生物质能源范文

时间:2023-12-07 23:21:20

生物质能源

生物质能源篇1

能源是经济社会正常运转和健康发展的重要物质基础。在世界大多数国家,能源工业成为其产业体系中的重要组成部分。工业革命以来,世界能源资源、生产和贸易就与国际经济、政治、外交乃至于军事格局紧密联系在一起,能源问题成为事关经济发展、社会稳定和国家安全的重大问题。

我国经济目前正处在快速增长期,经济发展对能源的依赖度较高。1980年以来,我国的能源总消耗量每年增长约5%,是世界平均增长率的近3倍。从现在起到2020年,是我国经济社会发展的重要战略机遇期,按照党的*提出的全面建设小康社会的目标,到2020年我国要实现经济翻两番。根据国际经验,这一时期是实现工业化的关键时期,也是经济结构、城市化水平、居民消费结构发生明显变化的阶段。

从能源供应与经济发展来看,我国的能源发展面临着十分严峻的形势和挑战,为保证2020年实现经济翻两番的目标,能源的供应将非常紧张。据专家估计,到2020年我国一次能源的需求在25亿吨—33亿吨标准煤之间,均值为29亿吨标准煤,是*年的2.2倍。如果采取正确的能源战略和相关的政策措施,一方面开源,大力发展可再生能源,包括林木生物质能源,另一方面节流,节约能源,降低单位能耗,建设节约型社会,未来我国的能源需求将有可能保持相对较低的增长速度,也有可能在远低于目前发达国家人均能源消费量的条件下,进一步显著提高人民的生活水平。

从能源消费结构与经济发展看,随着人民生活水平的提高和消费结构的升级,能源的需求结构将发生重要变化。我国在*年的能源消耗总量近13亿吨标准煤,其中煤炭达9.07亿吨标准煤,占69.9%;石油达3.24亿吨标准煤,占25%;天然气和一次电力分别是3.6亿吨和2.9亿吨标准煤,分别只占总量的2.8%和2.3%。从这组数据可以得知,我国的能源结构仍是以煤为主,而且这种结构在今后一个时期不可能有太大变化,这将对能源供应、能源安全、环境保护等诸多方面产生重大影响。

过去20年我国的能源发展取得了不小成就,主要体现在以下两个方面:一是以较低的能源增长支撑了经济的快速增长。1980年—*年期间我国GDP年均增长率高达9.7%,而相应的能源消费量年均仅增长4.6%,远低于同期经济增长速度。二是能源利用效率大幅度提高。一方面,单位GDP能耗不断下降,万元GDP能耗由1980年的16.6吨标准煤降低到20*年的5吨标准煤,年均下降4%以上;另一方面,主要高耗能部门的产品单耗有了较大幅度的下降,主要耗能产品的能耗与国际先进水平的差距明显缩小。这些成就为我国经济社会的可持续发展作出了巨大贡献,从1980年到*年,在能源消费翻一番的情况下,实现了GDP翻两番的目标。

目前,我国的能源状况也存在几个严重的问题:

问题一,能源需求持续增长对能源供给形成很大压力。随着我国经济规模进一步扩大,能源需求总量还会持续较快地增加,对能源供给形成很大压力,供求矛盾将长期存在,石油天然气对外依存度将进一步提高。

问题二,资源相对短缺制约了能源产业发展。我国能源资源总量不小,但人均拥有量较低。能源资源勘探相对滞后,特别是能源资源分布很不平衡,东部地区能源短缺严重,大规模、长距离地运输,导致运力不足、交通紧张、成本大幅提高。

问题三,以煤为主的能源结构不利于环境保护。煤炭是我国的基础能源,富煤、少气、贫油的能源结构较难改变。我国85%的煤炭是通过直接燃烧使用的,煤炭清洁利用水平低,产生的污染多。目前,我国SO2排放达2200万吨以上,CO2排放达8亿吨以上,酸雨危害面积占国土面积的30%,给我国生态环境带来很大压力。

问题四,能源技术相对落后影响了能源供给能力的提高。我国能源技术与发展的要求相比还有较大差距,特别是可再生能源、清洁能源、替代能源等技术的开发相对滞后,节能降耗、污染治理等技术的应用还不广泛,不能适应当前治理高污染的需要。

问题五,国际能源市场变化对我国能源供应的影响较大。我国石油天然气资源相对不足,需要在立足国内生产保障供给的同时,扩大国际能源合作。但目前全球能源供需平衡关系脆弱,石油市场波动频繁,国际油价居高不下,各种非经济因素对能源国际合作影响很大。这要求我们统筹国内开发和对外合作,提高能源安全保障程度。

专家们希望通过实行可持续发展的能源战略,保证我国到2020年实现经济发展目标,能源消费实现如下理想目标:一次能源需求少于25亿吨标准煤,节能达到8亿吨标准煤;煤炭消费比例控制在60%左右,可再生能源利用达到5.25亿吨标准煤(其中可再生能源发电达到1亿千瓦);石油进口依存度控制在60%左右;主要污染物的削减率为45%—60%。

二、林木生物质能源在国家能源战略中的地位

人类目前使用的主要能源有石油、天然气和煤炭3种。根据国际能源机构统计,地球上这3种能源供人类开采的年限分别为40年、60年和220年。我国煤炭剩余可开采储量仅为1390亿吨标准煤,按照2003年的开采速度,只能维持83年;20*年我国净进口石油1.45亿吨,进口依存度上升到42%。因此,尽快改善能源消耗结构,加大能源保障安全迫在眉睫。正如总书记在给北京可再生能源国际大会致辞中所指出的,加快发展可再生能源是应对日益严重的能源资源和环境问题的根本措施。

目前,世界上技术较为成熟,可规模化工业开发利用的可再生能源主要有水能、生物质能、风能、太阳能、地热能和海洋能,可再生能源在世界能源消费中已占22%左右。

在各种可再生能源中,生物质能是独特的,它是贮存的太阳能,更是一种惟一可再生的碳源,资源丰富且可以再生,其含硫量和灰分都比煤低,而含氢量较高,一直是人类赖以生存的重要能源之一,就其能源当量而言,是仅次于煤、油、天然气而列第四位的能源;在世界能源消耗中,生物质能占总能耗的14%,但在发展中国家占40%以上。

在生物质能中,我国960万平方公里的广阔土地林木生物质能源占有十分重要的地位。加快发展林木生物质能源是有效补充我国能源,改善和保护生态环境的战略举措,对维护我国能源安全,改善能源结构将发挥重要的作用。

目前,我国林木生物质能主要有三种利用方式,即生物质固体燃料利用,生物质液态燃料利用和生物质气体燃料利用。其终端产品主要有五类,一是利用含油脂转化为生物柴油,二是木质纤维素转化燃料乙醇,三是木质加工成固体燃料,四是木质转化成燃料气体,五是木质燃料发电。

我国发展林木生物质能源有以下几个主要优势:

一是我国适于发展林木生物质能源的树种丰富。我国适合规模化发展林木生物质能的树种资源比较丰富,仅乡土树种就多达几十种。这些树种有的适合作为燃料用于发电,如刺槐、黑荆树、柠条、沙棘、柽柳等;有的适合开发生物柴油,如麻风树、黄连木、乌桕、文冠果、油桐、石栗树、光皮树等。以麻风树为例,栽培2年—3年即可结果,结果期长达30年—50年,其果实平均含油率40%左右,5年生每亩果实产量达200公斤,可生产生物柴油60公斤左右。再如黄连木,其果实平均含油率25%(种子达40%)以上,2.5吨黄连木种子可生产1吨燃油。

二是我国林木生物质能的资源比较丰富,可以作为重要的能源补充。根据目前的科学技术水平和经济条件,可获得的林木生物质资源种类为薪炭林、森林抚育间伐、灌木林平茬复壮、苗木截杆、经济林和城市绿化修枝、油料树种果实和林业“三剩”物(采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物)等。按相关的技术标准测算,每年的生物质总量约8亿吨—10亿吨,其中,可作为能源利用的生物量为3亿吨以上。按照相应的热当量换算,加工后的5吨林木生物质可替代1.5吨原油,1.5吨林木生物质可替代1吨标准煤,如3亿吨全部开发利用后可替代2亿吨标准煤,能够减少目前十分之一的化石能源消耗。可以说,林木生物质能源是我国未来能源的一个重要补充。

在油料资源利用方面,我国现有木本油料林总面积超过600多万公顷,主要油料树种果实年产量在200多万吨以上,其中不少是开发生物柴油的原料。同时,还有不少可开发生物柴油的其他油料树种。如麻风树,分布我国四川、云南、贵州、广西等地,在我国西南地区适宜种植麻风树的面积约200万公顷,其中,已人工栽培2万多公顷。再如黄连木,野生分布范围很广,面积约30万公顷。

三是我国林木生物质能资源培育潜力巨大。和其他生物质能源相比,林木生物质能资源发展不占用耕地,发展空间广阔。目前,我国尚有5400多万公顷宜林荒山荒地,可拿出一部分发展能源林。此外,还有大量的盐碱地、沙地以及矿山、油田等复垦地,初步估计有近1亿公顷。这些不适宜农业生产的边际土地大都适宜种植特定能源树种。如在盐碱地上可种植柽柳,在沙地上可栽植能多次平茬利用的柠条、沙柳等灌木。这些边际土地资源,经过开发和改良,可以变成发展林木生物质能源的“绿色油田”、“绿色煤矿”,用以补充我国未来经济发展对能源的需求。

四是我国林木生物质能源开发技术条件已初步具备。目前,国内林木生物质能源开发利用大都处于试验和示范的过程,尚未步入实质性的产业化发展阶段,但开发利用技术已初步具备。

在生物柴油开发方面,涉及油料树种的筛选、良种选择、培育及其加工工艺和设备开发,已取得了阶段性成果。如中国林科院王涛院士对黄连木进行了研究与开发;湖南林科院研制完成了将光皮树果和绿玉树汁转化生物燃油设备;四川大学、四川省长江造林局等单位联合开发麻风树转化生物柴油及其综合利用的技术和设备。

