張榕林
1焦油檢測
1.1檢測背景
2006~2007年,北京市農業局根據北京市政府新農村建設工作的整體部署,共建設了60個生物質秸稈集中供氣系統工程,它不但使京郊農村大量秸稈等廢棄物得到了合理的利用,同時使近1.2萬戶居民用上了方便、廉價的秸稈燃氣。眾所周知,秸稈氣中的焦油能否得到達標處理一直是制約秸稈燃氣在農村地區大量推廣的瓶頸問題。為了使秸稈氣化站能長期、穩定、安全的運行。為農戶提供符合質量標準的燃氣,北京市農業局決定對京郊農民現在使用的秸稈燃氣中的焦油含量進行一次檢測。
1.2檢測概況
在北京市農業局的統一安排下,北京市公用事業科研所于2008年6月4日-7月9日在房山、延慶,大興,通州,昌平,密云,平谷,順義等8個區縣的10個氣化站進行了檢測。這10個站的氣化設備分別由5個企業提供,其中9個站是采用氣化工藝,1個站為干餾工藝。測定時每個站各取3個氣樣,氣樣主要來自氣化站的氣柜出口和用戶灶前。
1.3檢測結果
30個氣樣中符合標準的有23個,不合格的有7個,合格率為76.7%。
1.4測定標準
本次測定是參照“城市燃氣中焦油和灰塵含量的測定方法”GB/T12208—1990進行的。該標準中規定:取樣管采用內徑為8毫米、壁厚為I毫米的不銹鋼管;將取樣管插入管道中距中心r/3(r為管道半徑)處,且取樣管開口方向要對準氣流方向,如下圖所示;燃氣中焦油含量要在10毫克/立方米為合格。實際測試中,因條件所限,取樣點無法按照標準要求進行,這對測試結果有一定的影響。
1.5這次測試需要說明的問題
這次測試的氣化站運行了半年左右,而且主要的運行時間是在冬季。這個季節,京郊的農戶家中都要生火爐或燒土炕取暖,他們在采暖的同時順便做了一日三餐。生火爐或燒土炕不使用秸稈氣。因此,冬季,他們的秸稈氣用量比其它季節有所減少。因而,焦油測試含量不是很大。相比之下。原設計的凈化裝置在較小負荷下運行是比較有利的。
2測試結果分析
2.1不同氣化原料對焦油含量的影響
10個氣化站中有7個站用的是玉米芯,2個站用玉米芯與木材或棉花秸,另一個站用的是秸稈壓塊。從上述原料來看沒有大的問題。但是如果采用廢舊家具或拆房木材作原料,因這些材料往往帶有油漆,會導致秸稈氣中焦油含量加大。如受資源條件限制,必須使用這些原料,則應加強燃氣的凈化力度。

2.2干餾工藝是否可以降低燃氣中焦油含量
干餾工藝的產物有燃氣、焦油、木醋液及焦炭等,其中燃氣的熱值較高,但是不能說燃氣中不含焦油。從本次的測試中也可以看出:這座采用干餾工藝的氣化站在氣化爐運行中取的樣,焦油含量為73.99毫克/立方米。而停爐后的氣樣中焦油含量可以達標。實際上,干餾工藝生產出的燃氣中焦油含量的高低主要取決于干餾爐的結構、操作水平及燃氣凈化設備性能的優劣。所以,采用干餾工藝產生的燃氣不一定就比氣化工藝得到的燃氣中焦油含量低。燃氣中焦油含量的多少關鍵在于凈化設備。
2.3燃氣中焦油含量超標有什么影響?
焦油含量超標會造成后續設備的堵塞,如風機(真空泵)、管道、閥門、氣灶等,使用戶無法正常用氣。智能表無法正常工作。我們在用戶家中看到的灶具轉芯門擰不開,轉芯門的通氣孔受堵燃氣難以通過,灶具火力太小等現象,其實都是焦油惹的禍。
2.4已建的氣化站基本采用濕法或干、濕法結合對燃氣進行凈化。
實際操作中,很多氣化站長期不對凈化后污水進行處理,而是循環使用,這無疑會降低對燃氣的凈化效率。但是,如果把這些污水向外排放則會造成對土壤或水體的污染,影響植被的生長。
3幾點建議
(1)京郊建成的氣化站中,運行時間較長(2006年10月至今)的只有延慶縣延慶鎮米家堡氣化站。建議總結該站的運行經驗,并加以推廣。
(2)加強對氣化爐結構的改進和研究,盡量降低出爐燃氣中焦油含量。
(3)加強對干法溶劑吸附焦油的示范,提供運行中的焦油檢測報告。
(4)目前秸稈氣化站所采用的燃氣凈化設備有自己的特點,“城市燃氣中焦油和灰塵含量的測定方法”GB/T12208—1990標準不完全適用于農村的秸稈氣化站,如取樣時間(運行中還是停爐后)及取樣地點等。因此,有必要制定相應的檢測方法。
(5)研究被焦油污染設備、管路的清洗方法。
(6)建議對污水的成分進行分析,研究適合分散型氣化站含有焦油污水的凈化方法。
(7)責成企業在一年之內對所選設備維修管理中出現的問題進行改進,待正常運行一年后,根據合格的檢測報告再組織有關部門進行項目驗收。
(8)目前氣化站每天只運行1-2次,干餾設備每隔2-3天開爐一次。應進一步提高設備的利用率或擴大供氣規模。