秸秆生物质炭化生产项目可行性分析和探讨

任务1-4 秸秆生物质炭化生产项目可行性分析和探讨 实践任务 任务要求

1.了解秸秆生物质炭化生产项目背景 2.掌握农作物秸秆生物质炭产品特点 3.掌握农作物秸秆生物质炭产品生产工艺流程 4.学会秸秆生物质炭产品经济效益分析和市场预测 任务实施 一、 项目背景

可再生能源的开发利用日益受到重视。产业规模持续扩大，技术水平逐步提高，成为世界能源领域的一大亮点，呈现出良好的发展前景 。中央高度重视可再生能源的利用开发，把加快发展可再生能源作为“十一 五”时期能源发展的一项重要任务。

国家主席胡锦涛在给北京国际可再生能源大会的书面致辞中指 出“可再生能源丰富清洁，可永续利用。加强可再生能源开发利用， 是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可 持续发展的必由之路。中国高度重视开发利用可再生资源，把可再生能源开发利用作为推动经济社会发展的重大举措”。

今年中央1号文件明确要求，加快开发生物质能源。可再生能源中的生物质能源是对农业资源进行深度开发和利用，将农业副产品、 剩余物、废弃物变废为宝的新型产业，也是一个包括生物质生产、加 工与转化，生物质能源产品生产与应用等在内的完整产业链和技术体

系。发展生物质能源，不仅能够有效提高农业资源的利用率，而且能够使农业生产的产业链得到延伸，既可以促进中小企业可再生能源产业的发展并形式新的产业集群。

当前，山东中小企业在可再生能源，特别是秸秆生物质炭的工厂化生产上逐步形成共识，发展愿望越来越强烈；中央和省也在加大扶持力度；山东中小企业和民营企业加快发展可再生能源产业，尤其是 秸秆生物质炭工厂化生产的物质技术基础和环境条件都已具备。

全世界每年约有农作物秸秆 5000亿吨，我国约有5亿吨，山东省每年就白白烧掉120亿公斤左右。山东省的济南市每年产秸秆400万吨，济宁市470万吨，聊成市的莘县仅玉米秸秆就达80万吨。作为秸秆产量大头的玉米秸秆和棉花秸秆。由于种种原因没能得到很好的开发利用，一直成为广大农村和农民处置的一大历史难题，目前推行的秸秆还田机械、压块饲料、秸秆气化和秸秆发电等项目。一次性投资过大，少则十万元左右，多则几十万、上百万，超越了当前农民的经济承受能力，单靠农民自身投资实在难以承担。有些秸秆处理项 目 虽然生态效益、社会效益比较明显，但直接经济效益不突出。农民不愿接受，推广难度大。

作为秸秆生产国，我国耕地和淡水资源短缺。农作物秸秆，尤其是玉米秸秆、棉花秸秆极为珍贵。其总能量和玉米、淀粉的部能量相 当，其燃烧值约为标准煤的50％，每生产1吨玉米可产2吨秸秆。2 吨玉米秸秆就可以秤出0．6 3吨秸秆生物质炭，可代替热量值相当的煤炭或液化气。如果将我国每年产生的农作物秸秆全部用来燃烧 ，

可折合约3亿吨标准煤的热值。农作物秸秆蕴藏着丰实的能量，而且 已经成为发展农村循环经济的重要资源，当前，我国农村产业发展缓 慢，农民就业门路狭窄，增收渠道单一。充分利用农作物秸秆生产秸 秆生物质炭。实现秸秆生物质炭工厂化生产，并形成秸秆生物质炭产业化，进而走向生物质产业集群。

二、产品特点

农作物秸秆生物质炭主要由我国北方省区的玉米秸秆、棉花秸秆 和小麦秸秆为原材料经生物炭化制成。产品易燃、即燃、无烟、无味 、无污染、无残渣、不易破裂且形状规则，含炭量高达80％以上，热值高达4000至6000大卡。

玉米秸秆的热值约为煤的0.7—0.8倍。即1.25吨的玉米秸秆炭化成型原料相当于1吨煤的热值。玉米秸秆生物质炭在配套的生物质燃烧炉中燃烧。其燃烧效率是燃煤炉的 1.3 — 1.5倍，因而1吨玉米秸秆生物质炭的热量利用率与1吨煤的热量利用率相当。

炭化是提高秸秆生物质炭使用价值的重要手段。炭化方式和炭化工艺直接决定了基机械强度、热值、生炭含量等主要性能指标。秸秆生物质最主要的特点在于摈弃了烧炭法和外热式两种炭化，而采用 了内热式炭化方式，这种炭化方式比前两种优越：l.挥发物含量 ： 12—18％；2.固定含碳量：8O％；3.炭粉：1.0 — 1.3％；4.色泽：断面有金属光泽；5.发热量(J,G )：> 31000；6.炭化得率30—50％； 7.炭化周期缩短：l2小时／炉，秸秆炭质量均匀；8、环境污染情况: 几乎无烟。

三 、 生产工艺 1.工艺流程 ：

2 .原料来源及生产规模的确定

本产品由80％以上的秸秆炭粉末与20％黍合剂等，混合搅拌挤 压成型。原料为农村的玉米秸秆、棉花秸秆和小麦秸秆。该项目生产原料充沛，来源广泛。秸秆粉碎半成品，每吨约为50元。