在木质固体燃料加工开发方面,清华大学清洁能源研究教育中心和北京惠众科技公司合作,简化和改进了原有的热压缩颗粒成型系统,发明了“冷压缩成型技术”。因其能效高、成本低、灵活性强,从根本上解决了生物质收集运输消耗高的难题,克服了热压缩技术的不足,为林木生物质固体燃料在工业锅炉替代煤炭或发电应用上提供了很好的前景。

在木质燃料发电方面,中国国能生物发电有限公司拟在黑龙江省庆安县建设一座装机容量2.5万千瓦的林木质生物发电厂,北京国林山川生物能源有限公司拟在内蒙古通辽市奈曼旗建设一座林木生物质发电厂,目前已完成了可研。计划第一期装机容量为2×1.2万千瓦,第二期装机容量为2.5万千瓦。

三、发展我国林木生物质能源的初步设想

首先,要提高对开发利用林木生物质能重要性的认识,制定明确的开发利用目标。新的生物质能利用技术与传统的生物质能利用技术相比具有质的区别,因此,必须从战略的高度,用长远的眼光看待生物质能源,切实提高对开发利用生物质能重要性的认识,研究制定明确的林木生物质能开发利用目标和具体要求。

其次,要加快林木生物质资源调查评价与发展规划工作。虽然我国林木生物质能资源丰富,但资源量到底有多少,分布在什么地方,资源采集的成本如何?到底哪里可以种植能源树种,潜力有多大?等等。这些问题都亟待回答。因此,应当加快开展林木生物质能资源调查评价与发展规划工作,摸清相关的资源本底,以及哪些地方具有建设生物质发电厂的资源条件,哪些地方具有种植能源树种的条件,并在此基础上研究制定相关的发展规划,推进林木生物质能开发利用。

第三,要加强林木生物质能源基地培育和利用技术的试点和示范工作。林木生物质能利用技术种类很多,技术的成熟程度也不一样。当前,需要结合我国实际,区分不同情况推进。先期就技术相对成熟、开发潜力较大的项目和树种开展试点和示范,通过试点和示范辐射带动林木生物质能的发展。

第四,要加强人才和技术能力建设。从国际能源发展的经验看,任何能源产业的发展必须有人才和技术基础。我国的煤炭、石油、电力等能源产业也不例外。目前,经济发达国家都建立了比较完善的可再生能源技术研究开发机构,形成了比较完善的产业服务体系。如美国的可再生能源实验室,欧盟的联合研究中心,都是政府专门负责可再生能源研究和开发的机构。而我国在可再生能源方面的人才和技术力量以及设计、咨询等产业服务体系极为薄弱。因此,要高度重视我国可再生能源的人才培养,成立部级的可再生能源研究开发机构,逐步建立我国可再生能源的人才培养和产业服务体系。

第五,国家要加大对林木生物质能资源培育的资金和政策扶持,实施财政贴息和税收减免政策。原料价格(包括采集)对林木生物质能源的经济性起着第一位的作用。要实现林木生物质能源的产业化,关键是降低能源制取成本。鉴于林木生物质能开发利用在增加能源供应、保护环境,特别是在社会主义新农村建设中所起的带动作用,在发展林木生物质能源开发的起步阶段,建议有关部门从国家能源发展战略和解决“三农”问题的高度出发,制定明确的促进林木生物质能开发利用的政策和措施。一是国家应给予必要的专项资金和优惠政策,扶持引导能源林的定向培育;二是为鼓励企业和民营资本进入林木生物质能源领域,参照国外发展经验,国家应当对开发利用林木生物质能源实行长周期贷款财政贴息和税收减免政策。

四、发展林木生物质能源符合林业生态和产业两大体系建设的要求,大有可为

林业是公益事业,也是基础产业,积极推进生物质能源的开发和利用,既是应对我国经济发展中面临的能源危机和环境问题的重要举措,同时也符合林业生态建设和产业建设的目标,对实现林业可持续发展具有十分重要的战略意义。

1、大力培育和开发利用林木生物质资源可以减少污染和温室气体排放,提高森林碳汇功能。我国1997年CO2总排放量为8.17亿吨,仅低于美国位于世界第二,我国未来的CO2减排压力还将不断增大。生物质能源排放的气体以CO2为主,比化石基能源清洁,可减少大气污染。尤其是林木生物质能源在消耗过程中排放的CO2量是树木生长过程中从大气中吸收的CO2量,因此,可基本实现CO2吸收排放平衡。同时,大面积营造能源林,可以有效增加森林面积和提高森林生态系统吸收CO2的功能及碳汇作用。

2、可有效促进造林绿化和防治土地退化。大力培育和开发利用林木质资源可有效促进造林绿化和防治土地退化,有利于提高那些不适宜发展农业的边际土地资源和广袤的荒沙、荒山,以及矿山、油田废弃地的利用率。若将这些土地资源中的50%营造种植高抗能源灌木林,可使森林覆盖率提高0.5个百分点。同时,每年可新增林木质原料5亿吨以上。若将这些生物量转化为生物质能源,其经济价值就会成倍提高,从而有效地提高造林绿化和生态治理的成效。

生物质能源篇2

据估计,植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍;而作为能源利用量还不到其总量的l%。高效利用生物质能源,生产各种清洁燃料,替代煤炭,石油和天然气等燃料,生产电力。而减少对矿物能源的依赖,保护国家能源资源,减轻能源消费给环境造成的污染。专家认为,生物质能源将成为未来持续能源重要部分,到2015年,全球总能耗将有40%来自生物质能源。

生物质能采用高新技术将秸秆、禽畜粪便和有机废水等生物质转化为高品位能源,开发生物质能源将涉及农村发展、能源开发、环境保护、资源保护、国家安全和生态平衡等诸多利益。发展生物能源的初衷就是保护生态环境,在实际应用中也是以此为基点。这也是我国超前发展的一次很好机会,发展生物质能是一件利国利民的好事情。

生物质能源不仅是安全、稳定的能源,而且通过一系列转换技术,可以生产出不同品种的能源,如固化和炭化可以生产因体燃料,气化可以生产气体燃料,液化和植物油可以获得液体燃料,如果需要还可以生产电力等。

目前,世界各国,尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术,保护本国的矿物能源资源,为实现国家经济的可持续发展提供根本保障。

6MW生物质颗粒与煤混烧发电技术

成果简介:该项目是通对不同比例的生物质成型颗粒与煤在循环流化床中进行混合燃烧,混合后的燃料可大大改变原煤的燃烧特性,包括降低着火温度、改善着火性能、提高了循环流化床锅炉的热利用率等。生物质原料与煤之间燃烧特性的优势互补。该技术可用于电厂、工业锅炉等各种利用循环流化床锅炉的行业。该技术对生物质的燃烧特性,燃烧过程以及其结渣特性、碱金属腐蚀、气体燃烧不完全等难题进行了研究,并找出了解决方案。生物质颗粒混烧量可达到80%,在此工况下热效率可提高15%以上,二氧化硫排放量减少50%。氮的氧化物排放量可减少30%;完成了由输送带、给料仓、给料绞龙组成的颗粒燃料输送给料系统;为适应生物质燃料高挥发分的特性,在生物质颗粒燃料进料口上方1.2m处增设了一个二次风进口;可根据生物质颗粒与煤的不同混烧比例,自动调整一、二次进风量。

成果类型:应用技术

所处阶段:中期阶段

生物质气化燃气中焦油催化转化研究

成果简介:该项目研究采用在生物质气化装置的出口处,建一催化净化装置有催化保护床和催化转化床构成,直接处理热的生物质气体,保护床吸收粗燃气中的硫化氢等有毒物质及催化裂化脱除部分重焦油;第二催化反应床催化转化剩余的焦油。碳氢化合物的焦油被催化转化为小分子气体如CO等,增加燃气热值。结果表明,对空气流化床气化的粗燃气的催化干法除焦油,实验方案是行之有效的和成功的。筛选出工业镍基蒸汽转化催化剂和氧化铈添加的镁橄榄石负载型镍基催化剂可作为焦油的催化转化催化剂,氧化铈可促进催化剂的活性和提高抗积炭能力,对气化燃气的重焦油的去除率达99%,按干气计算燃气中氢气的浓度增加6~11%。通过催化净化系统直接处理气化燃气,一方面焦油的催化转化增加了气化气中有价值的气体成分;另一方面又克服了湿法除焦油所带来的不易解决的环境污染问题。

所处阶段:成熟应用阶段

2Kg/hr生物质流化床气化/热解实验装置研制

成果简介:气化是缺氧的反应过程,热解是隔绝氧气的反应过程;气化的反应温度为750-850℃,而热解的反应温度为400-700℃;热解必须采用快速进料,气化对供料速度则无严格要求;两者产物的净化处理过程则基本相同。分析两者的相同点及不同点,该课题组认为建一套气化及热解的双功能系统是可行的。为此该课题组采用了以下特殊设计:独立的氧气及氮气供入系统,共用一套流量计量及预热装置;流化段及悬浮段分别采用独立的电加热及控制装置;流化段及悬浮段分别采用独立的电加热及控制装置用双级供料系统,且均可无级调速;共用一套旋风分离、冷凝、过滤、排气及计量系统。运行及试验结果表明:该系统可分别进行气化及热解试验,且运行良好,达到了设计要求。

所处阶段:初期阶段

生物质经催化热分解技术

成果简介:该研究是以植物系生物质为原料通过催化热解的方法生产高附加值的轻质芳烃苯、甲苯和二甲苯等化学品以及合成燃料。使用了热解温度控制容易,升温速度快,焦炭便于回收,且可连续操作的双颗粒流化床,建立了一套可以定量操作的热解反应系统,开发了连续催化热解过程。充分利用生物质热解温度低挥发物多的特性,选择合适的催化剂,控制生物质热解过程的二次气相反应,使产物向有利于轻质芳烃苯、甲苯和二甲苯等化学品转化,在CoMo-B催化剂的作用下,863K时可得到6.29wt%的收率。这一收率在同类研究中,是常压下热解过程中得到的最高收率。在实验研究过程中还可发现,NiMo类催化剂有利于生物质低温制氢,为生物质低温制氢提出了新的研究课题。生物质连续催化热解装置的研发,实现了连续化操作的热解过程,为未来大规模的工业化生产提供了必要的前期研究成果。

