生物 质能
生物质能源
3.1 生物质能源3.1.1生物质：构成动、植物机体的材料，植物主要是由淀粉纤维素组成的，动物主要是由脂肪、蛋白质组成的，它们统称为生物质。
简单地说，生物质就是生物体中的有机物。
人类在生物圈中的基本需求主要来自生物质，人类的生存繁衍主要靠消耗生物质。
3.1.2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、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。
地球上只要有太阳光和植物，光合产物就不断产生，能的转化作用就持续下去，因此，它通常包括以下几个方面：一是木材料及森林工业废弃物；二是农业废弃物；三是水生植物；四是油料植物；五是城市和工业有机废弃物；六是动物粪便。
在世界能耗中，生物质约占14％，在不发达地区占60％以上。
在全世界约25亿人所用的生活能源中90％以上是生物质能。
生物质的优点是燃烧容易，污染少，灰分较低；缺点是热值及热效率低，体积大而不易运输。
直接燃烧生物质的热率仅为10％～30％。
目前世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能：①热化学转换法，获得木炭、焦油和可燃气体等品位高的能源产品，该方法又按其热加工的方法不同，分为高温干馏、热解、生物质液化等方法；②生物化学转换法，主要指生物在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品；③利用油料植物所产生的生物油；④把生物质压制成型状燃料(如块型、棒型燃料)，以便集中利用和提高热效率。
生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。
有关专家估计，生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分，到21世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40％以上。
3.1.3生物质能的特性能源问题在世界经济中具有战略意义。
据预测，地球上可利用的石油将在今后几十年内耗竭，从长远看液体燃料短缺仍将是困扰人类发展的大问题。
生物质能源的种类
生物质能源的种类
生物质能源是指以可再生的有机材料为原料，利用生物质能源技术转化成能量的一种能源形式。
生物质能源的种类包括以下几种：
1.木材能源：木材是一种常见的生物质能源，用于生产热能和电能。
木材可以直接燃烧或者通过气化、液化和固化等加工流程转化成其他形式的能源。
2.生物质废弃物能源：包括农作物秸秆、林木剪枝、家禽畜禽粪便等废弃物。
这些废弃物可以通过发酵、气化、压缩等处理方式转化成燃气、燃油、热能等能源。
3.垃圾焚烧能源：城市垃圾中含有大量的有机物质，经过焚烧后可以产生蒸汽驱动发电机，从而转化成电能。
4.生物质液体能源：包括生物柴油、生物汽油等，是通过生物质转化技术将废弃物、作物秸秆等转化成液体燃料，用于替代传统石油燃料。
5.生物质气体能源：包括沼气、生物天然气等，是通过微生物发酵处理有机废弃物，产生的气体可用于热能和电能生产。
总的来说，生物质能源是一种非常重要的可再生能源，具有广泛的应用前景和经济效益。
随着生物质能源技术的不断发展和应用，生物质能源将会在未来的能源结构中发挥越来越重要的作用。
- 1 -。
生物质能源
生物质能源生物质能源是指通过利用动植物的有机物质转化成的一种可再生能源。
随着对传统化石能源的依赖及其所带来的环境问题的日益加剧，生物质能源作为一种环境友好型能源被广泛研究和应用。
本文将从定义、特征、应用及发展前景等方面对生物质能源进行探讨。
生物质能源是以可再生的动植物材料为原料，通过生物化学反应转化得到的能量资源。
它来源广泛，包括农作物废弃物、林木废弃物、生活垃圾和腐殖质等。
与传统的化石能源相比，生物质能源具有以下几个显著特点。
首先，生物质能源是一种可再生能源，通过大量植物的合成作用，能够不断地生产新的有机物质，形成良好的能源循环，对能源供应具有可持续性和稳定性。
其次，生物质能源具有较高的环境友好性。
在生物质能源的燃烧过程中，会产生二氧化碳等温室气体，但这些气体的排放总量相对较低，可以通过合理的种植和利用方式实现碳中和。
再次，生物质能源有助于减少对化石能源的依赖和进一步保护环境。
随着能源需求的不断增加，对化石能源的开采和利用已经导致了许多环境问题，如气候变化、空气污染和酸雨等。
而生物质能源的利用可以减少对化石能源的需求，从而降低对环境的影响。
生物质能源的应用领域广泛。
首先，在发电方面，生物质能源可以直接用于发电厂的热能生产以及燃料电池的燃料供应。
其次，在交通领域，生物质能源可以用于替代传统燃油，如生物柴油、生物乙醇等，在减少汽车尾气排放方面具有重要的作用。
此外，生物质能源还可以用作工业原料，如生物基塑料、生物颜料和生物粘合剂等。
尽管生物质能源具有广泛的应用前景，但其发展仍面临一些挑战。
首先，生物质资源的获取和利用需要耗费大量的资源和成本，在进行规模化生产时会遇到一些困难。
其次，生物质能源的能效相对较低，与传统化石能源存在一定的差距。
此外，生物质能源的燃烧过程会产生一些污染物，如颗粒物和氮氧化物等，需要通过技术手段进行净化。
然而，随着科技的进步和对可持续发展的重视，生物质能源的发展前景依然十分广阔。
生物质能源发酵
生物质能源利用技术
❖ (1)农林业废料、秸秆、玉米秸、不成材的木头、动物粪便等具有能源利用价 值的废物、造纸行业的富含纤维素的废水,其他生物燃料工艺所残留的生物废 渣.
❖ (2)专门的能源作物.在一些并不适合传统农作物生长的地方,种植速生林、柳 枝稷、大象草等高产的能源作物,为生产生物燃料提供原料.
