《生物质燃气替代工业炉传统燃料应用技术项目进展》

　　一.项目背景介绍

　　（一）政策形势

　　1.生物质燃气替代工业燃料

　　（1）生物质行业明确属于国家支持和发展的战略性新兴产业；政府出台一系列相关政策和法律法规，促进生物质行业的发展。

　　《可再生能源中长期发展规划》、《生物质能发展“十二五”规划》、《可再生能源发展“十二五”规划》、《农业生物质能产业发展规划》、《生物质能源科技发展“十二五”重点专项规划》

　　（2）发展循环经济，节能减排需求：①大型工业窑炉(建材、冶金行业)能耗占全国总能耗28%，多数窑炉热效率低于50%；②工业窑炉排放大量有害气体、废水、废渣等污染物。

　　《广东省“十二五”主要污染物总量减排实施方案》、《珠江三角洲环境保护一体化规划》

　　（3）能源结构需调整：①GDP能耗降低18%，单位GDP的CO2排放降低19.5%；②清洁能源占一次能源结构比重由27.8%提高至39.4%；③终端能源结构中煤和油品消费比重由39.7%下降为33.2%。

　　《广东省国民经济和社会发展第十二个五年规划》、《广东省环境保护和生态建设“十二五”规划》

　　（4）传统产业升级：建材、冶金行业工业窑炉燃料主要以重油、天然气为主，能耗成本高，是节能减排改造的重点行业。

　　《关于划定佛山市高污染燃料限制区域的方案》、《佛山市加强环境保护推进生态文明建设实施方案》、《广东省珠江三角洲大气污染防治办法》

　　（二）产业化背景

　　生物质能利用技术中，生物质燃气替代工业燃料技术所处位置：

　　技术层面——突破技术原理创新，进入应用示范阶段；

　　经济性层面——具备盈利能力，较低补贴即可实现产业化；

　　大环境层面——顺应国家节能减排降耗趋势，匹配能源结构调整和产业升级要求。

　　（三）项目实施依据

　　企业、科研院所强强合作，打造产学研一体化。
以“能源-新能源”为核心，煤炭、石油、石油焦、新能源四大版块；资金实力雄厚、平台宽广；新能源行业技术国内领先院所；生物质能行业技术研究及应用翘楚。

　　以丰乐集团为平台，以研究所技术为依托，通过独立自主研发和技改，立足生物燃气替代传统化石燃料应用于工业窑炉、锅炉，采用合同能源管理合作模式，配套合适的销售及营运模式，通过销售生物燃气或设备产品，打造生物质行业标杆企业。

　　二．项目特点及优势

　　（一）项目技术原理

　　（二）项目技术路线

　　①生物质空气气化——低热值热燃气应用于蒸汽锅炉、导热油炉、钢材退火炉；
　　
　　②生物质空气气化——低热值冷燃气应用于集中供热、发电机组等；

　　③生物质富氧气化——中热值热燃气应用于熔铝炉、熔铜炉、玻璃窑；

　　④生物质富氧气化——中热值冷燃气应用于陶瓷窑炉。

　　　　　　　　　　　　　　生物质燃气熔铝炉供热工艺流程图（典型工艺）

　　（三）项目工艺特点

　　1.多种气化装置的自主研发

　　自主研发出多种气化炉，单炉生物质原料处理量可在0.5～5t/h范围内调节，满足不同客户对生产规模的要求（小规模选用固定床气化炉，大规模选用流化床气化炉）。

　　2.燃气调节手段灵活

　　开发多种气化技术，可采用不同气化介质（空气、富氧、水蒸气），燃气热值可在4~12MJ/Nm3 内调节，满足客户不同生产工艺对燃烧氛围（燃气组分）及燃烧温度（可达1700℃）的要求。

　　3.先进的燃气净化及输送技术

　　最大程度降低燃气中杂质（灰尘、焦油）含量，满足客户对燃烧洁净度要求，并合理利用燃气所携带的能量，提高系统热效率。

　　4.先进的燃烧控制及余热回收利用技术

　　针对生物质燃气特性专门开发燃烧系统，保证燃烧过程稳定进行同时提高热利用效率，并将燃烧污染物降至最低水平，保证客户生产过程的稳定、高效和环保。

　　（四）项目优势

　　1.技术水平——先进

　　2.原辅料来源——资源综合利用

　　3.生产工艺——全生命周期安全、无害

　　4.产品——高新技术产品、清洁能源

　　5.污染物排放——低于排放标准

　　三．项目进展情况

　　（一）清远某锅炉改造项目

　　1台生物质气化炉生产生物质燃气替代燃料油，供热给8T/h蒸汽锅炉2台。该厂蒸汽用量约4万吨，项目完成后使用生物质替代燃料油超过3000吨，节省燃料费超过一百万元。气化系统占地200m2，燃气输送距离约80m，建设期2个月，现已正式投产，运行6个月以上。

