(冶金行业)生物质与煤混燃技术于现状
生物质能的技术和市场状况
生物质能的技术和市场状况生物质能是指利用植物、动物等有机物质进行能量转化的过程，被广泛应用于能源生产和环境保护等领域。
随着气候变化和能源危机的加剧，生物质能作为可再生能源的代表之一，正日益受到人们的重视。
本文将介绍生物质能技术的发展现状和市场状况。
一、生物质能技术的种类生物质能技术主要有以下几种：1.生物质燃烧：将生物质燃烧产生的热能转化为电能或供热。
2.生物质气化：将生物质加热至800℃以上，使其部分氧化为一氧化碳和氢气，再将气体进行利用。
3.生物质液化：通过加热和压力传递的方式将生物质转化为可燃性液体燃料。
4.生物质发酵：将生物质中的碳水化合物转化为乙醇、甲醇等可用于交通运输的液体燃料。
二、生物质能技术的市场状况1.国内市场随着中国“煤改气、煤改电”的政策逐步推进，生物质能作为清洁能源的代表得到广泛运用。
根据《生物质能利用行业发展规划》的预测，到2020年我国生物质能利用总量将达到5亿吨标准煤，年利用量超过4亿吨标准煤。
其中，生物质热电联产、生物质发电、生物质沼气成为生物质能的主要利用途径。
2.国际市场生物质能源市场主要集中在欧洲、北美和亚太地区等发达国家和地区。
其中，欧盟生物能源指令的出台和国际碳排放交易市场的发展，大大促进了生物质能在欧洲市场的发展。
根据最新数据，欧洲生物质热能市场规模约为125亿欧元，2017年全球生物质热电装机容量增长近30%，预计到2023年，全球生物质能市场将保持平均年复合增长率10.20%的增长速度。
三、生物质能技术面临的挑战1.技术问题目前生物质能的关键技术仍存在一些问题，如生产成本较高、生物质易受环境因素（如温度、湿度）影响等。
2.政策支持不足虽然政府对生物质能的支持力度不断加大，但与其他能源相比，生物质能的政策支持仍不充分。
3.市场需求问题目前生物质能的市场需求受多种因素影响，比如用于生物质能利用的可再生资源受限、生物质能在不同细分市场的需求存在差异等。
四、结论生物质能技术是一种能源转化技术，以其优越的环保性和可再生性成为能源发展的重要方向。
生物质与煤复合燃烧技术及其理论研究
生物质与煤复合燃烧技术及其理论研究近年来，随着全球暖化的日益严重，减少温室气体，特别是二氧化碳排放，成为世界各国共同关注的焦点。
从经济发展和环境保护角度看，如何从煤炭资源中实现经济高效燃烧，降低温室气体排放，是推动我国可持续发展的关键技术。
考虑到中国煤炭资源的丰富性和燃烧效率，煤和生物质复合燃烧技术成为推动可持续发展的重要研究领域。
生物质与煤复合燃烧技术，是指在锅炉设备上，将煤炭与生物质结合起来一起燃烧，以提高燃烧效率，降低能耗，降低温室气体排放的技术。
该技术已经用于河北、山西等地的锅炉设备中，替代煤炭用量，利用生物质资源，促进我国经济的可持续发展。
那么，如何有效的控制生物质和煤的结合燃烧，使其具有较高的燃烧效率，以及低温室气体排放？这是研究者面临的一个重要问题。
首先，生物质和煤的热放射特性有明显的差异，因此必须对混合燃料的碳、氢元素比例进行精确的计算；其次，为了获得较高的燃烧效率，必须调整混合燃料的空气比，以及调整炉内温度、空气比和燃料比；最后，考虑到不同料的混合量和燃料粒度，应根据实际情况选择适当的燃烧模式，保证燃烧稳定性，以获得最优燃烧效果。
另外，在动力发电领域，由于混合燃料有不同的燃烧特性，特别是对炉内空气比以及燃烧室压力的要求较高，因此，还必须研究不同混合燃料的影响，以达到良好的燃烧效果。
同时，研究者还需要建立数学模型，以更好地描述不同燃料混合燃烧过程，如空气比、温度场和比压场等参数，优化和调整锅炉结构等，以提高热效率、降低温室气体排放。