生物质能源特点
可再生性 生物质能源属可再生资源,生物质能源由于通过植物的光合作用可以再生； 低污染性 生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少； 广泛分布性 缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能源； 总量丰富 生物质能源是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气.
生物质能源现状
一、固化成型技术
❖ 固化成型技术是指以无定形的生物质（如木材屑末下脚料、植物庄稼秸秆、各 种糠渣谷壳等）为原料,经过一定的温度和机械压力作用下,利用固化成型设备 挤压制成颗粒型、棒型、块型等燃料,便于集中利用,从而改善生物质原有性能 、提高热效率,
❖ 进一步脱烟碳化后可制成清洁炭,达到高效、清洁、CO2 低排放的优点,是一种 简单可行的生物质能源生产技术,
而且,燃料乙醇所排放的二氧化碳和作为原料的生物质生长所消耗的二氧化碳在 数量上基本持平,这对减少大气污染及抑制“温室效应”意义重大,
因而,燃料乙醇被誉为“绿色能源”和“清洁燃料”.
曰本有 “阳光 计划”.
印度有“绿色能源 工程计划”.
欧盟委员会提出,到 2020年,运输燃料的20 ％将用燃料乙醇等生 物燃料替代
生物柴油制备技术
❖ 柴油分子是由15个左右的碳原子组成的烃类,而植物油分子中的脂肪酸一般由14 ～18个碳原子组成,与柴油分子的碳原子数相近.
生物燃料乙醇制备技术
生物质能源概述_
的生 物 质 总 量 就 达
机废水 、 城市固体废物和畜禽粪便等 五大类 。
林 业 资源 林业生物 质资源是指森林生长和
一
量 约 相 当于
亿吨 , 其能
世纪 年
代 初全世 界总能耗 的
一 倍 。 但是 尚未被 人 们合理 利用 多半直 接 当薪柴使 用 , 效 率低
影响生态环境 。 现代 生
物 质 能 的利 用是 通 过 生
物质 的厌氧 发酵 制取 甲 烷 用热解 法生成燃 料 气 、 生物油和生物炭 ,
用 生 物 质 制 造 乙醇 和 甲
醇燃料 , 以及 利用生物
工程技 术培 育能源 植
物 发展能源农场 。
收获 时残 留在 农 田内 的农作 物秸 秆
秸 、 麦秸 、 稻 草 、 豆秸 和棉 秆等
农业 加工 业 的
废 弃物 , 如农业生产过程 中剩余 的稻 Nhomakorabea壳等 。
生物质 能的利 用
生物 质能 一直是 人 类赖 以生 存 的重要 能源 , 它 是仅 次于 煤炭 、 石 油和 天 然气而 居于 世界 能源 消 费 总量 第 四位 的 能源 在 整个 能源 系统 中 占有 重要 地 到下 世纪 中叶 采 用新
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 为常规 的 固态 、 液态 和气态 燃料 不尽 、 用 之不 竭 , 是 一种 可再 生 能源 , 同时也 是 唯 一 一种 可再 生 的碳源 。 生物质 能 的原始 能量 来源 于 太阳 所 以从广 义 上讲 生物 质能 是太 阳能 的一种 表现形 式 。 目前 很 多 国家都 在积 极研 究和 开发 利 每 但目 亿吨 到 其 中蕴含 的 倍 用生物 质能 。 地 球上 的生 物质 能资 源较 为丰 富 年 经光 合作 用产 生的物 质有 飞 前 的利 用率不到 。 能量相 当于全 世界 能源 消耗 总量 的
生物质能源(共71张PPT)
黄连木
麻风树
生物质能利用－生物化学转化
发酵
厌氧消化
生物质能利用－生物化学转化－发酵
发酵
2005年，我国首个秸秆与煤粉混烧发电项目在枣庄十里泉发电厂竣工投产:引进了丹麦BWE公司的技术设备，对1台14万千瓦机组的锅炉燃烧器进行了秸秆混烧技术改造。 生物质能利用—直接燃烧 生物质能利用-热化学转化—生物柴油 利用范围已从木质部分利用转向全向全树利用、全林利用； 2020年，年产1000万吨 热效率可达90%;生物质能净转化效率～40％ 巴西：生物质能源已达到总能源消耗的1/3，近50％汽油被乙醇替代，2020年生物油柴油参和比达到20％。 2、从生物链的传递来看，大量种植单一农作物并不符合大自然有关生物多样性的发展规律，土壤中的养分会因单一种植农作物而流失。
加水
12-20 MPa
停留时间：30min
油（含水）
生物质能物柴油替代柴油的优势
1、仅需要对柴油机进行微小的改造甚至不需要改造。
2、可以采用现有的柴油运输、销售网络。
3、从全生命周期来看不产生CO2排放。
生物质能利用-热化学转化—生物柴油
我国生物质能源的开发利用现状
• 我国拥有丰富的生物质能资源，据测算，我国理论生物质能资源为50亿吨左右标准煤，是目前中国总能耗的4倍左右。在 可收集的条件下，中国目前可利用的生物质能资源主要是传统生物质，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾、工 业有机废渣与废水等。目前生物质能源仅占0.5－1%。
平均含硫量。
1：1.4
秸秆
能源草
丹麦:已建立了130多家秸秆生物发电厂。秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费 量的24％以上。
