人類進入21世紀以來。世界各國更加重視環境保護、氣候變化和能源短缺等問題,積極製定新的能源發展戰略、法fa規gui和he政zheng策ce,發fa展zhan可ke再zai生sheng能neng源yuan已yi成cheng為wei世shi界jie發fa展zhan的de必bi然ran趨qu勢shi。生sheng物wu質zhi能neng是shi太tai陽yang能neng以yi化hua學xue能neng形xing式shi貯zhu存cun在zai生sheng物wu質zhi中zhong的de能neng量liang,直zhi接jie或huo間jian接jie地di來lai源yuan於yu綠lv色se植zhi物wu的de光guang合he作zuo用yong,可ke轉zhuan化hua為wei常chang規gui的de固gu態tai、液態和氣態燃料,替代煤炭、石油和天然氣等化石燃料.具有環境友好和可再生的雙重屬性,取之不盡、用之不竭。被認為是世界上最大的潛在可再生能源資源。目前,世界上較為成熟、可規模化開發利用的生物質能技術主要有發電、固體成型燃料、沼氣和液體燃料等技術。
生物質固體成型燃料技術利用木質素充當粘合劑,將鬆散的秸稈、樹(shu)枝(zhi)和(he)木(mu)屑(xie)等(deng)農(nong)林(lin)廢(fei)棄(qi)物(wu)擠(ji)壓(ya)成(cheng)固(gu)體(ti)成(cheng)型(xing)燃(ran)料(liao),提(ti)高(gao)其(qi)能(neng)源(yuan)密(mi)度(du),是(shi)生(sheng)物(wu)質(zhi)資(zi)源(yuan)預(yu)處(chu)理(li)的(de)一(yi)種(zhong)方(fang)式(shi)。生(sheng)物(wu)質(zhi)固(gu)體(ti)成(cheng)型(xing)燃(ran)料(liao)的(de)能(neng)源(yuan)密(mi)度(du)相(xiang)當(dang)於(yu)中(zhong)等(deng)煙(yan)煤(mei),可(ke)明(ming)顯(xian)改(gai)善(shan)生(sheng)物(wu)質(zhi)的(de)燃(ran)燒(shao)特(te)性(xing)。部(bu)分(fen)歐(ou)洲(zhou)國(guo)家(jia)和(he)美(mei)國(guo)針(zhen)對(dui)生(sheng)物(wu)質(zhi)成(cheng)型(xing)燃(ran)料(liao)製(zhi)定(ding)了(le)有(you)關(guan)的(de)質(zhi)量(liang)標(biao)準(zhun),規(gui)定(ding)了(le)生(sheng)物(wu)質(zhi)成(cheng)型(xing)燃(ran)料(liao)的(de)熱(re)值(zhi)、堆積密度、灰分含量,S,Cl,N的含量等參數。
2005年.世界生物質固體成型燃料的產量已經超過420萬t,其中歐洲300萬t。這得益於歐盟製定了完備的固體生物質燃料標準體係.克服了不同種類燃料特性所造成的技術、市場等障礙,有助於建立固體生物質燃料市場.使其在生產者(農場主、林場主、燃料企業)與使用者(公共事業、區域供熱企業、工業、終端用戶)之間自由交易,促進了產業的發展。
1、歐盟固體生物質燃料標準
歐盟固體生物質燃料標準化工作始於2000年。按照歐盟的要求,由歐盟標準化委員會(CEN)組織生物質固體燃料研討會.識別並挑選了一係列需要建立的固體生物質燃料技術規範,歐盟標準化委員會準備了30個技術規範,分為術語:規格、分類和質量保證;取樣和樣品準備;物理(或機械)試驗:化學試驗等5個方麵。下麵將分別介紹歐盟已經發布的26個技術規範。
1.1術語
“CEN/TS 14588生物質固體成型燃料一術語、定義和解釋”技術規範.按照邏輯關係進行分類,共有147項術語和定義,範圍包括農產品和林產品、農業和林業加工廢棄物、農產品加工業的廢棄物、木材廢棄物、造紙黑液等。
1.2燃料規格、分類和質量保證
本部分包括2項技術規範,分別為“CEN/TS 14961固體生物質燃料一燃料規格和分類”和“CEN/TS 15234固體生物質燃料—燃料質量保證”。
CEN/TS 14961定義了固體生物質燃料的分類和規格.分類的基本原則是基於燃料來源、交易類型(塊狀、顆粒、粉末、鋸末、木屑、圓木、整樹、草捆、樹皮等)和特性,共分為4個層次。第l層分為4個類型。分別為木本生物質、草本生物質、果樹類生物質和混合物。