综上所述，生物质与煤复合燃烧技术在减少温室气体排放、提高燃烧效率方面发挥了重要的作用。
它是可持续发展的重要技术，具有良好的发展前景，但它也存在着一些技术难题，需要进一步的技术支持。
未来，学者们将继续深入研究，提出更多关于生物质与煤复合燃烧技术的理论模型，并推动技术的应用，为促进可持续发展做出重要贡献。
本文以《生物质与煤复合燃烧技术及其理论研究》为题，介绍了生物质与煤复合燃烧技术的重要性以及现行研究现状，以及应对可持续发展面临的技术挑战。
生物质与煤混合燃烧技术
生物质与煤混合燃烧技术摘要：生物质与煤混合燃烧技术是一种低成本、低风险可再生能源利用方式。
依据给料方式的不同，混燃可以分为直接混燃和间接混燃两种方式。
受生物质特性的影响，混燃会对原有的锅炉系统产生一定的影响。
系统介绍了混燃过程对系统燃烧特性的影响、对SO2、NOx等污染物排放的影响、以及混燃对锅炉系统的积灰、结焦及腐蚀的影响；并在此基础上对混燃的经济性进行了评价，最后给出了目前的混燃研究中存在的问题以及发展的方向。
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，生物质具有高挥发分，低N、S含量、低灰份的特性。
其燃烧过程具有CO2零排放的特点，这对于缓解日益严重的“温室效应”有着特殊的意义。
我国是一个农业资源大国，具有丰富的生物质资源，研究生物质资源的充分利用具有十分重要的意义。
常规的生物质直燃发电技术受原料收集储运等条件的限制，存在着投资运行成本高和效率低等缺点。
生物质与煤混燃技术不仅对生物质进行了资源化利用，同时减少了常规污染物和温室气体的排放，是一种低成本、低风险的可再生能源利用方式。
国外从20世纪90年代开始进行生物质和煤混燃技术的相关研究及测试，迄今为止已经在多种炉型上进行了尝试，机组的规模从50MW一直到500MW以上。
荷兰Gelderland电厂635MW煤粉炉是欧洲大容量锅炉混燃技术的示范项目之一，以废木材为燃料，其燃烧系统独立于燃煤系统，对锅炉运行状态没有影响。
系统于1995年投入运行，每年平均消耗约60000t 木材(干重)，相当于锅炉热量输入的3%～4%，年替代燃煤约45000t。
芬兰Fortum公司于1999年在电厂的一台315MW四角切圆煤粉炉上进行了为期3个月的混燃测试，煤和锯末在煤场进行混合后送入磨煤机，采用含水率50%～65%（收到基）的松树锯末，锯末混合比例为9%～25%的质量比（体积混合比为25%～50%）。
系统基本上运行良好，但是磨煤机系统出现一些问题。
我国生物质直燃发电的现状、问题及政策建议
我国生物质直燃发电的现状、问题及政策建议我国生物质直燃发电的现状、问题及政策建议生物质直燃发电技术是一种利用有机物直接发电的新能源技术，它可以有效替代传统燃煤发电。
由于其具有减少碳排放、污染少、投资少、运维费用低等优势，因而近年来在国内得到了高度关注。
在生物质直燃发电技术发展进程中，我国取得了显著成就，并建立了完备的空间结构和体系支撑。
尽管我国在生物质直燃发电的发展上取得了显著成就，但也存在着一些问题。
首先，生物质能源的供应不足是亟待解决的主要问题。
很多地方能源来源不充足，导致在建一个直接燃烧发电厂时无法承受充足的能源供应。
其次，生物质能源投资成本高昂，使许多小规模贫困地区难以承担大量投资建设。
此外，在开发利用生物质能源过程中，还存在着供给不稳定、价格不稳定、污染大等问题。
因此，政府需要采取相关政策措施，促进生物质直燃发电技术的发展。
首先，要加强生物质发电技术的研发，采取一定的技术手段来进一步提高燃烧发电机组效率，降低发电成本。
