生物質(zhì)鍋爐發(fā)展的思考

陳樹(shù)磊

摘要：指出了近年來(lái)生物質(zhì)鍋爐在我國(guó)部分行業(yè)中得到了應(yīng)用，并取得了不錯(cuò)的效果：節(jié)約了大量能源、保護(hù)了自然環(huán)境。介紹了生物質(zhì)鍋爐的含義及其生產(chǎn)排污情況，分析了對(duì)其推廣和使用的意義，對(duì)生物質(zhì)鍋爐使用過(guò)程中存在的問(wèn)題及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了深入探討。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)鍋爐；意義；問(wèn)題；趨勢(shì)

中圖分類(lèi)號(hào)： TK229

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 16749944（2015）06023002

1 生物質(zhì)鍋爐

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的觀(guān)念等都發(fā)生了巨大的變化，保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源已經(jīng)成為當(dāng)前人們的共識(shí)。這種意識(shí)已經(jīng)充分滲透于我國(guó)社會(huì)生活的方方面面。為了進(jìn)一步減少鍋爐使用過(guò)程中產(chǎn)生的污染，生物質(zhì)鍋爐得以出現(xiàn)。從簡(jiǎn)單意義上來(lái)說(shuō)，生物質(zhì)鍋爐具有普通鍋爐的功能，其實(shí)它是以生物質(zhì)能源為燃料而進(jìn)行工作的鍋爐。

所謂生物質(zhì)燃料指的是在大氣、水或者土壤里通過(guò)光合作用而形成的各種自然有機(jī)體，這種有機(jī)體是具有生命的、在一定條件下能夠生長(zhǎng)的物質(zhì)。從廣義上說(shuō)，生物質(zhì)包括所有的植物、微生物以及其他以植物、微生物為食物的動(dòng)物，包括這些動(dòng)物產(chǎn)生的廢棄物、各種農(nóng)作物、木材以及動(dòng)物的糞便等。而從狹義方面來(lái)說(shuō)，生物質(zhì)主要是指我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中除了糧食和果實(shí)以外的秸稈、農(nóng)產(chǎn)品加工過(guò)程中剩下的廢棄料等。生物質(zhì)的特點(diǎn)是產(chǎn)生的污染較小，而且能夠被循環(huán)利用。而生物質(zhì)鍋爐就是以生物質(zhì)為燃料的鍋爐。

2 生物質(zhì)鍋爐的生產(chǎn)與排污

與燃煤鍋爐相比，生物質(zhì)鍋爐具有以下特點(diǎn)。第一，為了充分適應(yīng)生物質(zhì)燃料的燃燒過(guò)程，使燃料得到充分燃燒，生物質(zhì)鍋爐往往采用往復(fù)的爐排。與普通的燃煤鍋爐相比，這種設(shè)計(jì)可以加大風(fēng)量，使燃料在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)充分燃燒。第二，生物質(zhì)鍋爐可以自動(dòng)點(diǎn)火。由于該種鍋爐配有先進(jìn)的燃燒器，因此它可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)火；同時(shí)，為了提高工作效率，生物質(zhì)鍋爐中普遍配備自動(dòng)清灰的裝置，防止鍋爐因清灰不及時(shí)而不能正常工作。

根據(jù)第一次全國(guó)污染源普查工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)，可以看出傳統(tǒng)的鏈條爐振動(dòng)爐排往復(fù)爐排類(lèi)1t/h燃煤鍋爐的廢氣排放量為：V=（爐膛過(guò)量空氣系數(shù)+燃料系數(shù)）*1.1*Q低*B=1341.9m3（其中V表示燃煤過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣量（萬(wàn)標(biāo)立方米），爐膛過(guò)量空氣系數(shù)為1.3，燃料系數(shù)取值按煙煤取0.08，Q低為煤炭低位發(fā)熱值，一般取Q低為5200kCal，B為鍋爐的耗煤量（按1t/h的燃煤鍋爐燃用0.17t計(jì)算））。而煤炭燃燒所產(chǎn)生的二氧化硫排放量，計(jì)算公式如下：V=2×0.8×B×S×（1-η）（其中V表示二氧化硫的排放總量，而B(niǎo) 表示鍋爐所耗的煤炭量，S表示煤炭中含有的硫分含量（參考平頂山市煤質(zhì)，取0.45%），η表示二氧化硫脫除率（按脫硫效率70%計(jì)））。1t/h燃煤鍋爐生產(chǎn)1t蒸汽產(chǎn)生的污染物中二氧化硫排放量為367.2g，排放濃度約為273mg/m3。

