一个生物质燃气厂的运营分析

RENEWABLE ENERGY No. 3 2006(127 Issue in All)个生物质燃气厂的运营分析姜洋,薛善(1.辽宁省能源研究所,辽宁营口115000;2大连旅顺日华燃气设备有限公司,辽宁大连111000摘要:介绍了以生物质为原料的燃气厂的制气工艺;给出了燃气厂的主副产品及其主要技术指标;通过与其它燃气进行比较及其效益分析,指出了干馏法制取生物质燃气工艺的特点。经过数年的运营表明,生物质燃气厂具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。关键词:生物质;干馏法;燃气厂中图分类号:S216;TQ5172文献标识码:B文章编号:1671-5292(2006003-0068-02Operation analysis on a biomass producer gas plantJIANG Yang, XUE Shan-yu大连旅顺三涧燃气供气示范厂于2001年3木质炭1.65t,木焦油0.13t,产出木醋液12t。月份投入生产,现已运行5年多时间。该工程设计工程投产以来的生产实践和实测记录显示规模是为1000户居民及商业用户供应管道燃每1000kg植物(干基)的产出如下:气,首期为300户居民供气。①热值大于14650kJ/m3的可燃气300m3;1制燃气的工艺及流程②热值为29300-33500kJ/kg,灰分小于由于各种生物质资源(包括农作物秸秆、皮6%的木质炭300kg;壳、杂草、木屑、树枝等)体积松散,容重小,难以直③符合市场销售标准的木焦油24k接利用,因此利用压缩成型的方法,改变生物质的④含5%-8%醋酸,符合销售标准的木醋液容重,使其成为质地坚实、结构紧密的固体成型燃220kg料;成型燃料在热解炉中干馏热解,再通过冷却、燃气厂使用的生物质燃气设备及供气系统完气液分离、碱洗净化等工艺得到可燃气体,并同时全符合《秸秆气化系统技术条件及验收规范》(行生产出木醋液、木焦油等副产品。该技术是提高生业标准试行)的要求,所生产的燃气质量符合《国物质能源品位的有效方法,其工艺流程如图1。家城镇居民用燃气质量标准》(GB13612-92)。经厚料千燥→型化处理热解炉检测,几项主要指标优于城市煤气标准,高于农业部颁发的NY/T433-2001规范要求。却气表1几项主要指标的试验值和相关标准值的比较焦油摸集4中和洗↓[气液分离油水分离国家标准验数值低热值(MJ/m3)>14.7气体排焦油集绪气焦油及粉尘(mg/m1生物质干馏制燃气工艺流程图HS(mg/'m)无检出2运行情况和产品主要技术指标无检出大连旅顺生物质燃气示范厂的设计生产规模<50(冬季);<100(夏季)无检出为日产生物质燃气1600m,可为100户居民提氧含量供可燃气。热解炉设备每炉可装致密成型棒2.75Ct,产燃气800m3。若每天2炉全负荷运转,日产出YH中国煤化工CNMHG隔绝空气加热,燃收稿日期:2005-09作者简介:姜洋(1970-),男,辽宁营口人,硕士,副研究员,从事生物质能利用技术的研究和开发工作用疔数据可再生能源20063(总第127期)实用技术气中氧气和氮气含量少,燃气热值高;致密成型的如能形成一定的市场规模,提纯应用价值很高。试生物质废弃物被全部利用,除生产燃气外,还生产验表明,在家禽饲料中加入少量木醋液,可以提高出木质炭、木焦油、木醋液等副产品;整个生产过产蛋率,增加蛋类保鲜期。木醋液可以作为植物生程无废气、废液、废渣排放。该燃气生产厂和永久长促进剂,提高作物产量和质量,有效消除病虫性供气系统的投资相对较低,平均每户投资害。还可以作为农家肥发酵剂使用。2500~2800元(4)木焦油3主副产品及其主要用途木焦油可以作为抗凝剂、防腐剂、粘接剂等。在生物质热解气化过程中,产出燃气的同许多发达国家用其提炼制造多种名贵药物。木焦时,还产生木质炭、木醋液、木焦油等副产品,而油在国际市场比较畅销,可以直接出口。且具有较高的经济价值,如做深度开发利用,其4千馏法燃气与其它可燃气比较附加值将成倍上升。(1)与氧化法燃气比较(1)可燃气干馏法生产燃气工艺和氧化法生产燃气工艺可燃气主要作为居民生活用燃气、餐饮业炊相比,具有很大的优越性。用干馏法生产燃气,可事用气。在燃气中不含硫化氢、氨和萘,因此特别以同时生产出木炭、木醋液、木焦油3种副产品,适合电子、玻璃制品生产的热加工燃料。其价值远远超过燃气价值,如果进行深度开发,其(2)木质炭附加值会成倍上升。用氧化法工艺只产生燃气,不木质炭可代替天然木炭作为燃料炭;炭中不产生副产品;燃气热值较低,杂质较多;用户使用含致癌物质,特别适合食品熏烤;对其进行二次量大,平均每户每天消耗量5-6m3,而使用干馏活化加工,还可以生产出合格的工业活性炭,用法制取的燃气每户每天仅需11m3,因此,系统的于冶金还原物和渗碳剂;还可以作为吸附剂,用储气柜体积相对增大。