其次，政府应该加大支持力度，大力发展生物质能源，制定相应的财政政策，为外资投资创造条件。
此外，政府也应该制定完善发电和物流管理体系，合理分配燃料供应，在统筹资源利用的同时保持发电的稳定性，加快实施生物质能源供应机制的建立。
同时，政府也应完善法规监管机制，解决安全问题，加强对发电企业的技术审查，降低污染。
总之，生物质直燃发电是一种新型能源，因其相对于传统发电具有节能减排、投资低、污染少等优势，已越来越受到重视。
但是，生物质能源的发展还存在着一些不足之处，因此，政府应加大投入力度，采取有效的政策措施，有效促进生物质能源直接发电的发展。
生物质与煤混燃
水电0902 许鑫学号:10914202311 生物质混燃的定义生物质混燃技术是指用生物质燃料和化石燃料(多数是煤)共同作为锅炉燃料的应用技术。
最初，生物质混燃技术主要应用于有大量生物质副产品的企业，如造纸厂、木材加工厂、糖厂等，使用生物质替代部分化石燃料，其产生的热量和电量可以自用，也可以输出到电网，经济性较好。
随着技术的日渐成熟，生物质混燃技术已经越来越多地用于大型高效的电厂锅炉。
生物质混燃的方式有：燃前混台法事先把生物质与煤按比例进行混合，再投入锅炉燃烧。
直接混燃法不经过与煤混合，生物质与煤通过各自的入口直接进入锅炉，在锅炉内与煤混燃。
问接混燃法先把生物质气化为清洁的可燃气体，再通入燃煤炉。
用这种方法可燃用难于粉碎的或杂质含量高的生物质，大大扩大了混燃的范围。
并行燃烧生物质直燃锅炉和化石燃料锅炉同时使用。
2 生物质混燃发电的发展现状很多国家已经有了生物质混燃技术的开发经验。
根据国际能源机构2006年发布的研究报告，全球有154个生物质混燃发电项目，生物质混燃应用领先的国家有美国、德国、荷兰、英国、瑞典、澳大利亚和荷兰等。
大部分混燃案例采用的是直接混燃技术，也有一些间接混燃、并行燃烧的案例。
国际经验显示，多数电厂开始时仅安装一些非常基础的设施，大部分配套设施采用临时装置以进行试验性的混燃发电。
只有在确信政府对生物质混燃发电的支持以及保证了混燃生物质原料的稳定供应和项目的经济性后，电厂才可能对运输、储存及处理等配套设施进行长期的投资。
2006年以来，我国的生物质发电项目取得了巨大进展，但多数项目是生物质直燃项目。
生物质混燃项目非常少，目前仅有山东枣庄的华电国际十里泉电厂、以及上海协鑫(集团)控股有限公司下属的7个热电厂实施了生物质混燃发电。
国际和国内的经验均表明，生物质混燃发电在技术上是可性的，与生物质直燃发电相比，发电具有投资小、建设周期对原料价格控制能力强、技单等优势。
当生物质燃料的小于20％时,只须增加生燃料处理和上料系统，无须对锅炉系统做大的调整，简单易行。
生物质燃料技术的现状和前景
生物质燃料技术的现状和前景能源问题一直是人类面临的难题，尤其是在当今社会，全球能源需求不断上升，而且环境问题也越来越引起人们的关注。
为此，许多国家开始在生物质燃料技术方面加大投入，寻求对人类未来能源的可持续发展。
一、生物质燃料技术现状生物质燃料技术是利用植物、生物废弃物等生物质资源燃烧而获得的清洁能源。
目前，全球已经开始对生物质燃料技术进行研究和开发，并取得了相当的进展。
生物质燃料技术主要分为液体生物质燃料（如生物柴油、生物乙醇等）、固体生物质燃料（如木材颗粒、生物质炭等）和气体生物质燃料（如沼气、生物气体等）等。
其中，生物柴油和生物乙醇是目前应用最为广泛的液体生物质燃料。
生物柴油是从油料植物中提取的轻质油脂经过酯化反应，形成的一种清洁燃料。
而生物乙醇则是用淀粉类和糖类物质发酵后获得的一种可替代汽油的清洁燃料。
固体生物质燃料主要指的是作为燃料的木材、秸秆等颗粒和生物质炭。
它们不仅具有高能量密度、低成本，而且还可以减少燃煤污染等环境问题。
