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具有自动送料功能的秸秆压块燃料户用采暖装备
具有自动送料功能的秸秆压块燃料户用采暖装备一、 项目简介在教育部科学技术研究重点项目和河北省科技支撑计划项目的资助下,河北工业大学能源与环境工程学院(暨天津市建筑供能技术工程中心)基于对北方农作物秸秆燃料燃烧特性的研究,开发了具有自动送料功能的秸秆压块燃料户用采暖装备。农作物秸秆的燃烧特性与燃煤显著不同,秸秆燃料的挥发分含量高达70%,固定碳含量仅有15%左右,灰分含量低于10%。秸秆燃烧放热集中于挥发分的气相燃烧过程,而燃煤以固定碳固相燃烧放热为主,因此,套用燃煤炉结构(尤其是配风方面)来设计秸秆压块采暖炉是不可行的。秸秆燃料灰熔点低、富含钠钾等碱金属化合物,采用常规层燃方式易于造成燃料层板结、受热面结渣和碱金属腐蚀,并导致燃烧效率和热效率降低。煤块的燃烧周期长达2小时,而秸秆压块的燃烧周期仅有25分钟,人工添加燃料势必造成炉内燃烧工况波动和污染物排放提高。秸秆燃料低温、缺氧情况下将产生大量焦油,夜间封火将形成焦油污染,并将因烟气中的水蒸气冷凝而形成污水二次污染。本项目所涉及的秸秆压块燃料户用采暖装备匹配了自动送料装置,内置“日间供热”和“夜间供热”两种模式,可实现12小时无人值守,不仅提高了燃烧稳定性、燃烧效率和热效率,同时彻底摆脱了夜间封火工艺,可有效保证用户的夜间室内温度,舒适度大大提高,劳动强度显著降低。二、 项目技术成熟程度具有自动送料功能的秸秆压块燃料户用采暖装备在技术上已经完全成熟,目前已在遵化和张家口分别完成了热负荷10kW(供热面积80-100m2)和15kW(供热面积150-200m2)采暖装备的示范运行工作,其各项污染物排放指标均满足《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2013)的要求,燃尽灰可直接作为生物肥料还田。户用采暖装备示范样机照片见下文图1。三、 技术指标(包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况)本项目所涉及的采暖装备已获得国家发明专利授权1项,另有1项发明专利正处于审查过程中。秸秆压块燃料户用采暖装备示范样机监测结果显示,其各项污染物排放指标均满足《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2013)的要求,其热效率达到80%以上。四、 市场前景(应用领域、市场分析等)应用领域:具有自动送料功能的秸秆压块燃料户用采暖装备主要适用于北方农村地区农村住房的冬季供暖过程,同时可用于城郊别墅冬季供暖、蔬菜种植大棚的供热、以及养殖建筑的冬季供热。市场分析:2013年,京津冀地区农民生活生产燃煤消耗高达4224万吨/年,占到社会总煤耗量的11%,而农村地区燃煤的污染物排放却占环境统计烟尘排放总量的23.2%、二氧化硫排放总量的15.2%,氮氧化物排放总量的4.4%。上述统计数据说明,燃烧等量的煤炭,农村用能过程较工业燃烧过程对环境污染的贡献率更大。2014年,北京可持续发展促进会针对京津冀农村地区7795个农户的生活用能情况进行了调查,农民的用能以“散煤+电+液化石油气”方式为主,户平均生活能耗折合2.5-3吨标准煤/年,其中,冬季燃煤采暖用能所占比例高于60%、生活用电能耗约占20%、炊事用能约占15%(以秸秆等生物质能和液化石油气为主);并且农户生活用能的85-90%为商品能源,户均能源购置成本3500元/年。上述调查结果说明,污染物排放严重的燃煤燃烧在农村用能过程中占据着主导地位,而农村地区丰富的生物质能并未得到有效利用。近十年来,我国在生物质能的规模化利用(秸秆直燃发电、生物制油制乙醇、秸秆集中气化等)领域,完成了各种类型的示范工程建设。但值得注意的是,由于秸秆收集半径过大、燃料运输成本过高等原因,已建成的数十座秸秆直燃电站并没有彻底改变农村地区秸秆田间焚烧或废弃的现状。