特能生物質熱解氣化爐聯(lián)產(chǎn)生物質炭供熱系統(tǒng)
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特能機電， 生物質氣化領域領航者 好產(chǎn)品用事實說話 省錢才是硬道理 |
特能生物質炭化鍋爐供熱系統(tǒng)（木片）
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| 炭化爐系統(tǒng)參數(shù) | |||||||
| 氣化鍋爐型號 |
DFBG/B-Q C1-1.25 |
DFBG/B-Q C2-1.25 |
DFBG/B-Q C4-1.25 |
DFBG/B-Q C6-1.25 |
DFBG/B-Q C8-1.25 |
DFBG/B-Q C10-1.25 |
DFBG/B-Q C12-1.25 |
| 額定蒸發(fā)量（t/h） | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| 額定工作壓力 MPa | 1.25 | 1.25 | 1.25 | 1.25 | 1.25 | 1.25 | 1.25 |
| 額定出口溫度（℃） | 193 | 193 | 193 | 193 | 193 | 193 | 193 |
| 額定進水溫度（℃） | 20 | 20 | 20 | 104 | 104 | 104 | 104 |
| 水容積（m³） | 8 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| 氣化鍋爐類型 | 下氣式固定床氣化爐 | ||||||
| 氣化劑 | 空氣 | ||||||
| 適用原料 | 木片、秸稈、竹片、花生殼、玉米芯、椰子殼等 | ||||||
| 水份 | ≤15% | ||||||
| 尺寸要求 | 直徑：20-80mm;長度：20-80mm； | ||||||
| 氣體成分 | CO:16-22%; H2：16-20%; CO2：5-11%; CH4：4-8%；N2：50%； | ||||||
| 生物質消耗量（kg/h） | ≤400 | ≤800 | ≤1600 | ≤2400 | ≤3200 | ≤4000 | ≤4800 |
| 氣化爐產(chǎn)氣量 Nm³/h | ≥500 | ≥1000 | ≥2000 | ≥3000 | ≥4000 | ≥5000 | ≥6000 |
| 氣體熱值 | ≥1200Kcal/Nm3 | ||||||
| 出灰類型 | 干式 | ||||||
| 出炭率% | ＜25 | ||||||
產(chǎn)品說明：
特能生物質炭化鍋爐產(chǎn)品主要包括：原料輸送系統(tǒng)、炭化爐系統(tǒng)（大料）、燃燒器、余熱鍋爐系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)等。其原理為：農(nóng)林廢棄物如稻殼、木屑、枝椏、林邊角料、秸稈、稻殼、果殼、甘蔗渣、玉米芯等生物質在氣化爐內進行有限供氧的熱解氣化反應，產(chǎn)生可燃氣體；由生物質轉變而來的可燃氣體，直接通入絕熱爐膛燃燒產(chǎn)生熱煙氣，熱煙氣經(jīng)過余熱鍋爐換熱生產(chǎn)蒸汽（熱水）供居民或工業(yè)使用。
產(chǎn)品特點：
結構合理：由下氣式固定床氣化爐改進而來，產(chǎn)炭率高，生物質炭含碳量高，炭化得到的生物質炭可用于制作燒烤炭、活性炭、白炭黑等高附加值炭產(chǎn)品，且產(chǎn)氣量穩(wěn)定；生物質氣化得到的低熱值燃氣直接進入絕熱爐膛燃燒，充分利用生物質氣的顯熱，其所含焦油完全燃燒釋放出熱量；余熱鍋爐前段增加絕熱爐膛的形式，大大地提高了燃料燃燒釋放的熱量的利用率，所以這種鍋爐十分節(jié)能。
自動化程度高：控制系統(tǒng)采用PLC控制器，互聯(lián)互鎖，故障情況下自動排除安全隱患，系統(tǒng)簡單易懂，操作易上手，安全可靠；系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，可連續(xù)24小時運行工作。
環(huán)保優(yōu)勢明顯：生物質氣屬于清潔能源，生成少量氮氧化物，基本無硫氧化物產(chǎn)生，二氧化碳的排放屬于“零”排放。
原料廣泛：谷殼，木屑，木片，竹片，枝椏，林邊角料，秸稈（稻稈、麥稈、玉米稈、小米稈、棉花稈等），果殼，椰子殼，甘蔗渣，玉米芯，玉米芯廢渣等，農(nóng)林產(chǎn)品及木材加工剩余物和廢棄物。
運行成本低：原料廣泛易得；產(chǎn)生的副產(chǎn)物——生物質炭（高品質的生物質炭可以深加工得到高價值的炭商品），亦可增加收入。