气体生物质燃料包括沼气、生物气体等。
在农村地区，生物气体一般是通过饲料废弃物和污水等废弃物质经过厌氧发酵产生的，利用人和动物排泄物和农业废弃物等物料可获取大量沼气，以其为燃料，也可节省传统能源，防止污染。
二、生物质燃料技术前景1.生物质燃料可替代石化燃料，达到环保减排的目的生物质燃料作为清洁燃料，不仅能够缓解全球石化资源的短缺问题，而且可以有效减轻排放的温室气体，达到环保减排的目的。
在生产过程中，生物质燃料的集成利用，可有效地化解农业枯余物，减少热害病虫害、降低土壤糜烂度和肥料损失，同时减少农田通气阻断、提升土壤性质。
此外，生物质燃料是一种可再生资源，想要保护我们的星球，就必须使用可再生资源。
2.生物质燃料具有广泛应用的前景与传统化石燃料相比，生物质燃料具备资源广泛、特性多样、生产可控、入手门槛低等优势，应用场景也越来越多，目前主要用于发电、汽车、烧烤等领域。
未来，随着相关技术的不断发展和应用领域的不断扩展，生物质燃料的使用场景将更加广泛，为可再生能源的利用创造更多的机会。
生物质与煤层燃气化复合燃烧技术研究
生物质与煤层燃气化复合燃烧技术研究随着全球能源需求的不断增长，传统的化石燃料资源逐渐枯竭。
由于煤矿废气排放问题日益凸显以及对环境的污染，生物质逐渐被认为是一种可持续发展的能源替代品。
然而，单独利用生物质燃烧在密封环境中，产生大量的水蒸气和一氧化碳，相对较真空杂质产生粉尘和废渣来说，是一种不理想的选择。
因此，将生物质与煤层燃气化复合燃烧技术研究的重要性越来越重要。
煤炭是一种化石燃料，是地球上最重要的燃料之一、最近多年来，环境保护逐渐引起人们的重视，寻找一种既能满足能源需求，又能减少环境污染的新技术势在必行。
煤层燃气化是一种能够将煤的有机质转化为可燃气体的新技术，它具有高效率、无污染、无二氧化碳排放和回收利用等优点。
然而，煤层燃气化过程中产生的气体，如一氧化碳、甲烷、丙烷和二氧化碳，含有大量的杂质，难以直接用于发电和工业燃烧。
为了提高燃烧效率和减少环境污染，必须采取合适的措施对其进行净化和转化。
生物质是指可再生的有机物，包括木材、农作物秸秆、动植物油脂等。
生物质能源是一种绿色低碳的替代能源，不仅能够减少温室气体排放，还能促进农村经济发展和土地可持续利用。
生物质燃烧产生的气体主要是水蒸气和一氧化碳，含有大量的热量。
但是，生物质燃烧过程中会产生大量的灰和颗粒物，进一步加重了环境污染。
因此，将生物质与煤层燃气化相结合，可以充分利用两种能源的优势，实现高效燃烧和减少环境污染。
首先，研究生物质与煤层燃气化的复合工艺，探索最佳的燃烧方式。
生物质与煤层的燃烧特性不同，需要研究不同比例的混合燃烧，确定最佳的混合比例，以实现高效燃烧和减少环境污染的目标。
其次，研究复合燃烧过程中产生的气体净化和转化技术。
由于煤层燃气化产生的气体含有大量的杂质，需要采取合适的方法进行净化和转化，以提高燃烧效率和减少环境污染。
常用的方法包括物理吸附、解吸和化学吸附等。
再次，研究复合燃烧过程中产生的废渣的处理和利用技术。
生物质燃烧产生的废渣含有大量的营养物质，可以作为肥料用于农田，也可以用于制备生物质炭等高附加值产品。
生物质燃煤耦合发电技术应用现状及未来趋势
生物质燃煤耦合发电技术应用现状及未来趋势摘要：近年，在全球变暖的影响之下，我们正在面临控制温室气体排放、减少污染物的巨大压力，对能源发展提出了更高的要求。
当前，燃煤与生物质气化耦合发电逐渐成为国家可再生能源发展、煤电清洁化、节能环保和低碳改造的重要方向，并发布了多项技术示范项目。