生物质能源
粮食危机的作品
美洲最贫困的国家—海地
• 海地曾爆发了极为严 重的粮荒，对经济和 社会造成了严重影响 和危害。
• 20世纪80年代，海地 每年大米产量可满足 全国95%的需求；
粮食的不可替代性
• 我们必须注意，人类对 食品的需求是弹性很小 的刚性需求，食品消费 的本身不会因为价格的 变化而造成需求量大幅 增减。
生物质能源加重粮食负担
• 从通常意义上讲，目前用于开发生物质能 源的粮食占世界粮食消费总量的比例很小， 但作为对粮食消费的“额外”需求，却加 剧了世界粮食供求矛盾，并成为造成粮食 危机的重要原因。
目前，海地每年粮食供 给缺口大约45万吨， 有330万人吃不饱饭。
生物质能源扭曲世界的格局
• 目前世界生物质能源的开发速度和规模， 已远远超过了粮食生产特别是玉米生产和 供给的承受能力。
• 美国玉米贸易量占世界贸易总量的70%左 右，美国有关能源和农业方面的任何政策， 都会对世界能源与粮食格局产生巨大影响。
• 能源植物泛指各种用以提供能源的植物，通常包 括草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植 物和水生植物等几类。 （能源柳、绿玉树、麻 疯树、油桐、油楠、香胶树 ）
能源柳
绿 玉 树
生物质能与粮食危机
生物质能源对粮食的消耗很惊人
• 世界银行的研究显示，给一辆运动型多用途汽车 的油箱加满生物质燃料，所需的粮食相当于一人 一年的口粮。
2.生物质能源开发三原则
• 从世界目前粮食供给和生产现状来看， 任何一个国家生物质能源的开发都应坚持 “不与粮争地、不与人争粮、不与畜争粮” 的原则。
生物质能源
生物质能源1. 概述生物质能源是指利用植物、动物或微生物等生物质资源的能源。
它是一种可再生能源，具有可持续性和环境友好性。
生物质能源广泛应用于发电、供热和燃料等领域，被认为是解决能源和环境问题的重要途径。
2. 生物质能源的分类生物质能源可分为固体生物质能源、液体生物质能源和气体生物质能源三种形态。
2.1 固体生物质能源固体生物质能源主要指利用植物的树木、秸秆、木屑等固体生物质材料作为燃料。
这些材料可以通过燃烧、气化等方式转化为热能或电能。
固体生物质能源的优点是供应稳定、储运方便，但燃烧产生的废气和灰渣需要合理处理。
2.2 液体生物质能源液体生物质能源是指利用植物油、生物质液燃料等液体形式的生物质作为燃料。
生物柴油和生物乙醇是常见的液体生物质能源。
液体生物质能源可以用于运输、发电和加热等多种用途。
2.3 气体生物质能源气体生物质能源是利用生物质经过发酵、厌氧消化等过程产生的气体作为燃料。
生物气和沼气是常见的气体生物质能源。
气体生物质能源具有高热值、可再生以及低排放的优势，在农村地区被广泛应用于燃料和照明。
3. 生物质能源的应用生物质能源在能源领域有广泛的应用，包括发电、供热、燃料和化工。
3.1 发电生物质能源可以用于发电，通过燃烧、气化或生物质发酵等方式产生热能，再将热能转化为电能。
生物质发电可以利用各种形态的生物质作为燃料，如木材、秸秆和生物质液燃料等。
它是一种可再生的、清洁的能源发电方式，在一定程度上减少了对化石燃料的依赖。
3.2 供热生物质能源可以直接用于供热，利用生物质材料进行燃烧或气化产生热能，用于取暖和热水供应。
生物质能源的供热方式包括锅炉燃烧、生物质废弃物直接燃烧和生物质气化等。
生物质供热是一种环保、可持续的供热方式，有助于减少温室气体的排放。
3.3 燃料生物质能源可用作燃料，包括生物柴油、生物乙醇和生物气体等。
生物柴油和生物乙醇是液体生物质燃料，可以直接用于汽车和船舶等交通工具。
生物气体可以用于取代天然气和煤气，用于家庭燃料和工业燃烧。
生物质能源的种类
生物质能源的种类生物质能源是指以生物质作为原料进行能量转化的能源形式。
生物质能源种类多样，包括生物质固体燃料、生物质液体燃料、生物质气体燃料以及生物质发电等。
下面将分别介绍这几种生物质能源的特点和应用。
一、生物质固体燃料生物质固体燃料是指以生物质为原料制成的固体燃料，常见的包括木材、秸秆、木屑等。
生物质固体燃料具有储存方便、燃烧效率高、减少温室气体排放等优点。
它主要应用于家庭取暖、工业锅炉、生物质热电联产等领域。
二、生物质液体燃料生物质液体燃料是指以生物质为原料制成的液体燃料，常见的包括生物柴油、生物乙醇等。
生物柴油是通过生物质经过酯化反应制得的可替代传统石油柴油的燃料，具有低排放、可再生等优点，广泛应用于交通运输领域。
生物乙醇是通过生物质经过发酵、蒸馏等工艺制得的可替代传统石油汽油的燃料，可用于汽车燃料、工业溶剂等。
三、生物质气体燃料生物质气体燃料是指以生物质为原料制成的气体燃料，常见的包括生物质气、沼气等。
生物质气是通过生物质经过气化等工艺制得的可燃气体，主要成分为一氧化碳、氢气和甲烷等，可用于燃气发电、燃气锅炉等。
沼气是通过生物质经过厌氧发酵制得的可燃气体，主要成分为甲烷，具有可再生、减少温室气体排放等优点，广泛应用于农村生活用气、发电等领域。
四、生物质发电生物质发电是利用生物质作为燃料进行发电的过程，常见的技术包括生物质直接燃烧发电、生物质气化发电等。
生物质直接燃烧发电是将生物质固体燃料直接燃烧，利用燃烧释放的热能驱动发电机发电。
