能源草用於工業鍋爐燃料的分析
我國人口佔世界的1/4，一次能源儲量少，其中煤的儲量為世界的1/10，石油儲量為世界的1/40，天然氣儲量僅為世界的1/100。截止到2023年底，我國發電裝置裝機容量達到7.9億千瓦，社會用電量達3.
43萬億千瓦時，其中火電約佔82%，年消耗煤炭約13億噸。根據統計，按目前的增長速度，我國已探明的煤炭將在30年內被開採完。就世界而言，煤只能用230後，石油只能用44年，天然氣只能用62年。
一次能源的缺乏與不可再生性要求人類盡快找到可再生能源。
我國於2023年2月28日通過《可再生能源法》，目的就是為了可再生能源的開發利用。以生物質再生能源供熱是解決能源短缺的途徑之一，以菌草作為生物質能源的原材料，具有成本低，可不占用耕地，兼具水土保持功效等特點，燃燒後產生的汙染物也很少，可有效減輕溫室效應、降低環境汙染。一、國內生物質燃料利用情況
當前國內生物質能的利用方式主要有直接燃燒、沼氣轉換、生物製氫、生物柴油、燃料乙醇、生物質燃料發電等。生物質燃料在農村利用的基本形式是直接在爐灶裡燃料，這種利用方式獲得的能量極其低下，熱有效效率僅為10%－30%，經濟性差，排出的黑煙也給環境帶來汙染。利用植物發酵制沼氣雖然裝置簡單，方便簡易，但沼氣含水率高、氣源不穩定、轉換時間長、無法大規模應用等，僅適合於農村推廣，很難大規模應用於工業燃料。
生物製氫、生物柴油、燃料乙醇等在我國尚處於起步階段，許多轉換技術還不是很成熟，一次性投資成本過大。
生物質固化成型燃料是利用機械加壓的方法把秸杆、稻殼、鋸末等加工成固體燃料，然後用作鍋爐燃料進行燃燒。生物質顆料固化成型後顆料的密度為原來的5倍左右，體積壓縮為原來的1/5，可大大降低運輸成本。生物質顆料熱效能優於木材，其密度、能量密度與低發熱量的中質煤相當，約為18000mj/kg，而且點火容易，便於運輸和貯存，也便於在鍋爐爐膛內組織燃燒，可作為生物質氣化爐、高效燃燒爐和小型鍋爐的燃料。
與原煤相比，具有成本低，既能節省能源，又能明顯減少大氣汙染，具有儲存、運輸和使用方便等特點。按《農業生物質能產業發展規劃》確定的發展目標，到2023年，全國生物質能固體成型燃料年利用量達到100萬噸，能源作物的種植面積達到160萬km2。二、能源草應用於工業鍋爐燃料
從當前國內生物質能的主要利用方式看，生物質固化成型燃料和生物質氣化燃料是目前最有利於工業化的利用方式。但由於生物質燃料**有限，**地分散，運輸成本佔據大半，儲量不高，目前在福建較大規模應用的僅有木材加工剩餘邊角料及木屑、建築模板等，小部分使用穀殼、稻草、雞牛糞便等。如應用於工業鍋爐燃燒，則1臺10t/h蒸發量的蒸汽鍋爐每年就需消耗15000噸左右的生物質燃料。
因此，要實現生物質燃料用於工業鍋爐的可持續發展就必須規模化的生產生物質原料來保證。
福建農林大學推廣的巨菌草為禾本科多年生高大的叢生草本植物，再生速度快，光合效率高，對土質和氣候要求不高，耐寒、抗凍、適應性強，產量高，產草期長達10－15年，乾草灰分含量低，熱值高達3500－4000大卡，適用於作工業燃料。據測算，每噸巨菌草種植、收割、曬乾後的乾草成本約100－120元。能源草加工及燃燒過程：
