与煤炭相比,秸秆做出的燃料有哪些优势?
可在生。
大家好,我是科学趣多多,我来回答一下秸秆的燃料优势有哪些,相对于煤炭好在哪里。
秸秆顾名思义,就是庄稼里小麦的秸秆
秸秆燃料是属于绿色的环保可再生能源,和煤炭相比秸秆可以做到无污染,零排放,环保的特点。
众所周知煤炭虽然热值高,但是污染比较大,而且产生的煤渣也很多,不仅得不到有效的利用,还会给 社会 环境带来压力,现如今我国已进入了禁煤的时代,正在逐步的转向清洁能源领域。环保是现在这个时代的主题,煤炭是不可再生的资源,用完了也就没有了,而且污染大,所以环保可再生的能源燃料绝对是未来的发展方向。
那么秸秆的优势在哪里呢?
秸秆作为燃料,除了可以减少碳排放,保护环境之外,还有就是它的可再生的优势了,而且除了秸秆,像各种农作物,木屑、锯末、花生壳、玉米芯、稻草、麦秸麦糠、树枝叶、甘草等现代化清洁燃料,都是无需添加剂和粘结剂的。
这些材料,不仅可以解决农村的基本生活能源问题还可以提高农民的收入,虽然在燃烧值和热值上比不过煤炭,但是已经完全可以满足人类的基本需求了。
那我们再来说一下煤炭。
煤炭是古代的植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。煤炭的热值非常高,可以高达5000-6000大卡,但是燃烧煤炭所带来的的二氧化碳,二氧化硫排放比较严重,因为不环保,再加上是不可回收且不能再生的能源多以现在被国家禁止开采使用了。
总结:煤炭和秸秆的最终对比:
秸秆属于生物燃料,体积可以压缩,节省了储存的空间而且也便于运输,减少了运输成本
并且燃烧效益高,易于燃尽,残留的碳量非常少。在燃烧时不会产生二氧化硫和五氧化碳等有害的气体,具有环保的效益。
传统燃料煤炭,体积大,不可以进行压缩,非常占用储存空间,而且运输的成本比较高,在燃烧方面不仅不易点燃,而且燃烧时会产生大量的二氧化硫和五氧化二磷等有害气体,最常见的问题就是导致酸雨产生,大气操刀破坏,污染环境。
所以综合来对比,煤炭除了比秸秆的热值高以外,没有什么是比得过秸秆的了。
玉米秸秆的热值约为煤的0.7~0.8倍,即1.25t的玉米秸秆成型燃料块相当于1t煤的热值,玉米秸秆成型燃料块在配套的下燃式生物质燃烧炉中燃烧,其燃烧效率是燃煤锅炉的1.3~1.5倍,因此1t玉米秸秆成型燃料块的热量利用率与1t煤的热量利用率相当。从秸秆资源产量看,广大农村和乡镇的各种秸秆产量大、范围广。秸秆经过热压成型达到一定的密度后再燃烧可提高燃烧温度和热利用率减少空气环境的污染,燃烧速度快,节省了时间,可使秸秆成为高品位的能源产品加以利用。从环保角度来看,更符合国家的环保政策,从成本的角度考虑,成本更低,完全可以替代煤炭作为锅炉燃料。
单纯热值来看,普通煤的热值约5000千卡/千克,秸秆成型燃料热值约3000-3500千卡/千克;但是如果在中小锅炉燃烧情况来看,煤的燃尽率低于成型燃料,效率低于成型燃料,环保指标也低于成型燃料,大中城市的使用范围也没有成型燃料广,国家重视和推广的程度也趋向于成型燃料——绿色环保!成型燃料一般可以销售给那些中小锅炉用户,环保要求高的城镇。比如,洗浴中心,区域供暖,独立供暖,北方温室大棚,偏远学校,甚至中高档别墅等等。
一年燃烧秸杆中含硫为:2.0*10^5*0.0038=760吨
一年燃烧煤中含硫为:(2.0*10^5-1.0*10^5)*0.01=1000吨
燃烧秸杆一年少燃烧硫的质量为:1000-760=240吨
S+O2=SO2
32 64
燃烧秸杆一年少排放的SO2为:240*64/32=480吨
秸秆还田
秸秆是一种营养价值很高的肥料资源。秸秆还田不仅可以增加土壤有机质和养分含量,改善土壤物理性质,促进土壤团聚体结构的形成,调节土壤氮、磷、钾和微量元素的供应,提高土壤微生物和土壤酶的活性,提高农田保水抗旱能力,改善农田生态环境,减少化肥用量,保护生态环境,提高农作物产量,还可以减少秸秆直接焚烧造成的环境污染,有利于资源的循环利用和可持续发展。
秸秆能源
生物质是仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。农作物秸秆资源每年占我国生物质能资源的近一半。农作物秸秆能量转化的主要途径是秸秆炭化或气化。秸秆炭化是近年来比较流行的一种方法,具有较高的经济效益。秸秆被制成秸秆碳出售,将废物变废为宝。同时,也有助于解决秸秆焚烧屡禁不止的问题。
秸秆发电
农作物秸秆是一种良好的清洁可再生能源。它可以直接燃烧或与垃圾混合发电,燃烧后的灰烬可以作为肥料返回田间。
沼气生产
秸秆属于有机质,是生产沼气的良好原料。它可以在中国北方和南方使用,特别是在南方。气温高,沼气利用季节长。沼气可以通过厌氧发酵产生。该方法将种植业、养殖业和沼气池有机结合,利用秸秆产生的沼气做饭、照明,将沼渣喂给猪,并将猪粪和沼液作为肥料返回田间。这是生态农业良性循环的良好模式。