生物质气化发电是将生物质气化为可燃气体，通过燃烧释放热能驱动发电机发电。
生物质发电技术具有可再生、减少温室气体排放等优点，被广泛应用于农村电力供应、工业发电等领域。
生物质能源种类丰富多样，包括生物质固体燃料、生物质液体燃料、生物质气体燃料以及生物质发电等。
这些生物质能源具有可再生、减少温室气体排放等优点，对于解决能源紧缺和环境污染问题具有重要意义。
未来，随着生物质能源技术的不断发展和创新，生物质能源将在能源领域发挥更加重要的作用。
生物质能源
2.生物质能源的转换利用方式
直接燃烧 热化学转化
生物化学转化 物理化学加工
下面重点讲一下我们接触比较 多的生物质能源
1.农作物的秸秆利用
推广秸秆炭粉与化肥掺混技术
建设大型秸秆发电厂
开发秸秆类煤化应用技术
2 生物柴油的发展
2.1目前生物柴油的生产方法主要是：
直接混合法 微乳液法
高温热裂解
化学酯交换法 生物酶催化法
2.2 生物柴油技术可研究的几来自总结 开发各种催化剂，以适应不同原料的加工要求 采用超临界流体技术增加反应界面的接触面积 在酶法生产研究中，考虑选择适宜的载体的高 效固定化脂肪酶，降低酶使用成本
未来的世界必定属于
生物质能源！！！
谢谢！！！
生物质能源
041112123 王一兴
一．生物质能源的概述
什么是生物质能源？
生物质能源即生物质能，实质上是植物通过光合 作用吸收并以化学能形式储存下来的太阳能。地 球上的绿色植物、藻类和光合细菌通过光合作用， 即利用空气中的CO2和土壤中的H20，将吸收的 太阳能转换成碳水化合物的过程，储存化学能， 利用这些具有能源价值的植物和有机废弃物等生 物质作为原料生产出的固态、气态和液态能源即 为生物质能源。
生物质能源特点及发展状况
➢ 该技术尚存在机组可靠性较 差、生产能力与能耗、原料粒 度与水分、包装与设备配套等 方面的问题。
➢ 生物质化学转变主要包括以下几个方面：直接燃烧、液化、气化、热解、酯交换等。
电/热/ 也可制造生物炭。 气/油 ➢ 生物质能是世界上最为广泛的可再生能源，但是尚未被
人们合理利用，多半直接当薪柴使用。目前，生物质能技 术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，受到世界 各国政府与科学家的关注。国内外的生物质能技术和装置 很多已达到商业化应用程度，实现了规模化产业经营。
2010-05-31
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1.2 生物质能源特点
生物质的优点： ➢ 可再生 ➢ 低污染 ➢ 广泛分布性 ➢ 总量十分丰富 ➢ 某些条件下属于廉价能源 ➢ 与其它非传统性能源相比较，技术上 的难题较少
生物质的缺点： ➢ 原料成分复杂 ➢ 能量密度低 ➢ 收集成本高 ➢ 各种生物质分布不均 ➢ 小规模利用
相比化石燃料而言，生物质能具有以下显著特点：
放出O2
吸收CO2 光合作用
排出CO2 O2
O2 排出CO2
转化设备 图：生物质能利用过程示意
生物质能的利用
➢ 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于 煤炭、石油和天然气，占世界能源消费总量第四位的能源， 在整个能源系统中占有重要地位。
用户 ➢ 目前人类对生物质能的利用包括直接用作燃料的有农作 物的秸秆、薪柴等；间接作为燃料的有农林废弃物、动物 粪便、垃圾及藻类等；或采用热解法制造液体和气体燃料，
耗的40%以上。
在第二次世界大战前后，欧洲的 木质能源应用研究达到高峰，但 之后随着石油化工和煤化工的发 展，生物质能源的应用逐渐趋于
生物质与生物质能的概念
生物质与生物质能的概念
生物质是指生物体在其生命周期内形成的有机物质，如植物的茎、叶、根、果实以及动物的组织和粪便等。
生物质通常包含大量的碳、氢和氧元素。
它是地球上最常见的可再生资源之一。
生物质能是生物质所蕴含的能量。
通过适当的处理和转化过程，可以将生物质转化为可用的燃料形式，如固体生物质燃料、液体生物质燃料和生物质气体。
这些燃料可以用于发电、供热、交通运输等各种能源需求。
生物质能具有许多优点。
它是一种可再生能源，因为生物质可以不断生长和再生。
相比于化石燃料，生物质能对温室气体的影响较小，因为它的燃烧过程中释放的二氧化碳相当于植物在生长过程中吸收的二氧化碳量。
生物质能可以减少对化石燃料的依赖，提高能源安全性，并创造就业机会。
生物质能也存在一些挑战。
生物质的供应和处理需要大量的土地和资源，可能对农业和森林等领域产生竞争。
生物质的转化过程需要适当的技术和设施，以确保高效和可持续的能源生产。
利用生物质能的潜力需要综合考虑环境、经济和社会等方面的因素。
通过合理的管理和利用生物质资源，可以实现可持续的能源发展，并促进低碳经济的转型。
生物质能源与可再生能源
可再生能源不 同于化石能源 等非可再生能 源，其产生过 程不会耗尽地 球上的资源。
可再生能源的 开发和利用有 助于减少对环 境的污染和碳 排放，推动可
持续发展。
可再生能源的广 泛应用对于应对 全球气候变化、 推动能源转型和 促进经济发展具
有重要意义。
水能：利用河流、湖泊等水资源产生的能量 风能：利用风力产生的能量 太阳能：利用太阳辐射产生的能量 地热能：利用地球内部的热能
