能源环境与生物质能应用生物质气化

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生物质能的气化效率技术

生物质能的气化效率技术

生物质能的气化效率技术生物质能是一种可再生的能源,其利用已成为近年来国际能源领域的一个热门话题,尤其是在减少碳排放方面,生物质能也具有相对明显的优势。

而气化技术,是一种重要的生物质能转化技术之一,其所涉及的气化效率技术更是备受关注。

一、生物质能的气化技术生物质气化技术就是把生物质燃烧产生的热能和化学能,转换成气体能,从而实现能源利用的过程。

气化技术一方面可以应用于生物质废料的散乱处理(如农作物秸秆、树木残余等),另一方面也可以将生物质作为替代化石能源的一种新型能源加以有效利用。

在生物质气化技术中,一般采用的是间接热式气化,其主要工艺流程包括生物质热解(干式裂解、干制气化)和气化反应(干式还原、干制合成气)。

其中,生物质热解主要是指将含有木纤维素、半纤维素和木质素等成份的物质通过加热转化为一系列挥发性气体(如水、油、醇、醛、酮、酸等)和固体的碳质残渣。

生物质热解的夹杂气体被称为热解副产物,其热值仍然可以作为一种能源利用。

不过,最重要的还是热解后留下的生物质残基经过气化反应得到合成气的产物。

二、气化效率技术在实际的气化生产中,气化效率技术的问题是非常重要的一个方面。

气化效率一般是通过气化产物中合成气的组成和质量信息等来判断的。

气化效率参数包括:选择性、产气量、热值、成分等等。

选择性表征气化反应选择了多少有用成份生成了合成气,其可以由开放接触时间、热流密度、催化剂、反应温度及压力等进行调节。

而产气量就是指在一定时间内生产出的合成气体的体积或质量,其涉及因素包括气化原料的性质、粒度及气化反应参数等等。

在气化效率技术方面,最重要的还是控制气化反应的质量。

在生物质气化反应过程中,多相反应条件复杂,化学元素的分布是不均匀的,会产生沉渣,气相组成会发生变化,产物组成不稳定等诸多问题。

这些问题会导致气化效率产生一定影响,因此控制和优化气化反应质量,提高合成气产量和质量,对于提高气化效率具有非常重要的意义。

三、提高生物质能的气化效率技术为了提高生物质气化效率技术,必须采用一些科学化的方法进行控制和调节。

生物质气化利用技术的研究现状及发展前景

生物质气化利用技术的研究现状及发展前景

生物质气化利用技术的研究现状及发展前景随着我国生态文明建设的不断推进,生物质能成为可再生的能源资源备受重视。

而生物质气化利用技术则是将生物质转化为高热值气体的重要方法,具有清洁环保、高效节能的特点,因此备受关注。

本文将就生物质气化利用技术的研究现状及发展前景进行探讨。

一、生物质气化利用技术的概念及分类生物质气化利用技术指的是利用生物质作为原料,在高温下进行热解反应,产生一种可用于发电、热供应和合成化学品的气体混合物。

根据热解过程和反应条件的不同,可以将生物质气化利用技术分为各种类型,如焦化、高温气化、湿式气化、微波气化等。

其中,焦化是最古老的一种生物质气化利用技术,适用于对生物质进行干馏后产生焦炭和气体的过程。

而高温气化则是指将生物质进行高温加热达到裂解的目的,从而使其分解为气体。

湿式气化则是将生物质与水蒸气一起加热,使之分解产生氢气、一氧化碳等气体。

微波气化是指在微波电场下,利用微波加热将生物质分解产生气体的过程。

二、生物质气化利用技术的研究现状(一)生物质气化反应的影响因素生物质气化利用技术的效果和产物种类,取决于许多因素,其中最重要的包括反应温度、反应压力、原料的物理性质和结构等。

研究要探索上述因素对反应的影响和相互作用,以寻找最佳的反应条件和提高反应效率。

(二)反应器的设计和优化反应器是进行生物质气化反应的核心,其设计和优化对反应效果有着决定性的影响。

当前,反应器的设计多以提高气化效率、增加产气量和降低污染物排放为目的,同时还要考虑生产成本和运营安全等因素。

反应器设计的创新和改进,将能使生物质气化利用技术更具经济和环保价值。

(三)催化剂的优化与应用催化剂对气化反应有很大的影响。

研究人员利用催化剂在气化反应中加速分解、增加反应温度和提高反应产物的选择性等效应,并已经取得了令人瞩目的成果。

当前,常用的催化剂主要包括氧化物、固体酸、碱催化剂和金属异构催化剂等,这些催化剂的优化和适用,将带动生物质气化利用技术的进一步发展和推广。

能源环境-与-生物质能的应用-生物质气化ppt课件

能源环境-与-生物质能的应用-生物质气化ppt课件
作用可以再生,取之不尽、用之不竭,也是唯一一种可再 生的碳源;
2) 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; 3) 广泛分布性 缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能;
4) 生物质燃料总量十分丰富 生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然
气。
生物质热解气化
生物质利用方式分类

生物质热解气化
国内进展
1. 中科学院广州能源研究所在循环流化床气化发电方面取得了一系列进 展,已经建设并运行了多套气化发电系统[21~24]; 2. 中国林业科学院林产化学工业研究所在生物质流态化气化技术、内循 环锥形流化床富氧气化技术方面取得了成果[25]; 3. 中国科技大学进行了生物质等离子体气化[26]、生物质气化合成等技术 的研究[27]; 4. 浙江大学对双流化床气化技术进行了研究,并开发了中热值气化供气 与发电装置[30,31];华中科技大学进行了流化床的气化研究[32-34]; 5. 南京工业大学近年来开始开展生物质气化技术的研究,在大规模的固 定床生物质气化发电技术方面取得了进展。
6. 华中科技大学开展了高含水率生物质的热解气化研究,并建成了一套 中试装置,取得了较好的效果
生物质热解气化
国外进展
欧美等发达国家对生物质气化技术的研究十分重视,有许多单
位在进行此项技术的研究,并达到了较高的水平。
西方发达国家的一些科研单位,如美国国家再生能源实验室[64]
、Ariozna大学、Hamburg大学、日本日立制作所、英国Aston大学
0.35
3.0
城市生活垃圾量(填埋处理)
1.58
0.96
60
0.09
0.28
餐饮废油 工业/生活污水量 棉籽油

