生物固硫型煤適用于工業(yè)鍋爐燃燒，具有很好的固硫、固塵效果，是解決工業(yè)鍋爐對(duì)大氣污染的較為理想的燃料之一。它符合當(dāng)前我國(guó)降低S02排放和減少煙塵污染的環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策，是值得推廣的原煤替代產(chǎn)品，富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售的
秸稈顆粒機(jī)、
木屑顆粒機(jī)專(zhuān)業(yè)壓制生物質(zhì)成型顆粒燃料，生物質(zhì)顆粒燃料如下圖所示：
1、開(kāi)發(fā)生物質(zhì)型煤的必要性
能源和環(huán)境是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。我國(guó)是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，2005年煤炭消費(fèi)量達(dá)20億t，并且84%用于直接燃燒，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。我國(guó)的大氣污染主要是燃煤排放的S02和煙塵所致，S02排放量占全球S02排放總量的11%，居世界第一位，其中82%來(lái)自燃煤。為控制S02排放污染，必須加大控制S02排放力度和措施。在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，我國(guó)以煤炭為主的能源格局不會(huì)改變，煤炭消耗量將持續(xù)增長(zhǎng)，控制和減少S02排放量已成為當(dāng)務(wù)之急。
2004年4月通過(guò)的《大氣污染防治法》明確提出，要防治燃煤產(chǎn)生的大氣污染，必須推行煤炭洗選加工、固硫型煤以及配套建設(shè)脫硫除塵裝置等技術(shù)。固硫型煤做為燃燒中固硫的工業(yè)用燃料，固硫率可達(dá)40%～50%，較適宜中小型鍋爐、窯爐和各種民用爐具使用，是符合環(huán)保政策的清潔燃料。
生物質(zhì)型煤是指把高揮發(fā)分、低灰、低硫、低燃點(diǎn)的生物質(zhì)原料按一定比例與低揮發(fā)分、低灰、低硫、高燃點(diǎn)、高熱值的無(wú)煙煤或煙煤煤粉混合后，通過(guò)一定工藝制備成的型煤。該型煤以不同的成型粒度分別適合于中小型層燃鍋爐或流化床燃燒用燃料。與一般固硫型煤相比，具有著火點(diǎn)低、燃燒徹底、燃盡率高、煙氣中煙塵、S02更少等特點(diǎn)，同時(shí)由于加入大量生物質(zhì)，是開(kāi)發(fā)資源豐富的可再生能源（生物質(zhì)能源）的有效途徑，具有廣闊的發(fā)展空間。
我國(guó)中小型燃煤鍋爐約有49.9萬(wàn)臺(tái)，年用煤3.5億t，若大量推廣燃用生物質(zhì)型煤，在節(jié)煤、節(jié)氣、節(jié)能、環(huán)保等方面將帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
2、生物質(zhì)及生物質(zhì)能源
生物質(zhì)是一切有生命的有機(jī)物質(zhì)的統(tǒng)稱(chēng)，包括植物、動(dòng)物和微生物。生物質(zhì)能源是指蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量，是一種可再生能源，主要是指把某些生物質(zhì)作為一種能源（而不是食物），設(shè)法將蘊(yùn)藏在其中的化學(xué)能盡量全部、集中地釋放出來(lái)，以滿(mǎn)足人類(lèi)對(duì)能源的需求。
2.1部分生物質(zhì)的化學(xué)成分
從物理和化學(xué)角度看，生物質(zhì)由可燃質(zhì)、無(wú)機(jī)物和水分組成，主要含碳、氫、氧及少量氮、硫等元素。生物質(zhì)中各元素含量的多少，決定其燃燒狀態(tài)。
2.2部分生物質(zhì)的工業(yè)分析
生物質(zhì)的工業(yè)分析，是指生物質(zhì)含有揮發(fā)分、固定碳、水分和灰分的多少，各成分含量不同也將影響生物質(zhì)的燃燒狀態(tài)。
2.3 生物質(zhì)的物理特性
(1)生物質(zhì)原料的堆密度差別較大，木材、木炭、棉秸等物料的堆密度為200～350kg/m3；而大部分農(nóng)作物秸桿屬低堆密度物料，如玉米秸堆密度小于100kg/m3，麥秸堆密度小于50kg/m3。