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汇报人：XX
农业废弃物：如稻草、麦秆等
林业废弃物：如树枝、树叶等
城市垃圾：有机废弃物等
畜禽粪便：如鸡粪、牛粪等
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生物质能源概述：生物质能源是利用生物质资源生产的可再生能源，包括生物 质燃料、生物质热能、生物质电能等。
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生物质燃料的种类：生物质燃料主要包括生物质固体燃料、生物质液体燃料和 生物质气体燃料，其中生物质液体燃料包括生物柴油、生物乙醇等。
全球能源需求 持续增长，生 物质能源需求
潜力巨大
政策支持推动 生物质能源产
业发展
技术创新提高 生物质能源利 用效率和降低
成本
生物质能源在 可持续发展中 的重要地位和
作用
加大对生物质能源技术研发 和创新的支持力度
政府出台相关政策，鼓励生 物质能源的发展和应用
制定生物质能源产业的发展 规划和目标
建立健全生物质能源标准体 系和质量监管机制
电力生产：可再 生能源在电力生 产中占据重要地 位，如太阳能、 风能、水能等。
供热和制冷：地 热能、太阳能等 可再生能源可用 于供热和制冷。
交通运输：生物 质能源、太阳能 等可再生能源在 交通运输领域有 广泛应用。
生物质量能的转化与利用
生物质量能的转化与利用随着人口的不断增长和经济的发展，能源的需求越来越大。
然而，传统能源的使用已经超出了地球的承受范围，为了保持生态平衡和减少对环境的影响，我们需要寻找新的能源替代品。
生物质量能就是其中一个重要的选择。
什么是生物质量能？生物质量能是指各种植物和动物来源的可再生有机物，如木材、树叶、草、秸秆、家畜粪便等。
这些有机物可以通过工业过程转化成能源，用于发电、加热、运输、生产化学品等。
生物质量能是清洁能源，不会产生空气或水污染，同时也不会产生地质或民用核能问题。
生物质量能的转化方法生物质量能的转化方式多种多样，目前主要有热化学转化和生物化学转化两种。
一、热化学转化热化学转化主要包括燃烧和气化。
1.燃烧燃烧是将生物质燃烧成水和二氧化碳，其中释放出的热量可以用来提供热能或转化成电能。
2.气化气化是将生物质粉碎成小颗粒，并在高温氮气气氛中分解成一系列气体，包括氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等，这些气体可以用来产生电能或提供热能。
二、生物化学转化生物化学转化主要是通过一系列微生物代谢反应，将生物质转化为可用能源的天然气、乙醇、生物柴油等。
生物质量能的利用生物质量能主要的利用方式包括生产热能、发电、生产燃料和化学品。
1.生产热能生物质量能可以通过燃烧或气化的方式，用来产生热能，供暖、热水和工业生产等。
2.发电将生物质燃烧或气化之后的气体或液体用于发电，能够产生低成本的电力，因为生物质量能是可再生的能源，可以在需要时采收。
3.生产燃料生物质经过生物化学方式的转化，如制备生物柴油、乙醇和生物天然气等，这些燃料是可以替代传统石油燃料的优良选择。
4.生产化学品生物质还可以转化成各种有机化合物，如生产乙二醇、甲醇、氨基酸、纤维素等，这些化合物是基础化学品，可以用于生产其他化学品。
生物质量能的优点生物质量能是清洁能源，对环境的影响相对较小，与出现大量的CO2、SO2、NOx等有毒有害物的燃煤、燃油等传统能源相比，生物质量能的排放的污染物含量非常低。
生物 质能
新能源概论
ห้องสมุดไป่ตู้
3.1 概述 3.2 生物质能开发和能量转化技术 3.3 生物质能热化学转化技术 3.4 生物质能生物转化技术 3.5 生物质能发电技术 3.6 生物质能利用发展现状和趋势
新能源概论
3.1 概述
世界能源消费总量前四位：煤、石油、天然气、生物质能。
生物质能优点：
占比 14%
新能源概论
4 新连接机制时期（1986-现在） 神经网络从理论走向应用领域，出现了神经网络芯片和神经计算机。 神经网络主要应用领域有：模式识别与图象处理（语音、指纹、故障检测和
图象压缩等）、控制与优化、预测与管理（市场预测、风险分析）、通信等。
新能源概论
6 .2 神经网络原理 神经生理学和神经解剖学的研究表明，人脑极其复杂，由一千多亿个神经元
新能源概论
1982年，物理学家Hoppield提出了Hoppield神经网络模型，该模型通过引入能量 函数，实现了问题优化求解，1984年他用此模型成功地解决了旅行商路径优化问题 (TSP)。
在1986年，在Rumelhart和McCelland等出版《Parallel Distributed Processing》 一书，提出了一种著名的多层神经网络模型，即BP网络。该网络是迄今为止应用最 普遍的神经网络。
新能源概论
20世纪80年代以来，人工神经网络（ANN，Artificial Neural Network）研 究所取得的突破性进展。神经网络控制是将神经网络与控制理论相结合而发展 起来的智能控制方法。它已成为智能控制的一个新的分支，为解决复杂的非线 性、不确定、未知系统的控制问题开辟了新途径。
