欧亚国际app

华中科技大学研发生物质微米燃料

 发布时间:2022-01-24 12:22:57 来源:欧亚国际app登录 作者:欧亚国际app提现

  如何将秸秆杂草、枯枝落叶、树木废料等农林废料变为高温清洁燃料?日前,在华中科技大学举行的生物质微米化高温技术研究成果汇报会上,环境科学与工程学院肖波教授团队展示了将生物质研磨成粉,实现微米化,借用粉尘爆炸原理实现可控燃烧,让燃料“升温”,产生1450摄氏度以上高温的重大创新性科技成果。

  工业的核心就是高温生产过程。至关重要的工业材料、工业电力和动力装备都离不开1300度以上的高温热能。但生物质的露天焚烧,只能产生六七百度的温度;且形成的黑色烟雾的主要成分焦油和轻质炭粉,常形成雾霾。近些年来,业界使用生物质发电或工业锅炉蒸汽生产,是将生物质加工成块状或颗粒状后燃烧,燃烧产生的平均温度在900度左右,也产生焦油和轻质黑炭。生物质燃烧温度低、热能效率低、易造成环境污染,其利用一直是长期普遍存在的难题。

  从2002年起,肖波团队开始研发生物质微米燃料及其高温燃烧技术,并于近期获得突破。团队使用自主研发的设备,能够将普通废弃生物质高效粉碎成颗粒直径在250微米以下,像面粉一样的粉体燃料,即“微米燃料”,使之变得易于储存、运输和规模化供给。团队进而开发粉尘云燃烧技术,瞬间可完成固体燃料到气体燃料的转变,并迅猛燃烧产生高温效应。今年1月,在位于武汉市蔡甸区的武汉江城锅炉公司低碳工业试验基地里,团队在生物质微米燃料锅炉中,实现了1452℃的燃烧温度。

  2015年4月,该技术在武汉市新洲区武汉美太康医用材料有限公司应用。一台4吨的微米燃料锅炉持续为生产医用纱布提供蒸汽,和天然气锅炉有同样的能源利用效率。经检测,燃烧尾气没有焦油和黑炭粉,烟气净化所分离出来的粉尘是像石灰一样的白色粉末。这些粉末,是生物质中的碳氢物质在1400度以上高温条件下完全燃烧后所残存的不可燃的金属氧化物,经过布袋除尘收集可以还田或者用于工业材料的原料。

  清华大学材料学院姚可夫教授认为,这是生物质能源技术历史性的突破,它将可以结束高温工业生产必须完全采用燃煤、燃油和燃气的历史,工业生产将可以摆脱当前完全依赖化石燃料的被动局面。肖波说,虽然生物质微米化高温技术可以解决低碳工业的核心难题,为今后金属冶炼、工业锅炉、建筑材料、取暖、火力发电、燃气燃油转化及生物质化工等成为低碳工业,提供了生态型能源的保障,让“废柴”变成“金子”。但因为国家尚未建立生物质能源收集、集运的基础建设,不能实现像化石能源一样大规模和高效率生产、储运,并作为商品能源供给,该技术现阶段的应用,只能通过传统简陋方法收集,多数情况下使用的是农林产品加工的下脚料,来源少,价格高。

  2014年6月,在该技术论证会上,专家组全面考察后,建议国家通过建立生物质原料收集、制备、贮运的基础设施示范,形成以生物质微米化为核心技术的生态能源产业链。