可替代煤的生物質(zhì)壓塊燃料講了什么科學(xué)知識？

近年來，歐美一些國家研制了多種生物質(zhì)壓塊燃料，有的是全用生物質(zhì)擠壓成型，有的還摻進(jìn)低熱值化石燃料，如泥炭、褐煤等，以增加密度，提高熱效。由于一般生物質(zhì)原料比較松散，直接燃燒效率低，儲運也不方便。有一種添加化石燃料的生物質(zhì)壓塊，經(jīng)過適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)處理，熱壓成型，熱值可達(dá)30000千焦／公斤，燃燒時灰渣也少，煙塵不多，可以用于火電廠代替煤炭，經(jīng)濟效益明顯。據(jù)國外報道，這樣處理生物質(zhì)過程，在輕度碳化時，還能副產(chǎn)煤氣，除補償生產(chǎn)過程的能耗外，原料本身的熱損失約為15％左右，但提高了燃料的檔次，總體上是合算的。純生物質(zhì)壓塊，主要是通過擠壓生成的。因為植物細(xì)胞中含有大量的本質(zhì)素，它的結(jié)構(gòu)為苯丙烷型的產(chǎn)體結(jié)構(gòu)，這是一種高分子化合物，在一定的壓力的溫度下能軟化，可把相鄰的纖維素等粘結(jié)在一起，冷卻后就成塊狀固體燃料。這種純生物質(zhì)壓塊燃料密度大，使揮發(fā)物的逸出受到限制，燃燒時間可以較長，氧化過程比較平穩(wěn)，即俗話說的禁（jìn）燒，特別適合于作家庭爐灶的燃料，也可供采暖和發(fā)電用。制造生物質(zhì)壓塊燃料的關(guān)鍵設(shè)備是壓制成型機，目前主要有螺旋擠壓式、活塞沖壓式和環(huán)模滾壓式等幾種類型，國內(nèi)外較常用的螺旋擠壓機，這種擠壓機耗電多，每千瓦小時的電約能生產(chǎn)10公斤壓塊燃料。另外，螺桿的材質(zhì)非常關(guān)鍵，現(xiàn)有國產(chǎn)螺桿的使用壽命均較短，約100小時左右。因此，嚴(yán)重地影響了國內(nèi)生物質(zhì)壓塊燃料的發(fā)展。若依靠進(jìn)口設(shè)備，則會加大生產(chǎn)成本。國際上使用壓塊燃料最多的是美國、德國、意大利和比利時。國內(nèi)正在試驗的有湖南、四川和遼寧等地。分散的生物質(zhì)收集和儲運都比較困難，所以多半只能就地利用，能源利用效率低，浪費大。近年來，國外已開始發(fā)展能源農(nóng)場，專門從事生物質(zhì)的培育、種植、采集和加工，把生物質(zhì)能作為一種商品能源來經(jīng)營。有的還直接與用戶掛勾，例如供給發(fā)電廠燃料或自建生物質(zhì)能發(fā)電廠，以供電為最終目的。
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