关键词：生物质燃煤；耦合发电技术；未来趋势引言能源是我国经济社会发展的基础，现阶段燃煤火力发电仍是我国主要的能源供给方式，而煤炭燃烧排放大量的NOx，SO2，CO2等气体以及细颗粒物，造成大气环境质量急剧下降，与我国环境友好的生态文明建设理念相悖。
2016年12月20日国务院下发了《“十三五”节能减排综合工作方案》，提出了大型发电集团单位供电CO2排放控制在550g/（kW·h）以内的目标，这给煤炭发电企业带来巨大的压力。
因此，寻求一种清洁、绿色、高效、环保、可再生的煤炭替代型能源已成为煤炭发电企业及我国全面建成小康社会所必须解决的问题。
1生物质燃料特性生物质包括一切直接或间接利用植物光合作用而形成的有机物质。
本文所说的生物质均指农作物秸杆和农业加工残余物以及林木和林业加工剩余物等生物质，不包括有机污水、生活垃圾及禽畜粪便。
从物理本质上来说，生物质是由纤维素、半纤维素、木质素、无机物和水组成的。
从化学元素来说，其包含C、H、O、N、S，水和灰分。
与燃煤相比，生物质燃料具有自身的特点:1)木本燃料的生物活性较高，可能引起料堆发热并损失干物质，且贮藏点的含尘量和孢子含量很高，在燃料储运过程中会引起健康和安全问题。
2)生物质燃料可燃基挥发分含量在70%以上，干燥后具有很好的着火特性，燃点大概400℃左右。
3)生物质S和N含量较低，代替部分燃煤可减少SO2和NOx的排放。
4)灰中的K、Na含量相对较高，灰熔点大概在800－1000℃，高温下碱金属析出容易导致飞灰团聚和受热面结渣。
5)部分生物质Cl含量相对较高，燃烧释放出高浓度HCl进入锅炉尾气会引起受热面高温腐蚀。
生物质燃烧技术的研究现状
生物质燃烧技术的研究现状生物质燃烧技术是利用生物质作为燃料进行燃烧，产生热能，从而实现能源的获取和利用。
近年来，由于生物质燃烧技术不仅能够减少对化石燃料的依赖，还能够减少二氧化碳等有害气体的排放，因此备受研究者的关注。
生物质燃烧技术的研究领域十分广泛，主要包括生物质燃料的选型、燃烧设备的研制和改进、燃烧过程的控制和优化等方面。
生物质燃料的选型是生物质燃烧技术的最基本问题。
一般来说，生物质燃料可以分为秸秆、木材、废弃物等多种类型。
由于不同类型的生物质燃料具有不同的物理性质和化学性质，因此需要进行详细的研究和分析，以选择适合的燃料进行燃烧。
燃烧设备的研制和改进也是生物质燃烧技术的重要问题。
目前，主要的燃烧设备有生物质燃烧炉、生物质燃气发电设备等。
这些设备需要考虑多种因素，如燃料的耗费、燃料的分布情况、燃烧温度等因素，以提高燃烧效率和燃料利用率。
除了燃烧设备本身，燃烧过程的控制和优化也是生物质燃烧技术研究的重要问题。
控制和优化燃烧过程可以提高燃烧效率和燃料利用率，减少有害气体的排放。
同时，燃烧过程的控制和优化还可以防止设备的较早退化，避免设备的磨损，延长使用寿命。
随着生物质燃烧技术的不断发展，其应用领域也越来越广泛。
除了传统的能源利用领域外，生物质燃烧技术还被广泛地应用于环境保护、农业和林业等领域。
例如，将生物质燃烧技术应用于农业领域，可以制作生物炭，用于土地改良和作物种植。
总之，生物质燃烧技术的研究正处于蓬勃发展的阶段。
我们有理由相信，随着技术的不断发展和应用领域的不断扩展，生物质燃烧技术将会为人类的生存和发展做出更加重要的贡献。
中国生物质能行业发展现状和趋势分析
中国生物质能行业发展现状和趋势分析一、生物质发电方式1、直接燃烧发电在国内,直燃发电技术已经趋近完善,单机可达15MW。
由于我国的生物质能主要是以秸秆等农作物为材料,因此国内的生物质燃烧技术大多以秸秆燃烧技术为主。
秸秆直燃发电技术,是将农作物原料(如秸秆等)经过输送系统投入锅炉,在炉内直接燃烧产生大量的热,产生的高温高压蒸汽在汽轮机内膨胀做功,驱动发电机发电。