1、能源首先應加工粉碎。目前加工粉碎裝置已經比較成熟，加工後的乾草可作為燃煤鍋爐助燃劑與燃煤直接混燒。
由於乾草主要成份為纖維質和水分，其揮發份含量高達70%以上，灰分在10%以下，低位發熱值在14000mj/kg左右，極易著火燃燒和燃盡，在和燃煤特別是難以著火的無煙煤或劣質煙煤混燒時將可促進燃燒，提高燃燒效率，節約煤炭，一般可節能5－20%，可降低鍋爐燃料成本30%以上。但主要問題是短桿乾草比重太小，體積龐大，長途運輸成本過高，僅適合在小公里範圍內推廣使用。2、利用生物質固化成型技術，把粉草加工成固體燃料。
目前固體成型加工裝置存在的主要問題是電耗大、加工模具磨損嚴重，加工成品產量小，目前市場上以1噸/小時成型機為主。
固體成型燃料如用於替代燃油及電熱鍋爐具有較大的**優勢，煤、油**越高，**優勢則越顯著。而且具有清潔燃燒、環保、無需除塵、電耗低、形狀和性質均
一、便於儲存（可袋裝）、組織煥然等優勢，因此可替代城市燃油氣鍋爐燃料或開發作為燃煤鍋爐燃料新增劑的基料。
（1）成型燃料氣化後經煤氣燃燒機送入鍋爐燃燒。能源草熱解氣化得到的可燃氣體，既可以直接作為鍋爐燃料供熱，又可以經除塵、除焦、冷卻等淨化處理後，為燃氣使用者集中供氣，或者驅動燃氣輪發電機或燃氣內燃發電機發電。成型燃料氣化燃燒可用於改造城市燃油鍋爐，成本較燃油燃氣大為降低。
（2）成型燃料直接在生物質鏈條鍋爐上燃燒。生物質鏈條鍋爐可利用燃煤鏈條鍋爐進行改造，也可專門設計。
（3）成型燃料在流化床鍋爐上燃燒，燃燒生成的高溫煙氣通過引風機進入鍋爐本體受熱面進行換熱，可用於城市燃油燃氣鍋爐的改造。成型燃料在流化床內燃燒效率高，系統簡單，不需要採取氣化燃燒所需的防爆防回火防中毒等措施，執行可靠，易於大型化。三、社會效益分析
1、就地吸納農村剩餘勞動力，增加農民收入，幫助農民臉脫貧致富。我國人均耕地少，而非農田山坡、荒地、沙地、灘塗、鹽鹼地等是耕地的5倍左右，可以利用起來進行能源草種植。每畝土地可產乾草5噸計算，每噸乾草以200售出，種植20畝即可收入20000元。
2、與燃燒燃油相比，生物質燃料具有與環境保護相結合，原料可再生、資源可持續利用、可持續發展，多次綜合利用的優點。
3、種植能源草還可以促進退耕還林、保持水土、治理荒漠、放風護沙、改善生態環境的作用。4、採用專用的生物質燃燒鍋爐，按年產1萬噸生物質燃料計算，相當節省標煤3500噸，節省了一次能源的消耗。如用於替代燃油鍋爐，可節省柴油2500噸，節省了國家寶貴的石油資源。
5、由於生物質燃料是一種清潔燃料，含硫量僅為煤的0.1%，灰渣可迴圈利用，1萬噸生物質燃料則相應減少3300噸標煤所排放的so2量，改善了生態環境。四、目前存在的問題
1、能源草用於工業鍋爐，消耗量大，1臺10噸鍋爐年可消耗乾草約15000噸，如要建設成為工業能源產業鏈，就需要大片土地種植菌草。
2、固體成型加工裝置技術還不夠成熟，需要進一步研究。
3、工業用生物質氣化還不夠穩定，氣化氣熱值較低，僅能應用於小型鍋爐，目前國內對生物質在工業鍋爐上的燃燒研究還處於起步階段，可供選擇的燃燒裝置有限，需加快生物質燃料鍋爐的開發研究。
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