PDF《中国固体生物质成型燃料标准体系》

第26 卷第2期农业工程学报Vol.

26 No.2

2010 年2月Transactions of the CSAE Feb.

2010 257 中国固体生物质成型燃料标准体系 张百良,任天宝,徐桂转,李保谦 (河南农业大学,农业部农村可再生能源重点开放实验室,郑州 450002) 摘要:为了促进中国固体生物质成型燃料产业健康发展,该文对中国固体生物质成型燃料标准体系进行了研究.论文 对国内、外固体生物质成型燃料生产和销售现状及国外同类标准体系进行了详细的调研、分析和研究,阐述了构建中国 固体生物质成型燃料标准体系的必要性和迫切性,提出了构建中国固体生物质成型燃料标准体系的指导思想和原则,对 构成标准体系的框架和内容提出了具体建议,并进行了分析. 关键词:生物质,固体生物燃料,标准 doi:10.3969/j.issn.1002-6819.2010.02.044 中图分类号:S216 文献标识码:A 文章编号:1002-6819(2010)-02-0257-06 张百良,任天宝,徐桂转,等. 中国固体生物质成型燃料标准体系[J]. 农业工程学报,2010,26(2):257-262. Zhang Bailiang, Ren Tianbao, Xu Guizhuan, et al. Solid biofuel standard system in China[J]. Transactions of the CSAE, 2010, 26(2): 257-262. (in Chinese with English abstract)

0 引言? 进入

21 世纪,尤其

2005 年以来,能源、环境问题 日渐突出,能源价格持续上涨,全世界研发生物能源成 为热点.中国进入 十一五 后,表现出了很强的研发 势头,特别是数十家大中型企业的参与大大推进了生物 燃料的研发进度,以秸秆为主的固体生物质成型燃料就 是在这样的背景下率先发展起来的[1] . 固体生物质成型燃料是利用致密成型技术将生物质 加工成容易储藏和方便使用的生物质颗粒或棒状、块状 燃料,具有体积小、容量大、热值高、燃烧火力旺、原 料普遍易取、可再生等特性,燃烧过程中排渣少、烟尘 和二氧化硫含量低、对环境污染小,是易于进行商品化 生产和销售的可再生能源.不仅可以改善生物质的燃烧 品质和燃烧性能,而且可以有效解决秸秆焚烧造成的污 染问题[2-7] .目前中国每年生产生物质成型燃料在

10 万t左右,参与生产的企业和个体生产者已有

70 多家,生产 的设备主要有颗粒状生物质成型燃料成型机、块状生物 质成形燃料成型机(环磨、平磨) 、棒状生物质成型燃料 成型机.生物质成型燃料主要作为北方城镇取暖锅炉、 南方县乡燃煤

2 t 以下锅炉和公共澡堂、饭店、食堂大灶 及少数几家电厂的代用燃料.此外,河北、山东等少数 农村也在使用该种燃料. 固体生物质成型燃料的开发利用在许多国家,如瑞 典、丹麦、意大利、德国、美国、英国等,已有很多年 的历史,在生物质成型燃料的标准和规范的制订方面他 们都有相当成熟的经验[8-10] .中国于

20 世纪

70 年代末制 收稿日期:2009-06-08 修回日期:2009-10-21 基金项目:农业部标准制订项目(2007-87) 作者简介:张百良(1941-) ,男,河南汤阴人,教授,博士生导师,主要 从事可再生能源研究. 郑州 河南农业大学, 农业部农村可再生能源重点开 放实验室,450002.Email:[email protected] 订了木炭和木炭试验方法(GB/T17664-1999) 、生物质 燃料发热量测试方法(GB5186-

1985、NY/T12-1985) 等标准,但随着颗粒成型燃料、机制炭等固体成型燃料 的市场化、标准化工作出现了严重的滞后,没有针对性 的相关标准,只是参考现有的标准 GB/T17664-

1999、 GB5186-1998 (NY/T12-1985)进行相应的测试和分 析.为适应固体生物质成型燃料原料多元化和大规模生 产,加强燃料的生产和使用管理,及时制订不同形式的 固体生物质成型燃料基础标准、构建相应的标准体系就 显得极为迫切[11-13] . 本文作者曾接受农业部委托,在充分研究国外固体 生物质成型燃料标准和中国固体生物质成型燃料产业现 状及问题的基础上,制订了《固体生物质成型燃料技术 条件》和《固体生物质成型燃料设备技术条件》农业部 行业标准,并于

2008 年11 月通过了专家组评审.在这 两个标准制订过程中,作者深刻体会到中国固体生物质 成型燃料标准体系的匮乏已经开始影响该行业的工业化 进程.因此,本文将在上述两个标准制订的基础上,详 细阐述构建中国固体生物质成型燃料标准体系的必要 性、指导思想和原则;

在研究国际同类标准体系的前提 下,紧密结合中国固体生物质成型燃料生产现状、存在 的问题和发展前景,对中国固体生物质成型燃料标准体 系构成框架和内容提出具体建议.