生物质能生物质气化技术的改进与应用

生物质能生物质气化技术的改进与应用

生物质能生物质气化技术的改进与应用
一、现状分析
生物质能作为一种可再生能源,具有重要的环境和经济意义。

生物质气化技术是将生物质资源转化为生物质气体的一种重要途径,其具有高效、清洁的特点,被广泛应用于能源生产、工业燃料、生活供热等领域。

目前,我国生物质气化技术取得了一定的发展,但仍存在一些问题。

生物质气化技术存在着低能效、低稳定性的缺点,导致生产效率不高;生物质气化过程中产生的气体中还含有一定量的焦油和灰分,对设备造成损坏,影响生产稳定性;再次,生物质气化技术在碳排放和环境影响方面仍有待改进,需要更加科学、环保的生产方式。

二、存在问题
1. 低能效:当前生物质气化技术在能源利用率方面仍较低,需要提高生产效率。

2. 气体成分不纯:生物质气化产生的气体中含有焦油和灰分,影响设备的稳定性和寿命。

3. 环境影响:生物质气化过程中产生的气体中含有二氧化碳等温室气体,对环境造成一定影响。

4. 成本较高:当前生物质气化技术的研发成本较高,限制了其在实际应用中的推广。

三、对策建议
1. 提高能效:通过优化生物质气化工艺参数,提高气化效率,降低能源消耗,提高能源利用率。

2. 净化气体:加强气体净化技术研究,有效去除焦油和灰分,减少设备损坏,提高设备稳定性。

3. 环保措施:采用新型环保技术,减少二氧化碳排放,提高生产过程的环保性。

4. 降低成本:加大对生物质气化技术研究的投入,降低生产成本,提高生产效益。

综上所述,生物质气化技术作为生物质能发展的重要途径,具有广阔的应用前景。

通过不断改进技术,提高生产效率,减少对环境的影响,将更好地满足人们对能源的需求,推动我国可再生能源产业的发展。

生物质气化供热项目建议书

生物质气化供热项目建议书

生物质气化供热项目建议书一、项目背景随着能源紧缺和环境污染问题日益突出,生物质能作为一种可再生能源备受关注。

生物质气化供热项目是利用生物质资源进行气化反应,生成可燃气体用于供热的一种新型能源利用方式。

本项目旨在充分利用当地丰富的生物质资源,解决供热问题的同时减少对化石能源的依赖,降低环境污染。

二、项目内容1. 生物质气化技术生物质气化是将生物质原料在高温条件下进行热解和气化反应,生成可燃气体的过程。

常见的生物质原料包括木屑、秸秆、废弃农作物等。

通过气化技术,生物质资源可以转化为一种清洁高效的能源,供给供热系统使用。

2. 供热系统建设生物质气化供热项目需要建设相应的供热系统,包括生物质气化炉、气体净化系统、燃烧设备、热交换器等。

通过这些设备,将生物质气化产生的可燃气体转化为热能,用于供暖和生活热水。

3. 生物质资源采集项目需要充分调查当地的生物质资源情况,包括木材加工废弃物、农作物秸秆等可利用的生物质资源。

通过合理的采集和利用,确保生物质供应的稳定性和可持续性。

三、项目优势1. 可再生能源利用生物质气化供热项目利用可再生的生物质资源作为原料,不会对环境造成永久性的影响,是一种可持续发展的能源利用方式。

2. 减少对化石能源的依赖生物质气化供热项目可以替代传统的煤炭、燃油等化石能源,减少对化石能源的依赖,降低能源安全风险。

3. 减少环境污染生物质气化供热项目可以减少燃烧过程中产生的大气污染物排放,对改善环境质量具有积极意义。

四、项目建设方案1. 资金投入项目建设需要一定的资金投入,包括设备采购、场地建设、人员培训等方面。

可以通过政府补贴、银行贷款、合作伙伴投资等方式筹集资金。

2. 技术支持项目建设需要相关的气化技术和供热系统设计方案,可以引入国内外专业团队进行技术支持,确保项目建设和运营顺利进行。

3. 政策支持政府对于生物质能源利用方面有一定的政策支持,可以通过申请补贴、税收优惠等方式获取政府支持。

五、项目预期效益1. 良好的经济效益通过生物质气化供热项目,可以降低供热成本,提高能源利用效率,带来良好的经济效益。

能源工程中的生物质能发电技术资料

能源工程中的生物质能发电技术资料

能源工程中的生物质能发电技术资料在能源工程领域中,生物质能发电技术具有重要的地位和作用。

生物质能发电技术,即利用生物质作为燃料,通过燃烧或气化等方式转化为能量,进而驱动发电机组发电。

本文将详细介绍生物质能发电技术的相关资料,以及其在能源工程中的应用。

一、生物质能发电技术资料1. 生物质能介绍生物质是指来源于植物和动物的有机物质,包括木材、秸秆、农作物废弃物、食品加工废弃物等。

生物质资源广泛,易获取,是可再生能源的重要组成部分。

2. 生物质能发电技术分类生物质能发电技术主要包括直接燃烧发电、气化发电和生物质废弃物发电。

直接燃烧发电是将生物质直接燃烧,产生热能,再通过蒸汽发电机组转化为电能。

气化发电是将生物质气化为合成气,再通过燃气发电机组进行发电。

生物质废弃物发电是利用农作物秸秆、木屑等废弃物通过发酵和厌氧消化等方式产生沼气,再通过沼气发电机组发电。

3. 生物质能发电技术优势生物质能发电技术具有以下优势:(1)可再生性:生物质是一种可再生资源,可以不断获取和利用,有效缓解能源短缺问题。

(2)环保性:生物质能发电过程中的排放物相对较少,不会对环境造成明显的污染,符合可持续发展理念。

(3)废弃物综合利用:生物质废弃物可通过发电技术转化为电能,实现资源的综合利用,减少废弃物对环境的负荷。

二、生物质能发电技术在能源工程中的应用1. 农村电力供应生物质能发电技术在农村电力供应中起到重要作用。

农村地区常常存在着电力供应不足的问题,而农作物秸秆、柴草等生物质资源丰富。

利用这些资源进行生物质能发电,可以满足农村地区的电力需求,促进农村经济发展。