目前,农村地区均使用技术水平较低的、未配备除尘脱硫装置的燃煤采暖炉散烧劣质原煤,从技术角度而言,市场上现有的户用燃煤采暖炉根本无法克服周期性的人工添加燃料和夜间封火工艺所造成的燃烧不稳定和燃烧不完全现象,而上述周期性燃烧和不完全燃烧,是造成农村地区燃烧污染物排放严重超标的主要原因。2014年,京津冀三地针对农村地区冬季采暖燃煤排放问题相继出台“推广民用无烟煤炉具”、“控制散烧劣质原煤,强制燃用无烟煤或型煤”、“推广秸秆压块民用采暖炉”等政策,并计划在2017年之前投入数千万元用于补贴农户购置无烟煤炉具或秸秆压块采暖炉。但这不过是一时权宜之策,目前市场上销售的无烟煤炉具和秸秆压块采暖炉,均因缺乏专业设计而无法克服人工加料和夜间封火所造成的燃烧不稳定和燃烧不完全现象,不能从根本上控制燃烧污染物的超标排放;尤其是秸秆压块采暖炉,封火期间的低温燃烧过程将产生大量的碳烟、焦油和冷凝水,室内空气污染异常严重,影响用户的身体健康。河北省年产秸秆6200万吨(全国年产秸秆7亿吨,天津市230万吨),其中能源化利用的仅有74万吨,直接还田和废弃的秸秆折合标准煤2300万吨。但是由于缺少专用的燃烧设备,导致大量秸秆于田间焚烧,能源浪费和大气污染严重 。因此,在农村地区推广以秸秆燃料取代燃煤采暖具有可行性,而技术先进的秸秆压块燃料户用采暖装备在农村地区具有广阔的应用前景,其需求量巨大。五、 规模与投资需求(资金需求、场地规模、人员等需求)北方农村地区冬季供热多采用燃煤采暖炉+土暖气模式,是一种分布式供能系统。由于燃煤采暖炉的技术水平较低,热效率仅有65%左右,故导致其燃料消耗量较高;并且,常规燃煤采暖炉在夜间必须封火,低温、缺氧燃烧不仅降低了室内温度,同时也显著提高了燃烧污染物排放量,并且煤气中毒的可能性增大。目前,农村地区100m2供热面积年消耗燃煤3-5吨,燃煤购置成本3000-5000元/采暖期。利用农村废弃的农作物秸秆、树枝等加工而成秸秆压块燃料取代燃煤用于冬季采暖过程,是符合国家中长期发展战略和京津冀地方政府农村政策的。值得注意的是,秸秆和秸秆压块属于地方燃料,收集和运输半径过大势必提高其燃料成本,因此,建议采用“就地生产、就近利用”的模式,来推广秸秆压块采暖装备和秸秆压块燃料。企业需要以能源供应商的身份介入秸秆压块采暖装备和秸秆压块燃料生产销售过程,以“分户采暖/集中监控”的商业模式运行;需要在农村地区建设辐射半径10公里(1000-2000家左右的用户)的中心服务站,一方面负责秸秆收集以及压块燃料的生成、销售工作,另一方面负责燃烧装备的生成、销售工作,同时还要负责燃烧装备的运行监控、维护及维修服务工作。以服务1000家农户(预计秸秆压块燃料总消耗量5000吨/采暖期)的中心站建设为例,其投资规模为150万元左右,场地规模3000m2左右,人员10-13人(其中专业技术人员和管理人员3-4人,装备生产加工人员3-4人,燃料加工人员4-5人)。投资预算包括:秸秆压块装备购置成本25万元(2台套);燃烧装备加工设备购置成本15万元(年生产能力2000台套);土地购置成本20万,厂房和燃料仓库建设成本30万元、露天储料场建设成本5万元;控制终端设备购置成本10万元;人员工资成本30-40万元/年。等等。六、 生产设备秸秆压块燃料生产需要购置秸秆压块机,生产能力1-1.5吨/小时的秸秆压块机械,目前市场售价12万左右。采暖装备加工需要卷板机、电焊机、磨具等基本机械加工设备。七、 效益分析下文将从用户和能源供应商两方面进行效益分析。1、秸秆压块、燃煤和燃气采暖的经济性分析以采暖面积200平米的民居为例,采暖热指标取70W/m2,若选用NK15.0-IY型户用采暖装备,售价以4000元/台计算;秸秆压块发热量3500-3700kcal/kg,市场售价450-550元/吨。初投资(不包括室内管网)和运行成本见下表:采用秸秆压块采暖装备进行冬季采暖,其初期投资为4210元,运行成本包括秸秆压块购置4140-5160元、自动送料装置和循环水泵电耗180元,折合采暖费用为22-26.5元/平米。