于环保工业;用炭粉施田,可以有效提高地温、地(2)与钢瓶石油液化气比较力和防病虫害。利用炭粉生产各种型炭,成本较大连地区每瓶(15kg)石油液化气价格为65低,而且具有很强的市场竞争力元,三四口之家正常使用仅能用1个月。采取管(3)木醋液道燃气,每月燃气费用在28~32元,节省费用二木醋液产量占原料量的22%。经化验分析,分之一。另外,使用管道燃气,省时、省力、清洁、安木醋液除内含80%~90%的水分外,还含有醋酸全、费用低等,深受广大用户欢迎。5%~8%,并含有微量的甲醇、丙酮、丙酸、乙酸甲(3)与煤气工程生产相比酯等。在实验室内已成功提纯出醋酸、甲醇、丙酮生物质燃气工程与煤气生产相比,见表2。等,这些都是食品及有机合成工业的重要原料,从表2可以看出,生物质燃气工程的经济效表2生物质燃气工程和煤气工程生产效益比较品种原料价格加工消耗产品名产品率单价产值350-400元00元/t煤焦炭650 kg/08元/kg910元煤焦油30 kg煤气330mt1.0元/m3植物400元木质炭元1302元/木焦油3.0元/kg木醋液03元/kg300m/t1.0元/m3益十分显著。另外煤是一种不可再生的自然资5生V中国煤化工源,随着开采量加大,成本会越来越高。植物能源CNMHG厂现日产燃气量是可再生资源,取之不尽用之不竭,能够保证长160m3,日使用原料55t,扣除20%的回炉气及设期生产的稳定性。备检修等折扣率,年产燃气45万m;(下转第74页)实用技术RENEWABLE ENERGY No. 3 2006(127 Issue in All)(3)绕组接成2路星型八极时的试验V时,J吸合,J-1常开触点闭合,CJ1得电吸合,该方式接线后,在试验台上试验。当发电机CJ1将第一组负荷投入。在风力继续增加,发电机转速达767r/min时,线电压可达380V。在风机出口相电压继续上升达230V时,2吸合,-1闭上试验,当风速在5-6级时,有时可带上3组负合CJ2得电将第二组负荷投入。在二组负荷投入载。这3组负载的情况是:第一组由3只60W灯运行时风力仍在增加,发电机出口相电压达250泡组成;第二组由3只100W灯泡组成;第三组V时,吸合,-1闭合,C3得电将第三组负荷投由3只150W灯泡组成。这3组的切入或切出是。当风力变小,发电机出口相电压低于200V靠自动控制完成的。如图1所示。时,J带着CJ释放,第三组负荷解列。如果风力继续减小,当发电机出口相电压减小到190V时,2带着CJ2释放,第二组负荷解列。当发电机出口相电压低于150V时,J带着CJ释放,第一组负荷退出运行3试验总结该机组独立运行时,可靠性能差,电能质量不佳,只适用于对供电质量要求不高的取暖场所。在进行机组的设计时,风力机应留有较为充足的输出机械功率以达到在三级风时就能发出定的电量。长时间运行的机组的控制电路要作改动,用半导体无触点开关取代有触点开关,其图1异步发电机控制系统图控制的负荷组数可增设若干数量级,使其近似于当风力发电机转速升高,输出相电压达185一条平滑的功率增减曲线。■★业业业业业业业业业业业业业业业☆*崇凿★*业业业业业(上接第69页)每吨原料产出木质炭300kg、木焦由表3表4可知,该厂的年利润为1539万元。油24kg、木醋液220kg,其销售总收入和生产成该项目投资评价指数——内部收益率为本分别如表3、表4所示。77%,项目投资回收期1.8a。如果能达到为表3生物质燃气厂的产量和销售收入2000个用户供气,投资回收期将更短。数量单价金额(万元)我国是一个拥有9亿农业人口的大国,每年农燃气收入45万m31.0元/m3450业生产所产生的农作物秸秆达7亿t,除部分用于木质炭收入657t2000元/t1314饲料、基料、肥料外,每年尚有4亿t被废弃。本项目木焦油收入483000元/144的实施,可以把大量的农村废弃物转化为清洁能木酷液收入440t1500元/256.8源——符合城市煤气标准的可燃气,供给农民使表4生物质燃气厂年生产总成本用,改变了农村燃薪式能源结构提高了生活质量缩小了城乡差别,最大限度地利用了自然资源,减名称数量单价额(万元)原料150元/t少了环境污染,保持农业生态环境良性循环。同时,人10000元/人a向农民有偿收购秸秆也增加了农民收人,3项副产燃料费(煤)170300元/t品的销售及深度开发也带动了运输业及相关产业电费36万kWh07元/kWh碱2000元/t的发展,还可以解决农村富余人员就业安置,从多折旧(维修)方面增加农民收入。因此,生物质燃气项目是以低流动资金利息成本中国煤化工经济的一条好途企管费8.0径不可预见费HCNMHG建设中值得重点税金(免)0考虑的建设项目合计乃为数据