新能源概论
新能源概论
模糊控制在处理数值数据、自学习能力等方面 还远没有达到人脑的境界。人工神经网络从另一 个角度出发，即从人恼的生理学和心理学着手， 通过人工模拟人脑的工作机理来实现机器的部分 智能行为。
生物质能源及其利用
4 在生物柴油方面，应结合退耕还林政策，大量种植 油料林木和重点支持规模化培育和发展国际研发热 点藻类是石油生产技术。
21
5
结论
5 因地制宜加快发展大量农业废弃生物质等低劣生物 质原料的生物燃气（沼气）生产并可将沼渣、沼液 用作优质农肥以便在发展新能源同时获得显著环境 生态效益。
6
3
生物质固体燃料的燃料特性
燃料种类
工业分析成分%
Wf Af
Vf
C
f
GD
Hf
元素组成%
热值C
f
GD
KJ/kg
C f S f N f P f K2O f
豆秸
5.10 3.13 74.65 17.12 5.81 44.79 0.11 5.85 2.86 16.33 16157
稻草 玉米秸 麦秸
4.97 13.86 65.11 16.06 5.06 38.32 0.11 0.63 0.146 11.28 13980 4.87 5.93 71.45 17.75 5.45 42.17 0.12 0.74 2.60 13.80 15550 4.39 8.90 67.36 19.35 5.31 41.28 0.18 0.65 0.33 20.40 15374
阶梯往复式炉排结构图
图4 倾斜往复炉排炉
11
4 燃用生物质锅炉的种类和结构
图5 水平往复炉排炉
12
4 燃用生物质锅炉的种类和结构 振动炉排炉
图6 抛煤机振动炉排炉
13
4 燃用生物质锅炉的种类和结构
图7 英国秸秆振动炉排发电厂 1 －稻杆处理 2 －传送带 3 －切料 4 －进料机 5 －振动装置 6 －预热空气 7 －燃烧炉 8 －高压蒸汽 9 －涡轮机 10 －发电机 11 －冷凝器 12 －给水装置 13 －排渣 14 －袋式过滤器 15 －灰烬 16 －鼓风14机
生物质能源复习要点归纳
⽣物质能源复习要点归纳《⽣物质能⼯程》复习提纲1、什么是⽣物质能源？2、什么是新能源？3、什么是可再⽣能源？4、什么是常规能源？5、⽣物质能是可再⽣的。
虽然⽣物质能是⼈类应⽤很久的⼀种古⽼的能源，但在能源分类中将其划为新能源。
6、⽣物质：⼴义上讲，⽣物质是各种⽣命体产⽣或构成⽣命体的有机质的总称；7、⽣物质所蕴含的能量称为⽣物质能。
8、百度百科：⽣物质是指通过光合作⽤⽽形成的各种有机体，包括所有的动植物和微⽣物。
⽽所谓⽣物质能（Biomass Energy ），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，可转化为常规的固态、液态和⽓态燃料，取之不尽、⽤之不竭，是⼀种可再⽣能源，同时也是唯⼀⼀种可再⽣的碳源。
⽣物质能的原始能量来源于太阳，所以从⼴义上讲，⽣物质能是太阳能的⼀种表现形式。
9、10、⽣物质原料类型（1）按分布分：⽔⽣和陆⽣⽣物，及其代谢产物；（2）按原料化学性质分：糖类、淀粉、纤维素、脂类、烃类；（3）按原料来源分：农业⽣产废弃物、薪柴、农林加⼯废弃物、⼈畜粪污、⼯业有机废弃物、能源植物。
11、⽣物质资源的特点（1）环境污染⼩；（灰分、N、S含量低，C闭合循环。
）（2）⽣物质能蕴藏量巨⼤、分布⼴；（3）可再⽣；（4）能量密度低；（5）重量轻、体积⼤，运输不便；（6）易受风⾬雪⽕等外界因素影响，贮存不便；12、⽣物质的化学组成糖类和淀粉主要由葡萄糖单糖或多糖组成。
农作物秸秆的主要化学元素组成：C：40~46%；H：5~6%；O：43~50%；N：0.6~1.1%S：0.1~0.2%；灰分：3~5%；P：1.5~2.5%；K：11~20%；薪柴的化学元素组成：C：49.5%；H：6.5%；O：43%；N：1%；灰分：﹤1%此外，⽣物质中还含有⼀定量的⽔分以及Si、Ca、Fe、Al等矿物元素。
13、⽣物质燃料的热值⾼位热值：1kg⽣物质完全燃烧所放出的热量；⽓化潜热：⽔分在燃烧过程中变为蒸汽（燃料中H燃烧时也⽣成⽔蒸汽），吸收的热量；低位热值：⾼位热值－⽓化潜热计算⽣物质发热量，⼀般取低位热值。
能源化工知识点--生物质
生物质能源第一节概述1.煤炭24% 生物质15% 石油34% 水电6 % 天然气17% 核能4 %2.地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。
地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，利用率不到3%。
1.1生物质和生物质能概念生物质：由光合作用而产生的各种有机体，包括所有动物、植物、微生物，以及由这些生命体排泄和代谢的所有有机物质。
是地球上存在最广泛的物质。
生物质分类：原料化学性质分类：1. 糖类（甘蔗、甜菜）2.淀粉类（土豆、玉米）3.纤维类（木材、农作物秸杆、杂草）等原料来源分类：1.农业废弃物（农作物秸杆）2.薪柴和柴草3.农业加工废弃物（木屑、谷壳等）人类粪便和生活垃圾4.工业废弃物、废水等5.能源植物农作物类：包括产生淀粉可发酵生产酒精的薯类、玉米、甜高梁等，产生糖类的甘蔗、甜菜、果实等。