若农户自产5吨秸秆,则采暖成本可降低至15元/平米以下。同样供热面积的燃煤采暖炉市场售价1500-2000元/台,其热效率约为65%;燃煤发热量5600kcal/kg,目前市场售价650-800元/吨左右。初投资(不包括室内管网)和运行成本见下表:采用燃煤炉具进行冬季采暖,其初期初投资为1710-2210元,较秸秆压块采暖装备初投资低2000元左右,考虑国家补贴的1500元后,两者相差500元左右。其运行成本包括燃煤购置费用4916-6050元,循环泵电耗50元,折合采暖费用为24.8-30.5元/平米,较秸秆压块全部购置采暖成本高10%左右。但是,采用秸秆压块采暖装备的劳动强度更低、室内舒适度(尤其是夜间)更高,灰渣处理量更少,环保效益更为显著。同样供热面积的燃气壁挂炉市场售价8500-15000元/台,可同时解决采暖和热水供应问题;单户燃气壁挂炉采暖有很大的调节灵活性,使用完全独立,采暖温度以自主调节,采暖时间可自行控制。天然气价格按3元/立方米计算,其运行成本见下表:燃气壁挂炉采暖的初期投资为8500-15000元,其运行成本包括燃气费用9504元,折合采暖费用为47.5元/平米;尽管燃气壁挂炉采暖系统兼具热水供应功能,但如此高的投资成本和运行成本,是普通农户难以接受的。综上所述,对于农户而言,使用秸秆压块采暖装备进行冬季采暖,具有良好的经济性;同时可以降低商品能源的使用,可提高户用供能自给程度到60%以上。2、能源供应商的投资效益本项目推广实施过程中,企业将以能源供应商和服务商角色介入,负责建立辐射半径5-10公里(用户1000家左右,秸秆压块消耗量5000吨/采暖期)的区域中心工作站(投资规模150万元左右),负责采暖装备的生产、销售、日常维护和年度检修,负责秸秆收集、运输以及压块燃料生产、销售和运输,负责区域供热系统的集中监控和运行保障。而农民用户则负责秸秆生产、采暖装备上料(12小时一次)和供热模式切换、以及室内暖气系统日常调节。在这种商业运作模式下,能源价格将主要由秸秆原料价格(150元/吨)、秸秆压块成型成本(150元/吨)、秸秆和压块燃料收集运输成本(50元/吨)、服务成本(50元/吨)和利润(100-150元/吨)等组成。企业每年可通过秸秆压块燃料销售获得利润50-75万。采暖装备的生产与销售也是企业利润的来源之一,单台采暖装备的生产成本可控制在3000元以下,若销售价格为3400-3500元的话,以年销售1000台计算,企业每年可通过采暖装备销售获得利润40-50万。目前各级政府对于大规模利用秸秆燃料进行了补贴,在利用规模高于5000吨/年情况下,国家财政补贴一般为150元/吨,因此,企业每年可获得的财政补贴为75万。值得注意的是,企业只有以能源供应商角色介入,方可达到如此大的销售和利用规模,而以单个农户每年消耗几吨秸秆燃料的模式运作,是无法获得国家补贴的。综上所述,依托本技术建立一个中心服务站每年可获得的利润为90-125万,可获得的国家补贴为75万,一年即可收回投资。因此,对于企业而言,本项目具有良好的经济效益。八、 合作方式专利转让、技术入股均可,面议。九、 项目具体联系人及联系方式(包括电子邮箱)联系人:刘联胜电话:13802036623Email: lane812@163.com
河北工业大学 2021-04-11
磁粉探伤自动检测设备
磁粉探伤自动检测设备控制器以PLC为核心,触摸屏为人机操作界面,设计自动检测线,具有较高的自动化水平。 根据检测功能,具有周、纵向复合磁化、交直流磁化、电流自动跟踪、断电相位控制等功能。检测工件实现自动上料和夹持,探伤速度快,效果好,能适应多种不同规格被探工件的需要。不仅提高工作效率,更重要的是保证了探伤工艺的规范化和准确化,确保缺陷的检出率。
南昌航空大学 2021-05-04
直喷超细水合CaO粉烟气脱硫