而對(duì)于采用生物質(zhì)燃料的鍋爐而言，1t/h生物質(zhì)鍋爐小時(shí)需要的燃料量約0.19t（按成型生物質(zhì)燃料，熱值4000kCal計(jì)），燃燒所產(chǎn)生的廢氣量：V=6240.28m3/t-燃料=1185.65m3。二氧化硫的產(chǎn)污系數(shù)為：GSO2=17S=0.51kg/t-燃料（S含硫率，取0.03%，脫硫效率同樣按70%計(jì)），則生產(chǎn)1t蒸汽產(chǎn)生的污染物中二氧化硫排放量為29.07g，排放濃度約為24.51mg/m3。

對(duì)比生產(chǎn)相同的蒸汽（熱水）量燃燒的煤炭和生物質(zhì)，我們可以清楚地看出，生物質(zhì)鍋爐的使用可以較大程度地降低廢氣中污染物排放量和排放濃度，減少對(duì)環(huán)境造成的污染。因此，我們要推廣使用生物質(zhì)鍋爐，使其為我國(guó)的節(jié)能環(huán)保事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。

3 推廣使用生物質(zhì)鍋爐的意義

充分利用各種生物質(zhì)能源，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，減少對(duì)周?chē)h(huán)境造成的污染是促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要措施之一，對(duì)于我國(guó)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與培育也具有十分重要的意義。就目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，資源、能源短缺，環(huán)境的破壞與污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、轉(zhuǎn)型與升級(jí)的重要瓶頸。我國(guó)的煤炭、石油等的儲(chǔ)量越來(lái)越少，而粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式造成各種資源與能源的浪費(fèi)。轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，提高能源、資源的利用率是我國(guó)各行各業(yè)發(fā)展過(guò)程中面臨的重要任務(wù)之一。

正如前文所述，生物質(zhì)是一種相對(duì)清潔的能源，其燃燒過(guò)程對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染較小。而生物質(zhì)鍋爐是以生物質(zhì)為原料的，因此其使用過(guò)程給周?chē)h(huán)境造成的壓力較小，生物質(zhì)鍋爐的推廣和使用具有積極意義。首先，生物質(zhì)鍋爐的使用，可以將我國(guó)農(nóng)村地區(qū)因農(nóng)業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的農(nóng)作物秸稈等充分利用起來(lái)，提高其使用價(jià)值。過(guò)去，我國(guó)農(nóng)村地區(qū)的人們總是把剩余的農(nóng)作物秸稈進(jìn)行焚燒處理，既浪費(fèi)了大量的資源，又給大氣造成了污染。其次，生物質(zhì)鍋爐的使用可以節(jié)省大量的人力資源。傳統(tǒng)的鍋爐都是需要依靠勞動(dòng)力來(lái)打火、給料的，而生物質(zhì)鍋爐幾乎是全自動(dòng)的，操作起來(lái)方便，極大地減少了人力資源的使用量?？傊镔|(zhì)鍋爐的使用過(guò)程既節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，操作起來(lái)又容易，對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展意義重大。

4 當(dāng)前生物質(zhì)鍋爐推廣使用過(guò)程中存在的問(wèn)題

縱觀(guān)我國(guó)生物質(zhì)鍋爐的推廣使用過(guò)程，不難發(fā)現(xiàn)，生物質(zhì)鍋爐的使用過(guò)程中還存在很多問(wèn)題。