2. 工业生产用能生物质能发电技术可用于工业生产过程中的能源供应。

许多工业生产过程需要大量的能源,而利用生物质作为燃料,既能满足能源需求,又减少对化石能源的依赖,降低能源成本和环境影响。

3. 城市垃圾处理城市垃圾中含有大量的有机物质,是理想的生物质能发电原料。

通过垃圾气化或沼气发电技术,将城市垃圾转化为电能,可以实现垃圾资源化利用和减少垃圾对环境的污染。

生物质气化多联产技术

生物质气化多联产技术

生物质气化多联产技术生物质气化多联产技术是一种能够将生物质转化成多种燃料和化学品的技术,包括发电、热能、液体燃料、化学品等。

在生物质气化多联产技术中,生物质就是指所有可以生物降解并提供能量的生物物质,包括木材、农作物残渣、林业废弃物、城市生活垃圾、动物粪便等。

这些生物质物质在经过气化反应后,可以生成天然气、合成气、液体燃料等多种用途广泛的化学品,同时大量的热能可以通过余热利用的方式转化为电能和热水等。

生物质气化多联产技术的工艺过程是将生物质加热至高温条件下,与不同的反应介质(包括氧气、二氧化碳、水蒸气等)进行反应,产生一系列的化学反应,并生成不同的产品。

生物质气化反应可分为两个阶段:气体化反应和余热利用。

在气体化反应阶段中,生物质被加热至高温条件下,与氧气或空气反应,通过裂解、氧化、脱氢等反应,生成一系列气体产物,主要包括二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氢气等。

在余热利用阶段中,将生物质残余物和气体产物继续加热,通过余热利用,将产生的热能转变为电力或热水等能源形式。

生物质气化多联产技术具有广泛的应用前景,主要包括以下几个方面。

1. 生物质能再生利用:生物质气化技术可以将林木砍伐、农作物秸秆、废旧木材以及城市垃圾等生物质物质转变为再生能源,实现资源的有效利用。

2. 缓解能源危机:生物质气化能够生产多种燃料和化学品,包括替代传统燃料(如煤、石油、天然气)的燃料,为缓解化石能源短缺和环境问题奠定了基础。

3. 优质化肥生产:生物质气化技术可以将生物质物质转变为高质量的有机肥料,在提高农业生产效率的同时,减少了废物的危害。

4. 精细化工生产:生物质气化产物中的甲醇、氢气等可直接用于化工产品的生产,如甲醇、氢气等。

5. 物质资源回收再利用:由生物质气化过程产生的灰渣、废水、废气等可进行资源化回收再利用,减少了自然资源的消耗。

总之,生物质气化多联产技术具有极大的发展潜力和广泛的应用前景,为提高资源利用率、促进可持续发展和缓解能源危机等方面发挥了积极的作用。

生物质能的气化和液化技术

生物质能的气化和液化技术

生物质能的气化和液化技术生物质能是一种可再生的绿色能源,指的是来自动植物和有机废弃物的能源。

随着全球对环保和可再生能源的追求,生物质能的气化和液化技术日益成为了发展的热点。

一、生物质能的气化技术气化技术是将生物质固体转化为可燃气体的一种技术。

相较于直接燃烧生物质,在气化过程中生成的气体更加干净,对环境的污染更少。

生物质气化技术主要分为固定床气化技术、流化床气化技术和炉膛底部喷嘴气化技术三种。

固定床气化技术将生物质研磨成小颗粒或细末,使其通过加热处理后在氧气或水蒸气的作用下产生可燃气体。

流化床气化技术在高速气流作用下,使生物质展开并在氧气或水蒸气的作用下进行气化。

炉膛底部喷嘴气化技术则是将生物质放入密闭炉膛中,上部加热,底部喷入大量氧气,使生物质在高温下气化产生可燃气体。

二、生物质能的液化技术液化技术是将固态生物质转化为液态燃料的一种技术。

液化后的生物质能够直接应用于燃料电池或发动机中,具有更高的能源使用效率。

生物质液化技术主要分为热解液化、催化液化和溶剂液化三种。

热解液化技术是将生物质经高温热解制得液态产物,然后通过分离、脱色等工艺进行加工。

催化液化技术是在催化剂的作用下将生物质转化为液态产物,催化剂可以选择钠、镁、钙等金属催化剂或是贵金属催化剂。

溶剂液化技术是在有机溶剂的作用下将固态生物质转化为液态产物,常用的有机溶剂有丙酮、二甲醚等。

三、生物质能气化和液化技术的优缺点气化技术和液化技术各有其优缺点。

生物质气化技术具有占地面积小、投资少、成本低和可替代性好等优点,但其需要清洗及处理产物中的灰分和燃气。

液化技术则可以高效利用生物质资源并直接用于燃料电池或内燃机中,但其液态产物的脱水、脱硫、脱氮等处理成本较高。

四、生物质能气化和液化技术的发展前景生物质能气化和液化技术在可再生能源中具有广阔的应用前景。

未来随着对碳排放的限制和对可再生能源的重视,生物质能的气化和液化技术将得到大力推广。

此外,随着技术的进步和工业化的加速,生物质能气化和液化已然成为了绿色能源发展的新方向。

生物质能的转化及其应用

生物质能的转化及其应用

生物质能的转化及其应用随着能源环境的日趋紧张,生物质能作为可再生能源备受关注。

生物质能是指从植物、动物、微生物等生物体中获得的能量。

在大自然中,生物质能主要表现为光能、化学能、热能等形式。

在经过人类技术加工后,生物质能可以被转化为电能、燃料等形式,被广泛应用于工业、交通、农业等领域,成为一种重要的能源来源。

生物质能的转化方式多种多样,包括直接燃烧、发酵、凝聚反应等。

其中,生物质能的直接燃烧是最为常见的一种方式。

直接燃烧指的是将生物质能源直接燃烧,从而产生热能、蒸汽、电能等,应用于工业、供暖、发电等领域。

但是,燃烧生物质能的问题也相当严重,并且不利于环境保护。

一方面,燃烧生物质能会产生大量的二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等污染物,对环境造成严重污染。

