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新型高效生物质秸秆气化炉 生产可行性分析报告

来源:      发布时间:2020-06-29 10:33:19

 

一项民族能源巨大奉献的科技工程

一场农村城镇能源的新革命

一条新世纪可持续发展的民族产业

秸秆变燃气  财富新机遇

    一、技术背景 

我国的热能源主要依赖于天然气、石油液化气、煤,农村由于经济发展缓慢,主要还用柴禾、秸秆作为热能源。

而根据国际能源机构的统计,假使按目前的势头发展下去,不加节制或废料利用,那么,地球上这三种能源能供人类开采的年限,分别只有40年、50年和240年了。四五十年。从人类历史的角度来看,实在是非常非常的短促。

千百年来,农村一直利用传统的土灶燃烧柴禾、秸秆,加大了劳动强度和资源使用量,从则面看是一种浪费。虽然现在农村也开始利用煤、液化气。但还是很难跟上城市的步伐。

我国土地辽阔,生物质废料取之不竭,只有通过大面积焚烧来消灭,这样既是一种资源浪费,也给环境造成破坏。科学家一直在研究这种丰富的废料如何升值利用。

早在二十世纪九十年代,就开始使用一种生物质秸秆气化集中供气系统,但由于这种工程造价昂贵,单元总投资近30万元,户均投资在3000元以上,一次性投入较大,用户支付困难;二是必须整村连片推广,但农户居住地散乱,较难集中;三是供气时间统一,用户使用极不方便。 

后来不少科学家、发明人开始研究小型的家用生物质气化炉,并不断地技术创新,终于在近两年取得重大突破。开始大规模生产应用。并在2000年全国再生资源利用与环保成果展览会上该技术荣获绿色杰出贡献奖。

二、技术原理

多功能家用秸秆气化炉采用生物质气化技术,可将固态生物质原料以热解反应转换成方便清洁的可燃气体。其基本原理是将生物质原料加热,在缺氧燃烧的条件下,使较高分子量的有机碳氢化合物链断裂,变成低的烃类、CO和氢等。这种方法改变了生物质原料的形态,使用更加方便,而且能量转换效率比固态生物质的直接燃烧有较大的提高,并有利于净化空气,保持生态平衡。

原理流程:

秸秆(固体)生物制气技术 ——————→生物质燃气(气体)管道连接灶具 ——————→燃烧(高效利用)。

即:富含碳氢元素的植物秸秆经秸秆生物质燃气发生炉作用使其变成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体,致使秸秆中的能量全部转变成气体,再将可燃气体经管道与燃气灶连接,来实现蒸煮食物及满足各类加热需要。

三、技术特点

使用多功能家用秸秆气化炉,只需将秸秆、柴草、谷壳、锯末等农林可燃植物填进炉膛,瞬间便能产生足量的优质燃气可供燃烧。这种由生物质转化所得到的气体燃烧时火力猛,火焰清澈,几乎不排放烟雾和粉尘,无需任何添加剂,连续投料连续产气,能充分保证农家炊事需要,将农家自产自用燃气的梦想变成了现实。

多功能家用秸秆气化炉的优异性能体现在以下方面:

1.经济适用

由于多功能家用秸秆气化炉充分利用了广大农村现有的燃烧物,实现了只买炉子不买气,顿顿用燃气,一次投资,长期受益,其经济性是使用其它炉具所不能比拟的。

2.用途广泛 

以柴变气,以气代柴,适用于农家炊事、洗浴、保温、烘干等多种用途。利用附带的热水层,常用热水源源不断。与炉具配套使用的取暖装置,还解决了北方地区农家的冬季取暖问题,深受北方用户欢迎。

3.使用方便

只需1-3分钟即可产气,封火时间可达24-48小时;炉灶分离,操作简便。

4.节能环保

多功能家用秸秆气化炉气化率高,一般家庭每天只需4-8公斤柴禾即可满足日常需要,改善了农家的生活条件,使农家厨房能保持干净卫生的环境。产品在广大农村推广后,可以减少90%的烟尘排放量,使空气得到净化,具有显著的环境效益。

5.原料易得

柴禾、稻草、稻壳、秸秆、谷壳、谷糠、锯末、刨花、杂草、藤条等农林可燃植物均可作为燃料,在农村有着取之不尽,用之不竭的生物能资源。

6.设计新颖

炉灶结构简单,造型美观,型号多样,可满足不同家庭的需要。

多功能家用秸秆气化炉以其优异的性能,对高效利用秸秆资源,保护生态环境,提高农民生活质量,促进农村可持续发展有着重要意义。该技术的推广应用,不仅让亿万农民直接受益,也为广大投资者提供了难得的机遇。