所处阶段:初期阶段

锥形流化床生物质气化技术

成果简介:该专题针对目前国内生物质气化发电、供热、供气存在的原料适应范围窄、燃气焦油含量高、自动化程度低、适用松散型物料的气化发电设备和系统等问题,开发锥形流化床生物质气化发电供热、供气机技术产业化为目标,研制生物质气化装置与气体发电机组成的系列生物质气化发电系统;降低燃气中的焦油含量;生物质气化系统的操作弹性试验;提高生物质气燃气热值。

所处阶段:成熟应用阶段

利用藻类热解制备生物质液体燃料

成果简介:该课题应用能源科学、环境科学和生命科学等交叉学科的理论和技术,以藻类为原料,通过细胞工程和生物质转化等技术,产生生物油和烃类等可再生生物能源,为开发新能源提供新的生物技术途径。用异养转化技术和基因改造技术获得高脂肪含量的藻细胞来热解制备液体燃料,实现异养转化技术、细胞培养技术、基因改造技术与热解技术的整合集成,获得原创性、新颖性的研究成果;同时为后继能源的开发应用提供技术储备;并且通过最前沿的生物技术与能源技术相互结合、交叉与渗透,推动学科的发展。该研究成果应用前景良好。

生物质气气化合成二甲醚液体燃料

成果简介:在固定床或循环流化床中将生物质气化,变成H2, CO, CO2等组分,然后经过气体净化,在重整反应器中和沼气一起在催化剂的作用下进行重整来调整H2和 CO的比例,同时降低二氧化碳的比例,使之适合于合成二甲醚。然后气体经过压缩进入二甲醚反应器。在催化剂的作用下合成二甲醚。该套技术已经申请了国家发明专利。

二甲醚(简称DME,CH3OCH3)是一种清洁的燃料与化工产品,有很大的市场。液化二甲醚可以完全替代液化石油气(LPG),与LPG相比具有无毒无臭、不易爆炸、热效率高、燃烧彻底、无污染等特点,因此,DME作为LPG的替代品在中国特别是农村有巨大的潜在市场。作为清洁燃料DME可以替代柴油用作发动机燃料,十六烷值达55,与柴油热效率相同,DME不会产生黑烟和固体颗粒,NOx排出量大大减少,是很有前途的绿色环保型发动机燃料。

该项目采用的以生物质废弃物(包括木粉、秸秆、谷壳等)作为原料,通过催化裂解造气作为气头的新工艺,目前还未见报道。DME的合成也采用先进的一步法合成工艺,该方法作为应用基础研究最近几年才在国际上展开。广州能源研究所在世界上首先实现了在小型装置上由生物质一步法合成绿色燃料二甲醚的连续运行。将该技术进行产业化推广可以解决缓解广东省液化气日益紧张的形势。

适用范围和条件:适用于生物质资源丰富的地区

3MW生物质气化高效发电系统关键技术

成果简介:该项目发展了6MW生物质气化及余热蒸汽联合发电系统、500kW生物质燃气发电机组和焦油污水生化处理新工艺等关键技术,在江苏兴化建立的示范电站装机容量为6MW,气化效率最高达78%,燃气机组发电效率为29.8%,系统发电效率27.8%,电站总投资约3200万元,系统运行成本0.40元/kw,具有较高的性价比和显著的社会效益。示范电站建设严格按国家电力行业的规范进行,并形成了市场化运作机制,为生物质气化发电技术的产业化积累了有益的经验。

所处阶段:成熟应用阶段

自热式生物质热解液化装置

成果简介:中国科学技术大学研制的“自热式生物质热解液化装置”通过了安徽省科技厅组织的专家鉴定,达到国际国内先进水平,是生物质洁净能源研究取得的重要进展。该装置是在安徽省“十五”科技攻关计划、教育部“211”工程和中国科学院知识创新工程等项目资助下研制完成的,专家认为:自热式生物质热解液化装置采用两级螺旋进料器有效解决了生物质进料系统的进料速率定量控制、密封和堵塞问题,其中自热式生物质热解液化装置在热解热源供给和生物油冷凝收集等方面具有创新性。

所处阶段:初期阶段

稻壳生物质中型气化发电系统

成果简介:该电技术的基本原理为利用生物质气化高新技术,经中温裂解气化,转换为可燃气体。气化炉内的化学反应过程主要是燃烧反应,热分解反应和还原反应。稻壳进入气化炉后,部分遇氧燃烧,提供热分解所需热量,大部分稻壳在缺氧条件下发生热分解反应,折出挥发份和焦炭,挥发份在中温反应区内发生二次反应,使焦油裂解为气体,同时气体和焦炭之间,气体和气体之间发生还原反应,产生气相焦油和气体。这些气体携带部分细颗粒焦炭、灰尘进入燃气净化系统。部分焦炭通过惯性除尘器回流进入气化炉参加反应,气相焦油冷凝通过水洗除去。燃气经净化后,再送到自吸式燃气内燃机进行热功转换产生动力,带动发电机发电。

所处阶段:成熟应用阶段

JZS家用生物质燃气灶

成果简介:该项目灶具的心脏阀体独创了大铜芯、大阀体,阀芯不凝滞、焦油不堵塞、维修方便,使用寿命特长;面壳采用进口加厚不锈钢板锻压成型,美观大方,优质耐用;高压脉冲点火器,使用寿命达10万次以上,着火率达100%,绝缘性能好;燃烧器炉头选用直径120mm和100mm标准铸铁双管和单管气道炉头;燃烧器火盖选用内旋火条形火孔,火盖材质选用全铜锻压成型,火孔加工精确,热效率高,高温不变型,高效更节能。JZS家用生物质燃气灶是秸秆气化集中供气系统的配套设备,是开发农村绿色能源的新产品。

所处阶段:成熟应用阶段

生物质联产技术及成套设备研究

成果简介:该项技术以干馏炭化工艺为中心,以生产产品为主,实现了炭、气、油联产的工业化生产,大大提高了经济效益;该设备系统热效率高。国内同类技术的设备系统热效率为56%,本项技术的系统热效率达到73.64%,比普通冷煤气发生炉的热效率高出10个百分点左右;生产的生物质炭热值和固定炭含量高,无烟、无味。经深加工可制成橡胶炭黑,优于木炭,木焦油可以提炼出多种化工原料,优于煤焦油,经济效益显著,市场前景很好;生产的生物质燃气热值达到17.7MJ/Nm^3,高于城市煤气的热值,大大超过4.6MJ/Nm^3的行业标准;燃气中焦油和灰尘含量小于10mg/Nm^3,大大低于50mg/Nm^3的行业标准。

所处阶段:成熟应用阶段

生物质气化发电优化系统及其示范工程

成果简介:该成果采用循环流化床气化炉和多级气体净化装置,配置多台500kW的单气体燃料内燃发电机组,发电系统可在2000-6000kW之间根据需要设计,发电原料可用谷壳、木屑、稻草等多种生物质废弃物。气化发电系统发电效率达20%~28%。由于系统设计合理,单位投资约4500~6500元/kW, 运行成本约0.35 ~0.45元/kWh,能满足农村处理农业废弃物的需要,电力符合工厂企业用电或上网要求,有显著的经济和社会效益。

所处阶段:成熟应用阶段

生物质制取合成气技术研究

成果简介:气化炉内的生物质由高温CO_2在水蒸汽氛围下进行碳化直接还原为CO。高温CO_2由助燃的水蒸汽和系统循环的可燃气生成。整个工艺系统实现了热量自给平衡。可获得较高热值的合成气。通过控制CO_2和H_2O的比例和气化温度,在高温常压下,CO_2与碳反应还原为CO,同时H_2O的分解、重整产生H_2,保证了CO+H_2>50%的出口气浓度及其合适的比例。自主研制的固流复合床生物质气化炉,抑制了焦油的产生,降低气体净化的难度,提高生物质原料的利用率。独特的加料排渣系统,适应多元化原料的处理。本项目研究合成气制取机理及其气化过程有关特性,找出生物质制取合成气工艺中的某些关键参数,作为未来工业化系统优化设计的重要依据。

所处阶段:成熟应用阶段

生物质干馏气炭油联产技术及设备

成果简介:该项目针对不同类型的生物质原料,开发了两种不同的致密成型及干馏工艺,使生物质的热转换具有较高的能源利用率与换率。该项技术以成型后的生物质干馏工艺为中心,燃气中氮气含量低,燃气热值达到15MJ/m^3以上,是较好的化工原料,生物质炭、焦油及木醋液也有较好的市场。设备采用隧道连续干馏工艺,具有创新性,结构合理,操作、维护简单易行。

成果类型:应用技术

所处阶段:中期阶段

生物质颗粒燃料冷态致密成型技术及成套设备

成果简介:该项目通过研究确定不同种类农林废弃物原料的高效粉碎工艺、生物质冷态致密成型机理及不同农林废弃物冷成型条件。建立农林废弃物冷态致密成型过程的数理模型与开发生物质冷态成型过程计算模拟系统。设计出能适用于各类生物质原料的高效粉碎设备、冷态成型模具及成型设备。进而设计出完整的生物质颗粒燃料冷压成型成套设备、生产工艺流程及相关辅助设备,充分保证成套设备运行的稳定性、可靠性和经济性。