2、混合燃烧发电生物质原料与煤混合作为燃料进行发电的技术被称作生物质混合燃烧发电技术。
其燃烧方式主要有两种：一种方式对于燃料处理和燃烧设备要求很高，是将生物质原料直接与煤混合后投入炉内燃烧：另一种是先气化生物质原料,将燃气与煤混合燃烧产生的蒸汽送入汽轮机发电机组。
3、气化发电经过气化炉的生物质原料转变为气体燃料，净化后直接在燃气机中燃烧发电或者在燃料电池中发电的技术被叫作生物质气化发电技术。
二、生物质发电现状生物智能形式多样、应用广泛，涵盖了电力、热力、交通、建筑等多个领域。
生物质能是体系中重要的组成部分，国际能源署在2018年提出，生物质能是可再生能源中被忽视的“巨人”，生物质能将引领未来五年可再生能源消费的增长。
根据IRENA最新发布的《RENEWABLE CACITY STATISTICS 20202019年，全球可再生能源装机容量达到253700万千瓦，比2018年增长了17600万千瓦。
其中全球生物质能发电装机达到124GW，约占整个可再生能源发电装机容量的4.9%。
中国生物质能发电行业现已进入产能扩张时期，盈利模式具备可复制性。
中国能源局数据显示，中国生物质发电累计装机容量由2015年的1030万千瓦迅速上升至2020年的2952万千瓦，到2021年第一季度，中国生物质发电累计装机容量增长至3149万千瓦。
生物质发电累计装机容量的增长，主要得益于政府出台的多项行业配套政策为生物质发电的发展提供了强有力支持。
其次，生物质发电技术成熟度逐步上升促进了生物质发电厂的扩张建设。
煤和生物质共热解研究现状
煤和生物质共热解研究现状近几年，以煤炭和生物质为燃料的共热解（Co-pyrolysis）技术受到了越来越多的关注，它是一种通过煤炭和生物质共同热解来获得高品质石油和可再生能源的技术。
共热解技术可以实现煤炭和生物质之间的转化，从而极大地提高热解反应效率，减少能源消耗和污染环境。
自20世纪90年代以来，在全球范围内，许多研究者都在研究煤炭和生物质共热解的技术。
许多研究发现，将煤炭与生物质结合在一起可以产生更多的液体燃料，增加收益，并降低燃烧产生的污染物。
此外，研究者们还发现，生物质中的木素元素可以替换煤炭中的木素元素，使煤炭热解时产生的黑烟减少，降低烟气污染。
然而，尽管此类技术优势众多，但许多技术问题仍未得到解决，比如生物质和煤炭之间的气化不均衡性问题、热解反应中木素元素的替换和补充问题以及高温反应中烟气中有毒物质的抑制问题等。
为了解决这些技术难题，发达国家不断投入大量的资金和人力物力，在宏观层面对共热解技术进行研究开发，以及在微观尺度上对共热解反应机理进行深入研究。
同时，研究者们也就如何改善共热解技术的可控性和稳定性展开研究。
借助计算机模拟和实验技术，研究者们发现可以通过修改热解反应的温度、压力和物质比例等参数来改善共热解反应，并调节不同特定条件下热解时的反应性能、产物组成和热力学性质。
此外，在加工技术方面，研究者们设计了多种共热解装置来现复杂的反应，例如自动控制、循环流化床反应器、多元复合反应器、微细粉末研磨和超声波催化等。
其中，多元复合反应器技术最为成熟，它既可以用于实验室小规模研究，也可以应用于工业生产。
最后，由于共热解技术涉及到热物理和热化学反应，在综合运用控制理论和过程优化等技术的基础上，研究者们利用计算机确定了各种参数的最优值，有效地提高了共热解装置的效率。
综上所述，煤炭和生物质共热解技术是一门极具挑战性的学科，涉及到化学、物理、热力学等多方面的知识。
尽管仍有诸多技术难题未解决，但发达国家仍在投入大量资源探索此技术，未来共热解技术将成为一种替代燃料，成为节能环保的新热门。
生物质燃烧技术现状与展望