規gui格ge僅jin針zhen對dui主zhu要yao的de商shang品pin生sheng物wu質zhi燃ran料liao製zhi定ding。其qi中zhong,固gu體ti生sheng物wu質zhi燃ran料liao的de特te性xing分fen為wei規gui範fan性xing和he信xin息xi兩liang類lei。規gui範fan性xing特te性xing是shi決jue定ding性xing的de,其qi中zhong重zhong要yao的de特te性xing有you含han水shui量liang、尺寸和含灰量。熱值、密度等特性則是自願的,僅用於提供有關的信息。規格的分級相當靈活.因此生產者和消費者都可以從中選擇符合要求的類別。
1.2.3質量保證
質量管理係統依據ISO 9001製定,包括質量計劃、質量控製、質量保證和質量改進。CEN/TS 15234涵蓋了燃料的質量保證和質量控製,定義了生物質燃料從生產到交付給最終用戶整個供應鏈的質量保證程序.描述了滿足質量要求需要履行的程序。確保整個供應鏈在可控範圍之內。
CEN/TS 14778—1固體生物質燃料取樣一第一部分:取樣方法適用於所有類別,描述了手工和機械2種取樣方法。取樣場所分為固定和移動2種形式。
CEN/TS 14778—2固體生物質燃料取樣一第二部分:卡車運輸顆粒燃料取樣方法,描述了在卡車運輸固體生物質燃料的取樣方法.適用於類別1和2。 CEN/TS 14779固體生物質燃料一取樣一取樣計劃和保證準備方法:適用於所有類別,定義了合並樣品必要的體積計算方法,抽樣檢驗方法,抽樣驗證的完整和詳細準備過程。
CEN/TS 14780固體生物質燃料樣品準備方法:適用於類別1,2和4。它描述了合並樣品縮小至實驗室樣品的方法,以及實驗室樣品縮小成子樣品和普通樣品的方法,包括樣品分割和規格減少。
上述技術規範適用於樣品的機械、物理和化學特性測試時采用。值得注意的是,它們不適用於大量樣品的取樣,如搭橋特性測試等。
1.4物理和機械特性測試
本部分規定了固體生物質燃料物理特性的測試方法,包括熱值、含水量、含灰量以及成型燃料耐久力等。技術規範中規定了試劑、儀器、樣品製備、試驗過程和計算方法等。
CEN/TS 14918固體生物質燃料一熱值試驗方法:定義當生物質固體燃料的體積保持不變,溫度為25℃時。使用校準的氧彈量熱儀測試其高位熱值的方法。它適用於所有的生物質固體燃料。
CEN/TS 15103固體生物質燃料容積密度試驗方法:描(miao)述(shu)了(le)使(shi)用(yong)標(biao)準(zhun)度(du)量(liang)容(rong)器(qi)測(ce)試(shi)固(gu)體(ti)生(sheng)物(wu)質(zhi)燃(ran)料(liao)密(mi)度(du)的(de)方(fang)法(fa),適(shi)用(yong)於(yu)所(suo)有(you)固(gu)體(ti)生(sheng)物(wu)質(zhi)燃(ran)料(liao)。將(jiang)試(shi)驗(yan)樣(yang)品(pin)按(an)照(zhao)標(biao)準(zhun)方(fang)法(fa)填(tian)人(ren)給(gei)定(ding)尺(chi)寸(cun)和(he)形(xing)狀(zhuang)的(de)標(biao)準(zhun)容(rong)器(qi)中(zhong),容(rong)積(ji)密(mi)度(du)等(deng)於(yu)單(dan)位(wei)標(biao)準(zhun)容(rong)積(ji)的(de)淨(jing)質(zhi)量(liang)。
CEN/TS 14774—1固體生物質燃料一含水量試驗方法一烘幹法一第一部分:適用於所有生物質燃料。描述了在電爐中烘幹測定樣品總含水量的方法。樣品的最小質量300 g(超過500 g更為合適),在(105±2)℃溫度下進行幹燥,每小時向爐內通風3~5次(ci),直(zhi)到(dao)達(da)到(dao)恒(heng)定(ding)質(zhi)量(liang)。含(han)水(shui)量(liang)以(yi)樣(yang)品(pin)失(shi)去(qu)質(zhi)量(liang)的(de)百(bai)分(fen)比(bi)來(lai)表(biao)示(shi)。方(fang)法(fa)中(zhong)包(bao)括(kuo)浮(fu)力(li)作(zuo)用(yong)修(xiu)正(zheng)的(de)程(cheng)序(xu),這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)幹(gan)燥(zao)後(hou)的(de)樣(yang)品(pin)在(zai)稱(cheng)重(zhong)時(shi)還(hai)保(bao)持(chi)著(zhe)較(jiao)高(gao)溫(wen)度(du).需要補償浮力作用以滿足更高精度的要求。