成果类型:应用技术

所处阶段:中期阶段

生物质材料甲醛释放量检测环境跟踪控制技术

成果简介:该成果涉及生物质材料(人造板等)挥发物检测环境的动态精确控制方法,应用范围为人造板、建筑材料、化工等产品中含挥发性有害气体的检测,为控制人造板产品及其含甲醛等有害挥发物产品的质量,提供可靠的技术与检测设备。同时为林产工业及全社会的环境保护、安全检测与监测技术、环境工程与技术、环境保护与管理、环境质量评价与环境检测等科学研究提供的新的成果、进展及方法。产品已应用在国家人造板质量监督检验中心、家具质检站、人造板检测机构、理化测试中心、疾病控制中心、大学等单位,负责我国生物质材料甲醛释放量的检测与监督工作。

成果类型:应用技术

所处阶段:成熟应用阶段

SLQ-300型空气鼓风常压流化床生物质气化成套设备

成果简介:该项目研制开发的新型生物质气化系统,即空气鼓风常压流化床生物质气化系统,可生产低热值生物质燃气,用于乡镇居民炊事与生活、工副业生产及发电。技术原理为:鼓入气化器的适量空气经布风系统均匀分布后,将床料流化,合适粒度的生物质原料送入气化器并与高温庆料迅速混合,在布风器以上的一定空间内激烈翻滚,在常压条件下迅速完成干燥、热解、燃烧及气化反应过程,从而生产出低热值燃气。排出气化器的热燃气再依次通过由干式旋负除尘器、冲击式水除尘器、旋风水膜净化器、多级水喷淋净化器、焦油分离器和过滤器等组成的净化系统,被冷却净化为符合使用要求的干净冷燃气以供不同用户使用。

成果类型:应用技术

所处阶段:成熟应用阶段

下吸式固定炉排生物质成型燃料热水锅炉设计与研究

成果简介:该项目属河南省自然科学基金项目(项目编号:0311050400;0411052000)。技术原理:一定粒径生物质成型燃料经上炉门加在炉排上下吸燃烧,上炉排漏下的生物质屑和灰渣到下炉排上继续燃烧和燃烬。生物质成型燃料在上炉排上燃烧后形成的烟气和部分可燃气体透过燃料层、灰渣层进入上、下炉排间的炉膛进行燃烧,并与下炉排上燃料产生的烟气一起,经两炉排间的出烟口流向降尘室和后面的对流受热面。这种燃烧方式,实现了生物质成型燃料的分步燃烧,缓解生物质燃烧速度,达到燃烧需氧与供氧的匹配,使生物质成型燃料稳定持续完全燃烧,起到了消烟除尘作用。

成果类型:应用技术

所处阶段:初期阶段

SMG-3型生物质型煤高压干式成型机研究

成果简介:该产品成型原理是在高压的条件下,经过对滚滚压的工艺方法,将干燥后的煤粉、生物质粉、固硫剂粉等原料压制成长椭球形状型煤的。所生产的生物质型煤具有洁净化、环保化的特点。性能指标:液压系统工作压力:20~25Mpa;对滚转数:0~11r/min;螺旋推进预压机构转数:0~40r/min;成型机产量:3t/h;压制生物质型煤的原料:含水≤3%的煤粉、生物质粉、固硫剂粉;生物质型煤压碎力:300~350N。成型机的特点:高压干式滚压成型;液压、油气系统保压、恒压;园柱型螺旋预压、推进;主机传动为单轴与减速机连接;主传动与推进预压机构实现了无级变速。该产品填补了国内成型机生产的空白,达到了国际当代同类产品的水平。

成果类型:应用技术

所处阶段:中期阶段

生物质经催化热分解向轻质芳烃的转化

成果简介:该研究是以植物系生物质为原料通过催化热解的方法生产高附加值的轻质芳烃苯、甲苯和二甲苯等化学品以及合成燃料。使用了热解温度控制容易,升温速度快,焦炭便于回收,且可连续操作的双颗粒流化床,建立了一套可以定量操作的热解反应系统,开发了连续催化热解过程。充分利用生物质热解温度低挥发物多的特性,选择合适的催化剂,控制生物质热解过程的二次气相反应,使产物向有利于轻质芳烃苯、甲苯和二甲苯等化学品转化,在CoMo-B催化剂的作用下,863K时可得到6.29wt%的收率。这一收率在同类研究中,是常压下热解过程中得到的最高收率。在实验研究过程中还可发现,NiMo类催化剂有利于生物质低温制氢,为生物质低温制氢提出了新的研究课题。生物质连续催化热解装置的研发,实现了连续化操作的热解过程,为未来大规模的工业化生产提供了必要的前期研究成果。

成果类型:应用技术

所处阶段:初期阶段

生物质能开发利用示范工程研究

成果简介:该产品生物质成型燃料以农作物废弃物为原料,供暖、供热,燃烧时无黑烟,几乎没有二氧化硫的排放,氮化物排放极低,二氧化碳排放量接近植物生长所需要量,可以称得上是零排放。原料加工,可以使农业废弃物变废为宝实现增值,所以该项目是有利于社会,有利于农民,有利于消费者的事业,具有一定的推广应用前景。

成果类型:应用技术

所处阶段:成熟应用阶段

生物质复合型煤制备及燃烧性能研究

成果简介:该课题对生物质型煤的制备工艺、燃烧过程、燃烧机理、固硫性能等进行了研究。当生物质添加量为20%、成型压力为40MPa时,生物质型煤的抗压强度可以达到400N/个;生物质型煤的着火温度一般低于350℃,燃烧过程可以分为4个阶段;当Ca/S比为2.0,燃烧温度为900℃时,生物质型煤的固硫率可以达到90%以上,远远高于普通型煤的固硫率,生物质型煤燃烧过程的SO2排放浓度明显低于传统型煤。因此,生物质型煤比普通型煤有更好的燃烧特性,更高的固硫率。

成果类型:应用技术

所处阶段:中期阶段

双循环流化床生物质气化装

成果简介:“双循环流化床生物质气化装置”是在教育部“211”工程和中国科学院知识创新工程等项目资助下研制完成的,主要研究内容包括:(1)掌握了锯末和稻壳等生物质的流化特性。(2)研制了每小时可处理80公斤物料的双循环流化床生物质气化装置。该装置结构简单、设计合理,采用特殊结构的两级螺旋进料器可以实现连续式的密封进料;合理的流化床层和返料结构,可以保证床层温度均匀分布,以及实现焦油蒸汽在炉内二次裂解,从而使气化效率、碳转化率和燃气质量等得到显著提高;采用鼓风运行方式可以实现热煤气的直接利用,从而可以避免高温燃气的显热损失和焦油能量的损失,以及水洗焦油造成的二次污染等。(3)掌握了常见秸秆的气化方法和气化效率、碳转化率和燃气成分及热值等气化参数,对热煤气的燃烧利用进行了试验研究,研发了预混式燃气燃烧器。

成果类型:应用技术

所处阶段:中期阶段

板式生物质干燥机

成果简介:“板式生物质干燥机”是河南省科学院能源研究所研制开发的新产品,本产品能较好地适应粉碎后的蓬松多孔状生物质物料的干燥。在充分研究了生物质物理化学特性的基础上,把空气调节技术与传热学相结合设计出高效节能型干燥机。本产品具有独特的换热排湿结构,热利用率达到60%以上,以无级调速电机为动力,通过链条刮杆等传动机构带动物料在干燥机内移动,通过调节调速电机的转速(0~1440r/min)改变物料的干燥时间, 以适应不同含水率的生物质物料的干燥;圆柱形刮杆带动物料在加热板上移动,同时完成了物料的翻动,使含水物料的不均匀度大大减小;空气调节技术与传热学相结合,通过等压分流的稳压箱和板式射流加热板组成高效的气流组织结构,能使热风等速均匀地射向物料,提高了烘干效率,同时减少了物料中灰分的带出,降低了废气中灰分的含量,减少了环境污染;射流板的上表面为平板,做为物料床,同时进行传导换热,下表面为多孔板,可使热空气等速均匀地射向物料,可完成对流换热与湿气的带出,高温多孔板发射出远红外线,以辐射形式加热了物料,综合利用了传导、对流与辐射三种热的传播形式,热利用率达60%以上;实现了干燥机的模块化设计,每两层为一基本模块,可根据处理量的大小随意增减换热板的数量,从而减少不同型号的干燥机设计工作量。缩短了设计周期,加工更加简单。

成果类型:应用技术

所处阶段:初期阶段

生物质锅炉型煤的开发研究

该项目开发出“水泡-氢氧化钙溶液蒸煮”的生物质型煤粘结剂及生产工艺,“有机-无机复合粘结剂”及型煤生产工艺,该粘结剂及型煤生产工艺可以利用国内现有生产设备进行生产。采用红外光谱分析研究了生物质经“水泡-氢氧化钙溶液蒸煮”处理前后组成变化,证明该处理工艺可以使生物质有效降解。提出了新颖的生物质型煤粘结机理和防水机理。认为生物质中可降解成分降解后的固体纤维素、半纤维素和木质素等在型煤中形成“网络结构”将煤粒包裹起来,液体粘稠物充填于煤粒与生物质固体之间。生物质固体与液体部分共同型煤强度。粘结剂加工中过剩的氢氧化钙在型煤干燥中将转化成碳酸钙,对型煤防水强度具有一定的作用。

成果类型:应用技术

所处阶段:中期阶段

生物质切揉制粉机

成果简介:该成果在充分研究国内外粉碎机的基础上,试验分析了生物质秸秆的粉碎特性,针对生物质秸秆含水率高、具有长纤维的特点,研究设计出适合各种含水率高达25%以下生物质秸秆粉碎的生物质切揉制粉机,采用锤片、刀片相结合的方式,秸秆经高速旋转的刀片切断后,再经锤片击打粉碎,提高了粉碎效率。经河南省节能及燃气具产品质量监督检验站检测,系统的各项技术性能符合河南省科学院能源研究所企业标准Q/HKN001-2005《生物质切揉制粉机》的要求。该机即可用于农村,也可用于工业,即环保又经济,节约能源,具有良好的经济和社会效益。