林作物类：包括白杨、悬铃木、赤杨等速生林种，芦苇等草木类及森林工业产生的废弃物。
水生藻类：包括海洋生的马尾藻、巨藻、石莼、海带等；微藻类的螺旋藻、小球藻等．以及蓝藻、绿藻等。
可以提炼石油的植物类：包括橡胶树、蓝珊瑚、核树、葡萄牙草等。
农作物废弃物(如桔秆、谷壳)、林业废弃物(如枝叶、树皮、锯末等)、畜牧业废弃物(如骨头、皮毛等)及城市垃圾等。
光合成微生物：如硫细菌、非硫细菌等。
生物质能：蕴藏在生物质中的能量。
是把太阳能转化为化学能后固定和贮藏在生物体内的能量。
它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。
1.生物质能特点优点：1.低污染（含S，N低）2.普遍易取3.可储存运输4.可再生缺点：1.能量密度低2.重量轻、体积大，给运输带来难度3.风雨雪火等外界因素为保存带来不利条件2.生物质组成与结构生物质是有多种复杂的高分子有机化合物组成的复合体。
2.2 生物质气化——将生物质转化为CH4、CO、H2等可燃气体基本原理是在不完全燃烧条件下，将生物质原料加热，使较高分子的有机碳氢化合物裂解成较低分子量的高品位可燃气体。
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二、生物质能利用技术
燃烧 热量或者电力 气化 热化学法 热解 直接液化 生物质燃气 木炭或生物原油 液化油
生物质资源
生物化学法
水解、发酵 沼气技术 间接液化 酯化
乙醇 沼气 甲醇、醚 生物柴油 成型燃料
化学法
物理化学法
压缩成型
二、生物质能利用技术
3.生物化学法
生物质的生物转化是利用生物化学过程将生物质原料转变 为气态和液态燃料的过程，通常分为发酵生产乙醇工艺和 厌氧消化技术（沼气技术）。
通过气化，原先的固体生物质能被转化为更便于使用的气 体燃料，可用来供热、加热水蒸气或直接供给燃气机以产 生电能，并且能量转换效率比固态生物质的直接燃烧有较 大的提高。
二、生物质能利用技术
2.2生物质的热解技术
生物质的热解是在无氧条件下加热或在缺氧条件下不完全 燃烧，最终转化成高能量密度的气体、液体和固体产物。
生物质固化成型技术
主要内容
生物质能概述
生物质能利用技术
生物质燃烧 国内外示范工程举例
生物质能利用发展预测
三、生物质燃烧
3.2.1生物质燃烧及特点
生物质的直接燃烧室最简单的热化学转化工艺。生物质 在空气中燃烧室利用不同的过程设备将储存在生物质中 的化学能转化为热能、机械能或电能。 生物质燃料区别于化石燃料的特性主要体现为：
二、生物质能利用技术
1.生物质直接燃烧技术
如日本在20世纪50年代研制出棒状燃料成型机及相关的燃烧 设备；
美国在1976年开发了生物质颗粒及成型燃烧设备；
西欧一些国家在70年代已有了冲压式成型机、颗粒成型机及 配套的燃烧设备； 亚洲一些国家在80年代已建了不少生物质固化、碳化专业生 产厂，并研制出相关的燃烧设备
环境危机： SO2、CO2排放导致大面积酸雨和全球变暖。
寻找可再生能源以及清洁能源势在必行！
一、生物质能概述
2.生物质定义
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的 动植物和微生物，以及这些生物产生的排泄物和代谢物。
（广义）
狭义的说，生物质是指来源于草本植物、树木和农作物等的
有机物质。
巴西：是燃料开发应用最有特色的国家，实施了世界上规
模最乙醇大的乙醇开发计划，目前乙醇燃料已占该国汽车
燃料消费量的50％以上。
三.国内外生物质能应用现状
美国： 生物质能发电的总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量达 10—25兆瓦；
一、生物质能概述
生物质能循环
一、生物质能概述
生物质能与其他能源相比有许多优点：
①提供廉价能源； ②它是一种绿色洁净能源，提供低硫燃料，燃烧容易，在当 今全世界环境污染严重的情况下，应用它对保护环境十分有 利； ③分布面积广，能因地制宜地进行种植。不需勘探、钻井、 采矿，也减少了长途运输，成本低廉，易于普及推广； ④可以迅速生长，能通过规模化种植保证产量，而且是一种 可再生的种植能源，而非一次能源；
1.生物质直接燃烧技术
即将生物质如木材直接送入燃烧室内燃烧，燃烧产生的能 量主要用于发电或几种供热。利用生物质直接燃烧，只需 对原料进行简单处理，可减少项目投资，同时产生的灰可 用作肥料。 如：英国Fibrowatt电站的三台额定负荷为12.7MW、 13.5MW和38.5MW的锅炉，每年直接燃用750000t的家禽粪 ，发电量足够100000个家庭使用，并且禽粪经燃烧后重量 减轻10%，便于运输，作为一种肥料销售。
体，因最早形成于沼泽地里腐烂的生物质发酵而得名。它
的主要成分(体积分数)为甲烷(CH4，60％～70％)和二氧化 碳(CO2，25％～35％)，此外，还有少量硫化氢(H2S)
、氢气(H2)、氮气(N2)和一氧化碳(CO)等气体。
二、生物质能利用技术
由于这种气体通常是在缺氧条件下产生的，故产生沼气的 发酵过程称为厌氧发酵。厌氧发酵所用的原料是置于沼气 中的人畜粪便、秸秆、杂草及有机废水、废渣等，沼气池
二、生物质能利用技术
3.1乙醇发酵工艺
