我国目前有工业锅炉约50多万台,每年耗煤量约为全国煤耗总量的1/3,由燃煤
工业锅炉造成的环境污染非常严重,大量的工业锅炉必须换用洁净能源。根据我
国的生物质资源条件,利用农林剩余物作为锅炉燃料使用则具有环境友好、可以
再生的特点,研究工业锅炉生物质燃烧技术,开发生物质燃料锅炉,对节约常规
能源、优化我国能源结构,减轻环境污染有着积极意义。
由于电力、天然气供应和燃气管道的限制,无法将我国的燃煤锅炉全部改为电锅
炉或燃气锅炉,而生物质锅炉的价格低及运行成本低更容易使用户接受并得以推
广,正好填补了这项空白。生物质能颗粒燃料是利用秸秆、水稻秆、薪材、木屑
、花生壳、瓜子壳、甜菜粕、树皮等所有废弃的农作物,经粉碎混合挤压烘干等
工艺,最后制成颗粒状燃料。在我国它的原材料分布广泛,加工工艺先进,生物
质能颗粒料以绿色煤炭著称,是一种洁净能源。作为锅炉的燃料,它的燃烧时间
长,强化燃烧炉膛温度高,而且经济实惠,同时对环境无任何污染,CO零排放,
SO零排放,属再生能源,可循环利用,可代替木材、煤、天然气。而运行成本仅
是燃气的一半。
燃烧种类排放物 | 煤炭 | 柴油 | 天然气 | 生物质成型燃料 |
CO₂mg/m3 | 218 | 199 | 137 | 0 |
SO₂mg/m3 | 1280 | 480 | 48 | 33.6 |
NO₂mg/m3 | 617 | 330 | 248 | 70-150 |
烟尘mg/m3 | 510 | 89 | 16 | 20-30 |
林格曼 黑度 | | | | ≤1级 |
注:以上数据来自于郑州市环保局检测报告。
对于CO₂而言,依据联合国的相关规定,生物质成型燃料燃烧过程中对大气中温室气体平衡的改变为零;用户锅炉尾部需要加喷淋除尘系统。
对于SO₂而言,生物质成型燃料为煤炭的1/38;为柴油的1/14;与天然气相当。
对于NO₂而言,生物质成型燃料为煤炭的1/2;与柴油相当;略高于天然气。
2、安全性:改造后锅炉出力可达到锅炉设计额定出力,保证燃煤时的蒸汽压力或热水及导热油的温度,锅炉改造时不改动锅炉承压部件,锅炉安全不受影响。
二、经济效益分析
1、以8吨燃煤、燃气锅炉与燃生物质颗粒燃烧机为例:
序号 | 燃料种类 | 热值 | 热效率 | 能源需求量kg/h | 单价(元/kg) | 金额(元/h) |
01 | II类烟煤 | 4500kcal/KG | 60% | 1778 | 0.68 | 1209 |
02 | 生物质颗粒 | 4400kcal/KG | 90% | 1212 | 0.9 | 1090 |
03 | 天然气 | 8200kcal/KG | 90% | 650m3 | 3.5元/m3 | 2275 |
注:1、II类烟煤低位热值国家标准范围:4000-5000kcal/kg,取中值4500kcal/kg;生物质燃料由于成分、加工等不同,燃料热值范围为3800-5000kcal/kg,通常取中值4400kcal/kg。
2、锅炉理论效率取自国家标准《锅炉节能技术监督管理规程》中的限定值,即最低设计要求值。
3、燃料价格暂按郑州市场目前价格计算,各地可按实际自行修正。
改生物质燃烧机前后节能对比:
名称 | 燃料需求量 (千克/时) | 燃料需求量 (吨/天) | 燃料价格 (吨/元) | 燃料成本 (元/天) | 燃料成本 (万元/年) |
煤 | 1778kg | 14.224 | 680 | 9672.32 | 290.17 |
生物质颗粒 | 1212kg | 9.696 | 900 | 8726.4 | 261.79 |
天然气 | 650m3 | 5200 | 3.5元/m3 | 18200 | 546.00 |
注:1、按照每天工作8小时;300天/年计算。
使用生物质颗粒燃料比燃煤年节约成本:28.38万元。
使用生物质颗粒燃料比天然气年节约成本:284.21万元。
2、投资回报率:
以上可以看出,8吨燃煤锅炉使用生物质燃烧机每年节约的成本为:290.17-261.79=28.38万元;8吨燃气锅炉使用生物质燃烧机每年节约的成本为:546.00-261.79=284.21万元。
生物质颗粒燃料指标技术参数表
生物质颗粒燃料由可燃物质、无机物和水组成,经过河南省技术监督局煤炭产品质量监督检查站检验,生物质颗粒燃料指标技术参数如下:
项目 | 发热量 MJ/KG | 固定碳 % | 挥发份 % | 碳 % | 氧 % | 氢 % | 硫 % | 氦 % | 灰分 % | 水分 % |



