云南西双版纳生物质气化替代天然气(煤)供热项目
一、项目概况
云南西双版纳生物质气化替代天然气(煤)供热项目位于云南省西双版纳州景洪市勐养镇西双版纳宏兴木制品有限责任公司厂区内。西双版纳宏兴木制品有限责任公司主要从事橡胶木收购、木材加工、木、竹、藤、棕、草制品加工及制造。本项目于2016年5月开始建设,与2016年12月投入运行,产生的蒸汽用于企业厂区木材加工生产线使用。木片气化后产生的燃气替代天然气(煤)供4t锅炉使用,蒸汽规格为1.2MPa饱和蒸汽,年消耗木片0.853万吨,年供蒸汽2.2万吨,年产木炭0.153万吨,每年为用户节约成本450多万元。
二、资源背景
本项目位于云南省西双版纳州景洪市,以木片为原料,木片来源于项目企业木材加工过程中自产。景洪市是云南省西双版纳傣族自治州的首府,位于云南省南端,西双版纳傣族自治州中部,景洪市北接普洱市,东北接普洱市江城县,东接西双版纳傣族自治州勐腊县,西接西双版纳傣族自治州勐海县,景洪市属亚热带季风气候,境内森林覆盖率为84.46%,城市绿地覆盖率为46.65%。该企业年木材加工剩余物繁多,木片资源量充裕。
三、技术路径

工艺技术路线图
原料收储及预处理:自产原料竹片从木材加工车间运输至原料仓库后,先需要进行破碎至5cm左右,然后经烘干系统烘干至含水率低于25%,再通过输送皮带输送至气化炉炉前料仓。原料输送至气化炉炉前料仓前需对原料进行筛分、除铁等工序。
气化:本项目气化炉炉型为上吸式固定床气化炉。加入气化炉炉前料仓的原料经密封给料系统加入上吸式气化炉,与炉底通入的空气发生热解气化反应,生成生物质燃气和木炭,木炭由炭收集系统冷却后排出收集。气化炉出口燃气温度约150-200℃。
燃气燃烧及供热:燃气经燃气增压风机加压后就近送往生物质燃气锅炉燃烧供热。生物质锅炉前面设置绝热燃烧室,确保生物质燃气的稳定及低氮燃烧。控制燃烧温度约1100℃,绝热燃烧室出来的未完全燃尽的烟气送入蒸汽锅炉补燃燃尽。上吸式固定床气化炉出口燃气温度较低,燃气中的液态焦油含量较高,故生成的燃气首先经惯性除尘器除去其含有的大量焦油,焦油收集后喷入蒸汽锅炉燃烧。燃烧产生的热量用于生产蒸汽(1.2MPa饱和蒸汽),蒸汽送往木材加工生产线利用。
木炭的收集及利用:气化炉产生的木炭含碳量约75-80%,经炭冷却螺旋输送机冷却后通过炭输送系统输送至炭仓库,然后打包,用于制备活性炭或者烧烤炭。
四、主要设备
本项目主要设备有:上吸式固定床气化炉、生物质燃气锅炉。
辅助系统设备有:惯性分离器、生物质炭冷却螺旋输送机、给料系统设备、炭收集系统设备、循环冷却水系统设备、锅炉给水系统设备、蒸汽管网、生物质炭加工设备等。
主要的建筑有:气化车间、锅炉房、原料厂房、炭仓库、控制室。

云南西双版纳生物质气化替代天然气(煤)供热项目
五、经济性分析
按锅炉额定蒸发量为4t/h计,该项目年原料消耗费用300万元,年设备维修费用8万元,年人工费72万元,年运行水、电及其他费用70万元,合计年运行费用450万。年木炭销售收入340万元,若采用天然气供热,则年运行费用560万元,采用生物质燃气替代天然气(煤)供热可每年为企业节省450万元。
六、商业运营模式
本项目由西双版纳宏兴木制品有限责任公司投资与运营,采用合肥德博生物能源科技有限公司的生物质气化设备,并由合肥德博生物能源科技有限公司负责安装与调试。生产的蒸汽供西双版纳宏兴木制品有限责任公司厂区自用,生物质炭企业经加工生产成烧烤炭和活性炭出售。
七、存在的问题
当前,本项目采用的气化炉为上吸式固定床气化炉,气化炉出口燃气温度较低,燃气中的焦油含量较高,采用惯性分离器分离出焦油后送入锅炉焚烧。木质焦油是良好的化工原料,其附加值很高,简单、粗犷的回炉燃烧造成了资源浪费。建议开发木质焦油的利用新技术,进一步提高项目经济效益,利于为此类项目的推广。
七、生物天然气典型案例
生物天然气是以农作物秸秆、畜禽粪污、餐厨垃圾、农副产品加工废水等各类城乡有机废弃物为原料,经厌氧发酵和净化提纯产生的绿色低碳清洁可再生的天然气,同时厌氧发酵过程中产生的沼渣沼液可生产有机肥。
我国长期以来沼气发展以农村户用沼气为主,自上世纪70年代以来,经历了40多年的发展,而生物天然气产业发展不足10年。2016年12月习近平总书记在中央财经领导小组第十四次会议上做出解决大规模畜禽粪污处理和资源化“要以沼气和生物天然气为主要处理方向,以就地就近用于农村能源和农用有机肥为主要使用方向”的重要指示;在2017年5月国务院办公厅印发《关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见》以后,国家发改委和农业农村部利用农业农村“五大绿色发展行动”为抓手,通过整县推进项目,在全国范围内推动规模化大型沼气工程和规模化生物天然气工程建设,形成了良好的发展基础和态势。
在沼气生物天然气产业发展过程中,逐渐形成了多种原料底物的沼气工程,如以秸秆、畜禽粪污、城乡生活垃圾及混合原料为底物的沼气工程都已具备工程先进性。各地规模化生物天然气示范项目充分利用生物废弃物为原料,生产沼气和有机肥,符合国家产业政策,具较好的环境效益和社会效益。