　　（二）肇庆某铝厂熔铝炉改造项目

　　1台生物质气化炉生产生物质燃气替代燃料油，供热燃油熔铝炉1台。该厂年产铝材约3万吨，项目完成后使用生物质替代燃料油超过2000吨，节省燃料费上百万元。气化系统占地200m2，燃气输送距离约100m，建设期2个月，现已正式投产并运行超过1年以上。

　　（三）佛山某铝厂熔铝炉改造项目

　　4台生物质气化炉生产生物质燃气替代燃料油，供热给12~30T熔铝炉12台、保温炉8台。该厂年产铝材12万吨，项目完成后使用生物质替代燃料油超过1万吨，节省燃料费数百万元。气化系统占地850m2，燃气输送距离约200m，建设期6个月，现已正式投产。

　　该项目采用多台气化炉生产生物质燃气供热于多台熔铝炉，该项目在投产过程中，为更好地匹配气化工艺与熔炉工艺，实现生物质燃气连续稳定输送，对该项目进行了管道系统改造。

　　增加分配器，作为燃气输送中转，保证各管道独立，可实现局部清理不影响整体运行功能。

　　效果：

　　1、定期清灰处理，保证了管道不堵塞；

　　2、可实现各输送管道独立清理、不影响生产；

　　3、实现生物质燃气长期连续、稳定输送，不停产。
该项目追加投资300万，新建500m3制氧系统，提高生物质燃气在熔铝炉系统的适应性和利用率。

　　富氧燃烧可有效提高炉内温度，缩短熔铝时间；富氧气化可提升燃气品质，有效解决相关问题（负荷不够、积灰结焦严重、原料适用性）。

　　（四）项目相关配置进展

　　1. 1000万配置生物质气化实验基地建设已完工

　　a）气化技术研发：1. 自动排渣气化技术；2. 混合气化技术；3. 富氧气化技术； 4. 其他工艺优化与改良；

　　b）净化技术研发：1. 冷燃气净化技术（污水焚烧利用工艺、污水排放或回用工艺）；2. 热燃气净化技术；

　　c）燃烧技术研发：1. 富氧燃烧技术；2. 烟气回收利用技术；3. 混合燃烧技术；4. 清洁燃烧技术；

　　突破生物质气化炉原料适应性差的难题，开发适合树皮、秸秆等低品位生物质的气化工艺，降低运行成本，同时提高客户经济效益；

　　开发生物质富氧气化及富氧燃烧技术，将燃烧温度提高至1700 ℃ ，满足更多工业窑炉（玻璃、陶瓷等）客户的工艺要求；

　　建成生物质规模化替代多种工业窑炉燃料的示范工程并进行产业化推广。

　　2. 分析测试实验室

　　（1）分析测试室建设工程已完成，拥有技术研发独立实验室、办公室、会议室，设施配备齐全。

　　（2）分析测试室配套量热仪、灰熔点测定仪、工业分析设备、色谱、各气化实验研发必备仪器，可支撑整个实验基地研发和研究院发展需要。

　　3. 生物质气化燃烧系统

　　建成集两套气化系统（手摇式、旋转式）、两条技术路线（热燃气、冷燃气）的生物质燃气生产、净化、输送、燃烧一体的整套系统。

　　四．项目发展前景

　　（一）“正鹏能源生物质气化燃气-清洁能源产业化应用”项目高级专家咨询会

　　2013年10月26日下午，在国际绿色经济协会的协助下，正鹏能源在北京中国科技会堂组织举行了“正鹏能源生物质气化燃气-清洁能源产业化应用”项目高级专家咨询会。政界官员与学术界、产业资本界专家、相关生物质能企业各方嘉宾约60人出席了本次会议。

　　会议以正鹏能源的生物质气化技术的产业实践为模板，充分论证和深入探讨了生物质气化燃气作为清洁能源燃料的应用价值和推广方略，并且在现场联名签署了《“正鹏能源生物质气化燃气-清洁能源产业化应用”IGEA专家意见》。

　　（二）政策支持

　　资源综合利用税收优惠政策；EMC能源合同管理税收优惠政策；国家十二五战略新兴产业扶持政策；国家节能减排扶持政策；生物质成型燃料补贴政策；CDM交易机制（碳交易）。

　　（三）节能减排降耗潜力

　　广东省为能耗大省，集中冶金、建材重点耗能行业，随着环保标准提高和能源价格上升，节能任务艰巨。
国家和省里《“万家企业节能低碳行动”企业名单及节能量目标》不完全统计，在“十二五”期间，仅佛山市金属加工、陶瓷及玻璃行业节能量目标就超过56 万吨标准煤。

　　（四）技术保证

　　企业、院所产学研合作，传统空气气化技术的优化，加之各类新型技术（高温净化技术、多种气化技术、自动排渣技术、冷燃气净化技术、高效燃烧技术）的研究与发展，保证生物质燃气产业化应用推广。