作为饲料
目前,利用农作物秸秆制备饲料的方法主要有两种:第一种是通过改变秸秆的长度和硬度来提高消化效率。第二种是制备常用秸秆饲料,包括秸秆氨化饲料、秸秆绿色贮藏饲料和秸秆微贮藏饲料
目前,可以通过秸秆气化技术,使其通过不完全燃烧即热解产生一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体,用于农村生活用能。目前,这一技术已在山东、东北、北京等地农村推广使用。
秸秆回收用途挺多的,可以做为饲料、基料、肥料、材料以及燃料等。
其中秸秆回收炭化制成秸秆炭是比较好的方式。
秸秆炭化炉炭化后的炭粉可运用到钢铁冶炼厂,主要在降温工艺上,直接降温的话,会导致钢铁表皮脱落或破坏结构,而用秸秆炭先在冶炼的出来的钢板上覆盖的话,可以保证钢板的温度,可以让钢板与空气非直接接触,这样可以有效的保护钢板的质量。
秸秆炭可以做成机制炭用在烧烤、取暖等各个地方,秸秆炭属于是清洁可再生能源。
秸秆综合利用途径很多,主要有如下几种:
一, 秸秆生物质发电 。秸秆是一种很好的清洁可再生能源,是最具开发利用潜力的新能源之一,具有较好的经济、生态和社会效益。据科学测定,每两吨秸秆的热值相当于一吨标准煤。在生物质的再生利用过程中,排放的CO2与生物质再生时吸收的CO2 达到碳平衡,具有CO2零排放的作用,对缓解温室效应问题具有潜在的贡献和价值。秸秆发电是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式,可分为秸秆气化发电和秸秆燃烧发电。秸秆发电的优点多:1,农作物的秸秆量大,覆盖面广,燃料来源充足。2,秸秆含硫量很低。据国际能源机构的有关研究表明,秸秆平均含硫量只有千分之3.8,而煤的平均含硫量约达百分之一。且低温燃烧产生的氮氧化物较少,所以除尘后的烟气不进行脱硫,就可直接通过烟囱排入大气。3,经测定,秸秆热值相当于标准煤的50%。使用秸秆发电,可降低煤炭消耗。4,秸秆通常含有3%~5%的灰分,这种灰以锅炉飞灰和灰渣炉底灰的形式被收集,含有钾、镁、磷和钙,是优质高效的农业肥料。5,秸秆作为燃料,属于废弃物利用,既节约成本又环保。
二,秸秆沼气。 目前我国沼气生产主要利用的是畜禽粪便,但畜禽粪便无法、也不足以保证原料的供给。要解决这个问题,我们应该从推广利用秸秆制作沼气,因为我国每年都 能产生巨量的各类作物秸秆,其中有约50%的秸秆,未得到有效的处理和利用。这不但浪费了资源,而且由于大量秸秆的露天焚烧,导致严重的大气污染,并引发火灾和影响高速公路与民航的运行安全。 以秸秆为原料生产沼气,原料来源充足、分布广泛,不受时间和空间限制,不产生沼液、焦油、废水和废气等污染物,可实现秸秆的完全生态循环和高效利用。
三,秸秆饲料。利用人工、机械、热、水、压力等作用,使秸秆破碎、软化、降解,或者通过氨化使秸秆成为便于家畜咀嚼和消化的好饲料。目前常用的加工方法主要有以下几种: 1 ,把秸秆切短与粉碎。便于家畜采食和咀嚼 2 ,将秸秆进行揉搓处理,使饲料变成柔软,适口性好也便于咀嚼,食净率高。。3,秸杆经氨化处理后饲喂牲畜,其优点是可提高秸杆的营养价值。但应该注意,氨化秸杆饲料只适用于饲喂反刍动物如牛、羊等,不适宜饲喂单胃家畜。
四,秸秆建材 。秸秆是高效的轻工、纺织和建材原料,可以部分代替砖、木等材料。如秸秆制瓦,是用农作物秸秆,各类石粉、矿渣制作彩瓦,成本低、产品美观、寿命最少30年;产品整体质量高、是石棉瓦、水泥瓦、彩钢瓦的换代产品。主要适用于各种高、中、低建筑,其层面防水、隔热、隔音,是当代建筑最理想的层面材料。
五,秸秆编织工艺品。我国大部分地区种植业的收割期相对集中,有一定的农闲时间。如果利用这些时间和农村剩余劳动力,取材秸秆,编织出如秸秆帽、席、垫、篮子、笼头、扫帚、包装袋等各种日常用品,以及秸秆编织工艺品、旅游纪念品出售,可为农民创收做出贡献。这样不仅可充分利用农村剩余劳动力资源,也可为增加农民的收入另辟渠道。
六, 秸秆制成有机肥。由于从前农业生产水平低、产量低,秸秆数量少,秸秆除少量用于垫圈、喂养牲畜,部分用于堆沤肥外,大部分都作为燃料烧掉了。随着农业生产的发展,我国自20世纪80年代以来,粮食产量大幅提高,秸秆数量也多,加之省柴节煤技术的推广,烧煤和使用液化气的普及,使农村中有大量的富余秸秆。这些秸秆通过堆沤、直接还田和过腹还田(秸秆经饲喂后变为粪肥还田)等多种方式。成为优质有机肥,促进农业生产。 据了解,目前,秸秆的利用率越来越高,除了上述作为新型能源发电,制作沼气、饲料、建材、编织物、美术工艺品、农家肥等等以外,对于食用菌企业来说,秸秆也是个宝,因为秸秆是食用菌的培养基之一。除外,秸秆还还可作为工业原料,可广泛用于造纸、制作酒精、制作一次性包装盒等。总之,秸秆综合利用的潜力越来越大,用途越来越宽广。