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國家對生物質能源的相關政策 江蘇省人民政府關于印發(fā)《江蘇省打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃實施方案》的通知 （ 十 ）開展燃煤鍋爐綜合整治。2019年底前，35蒸噸/小時及以下燃煤鍋爐全部淘汰或實施清潔能源替代，按照宜電則電、宜氣則氣等原則進行整治，鼓勵使用太陽能、生物質能等；推進煤炭清潔化利用，推廣清潔高效燃煤鍋爐，65蒸噸/小時及以上的燃煤鍋爐全部完成節(jié)能和超低排放改造；燃氣鍋爐基本完成低氮改造；城市建成區(qū)生物質鍋爐實施超低排放改造；其余燃煤鍋爐全部達到特別排放限值要求。（省環(huán)保廳牽頭，省經(jīng)濟和信息化委、質監(jiān)局、能源局、住房城鄉(xiāng)建設廳等配合）。 （ 十二 ）加快發(fā)展清潔能源和新能源。堅持集中開發(fā)與分散利用并舉，調整優(yōu)化開發(fā)布局 ， 有序發(fā)展水電，安全高效發(fā)展核電，優(yōu)化風能、太陽能開發(fā)布局，因地制宜發(fā)展生物質能 、 地熱能等。在具備資源條件的地方，鼓勵發(fā)展縣域生物質熱電聯(lián)產(chǎn)、生物質成型燃料鍋爐及生物天然氣。推進建筑陶瓷行業(yè)清潔能源改造。到2020年，非化石能源發(fā)電裝機力爭達到 2600 萬千瓦，占省內電力裝機的20%左右；非化石能源占一次能源消費比重達約11%。（省能源局牽頭，省財政廳配合）。 國家發(fā)展改革委關于印發(fā)《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導目錄》的通知 61 生物質氣化供氣和發(fā)電 利用農(nóng)作物秸稈、林木質氣化供氣和發(fā)電 技術研發(fā)、推廣應用 國務院辦公廳關于印發(fā)促進生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展若干政策的通知 [國辦發(fā)〔2009〕45號] （七）生物能源領域：加快培育速生、高含油、高熱值、高產(chǎn)專用能源植物品種，合理利用荒山荒地，推進規(guī)模化、基地化種植；積極開展以甜高粱、薯類、小桐子、黃連木、光皮樹、文冠果以及植物纖維等非糧食作物作為原料的液體燃料生產(chǎn)試點，推動生物柴油、集中式生物燃氣、生物質發(fā)電、生物質致密成型燃料等生物質能源的發(fā)展。 可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃（2007年9月） 生物質能：現(xiàn)代生物質能的發(fā)展方向是高效清潔利用，將生物質轉換為優(yōu)質能源，包括電力、燃氣、液體燃料和固體成型燃料等。 生物質能源科技發(fā)展“十二五”重點專項規(guī)劃 充分利用農(nóng)林廢棄物，以制備生物質燃氣、生物質液體燃料、固體成型燃料等產(chǎn)品為重點，培育有潛力的新型生物質資源，實現(xiàn)多元化資源供給。 中華人民共和國節(jié)約能源法 中華人民共和國主席令第七十七號 第二條本法所稱能源，是指煤炭、石油、天然氣、生物質能和電力、熱力以及其他直接或者通過加工、轉換而取得有用能的各種資源。 國務院辦公廳《大氣污染防治行動計劃》 該行動計劃提出奮斗目標，經(jīng)過五年努力，全國空氣質量總體改善，重污染天氣較大幅度減少；京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域空氣質量明顯好轉。力爭再用五年或更長時間，逐步消除重污染天氣。 生物質能發(fā)展“十二五”規(guī)劃 規(guī)劃中提出積極推進生物質燃氣集中供氣，“十二五”期末，生物質燃氣集中供氣達到30億立方米/年，折合250萬噸標準煤。 廣東省發(fā)展改革委關于印發(fā)推進我省工業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)集中供熱意見的通知 鼓勵應用新型可再生能源技術建設集中供熱項目。 國務院辦公廳關于加快推進農(nóng)作物秸稈綜合利用的意見 [國發(fā)辦〔2008〕105號] （七）有序發(fā)展以秸稈為原料的生物質能：結合鄉(xiāng)村環(huán)境整治，積極利用秸稈生物氣化（沼氣）、熱解氣化、固化成型及炭化等發(fā)展生物質能，逐步改善農(nóng)村能源結構。