成果类型:应用技术

所处阶段:中期阶段

低能耗生物质热裂解装置

成果简介:该实用新型的目的是为了能将低品位的生物质能转换成高品位的液体燃料和高附加值产品,提供一种基于流化床的低能耗生物热裂解装置。低能耗生物热裂解采用以下工艺流程:连续送料至反应器,使其在高温下气化,分离,含生物的气体经热交换冷凝成油,升温后的非凝结气体再循环。本实用新型采用流化床作为反应器,由给料器、调速电机及减速器、进料套筒及螺旋进料棒、流化床反应器、螺旋风分离器、作为能源回收的气-气热交换器、气-水热交换器、集油器、茨循环风机、主电加热器、辅助电加热器等组成。主电加热器、辅助电加热器;流化床反应器竖直放置,底部置有多孔板,并放入石英砂作为中间载体;主电加热器置于反应器入口前端,辅助电加热器置于反应器外壁面。

成果类型:应用技术

所处阶段:初期阶段

生物质经催化热分解向轻质芳烃的转化

成果简介:该研究是以植物系生物质为原料通过催化热解的方法生产高附加值的轻质芳烃苯、甲苯和二甲苯等化学品以及合成燃料。使用了热解温度控制容易,升温速度快,焦炭便于回收,且可连续操作的双颗粒流化床,建立了一套可以定量操作的热解反应系统,开发了连续催化热解过程。充分利用生物质热解温度低挥发物多的特性,选择合适的催化剂,控制生物质热解过程的二次气相反应,使产物向有利于轻质芳烃苯、甲苯和二甲苯等化学品转化,在CoMo-B催化剂的作用下,863K时可得到6.29wt%的收率。这一收率在同类研究中,是常压下热解过程中得到的最高收率。在实验研究过程中还可发现,NiMo类催化剂有利于生物质低温制氢,为生物质低温制氢提出了新的研究课题。生物质连续催化热解装置的研发,实现了连续化操作的热解过程,为未来大规模的工业化生产提供了必要的前期研究成果。

成果类型:应用技术

所处阶段:初期阶段

超低焦油秸秆高效制气技术

成果简介:该技术是以秸秆为主要原料,采用先进的低倍率低速循环流化床气化技术和双层催化裂化炉,通过特定的流场组织和多级进料、组合进气方式,在气化介质和特殊催化剂(钙镁复合催化剂)作用下,在特殊的工艺流程内进行催化气化反应制取超低焦油燃气,其净化过程具有用水量极少,并从生活垃圾中获得的高活性焦炭基材料作为过滤干燥介质等特点。该技术在国内处于领先水平,提高了传统气化炉产气效率和燃气品质,大大降低了燃气中焦油含量,减少了废水的排放和焦油对环境的污染,充分利用农村农林废弃物,避免了其露天放置对环境的污染,解决了部分劳动力就业。

成果类型:应用技术

所处阶段:初期阶段

强化热解生物质气化技术的研究

成果简介:该课题研究以各种农作物秸秆为原料的低焦油燃气发生器,及与之配套的燃气净化技术,采用新式强化裂解气化反应器,充分降低燃气中焦油含量,简化净化工艺,保证燃气质量,使秸秆气化机组的各项指标达到或超过国家相关的行业标准,提高已有的生物质气化技术水平和燃气质量,形成配套合理,运行方便,安全可靠的气化机组,实现气化机组的更新换代。应用此技术,将解决目前设备中存在的焦油清理难、劳动强度大的问题,提高使用寿命,实用性更强,不仅可以应用于农村,在工业有机废料处理和燃气发电方面,也将有良好的推广前景。

成果类型:应用技术

所处阶段:中期阶段

生物质锅炉型煤的开发研究

该项目开发出“水泡-氢氧化钙溶液蒸煮”的生物质型煤粘结剂及生产工艺,“有机-无机复合粘结剂”及型煤生产工艺,该粘结剂及型煤生产工艺可以利用国内现有生产设备进行生产。采用红外光谱分析研究了生物质经“水泡-氢氧化钙溶液蒸煮”处理前后组成变化,证明该处理工艺可以使生物质有效降解。提出了新颖的生物质型煤粘结机理和防水机理。认为生物质中可降解成分降解后的固体纤维素、半纤维素和木质素等在型煤中形成“网络结构”将煤粒包裹起来,液体粘稠物充填于煤粒与生物质固体之间。生物质固体与液体部分共同型煤强度。粘结剂加工中过剩的氢氧化钙在型煤干燥中将转化成碳酸钙,对型煤防水强度具有一定的作用。

成果类型:应用技术

生物质能源篇3

关键词:林业生物质;能源;可持续发展

中图分类号:F326.2 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-05-0263-1

森林资源是地球上的可再生资源,是陆地生态系统的主体。随着经济的发展,不可再生能源的不断减少,能源的可持续发展问题受到全世界的普遍关注。我国是个能源消耗大国,能源与资源、环境和社会发展的矛盾日益突出。因此,林业生物质能源的开发利用,对我国能源的可持续发展有着十分重要的意义。

生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素的光合作用,将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油、天然气等能源也是由生物质能转变而来的。生物质能是可再生的能源,通常包括以下几个方面:一是木材、森林工业废弃物;二是农业、果林生产过程中废弃物;三是自然植被、水生植物;四是人类和动物粪便;五是城市和工业废弃物。生物质能资源是仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源,它在整个能源系统中占有重要的地位,一直是人类赖以生存的重要能源之一。生物质能源的应用能够部分替代煤等常规能源,缓解目前能源供应紧张的问题。同时能够实现资源综合利用,减少氮氧化物、二氧化硫和温室气体的排放。由于植物生长所需要的碳元素全部来自对空气中二氧化碳的吸收,因此,可以认为生物质能源是二氧化碳气体零排放的清洁能源。

林业在国家的经济建设、生态建设和国土保安中起着重要作用。我国地域辽阔,森林分布广泛,蕴藏着大量生物质。在林业建设中大力开发利用林业生物质能源,具有明显的特点和优势。

首先,森林中生物质能源丰富,大量树种富含油脂、木质纤维及非食物类果实淀粉,能转化为多种形式的能源产品和生物基产品。其次,我国人多地少,国情决定必须在确保粮食安全的前提下,积极发展生物质能源。林业生物质资源的种植,主要是利用宜林荒山荒地以及不适宜种植粮食作物的沙地、盐碱地等边际性土地,不需要占用农地。所以说,开发利用林业生物质能源,林业有着得天独厚的条件,发展前景广阔。

同时,开发利用生物质能源,对林业的自身建设也有着十分重要的意义。

(1)发展林业生物质能源可以加快造林绿化步伐,提高森林质量,改善生态环境,壮大林业产业。在荒山荒地、沙区、盐碱地等立地条件较差地区,广泛培育可作为生物质能源的林木,能有效地促进植被恢复,加快荒山荒沙绿化,提高森林覆盖率。

(2)发展林业生物质能源,还能充分利用林业的“三剩”物和森林抚育间伐物,可以有效促进中幼龄林的抚育,提高森林资源利用效率和森林质量。

(3)发展林业生物质能源有利于环保,能实现可持续利用,降低原料成本。林业生物质能源大多利用林木果实和平茬(采伐)林木生物量,一次种植后可持续利用几十年,期间生长着的林木发挥着正常的生态功能,同样保护着环境。还有林业生物质资源培育成林后,不用每年重新种植,可降低原料成本。

我们要注重开发林业生物质能源,在开发的进程中,还要坚持走林业可持续发展的道路。林业可持续发展在国民经济的可持续发展中起着不可替代的作用。可持续林业不仅从健康、完整的生态系统、生物多样性、良好的环境及主要林产品持续生产等诸多方面,反映了现代森林的多重价值观,而且对区域乃至整个国家、全球的社会经济发展和生存环境的改善,都有着不可替代的作用。因此,要保障林业生物质能源的健康发展,要走林业可持续发展道路,必须注重林业可持续发展原则。具体应注重以下几方面:

(1)坚持生态、经济和社会效益并重的原则。从林业可持续发展的长远观点出发,处理好森林资源的培育、保护与开发利用的关系,做好可持续发展规划。

(2)在坚持资源永续利用的原则下,来发展林业生物质能源。要在保护森林的同时,大力发展生长快、效益好的经济林和开发见效快的林副特产品,选育和引进适合本区生长的良种。

(3)推广先进的实用林业科技新成果,使林业科技尽快转化为生产力,达到以科技兴林的目的。

生物质能源篇4

生物质能,就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。按照生物质的特点及转化方式可分为固体生物质燃料、液体生物质燃料、气体生物质燃料。从本质而言, 生物质能能替代部分化石能源,减少碳排放。

目前,固化成型生物质燃料在日本、欧、美等地已商品化。生物柴油在欧洲、美国等发达国家也已开始大规模工业化生产。巴西通过立法、制定标准及政策补贴等手段,推动以甘蔗为原料的生产。美国通过立法和政策支持燃料乙醇的推广使用。一些国际组织也在大力推动生物质能源发展。

我国是能源消费大国,消费结构单一,石油的进口依存度高,经济发展与能源、资源利用的矛盾日益突出,发展生物质能源对于缓解这些矛盾具有积极的作用。

首先,中国是农业大国,生物质能源的蕴藏量很大,每年可用总量折合约5亿吨标准煤,仅农业生产中每年产生的农作物秸秆,就折合1.5亿吨标准煤。中国有不宜种植粮食作物、但可以种植能源植物的土地约l亿公顷,可人工造林土地有311万公顷。按这些土地20%的利用率计算,每年约可生产10亿吨生物质,再加上木薯、甜高粱等能源作物,据专家测算,每年至少可生产燃料乙醇和生物柴油约5000万吨,农村可再生能源开发利用潜力巨大。这不仅有利于环保和资源的循环利用,也净化了农村的生产和生活环境。生物基产品和生物能源产品不仅附加值高,而且市场容量几近无限,这为农民增收提供了一条重要的途径。