火电厂烟气脱硫技术目前国内外约有上百种工艺,但是有实际应用价值的仅十几个工艺。“炉内喷钙尾部活化” (LIFAC) 技术是芬兰在 20 世纪 80 年代发明的一项技术,其特点是初投资少,占地面积小,系统简单,运行费用低,在较低的 Ca/S 比的条件下可达中等脱硫效率 (70-80%) ,比较适合于我国现役火电机组脱硫改造。“直喷超细水合 CaO 粉烟气脱硫”技术是在 LIFAC 技术基础上进行改进,它的特点是用锅炉废水在高压下水合 CaO ,使之形成水合石灰[ Ca(OH)2 · CaO ],并在特殊的雾化方式下使之形成 10 μ左右的超细水合石灰颗粒,直接将其喷入锅炉炉膛进行脱硫。该方法炉内脱硫在 Ca/S ≈ 1.6 条件下,脱硫率达到了 78% 。预计在配水膜、布袋除尘后可以达到 85% 左右的脱硫率。可以去掉 LIFAC 的尾部活化和烟气再热系统。大大地降低了初投资。按目前价格计算投资成本约为 250 元 / 千瓦,不大于电站投资 5% , Ca/S 比< 1.6 ,达到脱硫率 70-80% 。
上海理工大学 2021-04-11
纳米氮化钒粉体的制备方法
一种纳米氮化钒粉体的制备方法,工艺步骤依次为:(1)前驱体的制备,以V2O5和草酸为原料,V2O5与草酸的重量比为1∶1~1∶3,将所述配比的V2O5和草酸放入反应容器并加水,然后在常压、40℃~70℃进行搅拌,直到V2O5和草酸的还原反应完成为止,还原反应完成后,将所获溶液蒸干即得到前驱体草酸氧钒;(2)前驱体的氨解,将所获前驱体草酸氧钒放入加热炉,在流动氨气氛围中加热至600℃~750℃进行氨解,保温10分钟~3小时后关闭加热炉电源,保持炉内氨氛围,待分解产物冷却至100℃以下取出,即获得纳米氮化钒粉体。
四川大学 2021-04-11
工业煤粉锅炉高效清洁燃烧技术
目前全国在用工业锅炉约  58 万台,其中燃煤锅炉约 48 万台,占工业锅炉总容量的 83%左右,每年消耗原煤约 6 亿吨左右。我国燃煤工业锅炉设计效率为72%-80%,接近国际水平,但其运行效率平均在 67%-72%,比国外先进水平低 10-15 个百分点。工业锅炉能源消耗和污染排放均居全国工业行业第二,是仅次于火电厂的第二大煤烟型污染源,量大面广的燃煤工业锅炉是节能减排的重中之重。工信部在《工业节能“十二五”规划》中明确的九大行业节能降耗路线图将工业锅炉窑炉节能改造工程被列为九大重点节能工程之首,明确提出:“区分锅炉运行效率和使用燃料等情况,重点推进中小型工业燃煤锅炉节能技术改造。淘汰结构落后、效率低、环境污染重的旧式铸铁锅炉;采用在线运行监测、等离子点火、粉煤燃烧、燃煤催化燃烧等技术因地制宜对燃煤锅炉进行改造”。工业锅炉作为节能环保产业的重要组成部分之一,机遇与挑战并存,在日趋激烈的市场竞争环境下需要进一步攻克新技术,努力提高工业锅炉热效率,推进工业锅炉科技进步。采用清洁燃料和洁净燃烧技术的高效、节能、低污染工业锅炉将是产品发展的趋势。煤粉锅炉是大型电站锅炉应用的主要技术,其与链条炉相比具有热效率高、煤质适应性广,易于自动化的优点,且可以采用高效的脱硫除尘和 NOx 控制技术,实现高效洁净燃烧的目的(相对传统工业锅炉而言),因此工业锅炉采用煤粉燃烧具有很大的开发潜力。
西安交通大学 2021-04-11
超微粉体制备与粉体改性技术
JFC系列射流粉碎与分级技术,已经形成了四个型号的设备,粒度均匀,在成品粒度和产量等方面处于国际先进水平。JFC技术与设备可以高纯度地加工各种物料的超细粉,主要有:磨料、食品、中草药、西药、农副产品、颜料、化工材料、各种氧化物、磁性材料、电池材料、复印材料、非金属矿微粉等。 JFC系列气流分级技术与设备,从不合格的粉体或者达不到粒度要求的粉体中分离出各种符合要求的粉体。它是提高粉体质量的必要设备,具有明显的经济效益。JFC气流分级机在大处理量、高分级效率和宽分级范围等方面取得了巨大的成功,达到了目前国内外先进水平。 低温剪切粉碎技术与设备。