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    新的白皮書討論了先進(jìn)“黑色”顆粒的潛力

    2021-07-26


    FutureMetrics LLC于7月5日發(fā)布了一份新的白皮書,討論了與“黑”木屑顆粒相關(guān)的市場挑戰(zhàn),并說明了新的創(chuàng)新是如何使這種2.0版本的顆粒燃料獲得市場份額的。

    該白皮書由FutureMetrics總裁William Strauss和FutureMetrics高級(jí)技術(shù)專家Laurenz Schmidt聯(lián)合撰寫,一開始描述了1.0版本的白色木屑顆粒和2.0版本的黑色木屑顆粒——通過熱解設(shè)備(生物質(zhì)氣化爐)低溫炭化獲得炭化料并壓縮成型的顆粒燃料

    兩人寫道,傳統(tǒng)白色顆粒的特性幾十年來基本沒有什么改變。盡管白色顆粒的制造技術(shù)經(jīng)歷了漸進(jìn)性的改進(jìn),產(chǎn)生了更好的工藝可靠性和一致性,改善了工廠的安全性,并降低了每噸顆粒的轉(zhuǎn)換成本,Struss和Schmidt強(qiáng)調(diào),最終產(chǎn)品其實(shí)與40年前沒有什么本質(zhì)區(qū)別。

    他們寫道:“這令人驚訝,因?yàn)橐獙咨w粒用作大型公用事業(yè)發(fā)電站的低碳燃料,必須應(yīng)對(duì)一些固有的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括無法承受接觸水和塵埃爆炸的可能性”Strauss和Schmidt寫道:“將于2021年運(yùn)輸?shù)?300萬噸工業(yè)白色木顆粒需要保持干燥,在處理時(shí)需要強(qiáng)大的粉塵管理(吸入和過濾)系統(tǒng)。”他們指出,克服這些挑戰(zhàn)的措施需要巨大的資金成本。

    根據(jù)這篇論文,干式儲(chǔ)存基礎(chǔ)設(shè)施的成本約占發(fā)電站從煤炭轉(zhuǎn)換為顆粒燃料所需的改造總成本的一半

     

    另外,黑色顆粒在接觸水時(shí)不會(huì)失去其完整性,具有更高的體積和能量密度,導(dǎo)致更低的物流成本,并與現(xiàn)有的燃料粉磨機(jī)更兼容。Strauss和Schmidt寫道:“更高的體積和能量密度,以及更好的可磨性,使得燃煤電廠的燃料供給和燃燒器系統(tǒng)所需的改造更少,以便使用顆粒燃料來替代煤炭。”

    目前有兩種主要的技術(shù)途徑來獲得先進(jìn)的黑顆粒:烘烤(torrefaction)和蒸汽爆炸(steam explosion)。據(jù)Strauss和Schmidt說,這些先進(jìn)的顆粒未能獲得市場份額的最普遍的原因是,生產(chǎn)黑色顆粒的兩種技術(shù)成本太高,導(dǎo)致它們無法與白色顆粒競爭

    他們寫道:“黑色顆粒的主要成本挑戰(zhàn)在于:在熱反應(yīng)過程中,固體質(zhì)量會(huì)有顯著損失,導(dǎo)致原料初始熱值的能量損失。”然而,有一種解決固體質(zhì)量和能量損失成本的方法。“解決辦法是從這些損失過程中獲得價(jià)值”他們繼續(xù)說。“蒸汽爆炸和烘焙反應(yīng)中產(chǎn)生的化合物的市場價(jià)值遠(yuǎn)大于它們作為烘干機(jī)燃料的熱值。”

    論文的結(jié)論是,顆粒行業(yè)未來的強(qiáng)勁增長將在一定程度上取決于降低電站改造和燃料本身的成本“先進(jìn)的熱處理生物質(zhì)氣化爐低溫炭化工藝顆粒(黑顆粒)可以提供顯著優(yōu)勢,來降低資金成本和縮短改造現(xiàn)有煤粉發(fā)電廠所需的時(shí)間,”Strauss和Schmidt寫道。

     

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