Page 68 - FDM China 9-10 2015

木材与可持续发展 Woods & Sustainability

David Dodge, Edmounton, Canada 能量密度

灰分含量就其本身而言，足以成为快速评估颗粒和其
品质的一个参数代表。灰分含量是变化多样的。正如

木本农业废料一样，草本农业废料的灰分含量非常高，
其含量远远超过森林废料。
首先，由此形成的第一层关系是直接的：灰分含量
越高，高热值便越低。然而，第二层关系，即灰分含
量与耐用性之间的关系并非直接。一般来说，高灰分
含量相当于低耐用性。对于木质生物质而言，树皮含
量会增加致密产品中的灰分百分比，但并没有降低其
运、装卸和运输过程中，颗粒产品可能会承受不同的 集聚能力。
苛刻条件。否则，可能会产生数量可观的灰尘在非燃 能量密度是通过将堆积密度与低热值 (wb) 相乘后

烧的情况下进入燃烧室，并且增加居家环境的废料和 得出的，并且对单位时间内的可用能源进行量化。农
排放量，继而可引发健康风险（爆燃性环境，呼吸系 产工业废料基于它们的高堆积密度和低热值获得了最
统疾病）。 高的能量密度值，其次是森林废料、木材工业废料以
大部分颗粒的耐久值都在 95% 以上，比标准所要 及草本农业废料。
求的下限略少。这些结果对于实验室制成的颗粒而言是 高密度以及低热值的生物燃料的单位能源量更大。
十分常见的，因为相比工业领域使用的设备而言，其 造粒 (Pelletising) 工艺显著增加了能量密度，能量密度反
使用的设备更小型，工作压强也更少。从松木屑、葡 过来又降低了物流和存储需求。假定原材料以及其相

萄芽和橄榄枝等材料提炼出来的颗粒产品适用于运输、 应的致密产品中的热值几乎是相同的，能量密度的增
处理和进一步利用。 加主要受到设备和其压实性能的影响，这些因素将决
最终分析的知识对于确定生物燃料的热性能而言 定在制颗粒的堆积密度。
是尤为重要的。因此，热值与碳、氢、氧百分比之间 根据结果来看，经分析的颗粒没有满足所有要求的
的相关性均得到了观察。与此同时，最终分析对于预 产品。SW 颗粒具有更好的性能，并且接近标准要求：其
测引发有害性排放物的元素 — 这一被视为混合型生物 氮气和灰分含量比最苛刻的类别确定的上限略高一些。
质使用过程中的 “ 关卡问题 ” 来说也是非常有用的。 总体而言，实验室自制的粒料分别满足了水分和堆
该样本显示了不同的硫和氮含量。 大麦秸秆、小 积密度的要求，除葡萄芽和橄榄枝之外。然而，这些
麦秸秆、橄榄油渣和葡萄果渣等颗粒产品的氮气含量 问题可通过对流程采用更精准的控制工艺轻易得到解
(0.6%) 超过了氮氧化物排放量可被接受的上限。 决（预干燥以及施加更多的工作压强）。

通常情况下，颗粒的碳比例越高，其热值水平也越 针对耐久性指标来说，所有样品（除橄榄渣和葡
高，无论选用的原材料是什么。这是因为碳和氢对生 萄果渣）显示出较高的值：超过 94%。这些结果可以
物燃料中的能量含量起到重要作用，主要是由于燃烧 通过加入添加剂或其它木质素含量较高的残余物（木
过程中氧气的参与所产生的放热反应，继而分别生成 材、锯屑）得到改善，但条件是两者的灰分熔融行为
了二氧化碳和水分。 必须相似。
同样，在每一组别中，针对所挑选的颗粒产品，其 针对热值指标来说，所有的粒料（除了藤芽和橄榄

碳值和高热值都是相似的，除了农业 - 工业废料外。最 枝）的热值均超过标准的上限值，因此建议与其它能
高的热值体现为森林废料和木材行业的废料。 够改善这一性能的产品进行混合。

66 亚洲木工业 二零一五年九月至十月份