其次,以生物质燃料直接或成型燃烧发电替代煤炭以减少二氧化碳排放,以生物燃油替代石化燃油以减少碳氢化物、氮氧化物等对大气的污染,将对于改善能源结构、提高能源利用效率、减轻环境压力贡献巨大。生物质产业的这种多功能性使它在众多的可再生能源和新能源中脱颖而出且不可替代,这种多功能性对拥有8亿农村人口的中国和其他发展中国家具有特殊的重要性。

为此,2010年7月,国家发改委了《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》,明确了生物质发电的统一执行标杆上网电价为每千瓦时0.75元(含税);2012年2月8日,国家能源局印发《国家能源科技“十二五”规划》提出,“十二五”期间我国生物质能源的首要目标是“实现先进生物燃料技术产业化及高值化综合利用”;2012年8月,《可再生能源发展“十二五”规划》明确,“因地制宜利用生物质能”,推动各类生物质能的市场化和规模化利用,加快生物质能产业体系建设。并提出到2015年,全国生物质能年利用量相当于替代化石能源5000万吨标准煤,生物质发电装机容量达到1300万千瓦,沼气年利用量220亿立方米,生物质成型燃料年利用量1000万吨。从规划目标来看,生物质能发电超过了风头正劲的光伏装机容量。

生物质能源篇5

关键词 水果烘干;生物质能源;热风炉;新疆

中图分类号 TS255.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)03-0233-02

Abstract Fruit drying is the work with high energy consumption and high pollution coefficient.Biomass energy is a kind of renewable energy with low carbon and environmental protection,it has great application potential in Xinjiang fruit drying.This paper calculated energy contents of main crops straw of Xinjiang in 2014,analyzed the prospect of energy saving and emission reduction in fruit drying,pointed out that should make full use of biomass fuels with low cost,low pollution characteristics,develop biomass hot blast stove.At the same time,promoted to develop fruit drying room which taking methane,rice husk gas as source,in order to promote the application of biomass energy in fruit drying.

Key words fruit drying;biomass energy;hot blast stove;Xinjiang

新疆维吾尔自治区是我国最大的水果和干果生产区域,2014年新疆水果种植面积达到9.51万hm2,水果总产量已超过858.61万t,其中葡萄产量231.61万t,红枣产量257.46万t、杏产量128.16万t,@些水果通过热风干燥设备制成干果,大大提高了当地果农的收入[1]。随着国家购机补贴政策的实施和补贴力度的增加,目前新疆各地区(特别是南疆地区)水果烘干从人工晾晒为主逐渐转为热风烘干房烘干为主。水果烘干是林果业生产中的高耗能作业,近几年热风烘干房烘干方式达到了一定的规模,而烘干房热风烘干主要热源是煤,热效率低,能源消耗大。水果加工率按30%计算[1],每年机械化干燥的水果约有257.83万t。研究资料表明,每干燥1 t农副产品需耗标准煤0.08 t[2],

仅水果烘干一项就需耗用标准煤20.63万t左右,且随着水果机械化干燥需求的进一步增大,耗煤量还会不断增加。同时,水果烘干也是高污染作业,按照目前我国化石能源的污染物排放系数[3],消耗20.63 万t标准煤会排放CO2约55万t、SO2 0.20万t、NOX 0.25万t和烟尘0.05万t,这些污染物一般直接排入大气,对环境造成严重污染[4]。

当前,我国正面临能源紧缺与环境污染的双重压力,在此背景下,如何实现节能环保的水果烘干已成为我国农业生产的重要议题。因此,选择与研发新型高效清洁的水果烘干能源燃料已迫在眉睫。

1 生物质能源简述

生物质包括木材及森林工业废物、农业废物、城市及工业有机废物、水生植物、畜禽废物及能源作物等多种形式的有机物质。生物质能源则指利用上述生物质作为原料生产出的各种形式的能源,其来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固、液、气态燃料。利用生物质能可以减少人类对大气的污染,减少碳排放,使废物再次循环利用。新疆维吾尔自治区生物质能源资源丰富,发展前景广阔,在国家补贴政策的扶持下,生物质能源用在水果烘干中具有深远意义。

生物质能作为煤炭和石油的替代能源,具有以下几个方面的典型特征:一是可再生性。生物质能由于通过植物的光合作用,不仅资源丰富,而且可以循环利用。二是低污染性。生物质能CO2净排放量近似为0,可有效减轻温室效应。三是广泛分布性。生物质能分布空间巨大,可代替传统能源使用。四是可存储性与替代性。生物质能是有机资源,可以对于资源本身或其液体或气体燃料产品进行存储。基于上述特点,生物质能今后发展空间巨大,在生态环境保护方面其比煤炭等化石燃料具有更大的优越性,可为缓解地球环境压力做出突出贡献。

2 新疆水果烘干燃料使用现状

新疆水果的干制最初主要以自然晾晒为主,其受天气因素的影响较大,如果遭遇阴雨连绵天气,则会有大量烂果、霉变等情况发生,且在晾晒过程中容易受到沙尘或微生物污染,在一定程度上存在食品安全隐患。为了加快水果的制干速度,提高干果质量,减少污染,新疆各水果主要产区纷纷建起了以煤为燃料的热风烘干房。虽然热风烘干房形式多种多样,但烘干原理基本相同。目前,在新疆水果热风烘干房广泛使用燃煤热风炉。从表1可看出,燃煤热风炉存在热效率不高、设备投资大、使用寿命短、污染程度大等缺点。针对燃煤价格的不断高涨以及国家对生态环境问题特别重视,在这种情况下,改造水果热风烘干房原有的燃煤热风炉为成本低、环保且无污染和在新疆燃料来源广的生物质热风炉,真正能做到节能、环保、高效益和安全。在节能减排及经济性上,生物质热风炉比燃煤、燃油热风炉更具优势。

3 新疆生物质能源资源

生物质能源的资源来源非常广泛,主要包括农业生物质资源、林业生物质资源、 城市有机垃圾资源等。新疆是一个农业大区,有丰富的农业生物质资源。根据《新疆统计年鉴2015》的作物产量,本文对新疆维吾尔自治区2014年农业生物质资源(即农作物秸秆资源)进行计算,计算得出了新疆维吾尔自治区2014年秸秆所能提供的能量为1 691 290.84万t标准煤(表2)。

4 前景与展望

随着新疆水果种植面积的不断增加,水果加工需求量的增大,以煤为主要能源的水果烘房数量越来越多,所面临的节能减排压力更加迫切。新疆生物质能源相当丰富,用生物质燃料为水果烘干提供热源有广阔的应用前景,同时也是一条可持续发展之路。虽然很多果农和政府部门意识到生物质能源在水果烘干上运 用的重要性,但现有技术落后,科研创新不够,同时缺乏相关的政策、法规做政策指导,新疆生物质能源烘干水果还有很长的路要走。要充分发挥生物质燃料低成本、低污染的特点,加强燃农作物秸秆热风炉的研究,换用更加高效的换热器,在减排的同时提高热效率。加强以沼气、稻壳煤气等丰富生物质燃气作为气源,研发各种规格的生物质燃气水果烘干房,促进农村生态环境的发展[6]。

5 参考文献

[1] 刘小龙,史建新,沈卫强,等.利用太阳能集热器-热泵组合干燥设备进行杏干燥[J].新疆农机化,2015(1):11-13.

[2] 李立敦,黄建明.太阳能干燥在工农业生产中应用的可行性及应用实例[J].能源工程,2008(1):36-39.

[3] 国网能源研究院.2012中国节能节电分析报告[M].北京:中国电力出版社,2012.

[4] 邸坤,李杰.中国粮食干燥节能减排新技术与新设备[J].粮食与饲料工业,2011(12):16-21.

[5] 张百良.生物质成型燃料技术与工程化[M].北京:科学技术出版社,2012:61-73.

生物质能源篇6

生物质(Biomass)是指通过生物体的光合作用形成的有机物质或由其转化的物质,例如动物体及排泄物。可利用的生物质包括森林、农作物及农作物废弃物、农林加工废弃物和动物粪便。生物质的主要成分为纤维素、半纤维素、木质素、脂类、蛋白质、淀粉、灰分和芳香族物质。其中,纤维素、半纤维素和木质素是不易被人和动物利用的物质,脂肪和芳香族化合物是重要的动植物提取物。由于生物质是通过光合作用固定CO2形成的有机物,因此生物质燃烧后释放的CO2与光合作用时固定的CO2相当,是一种CO2零排放的能源物质,对保护生态环境减少温室气体排放具有重要意义。

生物燃料是可再生能源的重要组成部分,对交通运输业(陆运、空运和海运)的可持续发展有举足轻重的作用。例如液体的和气体的生物燃料:生物柴油、生物醇类(生物酒精、生物甲醇和异丙醇),生物二甲醚(bio-DME),生物油、生物气(沼气),生物氢气,以及填埋场气(主要是CH4)等等。不同于石油,生物燃料被视为是CO2中性的,因为再其产生过程中吸收了同样数量的CO2,燃烧释放量不可能增加。此外,许多生物燃料是含氧的(如生物醇),有助于降低燃烧过程中含氮化合物颗粒的排出量。

我国生物质能源的现状与发展趋势

我国非常重视生物质能的发展。“十二五”期间,国家下发多个文件指导生物质能源的发展。国务院的《国家“十二五”科学和技术发展规划》、《国家能源科技“十二五”规划(2011-2015)》、国家发改委2012年7月下发《可再生能源“十二五”规划》都明确了发展生物质能源的产业目标。国家能源局特别《生物质能发展“十二五”规划》,明确了生物质能的发展目标。到2015年我国生物质液体燃料将到达500万吨。低成本纤维乙醇、生物柴油等先进非粮生物液体燃料的技术进步,为生物燃料更大规模发展创造了条件,以替代石油为目标的生物质能梯级综合利用将是将来主要发展方向。

生物质能,是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为固体、液体和气体燃料,是取之不尽、用之不竭的一种可再生能源,因此生物质能是太阳能的一种表现形式。

