淺析木煤工藝原理及應用前景

王劍鋒，左增惠

（1.豐寧滿族自治縣林業(yè)局，河北 豐寧 068350；2.承德市灤平國有林場管理處虎什哈林場，河北 灤平 068200）

木煤，是木質(zhì)顆粒燃料的簡稱，是一種以木本、草本植物為原料生產(chǎn)的生物質(zhì)能源。

作為一種新型能源，木煤因清潔環(huán)保、可再生的特點在北美和歐洲地區(qū)備受推寵。2009年，豐寧宏森木業(yè)有限公司投資6000萬元，建成我國第一條年產(chǎn)5萬t木煤生產(chǎn)線，標志著我國木煤生產(chǎn)進入實驗推廣階段。

1 木煤制造工藝

木煤制造工藝相對簡單，主要工藝流程為原料→粉碎→除塵去鐵→輸送→去鐵→攪拌→高溫壓縮→冷卻→包裝→儲存→運輸。

（1）先將原料含水率干燥至8%～10%，送入振動料倉，經(jīng)過除鐵器和氣流分選機，將其中金屬物質(zhì)和石頭等雜質(zhì)分離出，再采用雙螺旋進料器將其送入錘式打磨機打碎。

（2）將打碎的木屑用傳送帶送入混合器，加入適量的水進行混合，然后送入攪拌器進行充分攪拌。

（3）物料自攪拌器的底部，通過重力自流進入位于造粒機頂部的進料器，進料器將木屑定量注入造粒機。

（4）造粒機將木屑壓縮成一定直徑的長條圓棒形狀并擠出。在圓棒出口處通過鋼齒切割機，將圓棒切割成一定長度的顆粒。

（5）高溫的木質(zhì)顆粒經(jīng)過鋼傳送帶，傳送到逆流空氣冷卻器，將其冷卻至高于周圍環(huán)境5～10℃的溫度。

（6）冷卻后的木質(zhì)顆粒按順序成批送入篩式過濾器，將其中的粉塵篩出，并返回到系統(tǒng)中再加工。最后將成品木質(zhì)顆粒包裝、儲存、運輸。

2 木煤產(chǎn)品特點

2.1 清潔環(huán)保

木煤燃燒后產(chǎn)生的廢氣主要是CO2，而傳統(tǒng)的工業(yè)原煤燃燒后除了CO2以外，還有SO2，大量使用原煤的后果極易產(chǎn)生環(huán)境危害。此外，據(jù)測算，以麥秸為原料生產(chǎn)的木煤，每噸木煤燃燒后產(chǎn)生的煤灰只有100kg，以木質(zhì)原料生產(chǎn)的木煤，每噸燃燒后只產(chǎn)生20kg煤灰，而二類煙煤燃燒后一般要產(chǎn)生300多千克的煤灰，同比相差幾倍到十幾倍。木煤煤灰還可直接還田利用，也優(yōu)于煙煤。

2.2 熱效率高

二類煙煤熱值為4500～5700kCal/kg，木煤熱值為4000～4700kCal/kg，雖然在理論上木煤熱值比煙煤略低，但木煤木質(zhì)顆粒經(jīng)過高溫、擠壓成型，大大提高了木質(zhì)材料的燃燒效率，熱效率可達80%以上，而燃煤鍋爐的平均熱效率一般為65%，優(yōu)缺互補，1t木煤所產(chǎn)生的熱量相當于1t標準煤。

2.3 可以再生

木煤原料為林業(yè)“三剩物”和農(nóng)作物秸稈，木煤燃燒后的煤灰可作為肥料還田，被植物再次吸收利用后進入植物圈循環(huán)。

3 木煤的應用前景

據(jù)國家統(tǒng)計局初步核算，我國去年全年能源消費總量達32.5億t標準煤，是世界第二能源消耗大國。未來10a，我國將致力于調(diào)整以煤炭為主的能源結構，增加清潔能源比重。除了傳統(tǒng)的風能、核能、太陽能之外，生物質(zhì)能源將成為國家能源戰(zhàn)略中的重要選擇，木煤發(fā)展前景非常廣闊。

3.1 生物質(zhì)資源豐富

我國是農(nóng)業(yè)大國，現(xiàn)有林業(yè)生物質(zhì)中可用作工業(yè)能源原料的生物量有3億t，如全部開發(fā)利用，可替代2億t標準煤，相當于我國化石能源消耗量的1/10。據(jù)專家初步估計，我國僅現(xiàn)有的農(nóng)林廢棄物有15億t，約合7.4億t標煤，可開發(fā)量約為4.6億t標準煤;預測到2020年將分別達到11.65億t和8.3億t標準煤。

3.2 市場潛力巨大

我國有9億農(nóng)村人口，2.3億個農(nóng)村家庭，做飯和取暖主要依賴秸稈、薪材，折合成標準煤每年將消耗40億t以上，如果全部用木煤替代，將帶來一個龐大的消費市場。此外，在歐美一些國家，木煤已經(jīng)走進家庭，普及率很高，也是一個巨大的消費市場，目前宏森木業(yè)生產(chǎn)的木煤主要銷往歐美地區(qū)。

3.3 生產(chǎn)成本低

木煤每噸成本大約400～500元，國內(nèi)售價每噸在800～900元，低于民用和工業(yè)燃煤，同時，清潔環(huán)保也易于被老百姓接受。

3.4 推廣容易

可以縣為單位布點建廠，以村為單位對農(nóng)作物秸稈、林業(yè)三剩物進行就地初步粉碎、包裝，然后進廠投入生產(chǎn)環(huán)節(jié)，農(nóng)民可以原材料置換等值的木煤。同時也解決了林區(qū)因焚燒秸稈而帶來的火災隱患和環(huán)境污染問題。

3.5 緩解能源緊張

目前我國能源結構中煤炭占70%，木煤可以替代約10%的原煤，可有效緩解對化石能源的依賴，通過調(diào)整能源結構，木煤發(fā)電可以減少碳和二氧化硫排放，有效解決節(jié)能減排問題。

［1］朱典想，郭東升.木煤-極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦湍茉矗跩］.林業(yè)機械與木工設備，2009，（1）：37-40.

［2］楊邦杰.生物質(zhì)能發(fā)展方向［J］.中國發(fā)展，2010，10（4）：1-4.

［3］潘曉麗.我國生物質(zhì)能政策及其問題分析［J］.科技致富向?qū)В?010，（24）：54.