另一方面,生物质能作为一种可再生能源,应当尽可能地实现能源循环利用。

为了实现生物质能的高效利用,人类发展了多种生物质能转化方式。

其中,生物质气化是一种比较有效的转化方式之一。

生物质气化指的是通过高温高压的气化反应将生物质能转化为合成气、焦油和灰渣等多种产物,最终通过副产物的利用和处理实现能源循环利用。

生物质气化的主要原理是在高温高压反应器中将生物质原料与氢气、水蒸汽等还原性气体进行反应,使生物质原料转化为多种气体、固体和液体产物,其中最主要的产物是合成气。

合成气的基本成分是一氧化碳、氢气、氮气和甲烷等,其中一氧化碳和氢气的比例在不同气化压力下会有所变化。

合成气是一种非常重要的中间产物,可以被进一步加工为各种化学原料、燃料和液体燃料等。

生物质气化的应用非常广泛。

在生物质能的化学利用领域,生物质气化已被应用于各种生产过程中。

例如,在炼油、化工、合成氨、氢气和电池制造等工业领域,合成气广泛应用于生产原料和能源。

在绿色交通领域,合成气被用来替代传统的汽油和柴油燃料,以减少空气污染和温室气体排放。

此外,生物质气化还可以被应用于农业和农村领域,例如用于农作物的储藏、田间作业、家庭取暖和烹饪等。

生物质材料在新能源领域的应用

生物质材料在新能源领域的应用

生物质材料在新能源领域的应用一、引言生物质材料是指以植物细胞壁及其成分、以动物成分(如羽毛、毛发、角质、骨质等)或以微生物的细胞壁及其成分等为原料,经过物理、化学和生物处理等一系列的加工工艺制造而成的材料。