我国现阶段生物质能源发展的原料主要是油料植物、秸秆及动物粪便等传统生物质资源。据估算,2012年我国废弃的农作物秸秆资源7.4亿吨,折合3.2亿吨标准煤;农产品加工废弃物1.4亿吨,折合标准煤0.17亿吨;禽畜粪便7.8亿吨,折合标准煤5.3亿吨;林木生物质资源10亿吨,折合标准煤5.8亿吨;生活垃圾3.1亿吨,折合0.45亿吨标准煤,但生物质资源的实际利用量在1亿吨标准煤左右,约占可利用总量的15%~20%,因此具有较大的发展潜力。我国生物质能源发展的一个基本原则是“不与人争粮,不与粮争地”,因此,生物质能源主要来自于农林废弃物。

到2015年,生物质能年利用量超过5 000万吨标准煤。其中,生物质发电装机容量1 300万千瓦、年发电量约780亿千瓦时,生物质年供气220亿立方米,生物质成型燃料1 000万吨,生物液体燃料500万吨。建成一批生物质能综合利用新技术产业化示范项目。

全球生物能源技术发展趋势

理想的生物燃料应该是能够用非食品原料廉价生产,常年供应且能方便地使用现有供应设施,其能量密度与汽油或柴油相当。可以使用10%~25%(E10-E25)混合生物乙醇汽油的汽车数量正在增加。新型弹性燃料车辆能够燃烧任意混合比例的生物乙醇,包括百分之百的水合乙醇(E100)。类似的,生物柴油也可以任意比例混合,混合的比例已经从现在的2%~5%(B2-B5)设定到未来的10%~20%(B10-B20)。与生物乙醇比较,生物柴油含有更高的碳含量,能够产生类似于传统柴油相当的热值。生产成本尤其是原材料的价格是目前更高比例混合生物燃料的限制因素。

第一代生物燃料是目前商业化较成功的生物燃料,包括生物乙醇和生物柴油,其原料是甘蔗、玉米、小麦、谷物、菜籽油,蔬菜油和提取的动物脂肪。第一代生物醇(生物乙醇)是通过啤酒酵母发酵来源于作物的植物糖和淀粉产生的,这些作物包括甘蔗、甜菜和玉米。巴西生物乙醇生产以甘蔗为原料,而美国主要是以玉米为原料生产生物乙醇。第一代生物柴油的生产是对植物油的化学修饰完成的,如油菜、棕榈树和大豆等,植物油脂和提炼的动物脂肪通过脂肪酸甲酯化作用生产生物柴油。然而,第一代生物燃料的原材料直接与食品或饲料产品形成竞争,其发展是不可持续的,会导致食物商品价格的飙升,使其进一步推广受限制。因此生物燃料的发展与推广需要第二代、第三代甚至第四代生物燃料的发展。

第二代生物燃料已经有了初步发展,其原料包括木质纤维素,生物废弃物,固体废弃物。木质纤维素难以降解,从木质素纤维形成可发酵糖要经过多步骤处理,例如原材料前期处理、采用物理的、化学的或生物的进行预处理、可溶性半纤维素糖从固体纤维物中分离出来的固、液分离、酶水解纤维素产生可发酵的葡萄糖等木质纤维素利用中,相当大的精力集中到真菌纤维素降解酶酶解途径的研究。酶解过程涉及一个联合过程,是末端葡萄糖水解酶和纤维素外切酶共同作用,两种酶都隶属于典型的糖苷水解,是通过攻击寡糖-多聚糖底物的异构中心中的水分子来实现的。木质纤维素酶的酶活性低、酶解成本高是木质纤维素利用的一个瓶颈。

生物柴油是指由动植物油脂(脂肪酸甘油三酯)与醇(甲醇或乙醇)经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯,最典型的是脂肪酸甲酯。与传统的石化能源相比,其硫及芳烃含量低、闪点高、十六烷值高、具有良好的性,可部分添加到石化柴油中。但是使用动植物油脂生产生物柴油造成与人和动物争资源的现象。一种新型的油脂生产正在形成――微生物油脂,微生物油脂可以利用农作物秸秆通过发酵方式工厂化生产,不仅可以废物利用,而且节省土地,用其生产的生物柴油接近石化柴油的性能,有较好的发展潜力。

第三代生物燃料是基于藻类物质的新一代燃料,利用它们产生的碳水化合物、蛋白质、蔬菜油生产生物柴油和氢气。据估计,藻类产量可达61 000升/公顷,相比之下,作物如大豆、菜子的产量分别是200升/公顷、45升/公顷。微藻类特别是小球藻细胞内脂类的积累能够达到其生物质50%。产生的生物油通常酸值较低,有利于生物柴油的合成。微藻类具有第一代、第二代生物燃料原材料不能比拟的优势。微藻类能够使用海水和污水养殖,不会与食品生产形成竞争。

第四代生物燃料主要利用代谢工程技术改造藻类的代谢途径,使其直接利用光合作用吸收CO2合成乙醇、柴油或其他高碳醇等,这是当前最新技术。虽然该技术尚处于实验室研究阶段,但在环保、成本等方面的优势已经可以预期。

生物能源产业展望

据统计2010年大约1 200亿升生物燃料产量用于运输业,几乎是2005年的2倍。全球现有生物燃料市场生物乙醇占近80%,其余的主要是生物柴油。市场主要是第一代生物燃料,美国是最大的生物乙醇生产国,产量为490亿升,第二位是巴西,产量为280亿升,分别占全球输出的57%和33%。欧盟领导着生物柴油生产,占2010年世界生物柴油市场的53%。预期到2020年,全球生物燃料的总产量为2 000亿升,其中生物乙醇1 550亿升,生物柴油450亿升。

将来生物燃料将在能源技术的应变上占有重要的地位,白色生物技术在生产生物燃料和化学原料领域具有较大的潜力。第一代生物燃料技术已经成熟,但与食品生产原料竞争。未来生物燃料的发展与推广需要第二代(木质素纤维、生物废弃物、固体废物)和第三代(藻类和蓝细菌)技术应用到新兴生物燃料的生产。

新一代生物燃料短期内取得商业化成功具有较大的挑战性。新一代生物燃料的试点和规模化示范仍需继续进行,因为与取得商业化成功的第一代生物燃料相比其生产成本过高。无论是热化学的还是生物化学的技术手段,目前还没有清晰最佳技术途径。

新一代生物燃料产业要想独立生存,必须联合所有可利用的产品,就相当于原油的精炼,这就是生物精炼。生物基经济取决于生物精炼的概念将会提供更多的经济利益,其手段是形成生物基化合物和产品,如精细化工,油和溶剂。

生物质能源篇7

【关键词】生物质;调整试验;环保;秸杆发电

生物质能源是以生物质为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用。生物能的蕴藏量极大,仅地球上的植物,每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍。在各种可再生能源中,生物质是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料。农作物秸秆、废弃木料等生物质直接燃烧供热发电的利用方式,是一条将秸秆转化为生物质能源的工艺技术路线,它存在节能、环保、碳排放平衡等特点。

仅山东省在每年的各类农作物秸秆产量即达7700万吨,占全国农作物秸秆总量的十分之一,相当于4100万吨标准煤。全国薪柴和林业废弃物资源量中,可开发量每年达到6亿吨以上。目前生物质能源秸秆直接燃烧发电技术的开发和应用,已引起世界各国政府和科学家的关注,将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。

根据国际能源机构高级可再生能源市场分析的预测,同2005年至2011年相比,全球2011年至2017年可再生能源产生的电能将增长60%以上。此外,包括美国在内的12个经济合作和开发组织国家以及中国、印度和巴西的可再生能源发电量将占全球总量的80%左右。

根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标,未来将建设生物质发电550万千瓦装机容量,已公布的《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万千瓦的发展目标。此外,国家已经决定,将安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业服务体系建设。

生物质发电的主要燃料秸秆的单位质量热值在3500大卡左右,与单位质量燃煤的热值相差不大,但其单位质量燃料的堆积体积比较燃煤有较大差异,是燃煤体积的5倍左右。秸秆燃料中的灰分通常较低,用布袋除尘器即可实现有效清洁排放,硫份也非常低,对大气造成污染的程度较低。与燃料的特性相适应,生物能电站的建设在机组容量、厂用电系统、燃料存放及输送、锅炉燃烧系统等方面也有其相应的特点。

1.燃料管理

与常规煤化石类燃料不同,单位质量的生物质燃料的存放空间较大,因而需要一个较宽阔的料场来存放,同时与燃煤的自燃相比较秸秆燃料更容易点燃,这一特点对于锅炉的稳定燃烧非常有利,但对于燃料料场的防火安全则是一个风险,烟头、烟火等火源即可引发火情,一旦着火燃烧形成火势后又不易扑灭,在燃料进场以后,与燃料相关的消防、安全教育、安全巡检等工作要予以重点落实。

秸秆燃料供应系统有活底料仓、皮带栈桥输送、炉前料仓及缓冲料仓、螺旋输送机、水冷套输送给料机、料包输送轨道、料包抓取机等形式。棉花秸秆、玉米秸秆等长杆类燃料在由料场向锅炉输送的过程之中,易出现蓬料、搭桥等情况并最终导致向锅炉的燃料供应减少或中断。一旦出现1/4以上的燃料供应中断,就将明显影响炉炉膛燃烧、并主蒸汽温度迅速降低。对此在一定范围内可以采取降负荷、开对空排汽的方法,以减缓汽温下降的速度与幅度,确保不致于到达解列停机的临界值。而在出现1/2以上的燃料供应中断时,以开对空排汽降负荷保汽温的措施通常已经难于奏效,主汽温度将很容易到达10分钟内降幅超过50℃的限值,只能打闸停机以保设备安全。花生壳、木屑等颗粒类燃料易出现燃料沿给料线以流沙形式进入炉膛而供应量剧增的情况也不利于锅炉的稳定燃烧。

