生物质燃气替代熔铝炉燃料应用研究

4　效益分析及主要问题

　　4.1　经济效益和环保效益

　　通过本项目的改造，熔铝炉使用相对廉价、清洁的生物质作为燃料，将带来显著的经济效益和环保效益。

　　从经济效益来看，每台20t熔铝炉年生产铝材2万吨，年消耗燃油1600吨、每吨燃油以4500元/吨计算，费用720万元，采用生物质能提供同样能源的前提下，每吨铝棒生产成本为可在原燃料成本基础上降低5～10 %，每年节约燃料费用36～72万元。对于许多大型铝材厂，每年熔铸铝材总产量通常达20万吨以上，如果全部使用生物质燃料替代现有的燃油或者天然气，企业每年节省燃料费可达1000万元以上，经济效益显著。

　　从环保效益来看，生物质燃气燃烧污染物排放指标（详见表4）明显优于重油，接近天然气对应指标^[13]。

表4 熔铝炉废气监测结果^*

	SO2		NOX		颗粒物
采样位置/分析项目	浓度	排放速率	浓度	排放速率	浓度	排放速率
	mg/Nm3	kg/h	mg/Nm3	kg/h	mg/Nm3	kg/h
废气处理前排放	16	0.24	155	2.33	26.6	0.4
废气处理后排放	3	0.047	58	0.86	11.8	0.18

　　*：表中数据不含熔铝原料中所含杂质引起的污染物

　　生物质燃气燃烧污染物排放达到国家及地方相关行业的环保要求^[13-16]，生物质替代煤、燃油等高污染化石能源的大幅度减少SO₂和颗粒物的排放。而且，生物质在生长过程吸收的CO₂与使用过程排放的CO₂数量上基本相等，环保效益显著。

　　4.2　主要问题

　　由于生物质能源在工业化应用和推广中尚处于初步阶段，生物质能源在替代燃油、天然气等传统化石能源作为熔铝炉燃料的技术改造和生产运营中面临着以下主要问题：

　　（1）熔铝炉系统现有条件限制。对现有熔铝炉进行技术改造过程需要在熔铝炉附近新建生物质气化系统和改造燃烧系统，但改造过程中，常遇到各台熔铝炉布置比较分散，周围空间不足等问题，需要熔铝炉企业协助统筹规划和安排系统改造各项工作来解决。

　　（2）原料供应风险。由于原料成本占生物质燃气的生产成本很大比重，原料的收购价格是影响本项目是否盈利的最关键因素。为此项目运营单位建立了行之有效的原料收购、运输和存储模式，以保证原料的持续稳定供应，由此解决了原料供应方面存在的风险。

　　（3）熔铝炉差异性带来的技术问题。本生物质气化技术本身较为成熟，技术风险主要存在于不同工业熔铝炉特有工艺的变化对生物质气化系统的影响。本项目技术提供单位开发了多种气化技术、燃烧技术以及配套的燃气净化输送技术和余热回收利用技术，大大提高了气化燃烧技术对熔铝炉的适用性。

　　（4）市场风险。熔铝炉企业原来使用的化石能源价格受市场影响波动，如果国际油价大幅度下降，生物质燃气与化石能源的性能价格比优势将会削弱，影响生物质能源的市场推广。为此，本项目采用能源管理合同的形式开展合作，有效地保证熔铝炉企业承担的风险和经济效益，最大限度地降低生物质能源推广的市场风险。

5　结论

　　本文通过生物质气化燃烧系统及熔铝炉的实际运行过程和结果研究了生物质能源作为熔铝炉燃料进行技术改造后的运行特性、所取得的效益及遇到的主要问题。通过研究和分析，得出以下结论:

　　（1）生物质气化燃烧技术的应用可满足熔铝炉生产过程对温度、产能等各方面要求。

　　（2）生物质能源替代燃油、天然气等化石能源作为熔铝炉燃料，经济和环保效益显著。

　　（3）本项目推广的主要问题包括熔铝炉系统现有条件限制、生物质原料供应风险、熔铝炉差异性带来的技术问题以及生物质能源的市场风险，合同能源管理是有效推广本项目的合作模式。

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