由于生物质材料的来源广泛,可再生性强,且不会对环境造成污染,因此在新能源领域的应用前景广阔。

二、生物质能与新能源生物质能是指利用生物质经过适当的处理,获得的可以进行能源利用的物质,如木材、秸秆、苇草、菜籽等。

相比于传统煤炭等化石能源,生物质能具有可再生、无污染、可分布等优点,符合社会对环保能源的追求和需求。

因此,在新能源领域中,生物质能逐渐被人们所重视。

三、生物质材料在新能源领域中的应用1.生物质材料在太阳能领域中的应用生物质材料可以制作出隔热材料和吸热材料,能够吸收太阳辐射能,并将其转化为热能。

这类材料可以用于制作太阳能集热器,从而将太阳能转化为热能。

2.生物质材料在风能领域中的应用生物质材料具有轻质、高强、可回收等特点,可以用于制造叶片等风能装置的材料。

利用先进的生物质材料技术,制造出轻质高强的叶片,可以提高风力发电的利用率。

3.生物质材料在氢能领域中的应用随着氢能技术的不断进步,生物质材料逐渐被应用于氢能领域。

利用生物质材料进行光解水,可以获得氢气。

此外,还可以将生物质材料进行气化,产生氢气,并将其作为燃料用于发电等用途。

4.生物质材料在地热能领域中的应用地热能是指将地壳中的热能转化为电能或热能的一种方式。

利用生物质材料制作地热换热器,对地热能的提取具有重要的作用。

生物质材料可以用于制作地下热水管道,与地下热水进行热交换,从而达到提取地热能的目的。

四、生物质材料在能源储存领域中的应用对于新能源而言,能源储存技术的发展同样重要。

利用生物质材料制作储能材料,也是一种储存新能源的方式。

可通过利用生物质材料进行制氧化物,则具有较大比表面积和孔隙度,以及良好的电导性能等特点,可以用于制作电池储能材料。

生物质能利用技术

生物质能利用技术

生物质能利用技术在当今能源需求不断增长和环境保护日益受到重视的背景下,生物质能作为一种可再生能源,其利用技术正逐渐成为研究和应用的热点。

生物质能来源于有机物,包括植物、动物粪便、垃圾等,具有广泛的来源和巨大的潜力。

生物质能的利用技术多种多样,其中生物质燃烧发电是较为常见的一种方式。

通过将生物质燃料,如木材废料、农作物秸秆等,在专门设计的锅炉中燃烧,产生高温高压蒸汽,驱动涡轮机转动进而发电。

这种技术相对成熟,但其效率在一定程度上受到燃料质量和燃烧条件的影响。

为了提高燃烧效率,减少污染物排放,相关的燃烧设备和净化装置不断得到改进和优化。

生物质气化技术也是一项重要的利用途径。

在气化过程中,生物质在缺氧的条件下受热分解,转化为合成气,主要成分包括一氧化碳、氢气和甲烷等。

这些合成气可以用于发电、供热,或者经过进一步处理合成液体燃料,如甲醇、乙醇等。

与燃烧发电相比,气化技术具有更高的能源利用效率,同时产生的污染物相对较少。

然而,气化过程中产生的焦油等副产物的处理仍然是一个需要解决的技术难题。

生物柴油是生物质能利用的另一个重要领域。

它通常由植物油或动物脂肪与醇类(如甲醇)通过酯交换反应制得。

生物柴油具有与传统柴油相似的性能,但具有更低的硫含量和更好的环保性能。

其使用可以在不改变现有发动机结构的情况下,有效降低尾气排放对环境的影响。

不过,生物柴油的生产成本相对较高,限制了其大规模的推广应用。

目前,研究人员正在努力通过改进生产工艺、寻找更廉价的原料等途径来降低成本。

除了上述几种主要的利用技术,生物质发酵制取沼气也在农村地区得到了广泛的应用。

沼气池将畜禽粪便、农作物秸秆等有机废弃物在厌氧条件下发酵,产生的沼气可用于照明、炊事和发电。

这种技术不仅能够解决农村能源问题,还能对废弃物进行有效的处理,减少环境污染。

同时,沼渣和沼液还可以作为优质的有机肥料,用于农业生产,形成了一个良性的生态循环。

在生物质能利用技术的发展过程中,也面临着一些挑战。

生物质气化技术的经济性与环境影响

生物质气化技术的经济性与环境影响

生物质气化技术的经济性与环境影响在当今全球追求可持续发展和能源转型的大背景下,生物质气化技术作为一种具有潜力的能源利用方式,逐渐引起了人们的广泛关注。

生物质气化技术是将生物质原料(如木材、农作物废弃物、林业剩余物等)通过热化学转化过程,转化为可燃气体的技术。

这一技术不仅在能源供应方面具有重要意义,还对经济和环境产生着深远的影响。

从经济性的角度来看,生物质气化技术展现出了一定的优势和挑战。

首先,生物质原料通常具有较为丰富的来源和相对较低的成本。

与传统的化石能源相比,生物质能是一种可再生资源,不会像煤炭、石油和天然气那样面临资源枯竭的问题。

在农业和林业发达的地区,农作物秸秆、木屑等生物质废弃物往往被当作垃圾处理,通过生物质气化技术将这些废弃物转化为能源,可以实现资源的有效利用,同时还能减少废弃物处理的成本。

然而,生物质气化技术的前期投资相对较高。

建设生物质气化厂需要购置专业的设备和设施,包括气化炉、净化装置、储气罐等,这需要大量的资金投入。

此外,技术的复杂性也导致了较高的运营和维护成本。

例如,气化过程中的温度、压力等参数需要精确控制,以保证气化效率和气体质量,这就需要专业的技术人员进行操作和维护,从而增加了人力成本。

不过,随着技术的不断进步和规模效应的显现,生物质气化技术的成本有望逐渐降低。

一些研究表明,当生物质气化厂的规模达到一定程度时,单位成本会显著下降。

而且,政府对可再生能源的支持政策也在一定程度上缓解了生物质气化项目的经济压力。

例如,补贴、税收优惠等政策可以降低项目的投资风险,提高其经济可行性。

在环境影响方面,生物质气化技术具有明显的积极作用。

与传统的燃烧方式相比,生物质气化技术可以减少污染物的排放。

在气化过程中,生物质经过高温分解和化学反应,产生的气体经过净化处理后,可以有效地去除其中的有害物质,如硫氧化物、氮氧化物和颗粒物等。

这对于改善空气质量、降低酸雨和雾霾的发生具有重要意义。

同时,生物质气化技术的温室气体排放相对较低。

生物质气化技术原理及应用分析

生物质气化技术原理及应用分析

前言生物质能是指由光合作用而产生的各种有机体,光合作用利用空气中的二氧化碳和土壤中的水,将吸收的太阳能转换为碳水化合物和氧气。

生物质通常包括农业废弃物、木材及森林工业废弃物、禽畜粪便、城镇生活垃圾以及能源作物等几种类型。

生物质能具有以下特点[1]:(1)属于可再生能源,可保证能源的永续利用;(2)种类多而分布广,便于就地利用,利用形式多样;(3)相关技术已经成熟,可贮存性好;(4)节能、环保效果好。

1生物质气化技术1.1生物质气化技术的原理生物质气化是利用空气中的氧气或含氧物作气化剂,在高温条件下将生物质燃料中的可燃部分转化为可燃气(主要是氢气、一氧化碳和甲烷)的热化学反应。

20世纪70年代,Ghaly[2]首次提出了将气化技术应用于生物质这种含能密度低的燃料。

生物质的挥发分含量一般在76%~86%[3],生物质受热后在相对较低的温度下就能使大量的挥发分物质析出。

几种常见生物质燃料的工业分析成分如表1所示:生物质气化技术原理及应用分析福建省电力勘测设计院郑昀济南锅炉集团有限公司邵岩李斌【摘要】生物质能是一种理想的可再生能源。

由于分布广泛、有利于环保等特点,因而越来越受到世界各国的关注。

生物质气化技术是利用生物质能的一种方式。

本文介绍了生物质气化技术的原理,生物质气化工艺及气化设备。

目前应用较多的气化技术是生物质气化供气和生物质气化发电技术。

文中提出了应用过程中存在的问题,提高效率、降低焦油含量等是今后利用生物质气化技术的发展方向。

【关键词】生物质气化原理气化技术应用种类工业分析成分水分(%)挥发分(%)固定碳(%)灰分(%)低位热值(MJ/kg)杂草豆秸稻草麦秸玉米秸玉米芯棉秸5.435.104.974.394.8715.06.7868.7774.6565.1167.3671.4576.6068.5416.417.1216.0619.3517.757.0020.719.463.1313.868.905.931.403.9716.19216.14613.97015.36315.45014.39515.991表1几种生物质的工业分析成分为了提供反应的热力学条件,气化过程需要供给空气或氧气,使原料发生部分燃烧。

生物质能利用技术及其应用

生物质能利用技术及其应用

生物质能利用技术及其应用生物质能是指利用植物、动物等生物体来转化能量的一种能源形式。

随着全球对可持续发展的需求增加,生物质能的利用逐渐受到人们的关注。

本文将介绍生物质能利用技术及其应用。

一、生物质能利用技术1. 生物质气化技术生物质气化技术将生物质转化为一种含有可燃气体的混合气体,如合成气(Syngas),可供发电、提供热能和化工原料。

该技术的关键在于将生物质分解成由一氧化碳、氢气和其他气体组成的可燃性气体。

生物质气化技术的应用前景广泛,可以用于生产合成天然气,以及用于航空航天等领域的燃料生产。

2. 伯氏热解技术伯氏热解技术将生物质放入密闭的反应器中,在缺氧情况下进行高温(800-1000°C)和高压(20-40 bar)的处理,使生物质被分解为产生有机液体和气体的碳基化合物。