生物质能源电站当前越来越趁向于紧凑的锅炉车间、汽机车间和宽阔的料场的搭配模式,当前有较多的生物质能源电站的料场取料采用了铲车取料的模式,在料场场地采用土质硬化时,在取料时容易使燃料内拌入大量的土,这不仅使得后续输料环节中对周围产生扬尘污染,而且在进入锅炉燃烧时容易在炉排上出现烧结成块的情况,导致锅炉燃烧恶化。对于以方砖对料场进行硬化的场地则可有效减少料中拌土的情况,但易出现被铲车到料时误取的情况,从而导致在后续输料环节中增加卡塞料机的机率,故此,对燃料料场进行水泥硬化应是避免以上两种情况的有效方式,只是此种方式的初期投资较大。

秸秆通常含有3%~5%的灰分。这种灰以锅炉飞灰和灰渣/炉底灰的形式被收集,这种灰分含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙,可用作高效农业肥料,安装一个布袋除尘器,以便收集烟气中的飞灰,布袋除尘器的排放低于25mg/Nm3,大大低于中国烧煤发电厂的烟灰排放水平。

2.厂用电系统

当前我国已经投产的生物能电站均是单台机组电站,其发电容量多数在12MW到40MW之间,机组容量的设计主要考虑周围区域内的可取用燃料数量。在此种电站中,其厂用电系统均未设计独立的启动变压器,而采用双向变压器方案,即主变压器既作为发电机出口常规主变压器,又作为全厂的启动变压器,这种设计方式投资少,系统相对简单,已经成为一种比较经济实用的模式。

在国内已经完成试运投产的多个生物电站项目上,厂用电受电是试运前期阶段一切工作之中的主线。在正式电源投用之前,施工用电在满足现场施工用电、办公生活用电外,仅能满足部分小功率电机的试转等工作,分系统的试运工作受制约因素太多因而多数情况难以展开。

厂用电系统的受电是个综合工作,不仅需要厂内部各项施工、试验等工作要完成就位,同时也要受到厂外因素的制约,比如输电线路施工、铁塔施工、与当地电网的协调、与周围居民的协调等情况等。相比较之下,厂区内部的主变压器施工及调试、线路保护柜的调试等工作则可以比较从容,只要设备能及时就、施工队伍、调试队伍能及时开展工作,则厂区内部的厂用电反送电工作则处在一个相对可以控制的状态下进行。我国内蒙古自治某生物电站在试运之初仅因为外部输电线路用电及上网协议谈判、线路施工、奥运保电等因素的影响而延期多达六个月,在此期间厂内厂用电系统的一切施工、试验工作陆续完成,而在外部线路就位之后,厂用电很短时间之内即完成受电,并在十天之内完成了所有高压电机试转、锅炉冷态启动、锅炉吹管等工作。

通常在国内各生物能电站在招商引资的大形势下,由当地政府主导在各类开发区投资办厂的情况较多,除了配合协调燃料的收购工作以外,在用电、用水等协调方面,当地政府及其相关部门在此也有较大的作为空间。

在厂用电系统一时无法正式受电的情况下,以施工用电作为单体调试的临时电源可以在一定程度开展现场的试运工作,比如小功率电机试转、汽机油系统过滤、DCS系统上电复原、静态联锁调试、启动炉试运等,化学制水系统的用电量也相对较小一般可以利用施工用电进行系统调试。通常施工用电的容量较小,其保护措施、设备可靠性方面也较薄弱,有时会引发低电压、电源缺相等情况,对此需要加强监控,否则一旦出现可能会联锁导致电机等设备损毁等情况。

3.烟风系统的试运

生物质能燃料有较好的易燃性,在启动引风机后,锅炉点火时只要用较小的点火热量即可实现有效点燃,当前多数锅炉仍设计有油燃烧器,而实际运行中人工点火较用油燃烧器点火的可操作性更强,同时由于减少了燃油储存、供应系统,油系统运行方面的安全风险大为减少,运行费用开支也因此节省。

生物燃料在经过初级破碎后物料仍非粉末状态,在物料燃烧充分程度上受到较大制约。在锅炉启动初期一次风温度较低时,易发生尾部烟道余料燃烧,对此应及早投入空器预热器,充分提高一次风的温度,避免炉膛燃烧中心后移,使燃料得以充分的燃烧,提高燃烧效率。同时应充分利用烟冷器的可调节性控制锅炉排烟温度,当前生物质能源电站的布袋除尘器工作温度在120℃左右,过高的温度易造成布袋及烟道各膨胀节损伤并浪费能源,过低的温度会导致尾部烟道腐蚀并不利于布袋除尘的效果。

采用水冷式振动炉排是生物质能源电站锅炉中最常见的形式,为保证燃烧时间充分又不致于积料结焦,炉排的振动需要有一个合适的振动频率,通常每一到两分钟之内就要振动一次,每次动作时间10到15秒,针对每台锅炉具体数值需要根据系统实际工况进行调整而有所不同。在每次炉排振动时,炉膛负压有较大的扰动,扰动值在+300Pa到+400Pa之间,在出现正压扰动时若不及时调整,炉膛内的正压烟火极易顺着给料线回火至缓冲料仓而引发火情。在人工调整的情况下,锅炉炉膛负压控制要稍大一些(比如-300Pa),以防至在炉排排动等时出现负压窜升。在具备条件时,炉膛负压控制要及早投入自动运行,并适当增大引风机对负压调节的微分作用,以将炉膛负压控制在一个较安全的范围之内。这同时对引风机的调节装置的设备可靠性提出了较高要求,不论是叶耦调节装置,还是引风机的进口挡板调节装置,都需要较高的可靠性。

在生物质电站机组的试运中,把握好燃烧、燃烧等环节的差异,并结合常规火力发电机组的试运规律,通过科学合理的组织,可及时将生物能电站的静态投资转为生产力,发挥出其环保、低碳及可持续等优势。

【参考文献】

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生物质能源篇8

2.农作物秸秆能源化利用 近期重点在东北粮食主产区、黄淮海粮食主产区和长江中下游粮食主产区开展试点示范,到2010年,建立400处秸秆固化成型燃料示范点和1000处秸秆集中供气站。 (1)东北粮食主产区 主要包括黑龙江、吉林、辽宁三省和内蒙古自治区的东四盟。该区域地势平坦,土壤肥沃,雨热同季,是我国重要的粮食生产基地,主要粮食作物为玉米、水稻、豆类、高粱、谷子等,农作物秸秆产量约占全国的1/6左右。 本区域重点开展以玉米秸秆和玉米芯等农产品加工业副产品为主要原料的村镇级固化成型燃料试点示范和秸秆集中供气站,同时,积极开发炊事灶具和取暖等配套设备,到2010年建立示范点150处,年产固化成型燃料45万吨,建成秸秆集中供气站300处,年产秸秆气1.1亿立方米。 (2)黄淮海粮食主产区 主要包括河北、河南、山东三省和安徽、江苏二省的淮河流域部分。该区域地势平坦,多为平原,土层深厚、土壤肥力较高,加之光热资源充足,雨热同季,光热水土资源匹配较好,主要粮食作物为小麦,其次是玉米和稻谷,农作物秸秆产量约占全国的1/3左右。 本区域重点建设以小麦、玉米秸秆和玉米芯、稻壳等农产品加工业副产品为主要原料的村镇级固化成型燃料技术示范点和秸秆集中供气站,配套开发炊事灶具和取暖设备,到2010年建立示范点150处,年产固化成型燃料约45万吨,建成秸秆集中供气站300处,年产秸秆气1.1万立方米。 (3)长江中下游粮食主产区 主要包括湖南、湖北、江西三省和江苏、安徽两省的长江流域部分。该区域地势低平,土地肥沃,气候温暖湿润,雨量丰富,历来是我国主要的商品粮产销基地,主要粮食作物为稻谷,农作物秸秆产量约占全国的35%。 本区域重点建设以稻谷秸秆和稻壳等农产品加工业副产品为燃料的村镇级固化成型燃料示范点和秸秆集中供气站,配套开发炊事灶具,到2010年建立示范点100处,年产固化成型燃料约10万吨,建成秸秆集中供气站400处,年产秸秆气1.45万立方米。 3.能源作物 按照各类能源作物的生物特性,结合各地发展空间,提出甘蔗、甜高梁、木薯、甘薯、油菜等能源作物的发展布局。 (1)甘蔗 “十一五”期间,重点在广西、广东、云南、海南、福建等南方5省区的宜蔗地区加大糖能兼用甘蔗良种的推广应用力度,加强产业化生产基地建设,走能糖联产的道路,在不影响糖产量的前提下为燃料乙醇提供必需的原料。 (2)甜高粱 “十一五”期间,重点在黑龙江、山东、内蒙古、新疆、河北等地利用盐碱地等边际土地,开发推广甜高粱系列品种和先进适用栽培技术。 (3)木薯 “十一五”期间,重点在广西、广东、海南、福建、云南等5省区抓紧引进培育适宜加工乙醇的优质良种,改进栽培技术,将单位亩产量由现有的1.3吨左右提高到3~4吨。 (4)甘薯 “十一五”期间,重点在广西、重庆、四川等地扩大甘薯种植面积,不断拉长企业加工转化期。 (5)油菜 “十一五”期间,重点在长江流域的四川、贵州、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、浙江、江苏等地利用冬闲地,适当扩大油菜种植面积,同时发展高蓄能油菜品种,提高单位面积产量。 五、重大工程 围绕农业生物质能产业发展重点,认真落实公共财政覆盖农村的各项政策,强化政府对公共产品的供给与服务,组织实施好一批重大工程,建设我国农业生物质能产业发展平台。 (一)农村沼气工程 1.农村户用沼气工程 以农户为基本单元,到2010年,全国新建农村户用沼气1800万户,户用沼气总数达到4000万户。 2.规模化养殖场、养殖小区大中型沼气工程 以“一池三建”为基本建设单元,建设沼气发酵池、原料预处理、沼气利用和沼肥利用设施。到2010年,新建大中型沼气工程4000处,使全国规模化养殖场、养殖小区大中型沼气工程总数达到4700处。

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