由于本工艺采用转砌秸秆炭化炉生产，每个炭化炉装秸秆原料 为1.7吨左右，12个小时可产炭粉0.5吨，原料含水分在30％以下就可炭化。原料炭化后采用固定机压成型流水线，因此，不管生产规模大小，均可生产出优质高品位的民用燃料——秸秆生物质炭。生产规模或根据需求随时调整。

3．产品基本规格及颜色

( 1 ) 秸秆蜂窝煤规格与煤炭产蜂窝煤相同。同为黑色 ； ( 2 ) 秸秆生物质燃料球，有乒乓球大小；为黑色；

( 3 ) 秸秆生物质燃料颗粒，比颗粒饲料略粗略长些，也为黑色。 四、 生产条件

1 .生产规模：1800吨/年,规格形状：秸秆蜂窝炭、秸秆燃料球、 秸秆燃料颗粒。

2 .工作时间：两班制，每班8小时，300天/年。 3 .厂房面积：400-600m2 。

4 .主要设备：总共约需2.4万。(其中机械设备1.9万元 )

五 、 经济效益分析

以生产秸秆生物质炭为例，按出厂价每吨600元计算(当前市场售价600—800元/吨。每吨400块，每块售价在0．1 5—0．20元之间)。

六 、 应用范围

1．农作物秸秆生物质炭是代替传统煤炭和液化气等高品位的“ 绿色”民用燃料 。

2．原料炭化产生的尾气可制成秸秆醋液产品，用于养殖场和公共场所除臭、抗禽流感、杀虫等。

3.炭化炉温度高达 200—500度，可用循环管道采集后向住户提供暖气或热水。

4.工业中大量使用的化铁、锅炉，生火时需耗用大量劈柴点火 ， 劈柴售价远比煤高。用秸秆生物质炭代替劈柴和煤较为经济。

5.秸秆生物质炭进一步处理为活性炭，可广泛应用于制药、化工等行业。也可用于污水处理，随着环境保护的强化，净化废水、废气所需活性炭的用量会越来越大。

七、 市场预测

本项目利用农作物秸秆，尤其是玉米、棉花和小麦三大秸秆作为

生产原料，生产秸秆生物质炭这一高品位的民用燃料秸秆生物质炭正在成为全球性的“绿金”产业，它正在逐步成为传统“黑金”能源的代用品。美国于 2000年开始实施“开发和推进生物质产品和生物能源”的法案。美国政府将用十亿吨的生物质能进行液化、炭化处理， 替代传统的石油和煤炭。我国有l2亿多人口，绝大数居住在农村和小城镇。其生活用能的主要方式是直接燃烧。中小企业和民营企业的快速兴起和发展。不仅带动农村经济的发展，而且还加速了化石能源， 尤其是煤的消费因此。开发秸秆生物质炭化代替燃煤是最佳选择。国家发改委编制的《可再生能源产业发展指导目录》中将“农作物秸秆制成固体成型燃料代替煤炭”列为“生物质固化成型燃料”项目。

农村有着丰富的农作物秸秆资源，大量的农作物秸秆被废弃和 田间直接燃烧。既造成大量的生物质能浪费。也给大气带来严重污染。 同时农村能源消费者需求增长较快，大大超过国家能源生产发展的速度。农村能源供需缺口加大，导致资源过量开采，生态环境恶化。而开发农作物秸秆生物质炭不仅具有资源再生、技术可靠的特点，而且还具有对环境无害、经济可行、利国利农的发展优势。因此，用农作 物秸秆生产生物质燃料炭，可以满足农村不断增长的能量需求，重点解决居民生活用能。减少对化石能源，尤其是煤炭的使用，无疑是开发了新的“绿色煤田”。

秸秆生物质炭炭化成型技术路线独特，工艺先进。尤其是对产于我国北方的玉米秸秆和棉花秸秆进行生物质炭炭化成型技术 ，属 国内首创。原料可就地解决，无需特殊专用设备，只需在成本低廉的砖

砌炭化炉中加入原料，在隔绝空气条件下，高温分解生物质。生成燃气(可利用其取暖、洗澡)、焦油和生物炭，将生物炭成型即可。

目前市场上煤炭售价约700元/吨，用煤炭做的蜂窝煤掺有50％一60％的黄土和石灰，每块售价在0.30元至0.32左右。需要用木柴才能点燃；而农作物生物质燃料炭加黏合剂售任人售价约4OO元/吨,炭粉含量在80％以上,1吨产4000块，1块可燃煤60—80分钟,且用报纸就能点着，物美价廉，环保安全．在市场上具有极强的竞争力。

本项目以我国北方地区资源广大的玉米秸秆、棉花秸秆和小麦秸 秆等为原料，以中国工程院的院士、中国林科院和浙江大学的专家教 授及科研机构为依托单位，采用生物质炭化技术开发生产农作物秸 秆生物质炭，使我国北方省份的秸秆资源优势转变成经济优势。无论从生产成本上还是从投资效果上与其它秸秆利用项目比较，生产秸秆生物质炭，原料来源广、产品有市场、技术有保证、投资比较少、见效比较快、基本无风险。

练一练：

1. 秸秆生物质炭化生产项目背景是什么？ 2. 农作物秸秆生物质炭产品特点是什么？

3. 农作物秸秆生物质炭产品生产工艺流程是什么？ 4. 如何进行秸秆生物质炭产品经济效益分析？ 5. 如何进行秸秆生物质炭产品市场预测？

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