生产的有机液体可以用于制造石油替代品,如生物柴油和生物液化气,而气体主要用于发电和工业用途。

伯氏热解技术的优点在于可以处理多种类型的生物质,且产生的有机液体质量高、稳定性好。

3. 生物质热解技术生物质热解技术是将生物质在无氧或缺氧条件下进行加热处理,使其分解为产生有机倾向气体、固体和液体的化合物。

生物质热解技术不需要大量的氧气,所以对环境污染的风险也较低。

其中,生物质生物炭是一种多孔、高效吸水性、高热值的固体燃料,可以用于农业和工业。

二、生物质能应用领域1. 电力发电生物质气化技术和热解技术可用于电力发电。

生物质气化技术最大的好处是可以有效地转化生物质为燃料,应用于燃气轮机、内燃机和锅炉,可以提供洁净可再生的电力。

热解技术也被应用于为生物质能源发电,将空气和水加热制成高温高压蒸汽,然后用蒸汽驱动涡轮发电机,产生电力。

2. 燃料生产生物质可以用于生产燃料,如生物柴油和生物液化气。

伯氏热解技术可用于生产高质量的生物柴油,其性能与石油燃料相似,可应用于液体燃料的车辆。

生物液化气是一种有效的生物燃料,可用于燃烧器、壁炉和热水器等家庭用途。

生物质气化是目前生物质能利用技术研究的热门方向

生物质气化是目前生物质能利用技术研究的热门方向

生物质气化影响因素分析摘要:通过流化床生物质气化炉(气化强度为225kg/m2·h)的运行实践,阐述了生物质气化原理,综述了生物质在流化床气化中,物料性质、气化剂、原料粒径、温度、压力、原料前处理等操作条件对生物质气化产品组成的影响。

关键词:生物质气化;物料性质;气化过程;操作条件;流化床1引言由温室气体引起的全球变暖,是当前也是未来能源和环境问题中最引人关注的热点和难点。

含碳化石燃料排放的C02是主要的温室气体源,生物质来源于太阳能,在其生长过程中,由光合作用而吸收CO2,在其作为能源利用过程中,CO2的净排放又有效的被新的光合作用而吸收,使整个能源利用系统CO2净排放为零,从而有效的防止了CO2的释放对环境的危害。

将生物质转化为气体燃料是一种很好的生物质利用途径,其中以流化床生物质气化最为引入注目。

本文就生物质在流化床气化过程中,各种操作条件对其气化产品组成分布的影响等方面作了介绍。

2 生物质气化生物质热化学气化是指将预处理过的生物质在气化介质中如空气、纯氧、水蒸气或这三者混合物加热至700○C以上,当空气当量系数降低时,气化反应开始,供应燃烧的氧含量降低,燃气中CO含量增加;当供氧量进一步降低时,大量的H2、CH4、甚至重烃化合物将会生成,同时生物质燃气温度降低,显热损失下降,化学能提高,从而将生物质分解为合成气。

生物质气化与煤气化原理相似,大体上,气化过程可以分成两个主要的反应阶段;热解和焦炭气化。

焦炭气化是指固体焦炭,热解焦油和热解气的部分氧化,通常热解的速度大大快于气化速度,所以后者是速率控制步骤。

热解阶段是指固体燃料在初始加热阶段的脱挥发分或热分解,它在几秒内完成,高温下甚至更短。

可以用下列方程式表示:Coal or pine chips→Oil/tar+CO+C02+H20+Semichar+CH4+CmHn+Pyroligneous acids(wood—derivedproducts)Oil/tar(cracking) → Char+ H2+ CH4Semichar → Char+ H2 + CH4气化技术根据炉型的不同又可分为固定床气化炉和流化床气化炉。

生物质能发电的技术和应用

生物质能发电的技术和应用

生物质能发电的技术和应用随着能源需求的不断增长,人类逐渐意识到传统的化石能源已经无法满足能源需求的快速增长,而生物质能作为一种更加环保、可持续的能源逐渐成为人们关注的热点。

那么,生物质能发电的技术和应用是怎样的呢?一、什么是生物质能?生物质能是指利用可再生的生物质作为燃料,通过燃烧过程产生的能量来发电的一种能源。

生物质能来源非常广泛,包括植物、木材、农作物残渣和废弃物等,这些生物质资源可以节约大量非可再生的化石能源,同时还能减少环境污染。

二、生物质能发电技术生物质能发电技术主要有两种类型,一种是生物质燃烧发电技术,另一种是生物质气化发电技术。

1. 生物质燃烧发电技术生物质燃烧发电技术是将生物质作为燃料,通过燃烧产生高温高压的蒸汽来驱动汽轮机发电。

这种技术适用于各种生物质资源,包括木屑、秸秆、植物废弃物等。

生物质燃烧发电技术相比传统的化石能源发电技术,具有更低的碳排放量和更高的环保性,在未来的可再生能源发电中具有很大的潜力。

2. 生物质气化发电技术生物质气化发电技术是将生物质资源进行气化处理,将其转化为气体燃料,进而作为燃料用于发电。

该技术具有很高的灵活性,可以处理各种不同类型的生物质,可以通过设备的不同调整其处理效率和燃烧效果。

生物质气化发电技术可以利用更多种类的生物质资源,进而提升其能源利用效率。

三、生物质能发电的应用生物质能发电技术已经在许多国家得到了广泛应用,其中主要包括一下几个方面:1. 农业废弃物的利用生物质能发电技术可以将农业废弃物进行利用,如秸秆、麦草、稻草等废弃物,进而转化为能源。

通过生物质能发电技术,能够最大限度地利用农业废弃物资源,减少废弃物对环境造成的污染。

2. 林业资源的利用生物质能发电技术可以利用林业资源,如木材、锯末等,将其转换为能源,减少对传统化石能源的依赖。

通过利用生物质能发电技术,可以避免对林业资源的过度开采,保护环境。

3. 生活垃圾的资源化处理生物质能发电技术可以将生活垃圾进行资源化处理,将废弃物转化为能源。

生物质气化技术应用现状及发展前景

生物质气化技术应用现状及发展前景

生物质气化技术应用现状及发展前景王忠华摘要:生物质能的开发利用可缓解能源紧缺问题、环境污染问题和“三农”问题等国家重大战略问题,而生物质气化是生物质能高品位利用发展最迅速最实用的技术之一。

生物质气化技术的研究和开发得到了国内外广泛重视,并取得了较大的进展。

本文在分析总结生物质气化技术国内外应用现状的基础上,从生物质气化集中供气技术、热电联产技术、合成液体燃料技术和制氢技术等方面指出了今后生物质气化技术发展面临的机遇和挑战。