CEN/TS 14774—2固體生物質燃料一含水量試驗方法一烘幹法一第二部分:總水分一簡易方法的基本原理與CEN/TS 14774—1類似,適用於精度要求不高的場所,如日常生產控製。兩者的區別在於沒有浮力補償。
CEN/TS 14774—3固體生物質燃料一含水量試驗方法一烘幹法一第三部分:適用於CEN/TS14780描述的普通分析樣品。其中,普通分析樣品定義為實驗室樣品的子樣品.規定的最大尺寸為lmm.用於化學和物理分析。
CEN/TS 14775固體生物質燃料一灰含量試驗方法:適用於所有的固體生物質燃料灰分含量的測試。灰含量定義為燃料在指定條件下燃燒後不可燃剩餘物的質量.表示為燃料於重的百分比。試驗時樣品在空氣中加熱.樣品在稱重時溫度控製在(550+10)℃。
CEN/TS 15210—1固體生物質燃料一顆粒成型燃料機械耐久力試驗方法:定ding義yi了le顆ke粒li成cheng型xing燃ran料liao機ji械xie耐nai久jiu力li試shi驗yan條tiao件jian和he方fang法fa,耐nai久jiu力li是shi針zhen對dui成cheng型xing燃ran料liao在zai運yun輸shu和he搬ban運yun過guo程cheng中zhong對dui震zhen動dong或huo磨mo損sun的de阻zu力li測ce定ding。測ce試shi樣yang品pin在zai旋xuan轉zhuan測ce試shi容rong器qi內nei發fa生sheng相xiang互hu碰peng撞zhuang,或huo與yu容rong器qi內nei壁bi碰peng撞zhuang。耐nai久jiu力li等deng於yu分fen離li出chu磨mo損sun和he破po損sun的de顆ke粒li後hou剩sheng餘yu的de樣yang品pin質zhi量liang。測ce試shi容rong器qi是shi用yong剛gang性xing材cai料liao製zhi成cheng的de盒he子zi。
CEN/TS 5210—2固體生物質燃料一塊狀成型燃料機械耐久力試驗方法:適用於塊狀成型燃料。
1.5化學特性測試
本部分規定了固體生物質燃料的化學特性測試方法,包括C,H,N,S,Cl等主要元素和微量元素的測試方法。
CEN/TS 15104固體生物質燃料一C,H,N含量測試方法:已知質量的樣品在規定條件下燃燒,轉換為灰分和氣體產物,如二氧化碳、水蒸氣、氮氣、氧化氮等,隨後進行氣體分析。
CEN/TS 15289固體生物質燃料一S,Cl含量測試方法。
CEN/TS 15105固體生物質燃料一可溶解C1.Na,K含量測試方法。
CEN/TS 15290固體生物質燃料一主要元素(Al,si,K,Na,Ca,Mg,Fe,P和Ti)的確定。
CEN/TS 15297固體生物質燃料一微量元素(As,Ba,Be,Cd,Co,Cr,Cu,Hg,Mo,Mn,Ni,Pb,Se,
Te.V和Zn)的確定。
CEN/TS 15296固體生物質燃料一不同單位製度之間的轉換。
2、對我國的啟示
我國自20世紀80年代起引進了螺旋式秸稈顆粒機、秸稈壓塊機.生物質固體成型技術的研發已有20多duo年nian的de曆li史shi。近jin年nian來lai,許xu多duo科ke研yan機ji構gou和he企qi業ye競jing相xiang投tou入ru該gai領ling域yu的de研yan究jiu,已yi有you廠chang家jia進jin行xing批pi量liang生sheng產chan,形xing成cheng了le良liang好hao的de發fa展zhan局ju麵mian。但dan是shi,作zuo為wei一yi個ge新xin興xing產chan業ye,目mu前qian我wo國guo還hai沒mei有you生sheng物wu質zhi固gu體ti成cheng型xing技ji術shu、設備和燃料的相關標準。由於缺少統一的生產和質量標準,不同單位生產的生物質固體成型燃料的規格、物理特性和化學特性千差萬別,這些特性的優劣直接影響到固體成型燃料的存儲、運輸和應用.嚴重地製約了生物質固體成型燃料產業的發展。
因此,應借鑒歐盟固體生物質燃料標準,開發出適合我國的生物質固體成型燃料技術標準,不僅能夠有效地整合研究、開發和推廣應用等各個方麵的資源.促進生物質固體成型燃料技術、設備和產品市場的建立.而且可以克服不同種類燃料特性所造成的市場障礙.降低交易成本,促進我國生物質固體成型燃料產業健康、有序、持續地發展。