1.四口之家使用不同燃料的经济性比较 

 

秸秆 

气化炉 

合成 

液化气 

天然气 

石油 

液化气 

蜂窝煤炉 

传统煤炉 

传统 

烧柴灶 

月用量 

120Kg

柴禾 

1 

(15公斤)

30M3 

1 

(15公斤)

180 

蜂窝煤 

180Kg

 

500Kg

柴禾 

  

自产 

不用计费 

45/ 

1.7/3 

50/ 

0.2/ 

0.25/Kg

自产 

不用计费 

月需费用 

电费4.5元

45 

51 

50 

36 

45 

不够用时需购其它燃料补充 

 

四、技术指标

 

2.高效节能秸秆气化炉技术参数 

     

圆筒式 

     

30-60W

气化效率 

57.6%-76.2%

炉堂装料量 

5-18kg

燃烧耗料 

1.84kg/小 

产气速度 

1-3分钟 

单位时间产气量 

2.74m3/小时

单位物料产气量

1.48-2.2m3/Kg

物料低位热值

18040KJ/kg

燃料低位热值

7013KJ/Kg

 

3.高效节能秸秆气化炉环保参数

    

检测值 

国家标准值 

烟尘排放浓度 

28-39mg/Nm3 

120mg/Nm3 

烟尘平均排放速度 

0.009kg/N

0.096kg/N

二氧化硫排放浓度 

10-14mg/ Nm3 

550mg/ Nm3 

二氧化硫平均排放速度 

0.003kg/N

0.739kg/N

氮氧化物排放浓度 

30-38mg/ Nm3 

240mg/ Nm3 

氮氧化物平均排放速度 

0.008kg/N

0.219kg/N

林格曼浓度 

0.5 

1 

五、市场前景

秸杆资源的综合利用是近年来兴起的一门技术。目前,我国每年可利用秸秆约7亿吨,但其有效利用率不足50%,其余部分大多被放火焚烧付之一炬。这不仅给环境带来了极大的污染,更可惜的是浪费了宝贵的植物资源。为此,朱熔基总理多次要求科研单位"要下决心解决秸秆的焚烧问题"。

秸秆综合利用一直是国家积极支持的重点开发项目,享受国家多项政策扶持和税收优惠。

随着我国经济的可持续快速发展,石油、天然气、煤气等一次性资源供需缺口逐年增大,人们迫切需要一种低价、节能、安全、洁净的新型燃料进入市场。国家有关部门及科研单位一直都在积极寻找新能源。如何将低热值的秸秆资源转换成高效、洁净的生物质燃气,造福人民,被列入国家"九五"重点攻关项目。专家历时五年多的研制开发,攻克各种技术难关,终于在世纪之交成功地开发出了家庭型、小型化生物质燃气秸秆气化炉灶。它突破了秸秆气化机组不能单户使用,不能小型化,难以普及推广的缺陷,填补了国内空白。该技术已由国家知识产权局受理国家专利。各项技术指标均通过国家权威部门的性能和环保双重检测。该技术的成功问世,为最终解决我国秸秆的科学转化、高效利用作出了巨大贡献,为秸秆的大幅度增值和洁净燃烧开辟了一条可持续发展的道路。广泛适用于各个领域,极大地满足了人们的热能需要,特别是在农村市场易于大规模的普及推广,市场前景不可估量。

1.原料来源广泛:

任何生物质都可作为原料。具体包括:稻草、麦秸、棉秆、玉米秆、高梁秆、稻壳、果壳、谷糠、树枝、锯末、刨花、杂草及各种植物藤类、茎类、叶类等;制药厂、糖厂、烟厂的残渣、废弃物、一次性饭盒、泡沫、塑料袋、废纸等。

2.易于推广普及:

家庭型生物质燃气秸秆气化炉灶与煤气、液化气相比,具有三大显著优势:一是价格优势,秸秆生物质气化炉灶每台售价800元,且无需配套设施,实施速度快,方便实惠,一般家庭特别是农村家庭都易于接受。而煤气、液化气等燃料价格贵且设备安装、城建等配套设备投资巨大,实施速度缓慢。二是资源优势:制造秸秆生物质燃气原料为每年可再生资源,随处可取,原料几乎零成本。后者属一次性能源,随着资源的逐渐减少,价格将不断上升。三是安全优势:秸秆气使用安全可靠,不存在象煤气、液化气等在储存、运输、使用条件下易爆、易泄漏等危险。以上优势将确定生物质燃气秸秆气化炉灶在农村市场上的霸主地位,极易推广普及。