推進利用秸稈生產(chǎn)燃料乙醇，逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 國家發(fā)展改革委、農(nóng)業(yè)部關于印發(fā)編制秸稈綜合利用規(guī)劃的指導意見的通知 [發(fā)改環(huán)資〔2009〕378號] 秸稈能源化利用技術 ：秸稈熱解氣化是以農(nóng)作物秸稈、稻殼、木屑、樹枝以及農(nóng)村有機廢棄物等為原料，在氣化爐中，缺氧的情況下進行燃燒，通過控制燃燒過程，使之產(chǎn)生含一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃氣體作為農(nóng)戶的生活用能。 《關于資源綜合利用及其他產(chǎn)品增值稅政策的通知》[財稅〔2008〕156號] 三、對銷售下列自產(chǎn)貨物實行增值稅即征即退的政策： （二）以垃圾為燃料生產(chǎn)的電力或者熱力。垃圾用量占發(fā)電燃料的比重不低于80%，并且生產(chǎn)排放達到GB13223-2003第1時段標準或者GB18485-2001的有關規(guī)定。所稱垃圾，是指城市生活垃圾、農(nóng)作物秸稈、樹皮廢渣、污泥、醫(yī)療垃圾。 財政部關于印發(fā)《秸稈能源化利用補助資金管理暫行辦法》的通知 [財建〔2008〕735號] 第二章 支持對象和方式 第四條 支持對象為從事秸稈成型燃料、秸稈氣化、秸稈干餾等秸稈能源化生產(chǎn)的企業(yè)。 《產(chǎn)業(yè)調整指導目錄2011》 第一類 鼓勵類 一、農(nóng)業(yè)類 ：20、農(nóng)作物秸稈還田與綜合利用（青貯飼料，秸稈氨化養(yǎng)牛、還田，秸稈沼氣及熱解、氣化，培育食用菌，固化成型燃料等）。 |
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生物質能 生物質能，就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形 式，即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植 物的光合作用，可轉化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之 不盡，用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再 生的碳源。地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的物質有1730噸，其中蘊 含的能量相當于全世界能源消耗總量的10-20倍，但目前的利用 率不到3%。因此，立足于現(xiàn)有的生物質資源，研究新型轉換技 術，開發(fā)新型裝備既是發(fā)展的迫切需要，又是減少排放、保護環(huán) 境、實施可持續(xù)發(fā)展的需要。 |
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生物質能的特點
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再生性 生物質能源是從太陽能轉化而來，通過植物的光合作用將太陽能 轉化為化學能，儲存在生物質內部的能量，與風能、太陽能等同 屬于可再生能源，可實現(xiàn)能源永續(xù)利用。 |
替代優(yōu)勢 生物質能源屬于清潔能源。通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成 生物質，使用過程又生成二氧化碳和水，形成二氧化碳的循環(huán)排放過程，能 夠有效減少人類二氧化碳的凈排放量，降低溫室效應。 |
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清潔低碳 利用現(xiàn)代技術可以將生物質能源轉化成可替代化石燃料的生物質 成型燃料、生物質可燃氣、生物質液體燃料等，可直接燃燒或經(jīng) 過轉換，形成便于儲存和運輸?shù)墓腆w、氣體和液體燃料。 |
原料豐富 生物質能源資源豐富，分布廣泛，在傳統(tǒng)能源日漸枯竭的背景下，生物質 能源是理想的替代能源，被譽為繼煤炭、石油、天然氣之外的“第四大”能源。 |
| 物質氣化 | ||