(2)自然堆積角一般反映物料的流動(dòng)性，碎木材一類(lèi)生物質(zhì)的自然堆積角不超過(guò)45°，而鍘碎的玉米秸和麥秸的自然堆積角可超過(guò)90°。
(3)木材等硬柴形成的木炭機(jī)械強(qiáng)度較高，析出揮發(fā)分后幾乎可保持原來(lái)的形狀；而秸桿炭的機(jī)械強(qiáng)度較低，大量揮發(fā)分析出后不能保持原有形狀，細(xì)而散的炭粒降低了反應(yīng)層的活性和透氣性。
(4)生物質(zhì)原料的灰熔點(diǎn)一般在900～1050℃。
(5)生物質(zhì)的燃點(diǎn)約為250℃，當(dāng)溫度達(dá)到400℃時(shí)就能很好的燃燒。
(6)生物質(zhì)的發(fā)熱量（見(jiàn)表3）一般明顯低于煤炭，只相當(dāng)于煤炭發(fā)熱量的1/2～2/3，
2.4發(fā)展生物質(zhì)能源的重要意義
我國(guó)生物質(zhì)能源豐富，分布廣泛，開(kāi)發(fā)利用潛力巨大，而且是減排溫室氣體成本最低、效益最好的一種可再生能源。因此，開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源應(yīng)該放在可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略的優(yōu)先位置，發(fā)展方向是商品化和現(xiàn)代化。生物質(zhì)能源獨(dú)特的形成過(guò)程既不同于常規(guī)的礦物能源，又有別于其它新能源，兼有兩者的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，是最主要的可再生能源之一。
(1)生物質(zhì)能源量大。我國(guó)每年產(chǎn)生的生物質(zhì)總量有50億t（干重），相當(dāng)于20多億t油當(dāng)量。可作為能源開(kāi)發(fā)利用的生物質(zhì)資源量每年約700Mt標(biāo)準(zhǔn)煤，其中秸桿有120Mt，薪柴有90Mt，其他為城市垃圾和工業(yè)有機(jī)廢料等。
(2)生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源，只要太陽(yáng)輻射能存在，綠色植物的光合作用不停止，生物質(zhì)能源就不會(huì)枯竭。
(3)生物質(zhì)能源的清潔性。生物質(zhì)中的碳來(lái)自空氣中流動(dòng)的C02，如果生物質(zhì)能源生成和釋放的速度相當(dāng)，空氣中的C02量甚至可以達(dá)到平衡，整個(gè)生物質(zhì)循環(huán)就能實(shí)現(xiàn)C02的“零排放”，從根本上解決礦物能源消耗產(chǎn)生的溫室效應(yīng)。
(4)生物質(zhì)能源對(duì)生態(tài)環(huán)境具有保護(hù)作用。以生物質(zhì)資源代替化石燃料，一方面減少了化石燃料的供應(yīng)量；另一方面可減少C02、S02，NOx等污染物排放。每利用1萬(wàn)t桔桿，可少排C02 1.4萬(wàn)t、S02 40t、煙塵100t。另外，農(nóng)村大量焚燒桔桿現(xiàn)象屢禁不止，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，有些地區(qū)廢棄秸桿量已占總秸桿量的60%以上。如能把這部分資源充分利用起來(lái)，對(duì)節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境具有重要意義。
3、生物質(zhì)型煤的制備
型煤是指以適當(dāng)?shù)墓に嚭驮O(shè)備將具有一定粒度組成的粉煤加工成一定形狀、尺寸、強(qiáng)度并具理化特性的人工“塊煤”。與原煤和天然塊煤相比，型煤粒度均勻、孔隙率大、反應(yīng)活性高，同時(shí)由于摻入添加劑，采用快速加熱及熱燜等成型工藝，對(duì)原煤有明顯的降粘、阻熔、增加反應(yīng)活性、改善熱穩(wěn)定性、提高機(jī)械強(qiáng)度以及固硫等優(yōu)化效果。
生物質(zhì)型煤是把生物質(zhì)粉碎后與煤粉按一定比例摻混，并添加少量粘結(jié)劑，采用型煤制備工藝而制成的。它結(jié)合了生物質(zhì)和煤的特點(diǎn)，發(fā)揮了型煤的優(yōu)勢(shì)，并具環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性。
3.1工業(yè)生產(chǎn)中生物質(zhì)型煤的制備