3.制气技术先进 市场前景可观:

生物质燃气秸秆气化炉灶制气技术科学,处国内领先水平。该产品市场需求量大,投资利润丰厚。投资者不仅可生产家庭型、多功能型秸秆生物质气化炉灶供应家庭、小型宾馆、饭店、单位食堂使用,还可建秸秆生物质气化站,组织成百上千户居民集中供气。与此同时,还可利用该项技术制造生物质燃气――柴油发电机组,建立中小型发电站。据经济专家估计:秸秆生物质燃气的产业前景在未来30年内将达2000亿元,它必将成为投资创业的新热点,廿一世纪的黄金产业。

 

六、生产条件

投资生物质燃气秸秆气化炉灶项目的规模可大可小, 生产多功能家用秸秆气化炉不需特殊设备和特殊材料,具备一般机械加工能力便可。以建年产1000台的小厂为例,具体生产条件如下:

1.生产场地:厂房及库房80-150平方米(普通厂房即可)。

2.设 备:小型电焊、钣金工具等,设备总投资5000元左右,若大规模生产、部分设备可外协(具备机加工或钣金加工能力的企业生产该高科技产品无需设备投资)。

3.主要原材料:普通钢板、管接头、开关、阀门、风机、铸件等

4.原材料费用:根据规格可分为大型、中型和小型等多种型号,其原材料成本为:

 210元/套左右

 360元/套左右

 450元/套左右

供暖装置以供暖面积40-80平方米计算,成本约120-200元/套

5.流动资金:1-2万元。

6.工厂人员配置:工人6名,技术人员及管理人员2-3名。

7.建厂周期10~15天,对水电无特殊要求。

七、经济效益分析

1.秸秆燃气与煤、石油液化气、柴禾经济成本比较

(五口之家,月用量)见下表

名称

秸秆燃气

石油液化气

柴禾

数量/月

秸杆用量130kg

100~300kg

1瓶(15kg)

500-700kg

单价

10元/100kg

25元/100kg

45-60元/瓶

10元/100kg

合计

13元

25-75元

45~60元

50~70元

以上可以清楚看出,使用秸秆燃气炉其运行使用成本之低,经济效益之显著,远远超过其它常规能源产品。

2.成本效益概算(以家用微型炉为例、供3-5口之家使用)

材料类别

单台(北京市场价)

产     品

普通钢板

及配套件

原材料 成 本

300元左右

综 合 成 本

350元

出  厂  价

650元

零  售  价

800元

利    润

出厂价-综合成本=利润

650-350=300元

年 产 量 1000台

年 利 润 30万元

从以上分析来看,该产品的经济效益无疑十分可观,即使按上述生产规模设计生产能力,也远远不能满足市场对该产品的需求。望接产方从实际情况出发,对当地的需求量,销售价等进行调查、咨询,并结合自己的投资能力,销售能力,以及政府的介入程度,对接产该项目将产生的经济效益做出进一步的论证。

多功能家用秸秆气化炉属于节能、环保产品,企业可申请减、免税。

八、生产、销售、服务体系的建立

1.生产体系的建立

多功能家用秸秆气化炉的消费主体是农家。而我国幅员辽阔,需求点分散,如果生产网点过于集中,则不利于产品推广。再加上远途运输将大大增加经营成本,因此,宜采取就地生产,就近销售的经营方式,在全国各地发展生产销售企业。

2.销售体系的建立

各生产企业也同时是销售商和售后服务商。各生产企业既可直接面向消费者,也可通过与经销商合作的方式,在当地县或乡镇广设销售窗口,建立自己的销售和服务网络。

本中心在进行技术推广的同时,每天都接到大批来自全国各地的客户订购产品或寻求经销合作的信息,本中心将这些客户资源及时反馈至当地就近的生产商,有助于接产方销售体系的建立,为接产方迅速打开市场,扩大产品销售能起到促进作用。

3.服务体系的建立

产品的售后服务由生产商实施。这里所指的服务体系侧重于本中心对接产方的后期服务。一方面,本中心将发挥自身的科研优势,对该技术成果进行不断地改进,及时为接产方提供后续技术支持;另一方面,本中心将借助自身的经济实力,就该产品进行全方位的形象宣传,为接产方提供强大的广告支持。

该服务体系的建立,将有助于技术更新进步,增强产品竞争力,促成接产方销售体系的建立,使该产品迅速得到推广普及,为接产方争取更大的利润空间。

 注:本报告中的数据仅供参考,各企业应根据当地市场原材料价格重新核算。