生物质:不留下芯片

聪明的工程将有助于确保生物质收获是一个有利可图和可持续的企业。

2月初,威斯康辛州州长吉姆·道尔(Jim Doyle)宣布,将在位于威斯康辛州首府地峡的一家供热厂安装一个生物质锅炉。在全州范围内,生物质作为工厂和发电厂发电的燃料正吸引着相当多的兴趣。

麦迪逊的新锅炉将取代燃煤机组,并能够燃烧高达100%的生物质,最终每年使用多达25万吨。在宣布这一变化时,多伊尔州长表示,这将有助于创建和维持威斯康星州的生物质市场,并为该州的土地所有者、农民和加工商提供经济利益。

生物质作为可再生燃料的潜力并不仅限于威斯康星州。总部位于威斯康辛州的环境和能源咨询公司“更好的环境解决方案”的总裁布雷特·赫尔西写道,中西部12个州估计有2.31亿吨的潜在生物量,可以使该地区成为美国的“生物量沙特阿拉伯”。

如何有效地收集和运输所有这些生物质——从玉米秸秆到转化草到林业残留物——是农民、研究人员和工程师团队正在努力解决的一个挑战。

对于林业来说,木质生物质是有意义的。在森林中,生物质收获通常包括将伐木的浪费副产品——要么被烧毁,要么被留在原地腐烂——转化为有价值的商品。在受虫害或风灾影响的地区,适当的木材管理意味着在木材燃烧之前将其收割。

“木质生物质可以包括顶部和树枝,专用树木作物和下层灌木。它也是工业残留物,比如来自托盘和窗户工厂,”密歇根州水晶瀑布市可持续资源开发总监唐·彼得森说。“伐木作业结束后,许多土地所有者希望有一个类似公园的环境。伐木者通常不付钱,但需要处理掉,所以它可能是另一个收入来源。”

生物质生产的最大限制之一是运输成本,随着客户对木材的需求增加,这个问题变得更加困难。“生物质与传统燃料完全不同,”芬兰维雷马Ponsse Oyj公司战略和客户合作总监Hannu Kivela说。“你需要的木材能源越多,成本就越高,因为这意味着更长的运输距离。重量也会随季节、种类和材料大小而波动。”

Ponsse在WI莱茵兰德的北美业务一直在利用其母公司在生物质收获方面的专业知识,该公司自90年代末以来一直在从事这方面的工作。

Ponsse公司的Stacy Wagler说:“处理森林残渣和把它运到路边是有成本的。”她是致力于使生物质有利可图的技术支持和产品开发团队的一员。它正在与已经在销售木质生物质的承包商合作。

Ponsse的策略是,首先寻找改进现有设备的方法,以降低终端用户的成本。通过为车队中已有的Ponsse收割机和货代提供附件,伐木工可以有效地收获生物质。“如果我们能降低成本,高效地完成这项工作,承包商就能开始赚钱。我们需要关注投资回报。”

最大限度地利用机器是关键。庞斯的275马力双收割机(一台机器上的收割机和货代)也可以配备庞斯设计的EH25多用途收割机头30英尺。Boom可同时切割多棵树,最高可达8英寸。迪亚。把车停在一个地方,然后把车收集起来。它的H53收割机头也可以安装为“多干”。

庞斯公司的生物质运输系统(BTS),安装在货轮上时就像动物的胸腔,使用液压来打开和关闭,压缩伐木残留物,使其离开森林。Kivela说:“为了从森林中获得生物量,我们必须考虑负荷大小。“你不可能在一个标准的货代上装满残渣,因为它占用了太多的空间。”

测试表明,一个标准的货代在其铺位上只能得到4到6吨的刷子,而BTS可以提升到每批货物10到12吨。瓦格勒说:“BTS提高了生物质收割作业的效率。”“如果承包商有四分之一英里的打滑距离,他就不会想在树枝和顶部之间来回燃烧所有的燃料和人力。”

Ponsses认为BTS是一种运输硬木生物质的解决方案,因为软木不需要那么多的压实。

一旦在路边,将材料送到客户手中需要伐木工人做出更多的决定。最有效的方法是把生物质的芯片送到高速公路上。在一辆标准的双铺货轮上,大约三堆满了的陀螺可以转换成30吨薯条。

彼得森说:“用伐木残留物很难得到完整的重量,因为它占用了很多空间。”“虽然芯片的重量会迅速增加,但现场加工往往更便宜。”

Lars Bergan,区域销售经理,Rotochopper公司,圣马丁,MN,认为对生物质燃料的兴趣是该公司强大的木材研磨系统的增长。现在有机会把它们卖给发电厂和木材公司。“几年前,我们不认为伐木工人是一个机会。我们会把直升机卖给芝加哥的搬运工,他可以把芯片当地膜卖。但是偏远森林里的伐木工呢?他们不能把护根物卖给自己。”

Rotochopper已经改进了它的MC 266移动木材磨床来处理生物质。43,000磅重的MC 266 FP(林业包)包括一对具有额外离地间隙的超级单轴(自行履带式版本也可用)和一个大漏斗形口,将树枝送入长期磨损的硬质合金尖齿。

MC 266 FP使用475马力毛毛虫C-15。Bergan说:“我们发现客户想要更轻、更易于操作的生物质生产设备。”“他们也很难把材料送到磨床上,让它保持忙碌,所以我们发现这个马力等级在把木材高效地送到平台上很有效。”

就像棉花收获和金矿开采一样,将继续开发新技术,以降低生产成本,帮助更好地利用森林残留物和其他生物质来源。麦迪逊地区的制片人有时间整装待发。这种生物质锅炉预计将在2012年底前投入使用,届时它将为威斯康辛大学校园的供热和制冷提供蒸汽。

最新的