生物质燃烧技术现状与展望生物质燃烧技术是大规模高效洁净利用生物质能的一种重要方式，也是目前生物质能的各种利用转化途径中最成熟、最简便可行的方式之一，从物质的燃烧特性出发，分析了目前生物质各种常规特性测试方法不足，介绍了国内外各种生物质燃烧技术的特点及其应用情况，并对生物质燃烧存在的问题及相應解决措施进行了探讨，最后对我国生物质燃烧技术的发展进行了展望。
标签：生物质燃烧;层燃;流化床;成型燃料;碱金属;氯腐蚀【Abstract】Biomass combustion is an important way for the large-scale and clean and efficient use of biomass energy，and it is also one of the most mature aand simple and feasible ways at present during various biomass conversion ways .In this study，the characteristics of biomass combustion were analyzed at first，and the shortage of the current test methods for biomass characteristics was pointed out.Then，the characteristics and application of various biomsaa combustion technologies at home and abroad was introduced，and the problems and corresponding countermeasures during biomass combustion were also discussed.Finally，the development of biomass combustion technology in China was prospected.【Key Words】biomass combustion;layer combustion;fluidized bed; briquette fuel;alkalimetal;CL corrosion引言：生物质能是一种清洁可再生能源，几乎不含硫、含氮很少，且具有CO2近零排放的优点。
生物质与煤混合燃烧发电技术研究进展
第4卷㊀第1期2023年8月新能源科技New Energy TechnologyVol.4,No.1August,2023㊀作者简介:闫亚龙(1977 ),男,陕西神木人,经济师,硕士;研究方向:可再生能源开发与利用㊂生物质与煤混合燃烧发电技术研究进展闫亚龙,刘欣玮(国能锦界能源有限责任公司,陕西神木719319)摘要:在碳达峰㊁碳中和的大背景下,生物质作为一种可再生清洁能源,具有巨大的减排潜力㊂文章简单总结了生物质的燃烧特性与处理方式,通过对生物质进行预处理可以提高其储运的可靠性,减少生物质混烧中出现的结渣腐蚀等问题㊂文章重点介绍了生物质混烧技术路线及发展现状,发现直接混合燃烧技术相较于间接混合燃烧和并联混合燃烧具有低成本㊁简单㊁高效的特点㊂关键词:生物质;预处理;直接混燃;间接混燃;并联混燃中图分类号:TQ534;TK6㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀全球变暖是人类面临的巨大威胁,如果全球气温上升2ħ,将导致一亿人死亡以及数百万种动植物物种灭绝[1]㊂为了减少CO 