克隽表示。

据了解,这些目标的提出,都与2009年我国在气候谈判中对国际社会做出的部分承诺有关。该承诺包括,到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右,碳强度相比2005年下降40-45%。上述可再生能源比例和节能减碳目标确定之后,那么到底该如何实现?

就非化石能源占一次能源消费的比重这一指标而言,根据1月15日召开的全国能源会议透露,实现这一指标一半以上需要水电来完成,另一半主要依靠风能和太阳能。

就节能减碳目标的整体实现路径而言,清华大学的一项研究表明,“十二五”的节能减碳和“十一五”期间的实现途径并无本质区别,将继续以依靠技术节能为主、结构节能为辅的模式,预计技术节能所占的贡献比例将从“十一五”的约70%降低到“十二五”的60%左右;而结构节能所占的贡献比率将由“十一五”的约17%,上升到“十二五”的约30%。

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