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生物質氣化是指生物質氣化原料（如秸稈、木屑、甘蔗渣等）壓制成型或經(jīng)簡單的破碎干燥加工處理后，在欠氧條件下，送入氣化爐中進行氣化裂解，即在一定的熱力學條件下，借助于部分空氣（或氧氣）、水蒸氣的作用，使生物質的高聚物發(fā)生發(fā)生熱解、氧化、還原、重整反應，熱解伴生的焦油進一步熱解化或催化裂解化為小分子碳氫化合物，獲得含CO、H2、和CH4的可燃氣體并進行凈化處理而獲得產(chǎn)品氣的過程。 氣化爐從本質上來說是一個化學反應器，在這個反應器中發(fā)生各種復雜的物理和化學反應。生物質在通過氣化爐的時候得以干燥，加熱，熱解，部分氧化以及還原。
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氣化與燃燒的比較 通過比較各過程中涉及的化學反應，可以更好的理解氣化和燃燒之間的區(qū)別。 燃燒 燃燒是碳，氫和其他成分的完全氧化，釋放熱能。燃燒熱效率通常比氣化低。典型的燃燒反應可考慮如下圖所示，相比于氣化，燃燒（在焚化爐內進行）會產(chǎn)生更高濃度的污染氣體如SOX和NOX。 氣化 氣化將含碳原料轉化成能源，是比燃燒（焚化）更為清潔的過程。在氣化中，燃料先是在高溫下被轉換成可燃氣體。 該氣體可用來作為清潔燃氣或者被轉化成化學物質如氨用于工業(yè)或農(nóng)業(yè)用途。通過比較典型的燃燒和焚燒反應可見，在燃燒合成氣產(chǎn)品之前，燃料氣化步驟已大大降低了合成氣中SOX和NOX的含量水平。
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生物質燃氣參數(shù)
生物質氣化的主要參數(shù)
1) 當量比：理論較佳當量比為0.28，由于原料與氣化方式的不同，實際運行中，控制的較佳當量比在0.2~0.28之間。
2) 氣體產(chǎn)率：氣化爐的氣體產(chǎn)率約為2.0~2.5Nm3/kg。
3) 氣化效率：生物質燃料的氣化活性高，氣化效率高，可達85%以上。
4) 氣體熱值：根據(jù)生物質原料的不同，所產(chǎn)生物質的熱值不同，參考《生物質燃氣的成分分析表》所示為各種原材料的生物質燃氣成分表
| 燃料 | H2% | CO2% | O2% | CH4% | CO% | CNHM% | N2% | HgKJ% |
| 玉米芯 | 20.0 | 13 | 0.9 | 2.3 | 17 | 0.2 | 46.6 | 5317.6 |
| 茶殼 | 13.01 | 7.9 | 2.2 | 3.75 | 22.4 | 0.2 | 50.59 | 5298.5 |
| 木屑 | 13.76 | 10.5 | 0.4 | 4.04 | 23.4 | 1.0 | 46.9 | 6085.7 |
| 棉柴 | 11.5 | 11.6 | 1.5 | 1.92 | 22.7 | 0.2 | 50.58 | 4915.5 |
| 花生殼 | 21.0 | 17.6 | 0.8 | 2.1 | 15.5 | 0.9 | 42.1 | 5819.4 |
生物質燃氣優(yōu)勢
生物質燃氣除具有生物質燃料的一般特點外，還具有以下特點
1.環(huán)保清潔型氣體燃料；
2.燃燒特性好，燃盡率高；
3.含硫量極低，僅為燃料油的1/20左右不采用任何脫硫措施即可達到環(huán)境要求；
4.含氮量極低，燃燒時不采取任何脫硝措施即可達到一般環(huán)保要求；
5.燃氣含灰量低；
6.經(jīng)濟性強，較之石化原料高昂的價格生物質氣更有市場空間；
7.國家政策大力支持；
8.“0”排放：生物質燃燒排放的CO2與其再生長過程中吸收的CO2相同，且替代了化石能源，減少了凈排放，根據(jù)《京都議定書》機制，生物質燃料CO2為生態(tài)“0”排放。
特能氣化設備及應用
特能自主研發(fā)的生物質氣化供熱系統(tǒng)，集中了生物質氣化的所有優(yōu)勢，并有以下優(yōu)點
1.進料-反應-凈化-應用，實現(xiàn)全自動化控制，操作簡便。
2.結構緊湊美觀，現(xiàn)場環(huán)境干凈整潔。
3.所產(chǎn)生的生物質燃氣，燃燒后對爐膛及排煙系統(tǒng)無負面影響，而且燃燒排放尾氣環(huán)保達標。
4.設有故障報警系統(tǒng)，互聯(lián)互鎖，生產(chǎn)安全、高效。
5.經(jīng)多家合作企業(yè)測試使用，氣化系統(tǒng)穩(wěn)定持久節(jié)能。
生物質氣化鍋爐流程圖
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環(huán)保效益 生物質在熱解氣化的過程中，設備管路呈全封閉狀態(tài)，無氣體泄漏；設備底部排除炭渣，可回收利用；生物質燃氣燃燒后產(chǎn)生的煙氣，達到國家及地方較新燃氣鍋爐排放標準。 |
項目 | 煙塵 | SO2% | NO2% | 備注 | |