乙醇发酵工艺依据原料不同分为两类： 一类是富含糖类作物发酵转化为乙醇；
另一类是以含纤维素的生物质原料经酸解或酶水解转化
为可发酵糖，再经发酵生产乙醇。
二、生物质能利用技术
3.2沼气技术
沼气是有机物质在一定温度、湿度、酸碱度和厌氧条件下 经过各种微生物发酵及分解作用而产生的一种混合可燃气
二、生物质能利用技术
燃烧 热量或者电力 气化 热化学法 热解 直接液化 生物质燃气 木炭或生物原油 液化油
生物质资源
生物化学法
水解、发酵 沼气技术 间接液化 酯化
乙醇 沼气 甲醇、醚 生物柴油 成型燃料
化学法
物理化学法
压缩成型
二、生物质能利用技术
5.物理化学法
即生物质的固化，将生物质粉碎至一定的平均粒径，不添 加粘结剂，在高压条件下挤压成一定形状。物理转化解决 了生物质能形状各异、堆积密度小且较松散、运输和储存 使用不方便等问题，提高了生物质的使用效率。
将占有越来越大的份额
二、生物质能利用技术
燃烧 热量或者电力 气化 热化学法 热解 直接液化 生物质燃气 木炭或生物原油 液化油
生物质资源
生物化学法
水解、发酵 沼气技术 间接液化 酯化
乙醇 沼气 甲醇、醚 生物柴油 成型燃料
化学法
物理化学法
压缩成型
二、生物质能利用技术
2.热化学法
2.1生物质气化技术 生物质气化是以生物质为原料，以氧气（空气）、水蒸 气、或氢气作为气化介质，在高温条件下通过热化学反应 CO 将生物质中的可燃成分转化为可燃气体的过程。 、H 2、CH 4等
一、生物质能概述
地球上生物质资源相当丰富，数量庞大，而且种类繁多 ，形态多样 按原料来划分，主要包括以下几类：
通常包括：①木质类：木块、木屑、树皮、树根等； ②农业废弃物：秸秆、果核、玉米芯等； ③水生植物：藻类、水葫芦等； ④油料作物：棉籽、麻籽、乌柏、油桐等； ⑤加工废弃物：食品加工厂、屠宰场、纸厂排放的废 渣、废液以及城市垃圾； ⑥粪便：人及牲畜的粪便
内除有甲烷菌外，还有纤维素分解菌、蛋白质分解菌、脂
肪分解菌、乙酸菌等多种菌。这些菌按各自的功能将不同 的有机质分解成氨基酸、乙酸、氢和二氧化碳等，直接或
间接地为甲烷提供养料，从而促进甲烷的大量生成。
二、生物质能利用技术
沼气可以作为燃料直接燃烧，也可以转化成甲醇和氢气等 其他清洁能源加以利用。 据统计, 全国每年约有255万t 干粪物质用于农村户用沼
燃烧提前。
在煤中掺入生物质后，可以改善煤的着火性能，同时可以 获得更好的燃尽特性。
主要内容
生物质能概述
生物质能利用技术
生物质燃烧 国内外生物质能应用现状 生物质能利用发展预测
三.国内外生物质能应用现状
生物质能技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一， 受到世界各国政府与科学家的关注。许多国家都制定了相 应的开发研究计划，日本的阳光计划、印度的绿色能源工 程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划。
气池和大中型沼气站的原料,产生13亿m3沼气作民用燃料
。
二、生物质能利用技术
燃烧 热量或者电力 气化 热化学法 热解 直接液化 生物质燃气 木炭或生物原油 液化油
生物质资源
生物化学法
水解、发酵 沼气技术 间接液化 酯化
乙醇 沼气 甲醇、醚 生物柴油 成型燃料
化学法
物理化学法
压缩成型
二、生物质能利用技术
二、生物质能利用技术
1.生物质直接燃烧技术
但直接燃烧生物质特别是木材，产生的颗粒排放物对人体 的健康有影响。此外，由于生物质中含有大量的水分（有 时高达60%-70%），在燃烧过程中大量的热量以气化潜热 的形式被烟气带走排入大气，燃烧效率相当低，浪费了大 量能量。因此从20世纪40年代开始了生物质的成型技术研 究开发。
新能源与可再生能源利用
生物质能
2013年4月12日
主要内容
生物质能概述
生物质能利用技术
生物质燃烧 国内外示范工程举例生物质能利用发展源自测一、生物质能概述
1.世界能源现状：
能源危机：据预测，地球上蕴藏的可开发利用的煤和 石油等化石能源将分别在200年和30~40年以内耗竭， 而天然气按储采量也只能用60年。
二、生物质能利用技术
1.生物质直接燃烧技术
我国从20世纪80年代引进开发了螺旋推进式秸秆成型机， 近几年形成一定的生产规模，在国内已形成了产业化。
但国产成型加工设备在引进及设计制造过程中，都不同程 度地存在着技术及工艺方面的问题，有待于深入研究、探 索、实验开发。
尽管生物质成型设备还存在着一定的问题，但生物质成型 燃料有许多独特优点，并且在我国一些地区已批量生产， 并形成研究生产开发的良好势头，在我国未来能源消耗中
热化学转化技术
燃烧
气化
热解
直接液化
热量
生物质燃气
木炭
生物油
二、生物质能利用技术
2.2生物质的热解技术
由于液体产品容易运输和储存，国际上进来很重视这类技 术。最近国外又开发了快速热解技术，液化油产率以干物
质计，可得70%以上，该法是一种很有开发前景的生物质
应用技术。
二、生物质能利用技术
2.3生物质的直接液化技术
一、生物质能概述
⑤使用起来要比核电等能源安全得多，很少发生爆炸泄漏 等安全事故； ⑥与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少；