1 构建中国生物质固体成型燃料标准体系的必要性 1.1 市场需要标准体系进行规范 世界固体生物质成型燃料的总产量在 450~500 万t之间徘徊,中国引进、研究生物质成型技术始于

20 世纪

80 年代初,后因多种原因脚步缓慢下来,使成型燃料应 用的时间落后了

20 多年.近5a来由于煤价持续上涨, 环保要求提高, 节能法 、 环境保护法 的进一步贯彻 执行,小型锅炉、各类燃煤炉在城镇中的禁止使用,给258 农业工程学报

2010 年 成型燃料带来了极好的发展机遇,中国也顺势出台了促 进其发展的政策,数十家企业投资建厂,从事成型燃料 生产和燃烧设备的生产与经营.中国的固体生物质成型 燃料的生产在最近两年内已进入了工程化阶段,年产量 由几万吨上升到了十万吨左右. 《可再生能源中长期发展 规划》提出,到2010 年秸秆固体成型燃料年利用量达到

100 万t以上;

力争到

2020 年秸秆固体成型燃料年利用 量达到

5 000 万t[14-15] . 但中国固体生物质成型燃料以秸秆为主要原料,加 工难度大,原料中非生物质含量不同,成型燃料实际热 值难以控制,不同产地的原料价格有很大差异,成型燃 料市场极不规范,东部发达地区成型燃料价格可以达到

650 元/t, 中西部则只有

260 元/t, 这种生产和市场的混乱, 使中国成型燃料规模一直徘徊在

10 万t左右的水平.因此,为了适应生物质成型燃料原料多元化和大规模生产 的要求,推动成型燃料产业化进程,规范成型燃料市场, 提高其生产质量,保护燃料生产者和消费者的利益,为 生产商、用户之间建立起一个互相链接的平台,减少生 产商与用户之间的法律纠纷,及时制订生物质成型燃料 标准体系就显得十分必要. 1.2 固体生物质成型燃料进一步发展需要标准体系 中国的固体生物质成型燃料已进入工程化阶段,在 这段时期,出现了一些工程、技术和组织方面的新问题. 如,以秸秆为主的生物质固体成型燃料设备的能耗和磨 损问题;

秸秆等生物原料在收割、收集、运输、储存中 的问题;

生物质成型燃料燃烧带来的沉积、结渣和腐蚀 等问题;

农村生产和销售机制的建立等问题.这些问题 的解决有赖于生物质固体成型燃料标准体系的及时建 立.因为,完善的标准体系将能提供解决问题的标准的 技术基础、技术准则、技术指南和技术保障.同时,标 准体系的及时建立和颁布将能推动中国固体生物质成型 燃料的产业化进程,保证固体生物质成型燃料的质量, 维护消费者的利益,这些作用将比政策的引导作用还强. 1.3 完善的标准体系是提升中国固体生物质成型燃料 产业水平的基础 目前世界生物质能生产水平越来越高,数量不断增 多,国际交流频繁.固体生物质成型燃料可以储存、运输,不久将会部分代替煤炭在国际间进行能源交易,交 易双方除了一般贸易准则外,唯一能够保证技术和质量 的工具就是标准.因此,对快速发展的中国来说,为了 尽快提升固体生物质成型燃料产业,提高其在世界占有 的市场份额,必须尽快制订与世界接轨的中国固体生物 质成型燃料标准体系. 1.4 国际上已有同类标准体系可以借鉴 中国目前仅有固体生物质成型燃料的技术条件和加 工设备技术条件农业部行业标准,而且还处于待颁布状 态,缺乏系统的标准体系.但是,固体生物质成型燃料 在世界上一些先进国家,如美国、瑞典、德国、丹麦等 国家的市场上已流通了近 20a, 这些国家基本都有相应的 标准体系,并且经过多年的实践和修改,基本条款、参 数值大小逐步趋于成熟.分析这些国家的固体生物质成 型燃料........