关键词:生物质气化;集中供气;热电联产;合成燃料;制氢人类社会发展进步离不开能源,但人类使用能源的无限性与常规能源储量的有限性形成一对尖锐矛盾。

为了解决目前各国所遇到的能源短缺和几十年后全人类的能源危机,有关国家尤其是发达国家正在大力开发可再生能源,致使能源结构中可再生能源的比重逐步上升。

欧盟在2010年通过的未来10年经济发展战略中明确提出:到2020年,欧盟的可再生能源使用比例将提高至20%[1]。

另据预测,到2035年,可再生能源发电在全球发电量中的份额将接近1/3[2]。

生物质能是太阳能转换和积累的主要形态之一,是唯一的既有矿物燃料属性,又可储存、运输、可再生、可转换并较少受自然条件制约的能源。

在我国,以农业废弃物为主的生物质资源总量每年达4.87亿吨油当量,其中有约3.7亿吨可用于发电和供热,占总量的76%。

生物质能的开发利用可缓解能源紧缺问题、环境污染问题和“三农”问题等国家重大战略问题,而生物质气化是生物质能高品位利用发展最迅速最实用的技术之一。

生物质气化技术的研究和开发得到了国内外广泛重视,并取得了较大的进展。

1、生物质气化原理及技术路线生物质气化是以生物质为原料,以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸汽或氢气等作为气化剂(或称气化介质),在高温条件下通过热化学反应将生物质中可燃的部分转化为可燃气的过程。