主要特点是:采用剪切致使材料破碎,并伴随着瞬间高速碰撞与摩擦,从而实现对纤维类物料的粉碎。由于采用大风量的循环,粉碎时的工作温度一般低于40℃。整个工作过程全封闭负压运行,无粉尘污染。可粉碎的主要物料有:纤维类物料、树脂、中草药、干植物蔬菜和其它低热物料。 超细粉体表面改性处理技术与设备主要是把改性液体包覆在干的超细粉体颗粒表面,包覆层薄而牢,且均匀、工艺简单、改性完全,是粉体表面改性处理的主要技术之一。 主要性能指标1. JFC系列射流粉碎与分级设备:产量为5~800kg/h,最细粒度为0.5μm;2. JFC系列气流分级设备:处理量为100~1200kg/h,牛顿效率可以达到60 ~ 90%;3. 低温剪切粉碎设备:工作温度一般低于40℃;工作过程全封闭负压运行;粒度在100~1000目之间,并连续可调。
北京航空航天大学 2021-04-13
高含量石斛多糖速溶粉提取制备
北京工业大学 2021-04-14
速溶莲藕全粉生产新工艺
研究内容 :本研究解决了产品流散性和速溶问题、产品在生产过程中 的褐变问题,提高速溶莲藕全粉的得率及营养成分的得率。该研究技术的 成功为莲藕深加工寻找到了一种有效的新方法。 传统藕粉冲调既费时又难 于掌握。冲调时首先必须加入少量冷开水将藕粉调匀成糊浆状,这对广大 消费者,特别是青年人来说是一件麻烦事。 技术特点 :速溶莲藕全粉采用辊筒干燥技术使产品中的淀粉 化程度 得到提高,从而使产品冲调
南昌大学 2021-04-14
陶瓷乳钵式自动微粉研磨仪
产品详细介绍品牌:久滨型号:JB-250A名称:陶瓷乳钵式微粉研磨机一、产品概述:  JB-250A型陶瓷乳钵式微粉研磨机,主要用于替代国内生产中手工研磨或高等院校的物料研磨实验,可广泛用于化工、电子、制药、冶金等行业的超硬颗粒或微粉研磨,粉末细度可达纳米级,是一款高效节省人工的自动化研磨设备。二、技术参数:1、乳钵口径:250mm2、最大研磨量:300g/次3、研棒转速:120rpm4、研钵转速:10rpm5、研棒功率:60w6、研钵功率:40w7、研钵材质:高铝陶瓷8、研棒棒头材质:高铝陶瓷9、运行时间控制:自动设定10、长X宽X高:500*500*920mm11、重量:35kg12、电压:220V  50/60HZ三、适用条件:1、研磨颗粒要求:颗粒硬度没有限制,颗粒大小≤0.5mm;2、研磨方式:可干磨也可湿磨;
上海久滨仪器有限公司 2021-08-23
TJYF实验室溢流微粉机
产品详细介绍仪器原理:溢流微粉机转刀在高速旋转时,形成负压中心,通过气流分级,将物料带离粉碎腔室,达到粉碎要求的物料进入收集仓,剩余物料停留在粉碎仓继续粉碎。该机由投料口、集料罐、粉碎室、高速电机等组成。物料由投料口进入粉碎室,被高速旋转的刀片(22000r/min)撞击粉碎,刀片的高速旋转也引起了空气气流的流动,从而把粉碎后的物料带到粉碎罐中,气流经滤袋排出,完成粉碎。应用:溢流微粉机可用于药材.矿石.珍珠、中药、西药、农药、生物、化妆品、食品、饲料、化工、陶瓷等多行业干性物料的超细粉碎求。特点:v 细度高,纤维的粉碎细度小于100μm;的粉碎细度小于44μmv 将机械式粉碎、旋风粉碎的结合于一体,特殊结构的刀型,极大的扩展了粉碎范围,适应用户对多种物料的粉碎需求v 体积小,重量轻,可放置于台面使用,对实验室使用的用户尤为方便v 操控性好,该机为连续投料式v 安全性能好,清理方便,无需过筛,由于采用全密闭结构,操作人员不与粉碎室直接接触设备参数:产品型号   TJYF电源       220V功率       2.2KW转速       22000rpm产量       1-5kg/h粉碎细度   <100μm(纤维物料)纤维;44μm(硬脆性物料)重量       15KG体积       300*300*450(mm)
天津市东方天净科技发展有限公司 2021-08-23
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