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替代“煤改气”,开辟清洁能源新路径 华中科大“煤改霄”技术花落沙洋


[作者]:湖北日报 发布时间:2018/10/23 已被阅读:192

 

    工业革命以来,只有化石燃料能够燃烧到工业经济需要的高温。秸秆、木材等生物质的露天焚烧,只能产生六七百摄氏度的温度。2002年开始,肖波教授团队开始研发生物质燃料高温燃烧技术。他们发明了将生物质微米化的破碎装置,将生物质燃料粉碎成直径小于250微米的粉体,利用粉尘爆炸原理实现高温高效燃烧,温度可达1450℃。团队将微米化的生物质燃料命名为“霄”。


   位于深圳市龙岗区坪地镇的好味佳食品公司,去年2月对一台每小时产生2吨蒸汽的锅炉进行“煤改霄”。好味佳公司董事长唐焕城说,企业之前也考虑过“煤改气”,因地处山区尚未覆盖天然气管网,专门铺设管网至少得投入数百万元。使用“霄”燃料一年多来,仅投入20多万元改造锅炉且运转稳定,“成本更低,操作方便,效果与烧天然气差不多”。


   “煤改气”是我国实施清洁能源的重要举措,去年冬季因大规模推广应用等原因,部分地区出现“气荒”。一些受访专家表示,微米化生物质燃料“霄”的成功研制与稳定运行,为我国在“煤改气”“煤改电”之外,提供了清洁能源替代的经济可靠方案。


   今年5月以来,湖北、广东两省相关部门密集调研了“煤改霄”技术,探索其产业化应用方向。在省委省政府重视下,“煤改霄”技术即将在我省沙洋县的海源建材有限公司进行每小时产生4吨蒸汽的工业锅炉应用,预计本月点火启动。“霄”燃料将由湖北鼎顺生物质能源科技有限公司生产配套供给。


   肖波表示,“霄”技术产生在湖北,期待能进一步推广应用,为湖北清洁能源、绿色发展探索新路径。




三问“煤改霄”技术的推广应用


    


   替代现有能源,“霄”底气何在?


   好的技术只有走出实验室,与经济社会发展相结合,才能造福于社会。


   华中科大肖波教授团队的“煤改霄”技术,去年2月在深圳市好味佳食品有限公司投入应用,一台每小时产生2吨蒸汽的锅炉进行了“煤改霄”。


   今年9月初,省质监局成立调研组,赴深圳详细了解这台“霄”锅炉的使用情况。


   所谓的“霄”,是指由生物质材料(如木材、秸秆、稻壳等)通过机械设备破碎成微米燃料(粉末状可燃烧物)。“霄”通过管道送入特定的燃烧设备,采用喷“霄”方式进行燃烧,产生高温烟气,再经过引风机引入锅炉本体,完成热交换,产生水蒸气,从而实现锅炉的功能。


   省质监局调研组认为,“煤改霄”技术应用成功后有良好经济前景。从每吨蒸汽的燃料成本计算,微米燃料锅炉为152元/小时,天然气锅炉为250元/小时,用“霄”做燃料比天燃气便宜。


   8月底,华中科大召开了生物质微米燃料“霄”技术论证会,来自武汉大学、中山大学、华南理工大学、武汉科技大学等能源、环保和安全方面的专家与会讨论。


   华中科大环境科学与工程学院网页上,一篇题为《湖北广东两省相关部门密集调研我校“煤改霄”技术》记录:专家委员会论证认为,生物质微米燃料的燃烧符合国家和地方相关标准排放要求,可为工业锅炉提供清洁燃料,该生物质微米燃料的成本为当前天然气价格的60%左右,具有市场推广价值。


   资料显示,我国工业锅炉保有量在60万台左右,其中大部分是燃煤锅炉。肖波统计,如果工业锅炉中十分之一进行“煤改霄”,每年可减少约7000万吨标准煤的化石燃料消耗,并可利用农林废弃物1亿吨以上,每年为农民增加4500亿元的经济收入。


   作为特种设备,“霄”锅炉安全吗?


   “霄”是一种粉末状物品,“霄”技术主要利用粉尘爆炸原理实现高温高效燃烧。那么,“霄”锅炉运行是否安全?


   “我们在设计时,肯定充分考虑安全问题。”肖波出具了深圳市特种设备安全检验研究院对好味佳公司的“霄”锅炉的检验报告。


   肖波说,“霄”锅炉改造的原理很简单,在原有的煤锅炉和天然气锅炉上,增加一个“霄”燃烧器即可,平均每台4吨/小时的工业锅炉和取暖锅炉改造只需要30万元。这项技术并未对锅炉本体进行实质性改造,只是改变了燃烧方式,增加了锅炉的保温层、防爆门,用耐火砖封堵了锅炉的炉排层。


   省质监局调研组表示,“煤改霄”技术,从锅炉改造、经济运行成本、生物质原料的利用和环保要求看,技术是成熟的、可行的。目前,省质监局正就安全性问题配合支持肖波团队开展进一步试验。


   技术走出“深闺”,还需哪些配套?


   一项技术走向产业化,从来不是一蹴而就的。有人担心,我国农村缺乏秸秆等生物能源原料的收集、存储、运输等基建体系,将成为“霄”锅炉推广应用的拦路虎。


   肖波说,经过多年发展,我国颗粒燃料或成型燃料用于发电有一定的基础。和之前的秸秆等生物质燃烧发电相比,“霄”这种经过粉末化的生物质只有原来的二十分之一左右,更便于储存、流通。“霄”锅炉所需生物质基本可以在30公里内就近取材。


   肖波表示,作为科技工作者,在技术的研发和论证方面,他们已竭尽全力。目前,团队已获得了“霄”燃料、“霄”高效生产设备、“霄”燃烧技术、“霄”锅炉改造技术的国家发明专利,和“霄”专利工业锅炉的欧洲专利。


   “技术、专利,不能躺在实验室束之高阁,否则只是孤芳自赏、自娱自乐。”肖波说,期待相关部门在“霄”技术的推广应用中进一步给予支持,加快这项技术走出“深闺”的步伐,为湖北高质量发展贡献力量。

 
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