生物质气化时产生的气体,有效成分主要为CO、H2和CH4等,称为生物质燃气。

生物质能的环境友好型技术

生物质能的环境友好型技术

生物质能的环境友好型技术在当今世界,能源问题和环境问题日益严峻,寻找可持续、清洁的能源成为了全球共同的挑战。

在众多新能源中,生物质能以其独特的优势逐渐崭露头角。

生物质能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。

而与之相关的环境友好型技术,则为解决能源与环境的双重困境提供了有力的支持。

生物质能的环境友好型技术之一是生物质发电。

这一技术通过将生物质材料,如农作物秸秆、林业废弃物等直接燃烧或转化为可燃气体来驱动涡轮机发电。

与传统的火力发电相比,生物质发电具有显著的环境优势。

首先,它所使用的生物质原料是可再生的,不会像煤炭、石油等化石能源那样面临枯竭的问题。

其次,生物质在生长过程中吸收二氧化碳,而在燃烧发电时释放的二氧化碳量与吸收量大致相等,从而实现了二氧化碳的近零排放。

此外,生物质发电减少了废弃物的堆积和焚烧,降低了对土壤、水体和大气的污染。

另一个重要的技术是生物质气化。

生物质气化是在一定的热力学条件下,将生物质原料转化为可燃气体的过程。

这些可燃气体主要包括一氧化碳、氢气和甲烷等,可以用于发电、供热或者作为燃料用于工业生产。

生物质气化技术不仅提高了能源的利用效率,而且产生的气体相对清洁,燃烧后产生的污染物较少。

同时,气化过程中产生的灰渣可以作为肥料回归农田,实现资源的循环利用。

生物质液体燃料技术也是备受关注的领域。

通过生物质的热解、酯化等工艺,可以将生物质转化为生物柴油和生物乙醇等液体燃料。

生物柴油可以直接用于柴油发动机,而生物乙醇则可以与汽油混合使用。

与传统的石油燃料相比,生物质液体燃料具有更低的硫含量和芳烃含量,燃烧时产生的污染物如二氧化硫、氮氧化物等明显减少。

而且,它们的来源广泛,有助于降低对进口石油的依赖,保障能源安全。

在生物质能的开发利用中,还离不开高效的生物质收集和运输技术。

为了确保生物质能的稳定供应,需要建立完善的收集体系,将分散在各地的生物质原料集中起来。

这包括采用合理的收集方式,如机械化收割、打包等,以及优化运输路线,降低运输成本和环境影响。

生物质能与生物燃料

生物质能与生物燃料

生物燃料对环境的影响
有益于土壤健康
农业废弃物等生物质来源可以改善土壤结构,增加土壤有机质含量,提高土壤肥 力,从而有利于农业的可持续发展。
促进生态平衡
合理利用农业废弃物等生物质资源可以减少垃圾处理负担,同时减少对化石燃料 的依赖,有助于维护生态平衡和保护生物多样性。
04
生物质能与能源安全
能源安全现状
生物燃料产业政策支持力度加大
许多国家和地区出台了支持生物燃料产业发展的政策,包括税收优 惠、补贴等,以促进生物燃料产业的发展。
生物燃料产业的未来发展前景
技术创新推动产业发展
未来生物燃料产业的发展将更加依赖于技术创新,包括提 高转化效率、降低生产成本等方面,技术创新将为产业发 展提供更多机会和空间。
2
生物柴油的燃烧性能和稳定性较好,能够过程中产生的副产品可用于生产 肥料、饲料等,具有较高的经济价值。
生物乙醇
生物乙醇是一种由淀粉或糖类经过发酵制成的可再生能源,具有环保、可降解等优 点。
生物乙醇的燃烧性能和稳定性较好,能够与化石燃料混合使用,也可以单独作为燃 料使用。
生物乙醇的生产过程中产生的副产品可用于生产饲料、肥料等,具有较高的经济价 值。
生物燃气
生物燃气是一种由有机废弃物 经过厌氧发酵制成的可再生能 源,具有环保、可降解等优点 。
生物燃气的热值较高,能够直 接作为燃料使用,也可以用于 发电、供热等领域。
生物燃气的生产过程中产生的 副产品可用于生产肥料、饲料 等,具有较高的经济价值。
利用动植物油脂为原料,通过酯交换 等技术,制备出可替代化石柴油的生 物柴油。
生物质炭
将生物质经过炭化处理,制备出具有 高比表面积和高吸附性能的生物质炭 ,可用于环保领域。
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生物质热解气化
气化的概念
气化:是指通过加热将固体或液体燃料转化为气体燃料 的热化学过程。
生物质气化:就是利用空气中的氧气或含氧物质作为气 化剂,将生物质中的碳转化生成可燃气体的过程。
生物质热解气化
按气化剂分类
不用气化剂
生物质气化
可运输
风能
水能
太阳能
生物质能 海洋能
生物质能源特点
生物质
•各种速生的能源林、薪炭林、经济林、用材林、灌木林,木材及森林工业 废弃物; •农业废弃物,如农作物秸秆、稻壳、玉米芯、蔗渣等; •水生植物; •油料植物; •城市和工业有机废弃物; •动物粪便。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。
各类生物质资源量
废弃物种类 农作物秸秆
年产资源量 亿吨
7.71
实物资源量 亿吨
4.71
可利用率 %
61
实物量折标煤 亿吨
2.38
已利用资源量 亿吨
0.08
林业剩余物
1.82
1.54
84
0.88
0.03
农产品加工废弃物
0.89
0.80
90
0.44
0.02
畜禽粪便量(规模化养殖场)
13.17
8.37
64
汽油、柴油、重油、氢、激光
能源是指可能为人类利用以获取有用能量的各种来源,象太阳能、风力、水 力、蒸汽、化石燃料及核能、潮汐能等均可称为能源和清洁型能源。
能源现状
12.10%
28.40%
23.70%
世界
35.80%
6.20%
69.70%
中国
21.10% 3%
石油 天然气 煤炭 其它
化石燃料,储量有限,不可再生!
生物质能源特点
我国有丰富的生物质资源
发展生物燃料我国有丰富的资源基础
研究表明生物质的可利用资源量能源潜力折标煤4.24亿吨,相当于2010年全 国一次能源消费总量(30.8亿吨标煤)的大约1/7;
相关土地评估显示,我国现有边际性土地资源量1.6亿公顷,边际性土地种植 相应能源植物的产能潜力约为4.95亿吨标煤。
化石能源输运过程中的环境问题
我国的环境现状
化石能源使用过程中的环境问题
化石燃料的燃烧造成的大气污染
我国的环境现状
化石能源使用过程中的环境问题
PM2.5超标及雾霾天气
特别专题
我国的环境现状
温室效应
1976年 8月25日
长江源 姜根迪如冰川对比
2010年 3月15日
我国的能源ห้องสมุดไป่ตู้境现状
我们应该怎样应对?
常规环境污染严重
农村和小城镇急需 大量清洁、便利的 能源服务
研究背景
能源的特征及分类
按其形态特征或转换和利用的层次划分:
能源
可再生能源:水力
常规能源
一次能源
不可再生能源:煤炭、石油 天然气
可再生能源:太阳能、生物能、风能
新能源
地热能、海洋能
不可再生能源:核燃料
二次能源 电力、焦炭、煤气、沼气、蒸汽
开发生物质能源
为什么要大力发展可再生能源
1. 化石能源不可再生,迟早要枯竭 2. 发展可再生经济可以开辟新的能源供应途径,有效增加能
源供应量, 有效降低环境污染,降低对化石燃料的依存度;
3. 可再生能源对环境生态不产生或很少产生污染,可以实
现较低的碳排放甚至是零碳排放;
4. 资源分布广泛,资源丰富,可循环利用,适宜就地开发
0.35
3.0
城市生活垃圾量(填埋处理)
1.58
0.96
60
0.09
0.28
餐饮废油 工业/生活污水量 棉籽油
0.053
0.048
90
0.05
-
-
503.22
-
0.04
0.27
0.011
0.01
90
0.01
-
生物质能源特点
生物质资源的特点
1) 可再生性 生物质能属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合
生物质热解气化
生物质能发展历史
✓ 1839年,世界上第一台上吸式生 物质气化炉问世
✓ 第二次世界大战期间:液体燃料缺 乏,揭开生物质能现代利用技术的 序幕
✓ 二战之后:石油供应状况好转,研 究开发工作暂时搁置
✓ 20世纪70年:受到石油危机的影 响,各种生物质能利用技术广泛开 发,并开始大规模工业应用。
利用。
开发生物质能源
可再生能源分类
可再生能源主要包括太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、 水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。
生物质能源是可再生能源领域唯一可以转化为液体和气体燃料的能 源。生物质能源储量较大,它不仅具有资源再生、技术可靠的特点,而 且还具有对环境无害、经济可行、利国利农的发展优势。
目录
1. 研究背景 2. 我国的能源、环境现状 3. 开发生物质能源 4. 生物质资源的特性 5. 生物质气化技术概况
研1. 究研背究景背景
中国可持续发展面临的五大能源挑战
温室气体排放量巨 大而且迅速增加
能源需求总量巨大 且快速增长,供应 能力日趋紧张
液体燃料短缺, 高度依赖进口, 能源安全堪忧
生物质气化技术研究
—汽车学院
2015年10月14日
个人简介
高豪杰,盐城工学院,汽车工程学院,能源与动 力工程系,讲师,博士;
2014年毕业于南京工业大学,机械与动力工程学 院,化工过程机械专业,硕博连读;
主要从事生物质热化学转化,新能源装备技术方 面的研究;发表相关论文6篇,已授权发明专利两 项。
全球石油探明储量可供生产40多年,天然气和煤炭则分别可以供应65年和155年 我国石油探明储量可供生产15年、天然气仅可供生产30年、煤炭81年
——《BP世界能源统计2006》
我国的环境现状
化石能源开采过程中的环境问题
煤矿开采造成的地陷 露天开采形成巨大的人工坑
造成房屋塌陷 造成房屋塌陷
我国的环境现状
1. 大幅提高能源利用效率,努力建设节约型社会,我们每个人 都应该主动增强危机意识、节约意识与环保意识,充分认识 到我国资源短缺危机,了解节能环保对国家及个人的真正意 义,真正树立起节能环保意识。
2. 积极利用国际资源,提高石油资源储备;
3. 大力开发利用可再生能源,实现能源资源利用的可持续发
展。相对于传统能源,可再生能源普遍具有污染少、储量大 的特点,对于解决当今世界 严重的环境污染问题和资源(特 别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。
作用可以再生,取之不尽、用之不竭,也是唯一一种可再 生的碳源;
2) 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; 3) 广泛分布性 缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能;
4) 生物质燃料总量十分丰富 生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然
气。
生物质热解气化
生物质利用方式分类
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