农村地区秸秆固化成型利用最佳收集半径研究——以成都市为例

实现农村地区大量零碳秸秆资源能源化利用的第一步是需要解决秸秆原料收集半径难以确定等问题。为此,基于“代加工”模式和成都市农村地区秸秆资源量等基础信息,并根据农作物实际的种植时间,建立了适合农村地区的秸秆收集半径计算模型,确定了具有最佳经济性的秸秆最佳收集半径和相应半径下用秸秆颗粒替代煤炭的环境效益。结果表明,成都市秸秆资源丰富,2021年理论秸秆资源总量为389.48万t,其中谷类秸秆和油菜秸秆的资源量最多,分别占总量的51.09%和21.12%。成都市农村地区秸秆最佳收集半径为5.92km,对应的秸秆颗粒生产成本约483.00元·t^(-1),明显低于购买商品化秸秆颗粒(约600元·t^(-1))和燃煤(约950元·t^(-1))的价格,颗粒总产量为33750.17t。秸秆收集半径受单位面积秸秆资源量和运输车辆设计参数的影响最大,而受其他参数的影响较小。若使用秸秆颗粒替代煤炭燃料,将减少41.99%的CO,85.76%的PM2.5,99.44%的SO2排放以及51346t的CO_(2)排放,具有显著的环境效益。

密云库北林木废弃物生物质气化站资源量分析及收集半径计量

北京郊区每年产生的林木废弃物约60万t,由林木废弃物产生的生物质能约相当于标煤34万t。生物质能的开发与利用有着重要的意义。作者以密云水库保护区高岭、不老屯、冯家峪三镇的林木废弃生物质资源量及冯家峪镇西庄子生物质气化站为研究重点,针对北京水源地密云库北区域生物质能源利用的原料供应问题,采用实地调研、模型核算及项目投资估算的方法,以西庄子生物质气化站为典型案例,对该气化站林木资源收集半径进行了核算。结果表明,该气化站以附近林木废弃物资源为原料的收集半径为1.13km;在保护生态环境的条件下,以果园林木废弃物为原料的平均资源收集半径为5.6km;如果考虑收集费用等经济约束条件下,计算得到合理资源收集半径为6.4km。据此,提出库北三镇应建设林木废弃物生物质气化站的合理数量,为政府部门提供决策服务。

生物质致密冷成型原料最佳收集半径的研究

本文通过对生物质颗粒成型燃料生产厂合理布局的科学分析,提出了秸秆收集的经济半径、平均运输半径及满载和空载等效模型,推出了综合反映颗粒燃料生产厂投资、运输条件、耗油价格关系的颗粒燃料生产厂原料收集最佳半径的数学模型。并经实例计算对模型进行了初步的验证。

农村生物质成型燃料加工厂最佳收集半径计算模型

治理空气污染问题,全面推进北方地区清洁取暖是关键。利用我国农村地区丰富的秸秆资源,将秸秆加工为成型燃料,并使用专用的生物质采暖炉替代农村传统的柴灶和燃煤土暖气进行采暖,可以显著提高能源利用效率和减少污染物排放,实现最大程度的节能减排。由于秸秆资源具有能量密度低及原料分散的特点,因此生物质固化成型加工厂的秸秆收集范围不宜过大,否则在运输成本上花费过高,反而容易使生物质丧失价格上的优势。生物质成型燃料的加工应选择在生物质资源丰富的农村地区采用“一村一厂代加工”模式,实现成型燃料的自供自足。本文提出了成型燃料加工厂加工单位质量生物质的成本计算模型,从经济性的角度为确定加工厂的最佳收集规模提供理论依据,并应用该模型对某北方清洁取暖试点城市生物质成型燃料加工厂布局进行了试算。

秸秆发电厂燃料收集半径与装机规模

为了缓解当前能源使用紧张的现况,减轻矿物燃料能源对生态环境带来的破坏影响,不少地区开始建设秸秆发电厂,通过秸秆燃烧进行发电,以秸秆代替矿物燃料能源。基于此,为了确保秸秆发电厂燃料发电的经济效益,将以此为中心简述如何在合适的范围内确定发电厂燃料收集半径,理清秸秆发电厂燃料收集半径同装机规模之间的关系,保障秸秆燃料发电的稳定性。

秸秆发电厂燃料收集半径与装机规模

为了提高秸秆发电厂的运行稳定性和经济性,进行了秸秆发电厂燃料收集半径的专题研究。通过调研及对比分析,指出目前广泛采用的秸秆收集半径估算公式存在较大负误差,并对公式中的秸秆可获得系数和秸秆可供应系数取值提出修改建议。此外,结合经济评价及运行实践提出合理收集半径和装机规模的建议。

林木生物质原料收集半径分析——以景谷县生物质发电项目为例

结合景谷县生物质发电项目特点,以翔实的调查数据为依据,以成本的经济性为基点,通过分析原料供求现状、估算原料收集成本,构建原料收集成本与收集半径的关系模型,科学地确定了项目的原料收集半径,以期为项目投资运营的可行性提供科学依据。

生物质电厂秸秆燃料收集范围优化分析

在微元分析法的基础上建立生物质电厂燃料收集运输模型,利用该模型建立秸秆收集运输费用函数关系式,通过求解得到秸秆收储点的最佳收集半径。结果表明:收储点的运输费用与收集半径的立方呈正比。另外,当在生物质电厂周围布置一圈秸秆收储点时,收储点的最佳收集半径为0.25R,需布置9个收储点;当在生物质电厂周围布置二圈秸秆收储点时,收储点的最佳收集半径为0.16R,共需布置26个秸秆收储点,即最外圈布置16个收储点,次外圈布置10个,上述两种情况均比不建立秸秆收储点时节省运输费用。