| 燃煤鍋爐 | 50 | 300 | 300 | 國家標準 | ||
| 燃油鍋爐 | 30 | 200 | 250 | 國家標準 | ||
| 燃氣鍋爐 | 20 | 50 | 200 | 國家標準 | ||
| 燃氣鍋爐 | 20 | 20 | 150 | 廣東標準 | ||
| 生物質燃氣鍋爐檢測報告 | ＜15 | ＜50 | ＜100 | 符合標準 |
經(jīng)濟效益 各種燃料經(jīng)濟性比表（1t/h蒸汽鍋爐）
| 項目 | 生物質顆粒 | 天然氣 | 0#柴油 | 重油 | 煤 | 生物質氣化 |
| 燃料熱值(kcal/kg;kcal/Nm3) | 4100 | 8600 | 10200 | 9640 | 5500 | 4100 |
| 氣化系統(tǒng)效率（%） | - | - | - | - | - | 85 |
| 含硫量（%）≤ | ≤0.11 | ≤0.15 | ≤0.2-0.3 | ≤1.11-1.8 | - | ≤0.2 |
| NOX(mg/m3) | 220 | 248 | 330 | 300 | 400 | 140 |
| SO2(mg/m3) | 300 | 48 | 280 | 300 | 300 | 48 |
| 煙塵(mg/m3) | 46 | 16 | 50 | 47 | 80 | 20 |
| 價格（元/噸、元/m3） | 900 | 4 | 4500 | 3500 | 470 | 420 |
| 節(jié)約燃料費用 (%) | 37% | 61% | 55% | 52% | -27% | - |
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BOT是英文BuildOperateTransfer的縮寫，即建設-運營-移交。特能機電公司采用“能源+裝置+服務”的全產(chǎn)業(yè)鏈模式，根據(jù)客戶不同的能源需求，設計全面的能源解決方案，依據(jù)解決方案為客戶提供生物質工業(yè)燃料、熱能運行裝置，以及熱能運行裝置安裝建設和運營服務，以實現(xiàn)熱力的生產(chǎn)，滿足客戶的能源需求。 通過向客戶提供熱能服務，實際上是對客戶能源供應的托管經(jīng)營，將客戶的能源供應環(huán)節(jié)分離出來由特能機電公司負責運營。相比客戶購買傳統(tǒng)石化燃料自己生產(chǎn)的能源模式，特能機電公司向客戶提供熱能服務的模式可以在減少對環(huán)境污染的同時降低企業(yè)的能源耗用成本。目前，我們?yōu)榭蛻籼峁┑臒崮芊詹徊扇为毷召M的方式，而熱能服務的價值將在我們提供的全套供熱系統(tǒng)解決方案中實現(xiàn)。 針對生物質燃料替代傳統(tǒng)能源項目，特能機電公司為客戶使用生物質清潔能源提供全套解決方案和所有建設投資，為客戶建設生物質能源替代化石能源的供熱系統(tǒng)（包括熱能運行裝置或生物質氣化裝置），合作期間（一般為8-10年）有特能機電負責運營，為客戶有償提供蒸汽或熱力，實現(xiàn)節(jié)能減排目標。合作期滿供熱系統(tǒng)無償移交給客戶。 |
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EMC是英文Energy Management Contracting的縮寫，即合同能源管理。通過生物質清潔燃料替代傳統(tǒng)能源、對客戶現(xiàn)有供熱系統(tǒng)進行節(jié)能改造等措施，改變客戶能源結構、提升客戶能源利用效率從而為客戶實現(xiàn)節(jié)能減排目標，項目運行后特能機電公司與客戶分享節(jié)能收益，實現(xiàn)共贏。 具體做法為特能機電為客戶節(jié)能減排目標提供全套解決方案或（和）部分投資，在合作期內生物質能源由特能機電負責保障供應，熱能運行裝置（或氣化裝置）及系統(tǒng)節(jié)能改造由特能機電出資建設，鍋爐房等土建工程及水電、料倉（庫）等有客戶出資配套，項目建成后全套供熱系統(tǒng)由特能機電負責運營，節(jié)能收益雙方分享。合作期滿（一般5-8年）后全部供熱系統(tǒng)免費移交由客戶運營，特能機電公司提供技術支持與服務。 |
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| 特能機電公司的專業(yè)定位為“生物質能生產(chǎn)應用技術設備提供商、生物質燃料供應商和節(jié)能減排項目系統(tǒng)集成商”，因此，除”BOT”、“EMC”模式外，根據(jù)不同客戶需求，可以直接出售成套設備或單體設備，也可以有償提供技術指導，由客戶自行完成改造。 |
