能源颗粒行业:降低成本,优化品质

随着生物质衍生型能源颗粒的全球需求水平持续扩大,该行业板块的发展重点有望从项目开发渐渐转移到寻找更多旨在降低生产成本的方式。鉴于此,这个新的重点能够为目标研究领域提供更多利用低价值木材和生物质原料、改善产品质量以及提高产能的良机。    —Omar Ali &  Alexander Koukoulas 乔治亚南方大学

到2020年,预计全球木屑颗粒的年需求量将从2013年的水平增长超过50%以上,即从2360万公吨增长到3800万公吨,有人大胆预测年需求甚至会接近4400万公吨。尽管还无法确定未来几年内木屑颗粒行业的增长速度,但普遍达成的一个共识是:国内颗粒市场以及工业颗粒市场的需求提升无疑将成为该产品持续发展的催化剂。

随着木屑颗粒行业持续不断的发展和成熟,预计未来的走势会从当前项目开发这一关注焦点逐渐转移到对整个供应链环节进行绩效改善以及成本优化的层面。就这方面而言,原料成本 — 这一在可变生产成本中占据超过50%份额的成本将成为成本优化的最大潜力。例如,对于一家年产30万吨木屑颗粒的生产厂家来说,平均每吨颗粒仅需适度减少0.50美元的转换成本,工厂每年节省的净成本便能达到15万美元。

当评估和研究成本优化的机遇时,经营者应当仔细思考三个关键流程领域的实验设计因素:原料、设备以及流程整合。专注于这几个旨在持续和稳定提升效率的领域被视为一种提高工厂运作以及最大限度优化投资回报率的手段。

通常情况下,被运送到颗粒生产厂家的生物质需经过三个耗能的工艺流程:尺寸缩减、干燥及制粒。每生产一吨颗粒,这几项操作流程共消耗的电能为400〜600千瓦时,这也从某种程度上体现了这几个工艺环节是节约成本的重要潜力因素。假设每兆瓦时的电费为75美元,,那么一台典型的制粒机每降低10%的电力需求, 一年便可节省125万美元的支出。

同样,最大限度地减少在生产过程中产生的精细颗粒以及提高制料机在颗粒转换的工艺环节的效率将有助于实现更高的出产率以及改善盈利能力。假设每吨的市场价格为175美元,当整体收益率每增加一个百分点,一家木颗粒生产厂每年能够节省的木材总额为52.5万美元。

 

成本优化机遇

尽管对于每家木颗粒生产厂家来说在成本优化方面都会呈现出特定性,但总体而言降低成本的机会包括优化粒径以达到提高干燥速度和降低干燥成本的目的;回收以及重新利用未经转化的精细颗粒以便能够最大化从昂贵的原料中所获得的产能;在制料前对林业残留物等低成本原料进行改造;以及对原料混合物进行优化处理,以此改善物流效率并且获得优先定价的优势。

颗粒质量优化包括对特定的颗粒生产厂家的操作流程变化进行评估,这会帮助增强颗粒的某些性能例如可磨性、耐久性、热值和堆积密度。

一家工厂可以选择开展内部试验,以测试颗粒品质改进以及成本优化等方面的机会,但这类试验往往代价不菲,并且可能产生不确定的结果,因此具有一定风险。其中的主要原因是基于工艺流程的易变性所致。此外,工厂的运营者似乎也不太可能为了优化成本而冒着对整个生产过程带来负面影响的风险来开展这类优化试验。同时,采用商用型设备生产线开展的内部试验通常在降低风险以及减少成本等方面具有局限性,因此造成最终试验结果的局限性。

 

控制的必要性

采用了专用型的小规模试验生产线对这类解决方案和新机遇进行了测试。然而,必须仔细慎重地选择用于试验的设备,以确保试验结果与满负荷生产能够形成关联性。此外,生产足量的粒料的期望开发的条件下,以促进测试灼伤也可能是重要的。

那些希望开展小规模生产性试验的人应该考虑采用一套完全集成式的制粒设备。具有连续生产功能的集成式设备可确保实现稳定的加工状态,从而为重复性测试以及数据比较提供了坚实的基础。

其次,干燥机的组件必须能够对输入的数据进行控制,而试验工厂必须有能力将经过碾磨并且具有理想尺寸的湿原料送入干燥设备内,从而可以有效地观察其干燥速率。

制粒机应当为全自动化模式,并且带有多种不同的压缩率范围可供选择,从而使合适的挤压条件,即压缩率的规格能够符合特定的原料要求。

在这类试验开展之前最好先做一些前期的准备工作,具体是使用一款小型的制料机,其目的是能够根据原料供给情况为粒料的生产能力等指标提供指导意见。此外,在试点设备的锤式粉碎机和制粒机组件之间应当安装一款混合塔,从而确保原材料或粘合剂的混合物能够在造粒工艺开始前被添加到原料中并及时得到评估。

能源颗粒行业有望继续保持增长态势。然而,随着行业愈发成熟,该领域的发展重点将渐渐倾向于对整个价值链进行流程优化和成本降低。因此,对于木颗粒生产厂家而言,选择有助于开展试点项目以及验证成本优化战略的试点设备是实现成本削减目标的重要工具。

 

 

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