目前，型煤生產(chǎn)工藝按原料含水量分為濕式工藝和干式工藝。生物固硫型煤的制備采用干式工藝（工藝流程見(jiàn)圖1），原料干度必須達(dá)到煤質(zhì)含水小于4%，生物質(zhì)含水小于7%。生物質(zhì)的加入（濕式不能加入生物質(zhì)），改善了型煤在工業(yè)爐排上的燃燒效果，爐渣含碳量可達(dá)到8%～10%。如加入消煙固硫劑，可較好的消煙、固硫（固硫率最高可達(dá)71.9%），是較為理想的工業(yè)鍋爐燃料。
3.2實(shí)驗(yàn)室制備生物質(zhì)固硫型煤
1)原料處理系統(tǒng)
將各種原煤按一定比例配合后干燥，使水分≤4%，再采用破碎機(jī)將干燥后的煤樣粉碎至≤3mm；將生物質(zhì)切割到≤30mm后烘干，使水分降到7%以下，然后粉碎到≤3mm。
2)成型系統(tǒng)
制備好的原料煤、生物質(zhì)及外來(lái)的固硫劑按試驗(yàn)預(yù)定比例混合后成型。
對(duì)于原料煤和生物質(zhì)的配比，除考慮灰熔點(diǎn)、發(fā)熱量、跌落強(qiáng)度、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度外，還要看其燃料比( FR= C/V)的大小。實(shí)驗(yàn)室中，生物質(zhì)型煤的燃料比約為1.6（以稻草和無(wú)煙煤為例）。原料煤和生物質(zhì)按碳含量和揮發(fā)分的加全值配比，生物質(zhì)加入量約占16.5%。高壓（二次）成型后轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度>80%。
3.3實(shí)驗(yàn)室制備生物質(zhì)型煤的要求
(1)生物質(zhì)與煤粉的配比應(yīng)考慮最終灰熔點(diǎn)的高低，即阻熔效果要好。一般要求生物質(zhì)型煤的灰熔融性ST >1250℃。
(2)制得的型煤要有一定的機(jī)械強(qiáng)度，包括冷抗壓機(jī)械強(qiáng)度（>350～500N/球）、落下強(qiáng)度(>75%)、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度(>70%)等。
(3)著火點(diǎn)要適中。煤的燃點(diǎn)高，多在370～420℃，生物質(zhì)的燃點(diǎn)約為250℃，二者配比量要適中。
(4)為使S02排放濃度控制在400～600mg/m3，甚至更低，滿(mǎn)足大量中小鍋爐無(wú)煙氣處理設(shè)施的要求，有必要在生物質(zhì)型煤中添加固硫劑或固硫助劑，以提高低溫反應(yīng)活性和固硫率為基礎(chǔ)，進(jìn)而提高抗高溫分解性能。
實(shí)驗(yàn)表明．以石灰石( CaC03)為固硫劑，在反應(yīng)溫度、鈣硫比及原料煤的粒度等因素適宜時(shí)，固硫率可達(dá)70%以上。反應(yīng)最佳溫度為850～900℃；當(dāng)其它條件相同時(shí)，固硫劑的固硫效率隨鈣硫比的增加而增加；原料煤的粒度越小，固硫劑的固硫效率越高。
(5)由于大量采用生物質(zhì)，型煤的熱穩(wěn)定性較差，故可使用復(fù)合粘結(jié)劑，以保證其機(jī)械強(qiáng)度、燃燒性能、成灰物、固硫率，并且不產(chǎn)生二次污染。
(6)由于大量生物質(zhì)具有吸水性，因此該型煤防水性較差，易受潮，可加入適量的防水劑。
4、結(jié)論
(1)生物質(zhì)型煤的推廣應(yīng)用是型煤發(fā)展的新階段，其燃燒工況好、效果佳，是工業(yè)用燃料型煤的新選擇。
(2)燃用大量廉價(jià)的生物質(zhì)可再生能源，節(jié)省了大量的煤、氣、油，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
(3)燃用生物質(zhì)型煤使煙塵更少，S02排放濃度更低，環(huán)保效果更佳。
(4)從可持續(xù)、可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略來(lái)看，發(fā)展生物質(zhì)型煤是符合我國(guó)國(guó)情的。
總之，在我國(guó)發(fā)展的現(xiàn)階段，合理、科學(xué)地開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)型煤，是緩解我國(guó)能源危機(jī)、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的一條有效途徑，極具能源戰(zhàn)略意義。
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