农作物秸秆气化发电系统经济性分析

对农作物秸秆气化发电系统投产前的最佳秸秆收集半径进行了分析,得出了最佳秸秆收集半径与电厂运行费用、运输费用、单位耕地面积秸秆年产量、秸秆收集系数之间的关系。对影响发电系统经济性的因素进行了敏感性分析,认为发电效率和上网电价是影响发电系统经济性的主要因素。

中国主要农作物秸秆可新型能源化生态经济总量分析

【目的】如何在保护生态环境和考虑秸秆资源开发成本的基础上,实现秸秆资源的合理开发,对中国农业生物质能发展规划有着重要的意义。因此,从保护生态环境和开发成本角度,对可新型能源化利用秸秆资源的生态经济总量进行评估,为生物质能产业布局、优先发展区域、优先发展技术以及政策制定提供参考。【方法】采用文献调研法对研究秸秆还田量与水土流失、土壤有机质和农作物单产关系的文献进行梳理,在此基础上提出土壤生态保留量的概念,并归纳出不同农作物的基础土壤生态保留量;根据基准年农作物单产、种植结构和草谷比系数,考虑土壤生态保留量和秸秆用途,对区域秸秆生态总量和资源密度进行计算;对政府政策和相关项目成本进行分析,设计发展情景和项目成本参数,并以项目投资回报率为变量,计算不同回报率下项目的经济收集半径;根据秸秆资源密度和经济收集半径,计算项目的经济收集量,并与项目理论需求量进行比较,整理出不同项目可用秸秆生态经济总量。【结果】中国主要农作物可新型能源化利用秸秆生态总量约8 661.31万t,主要分布在广西、四川、山东和河南,主要由薯类、甘蔗和油菜秸秆构成。当投资回报率(ROI)为0时,现有技术水平和政策下,6 MW、25 MW直燃发电项目,12 MW气化发电项目,年产5 000 t和10 000 t燃料成型项目可用秸秆生态经济总量分别为8 658.24×10~4、8 655.29×10~4、8 658.24×10~4、3 314.69×10~4和8 661.31×10~4 t。当ROI为5%时,6 MW、25 MW直燃发电项目,12 MW气化发电项目,年产5 000 t和10 000 t燃料成型项目可用秸秆生态经济总量分别为7 943.15×10~4、8 347.38×10~4、8 347.38×10~4、260.45×10~4和8 661.31×10~4 t。当ROI为10%时,6 MW、25 MW直燃发电项目,12 MW气化发电项目,年产5 000 t和10 000 t燃料成型项目可用秸秆生态经济总量分别为1 853.29×10~4、7 023.24×10~4、7 068.07×10~4、0和8 661.31×10~4 t。在现有技术水平和政策下,不同ROI下纤维素乙醇项目的可用秸秆生态经济总量均为0。【结论】(1)现有政策对发电类项目有显著的激励作用,可适当降低对年产10 000t燃料成型项目的补贴力度,提高发电类项目的补贴力度;(2)在生物质能产业布局方面,现阶段可优先发展年产10 000 t秸秆燃料成型项目,可优先在广西、湖北、广东、安徽、河南等地规划建设12 MW秸秆气化发电项目,其次可考虑在广西、湖北、广东和安徽规划建设25 MW秸秆直燃发电项目,最后可考虑在广西规划建设6 MW秸秆直燃发电项目。

我国秸秆发电的影响因素及对策

针对当前能源紧缺的现实,结合国内外秸秆发电的现状,论述分析了我国发展秸秆发电的可行性和必要性.在此基础上,指出了我国秸秆发电中存在的问题,并提出了相应的对策和措施,对促进秸杆发电产业的健康发展具有一定借鉴和指导意义.

真空排水管网压力损失模型研究及应用

基于真空排水管路输送模拟实验和气液两相流分相模型，建立了真空排水管网摩擦压力损失计算模型。此模型计算结果比传统计算模型更接近实验结果。在此基础上，探讨了最大收集半径问题，在地势平坦的条件下，真空排污管道系统理论上最大服务半径可达2800-4500m。在实际工程中管道因爬坡增加提升损失，收集半径会相应减小。

我国桔杆发电的影响因素及对策

介绍了秸秆发电技术的现状、我国秸秆发电前景以及影响秸秆发电的因素及对策。

优化伐区采伐剩余物利用技术研究

伐区采伐剩余物的利用,不仅提高森林资源利用率,带来直接经济效益,同时减少采伐剩余物的遗留,有效减轻迹地更新时劈杂的工作量和林带清理的工作强度,从而降低迹地更新成本。试验表明:采伐剩余物的收集半径与收集人工成本密切相关,随采伐剩余物收集半径增大,收集效率降低,收集成本提高。采伐剩余物的收集半径也影响集材道的开设长度,半径越小,单位面积的集材道长度越长。山场条件许可的情况下,应选择运力较大的车型运输。综合采伐剩余物的收集成本和运输成本看,本试验点选用采用15m收集半径和大龙马运输方式成本最低,经济效益最高。

两级林木生物质供应链的决策与优化研究

研究了由收集中心与生物质炼油厂组成的两级林木生物质供应链的决策与优化问题。构建了由收集中心与生物质炼油厂组成的林木生物质供应链模型。分析了Stackelberg博弈与Nash协商博弈两种情形下的供应链决策问题,求解得出生物质销售价格、生物柴油产出量以及收集半径的最优值。最后,通过数值算例分析了单位面积林木生物质的产出量、市场容量及生物炼油转化率等系统参数对供应链最优决策的影响。