（1）各種生物質(zhì)材料的收集難度較大，生物質(zhì)鍋爐的使用過(guò)程可能中斷。眾所周知，農(nóng)作物的生長(zhǎng)過(guò)程是具有季節(jié)性的，在冬季時(shí)成熟的農(nóng)作物較少，因此可收集的生物質(zhì)的量也相對(duì)較少。另外，就目前情況來(lái)說(shuō)，我國(guó)相關(guān)人員總是利用人工或者小型的機(jī)械進(jìn)行生物質(zhì)的收集，收集效率較低。同時(shí)，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的運(yùn)輸工具，導(dǎo)致生物質(zhì)的運(yùn)輸過(guò)程效率較低，不能滿(mǎn)足我國(guó)生物質(zhì)鍋爐長(zhǎng)期、規(guī)?；褂玫男枨?。

（2）我國(guó)生物質(zhì)鍋爐使用的技術(shù)水平還有待于進(jìn)一步提高。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的時(shí)間較短，各種生物質(zhì)利用技術(shù)還處于初期階段，循環(huán)流化床氣化技術(shù)等都沒(méi)有發(fā)展成熟，生物降解催化酶等核心技術(shù)還沒(méi)有被完全掌握，這導(dǎo)致我國(guó)的很多生物質(zhì)資源不能得到更為充分的利用。

（3）生物質(zhì)能源的調(diào)查評(píng)價(jià)工作不到位。生物質(zhì)鍋爐的正常工作需要大量的生物質(zhì)能源供給。而作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，我國(guó)的生物質(zhì)資源十分豐富。但就生物質(zhì)資源的數(shù)量、種類(lèi)及分布等方面來(lái)說(shuō)，我國(guó)相關(guān)工作人員所做的調(diào)查工作還不到位，導(dǎo)致生物質(zhì)鍋爐的分布過(guò)于集中，形成能源緊缺的狀況。從某種程度上說(shuō)，這些問(wèn)題的存在限制了生物質(zhì)鍋爐在更大范圍內(nèi)的推廣和使用。

5 生物質(zhì)鍋爐的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，能源資源的儲(chǔ)量會(huì)進(jìn)一步減少，充分使用生物質(zhì)能源，大力推進(jìn)生物質(zhì)鍋爐的使用是未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。這就要求相關(guān)工作人員做好以下幾個(gè)方面的工作。

（1）保證生物質(zhì)鍋爐使用過(guò)程中充足的生物質(zhì)能源供給。第一，要加快建設(shè)生物質(zhì)能源基地，相關(guān)人員要從本地區(qū)的生態(tài)環(huán)境出發(fā)，合理選擇農(nóng)作物，并進(jìn)行大量種植，這些農(nóng)作物一定要屬于能源作物。第二，完善生物質(zhì)能源的收集和運(yùn)輸系統(tǒng)，保證生物質(zhì)鍋爐運(yùn)行過(guò)程中的能源供給。

（2）加快研究，提高我國(guó)生物質(zhì)鍋爐的使用水平。為了進(jìn)一步提高生物質(zhì)鍋爐的使用效率，相關(guān)工作人員必須做好技術(shù)及設(shè)備的研發(fā)工作；要建立生物質(zhì)利用的新技術(shù)研發(fā)基地，加快科技研發(fā)；建立健全生物質(zhì)利用技術(shù)和設(shè)備使用的檢驗(yàn)認(rèn)證體系，提高設(shè)備的利用效率等。

（3）要做好數(shù)據(jù)分析工作，充分考察企業(yè)所在地的實(shí)際情況。為了合理設(shè)定一定范圍內(nèi)生物質(zhì)鍋爐的使用效率，保證多臺(tái)鍋爐的同時(shí)工作，相關(guān)人員必須對(duì)區(qū)域范圍內(nèi)農(nóng)作物的面積、可產(chǎn)生的生物質(zhì)的數(shù)量進(jìn)行仔細(xì)分析和記錄等。

生物質(zhì)鍋爐的使用會(huì)給我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)較大的好處，相關(guān)人員應(yīng)該從自己工作的實(shí)際情況出發(fā)，加快技術(shù)研發(fā)和設(shè)備升級(jí)工作，制定合理的發(fā)展和利用計(jì)劃，保證生物質(zhì)鍋爐的正常使用。

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