2的排放,向绿色和清洁可再生能源转型对于社会的可持续发展至关重要㊂在可再生能源中,风能㊁水能和太阳能等新能源具有随机性和间歇性的特点,这对电网的调峰能力提出了挑战[2]㊂而生物质能源具有储量丰富㊁来源全面㊁排放低的特点,是一种具有较高应用潜力的可再生资源㊂生物质的发电技术包括直燃发电㊁混燃发电和气化发电㊂与直燃发电和气化发电相比,混燃发电具有成本较低㊁建设周期短,受原料性质影响较小的优点㊂燃煤机组混燃生物质作为一种经济㊁高效㊁清洁的利用方式,在碳减排方面具有很大的潜力,仅需对现有燃煤机组进行适当改造,不仅可以降低CO 2的排放量,还可以提高锅炉侧燃料的灵活性㊂本文针对生物质的分类㊁燃烧特性㊁预处理方式㊁混合燃烧方式㊁发展现状及遇到的问题等进行了简单的总结㊂1㊀生物质分类及资源现状㊀㊀根据国际能源机构(IEA)的定义,生物质是指通过光合作用形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物以及这些生命体排泄的有机物质㊂生物质能来源于太阳能,是继煤炭㊁石油和天然气之后的第四大能源㊂生物质的种类繁多,包括农业废弃物㊁林业废弃物㊁畜禽粪便㊁生活垃圾㊁污水污泥㊁废弃油脂等㊂目前,我国生物质资源年产生量约为34.94亿t,但利用率不高㊂从图1中可以看出,在各类生物质中,禽畜粪便的资源量最高,其次是秸秆,但能源化利用率除生活垃圾外均不超过20%㊂图1㊀各类生物质2020年产量及利用率2㊀生物质和煤的燃烧特性㊀㊀燃料特性可由工业分析㊁元素分析㊁灰分分析和低位热值表示[3]㊂表1给出了几种典型的生物质及煤的燃烧特性,从表1中可以看出,生物质的挥发分普遍更高一点,当与煤混烧时,有助于提高燃料的反应活性和点火特性[4]㊂与煤相比,生物质的水分较多,灰分和固定碳较少㊂水分含量是影响燃料燃烧的另一个重要因素,当燃料水分过多时,会使得着火困难㊂从表2中可以看出,生物质的C 含量较低,而H㊁O 含量较多,导致其热值较低,这是因为与C =C 键断开时释放的能量相比,生物质中的C-H 键和C-O 键断开时释放的能量较小㊂此外,生物质中的O 含量较多,使其氧化的活化能较低,从而拥有更高的反应活性[5]㊂生物质中的S和N较少,使其燃烧后释放出来的污染物与燃煤相比较少,与煤混烧时,可以减少污染物的排放㊂燃料的烧结性越强,则越容易在锅炉中形成烧结性积灰,而燃料的烧结性主要与燃料中所含的碱性物质有关㊂从表3中可以看出,生物质的碱性物质较煤更多,这使其通常表现出更强的结渣和结垢的倾向㊂表1㊀某些生物质和煤的工业分析表2㊀某些生物质和煤的元素分析表3㊀某些生物质和煤的灰分分析3㊀生物质预处理3.1㊀浸出㊀㊀生物质中碱金属含量较高,容易导致结渣㊁腐蚀等问题,使得混烧生物质时降低电厂可靠性㊁增加维护成本和运营成本㊂硫和氯的存在会加速锅炉的腐蚀,同时增加污染物的排放㊂因此可以通过浸出来减少生物质燃料中这些成分的存在,以减轻燃烧过程中遇到的问题㊂3.2㊀烘焙㊀㊀生物质和煤在化学性质和物理性质上都存在差异,生物质的水分较高,能量密度较低,再加上混合特性差,使得生物质和煤的混烧存在问题㊂而烘焙可以通过热处理使得生物质拥有与煤较为接近的物理性质㊂(1)烘焙可以去除生物质中的水分,提高了生物质的热值并能够使其形成外观类似煤的产物;(2)烘焙可以使生物质具有良好的疏水特性,提高其抗生物降解的能力[7],大大优化了燃料的储存特性,使其能够长时间稳定储存;(3)烘焙可以破坏生物质的木质纤维素结构,改善了生物质的可磨性和流动性,提高燃烧效率,同时有利于煤和生物质的均匀混合㊂3.3㊀生物质成型燃料㊀㊀生物质作为燃料与传统化石燃料相比最大的问题是能量密度低,给生物质的收集㊁运输㊁储存㊁预处理和给送等带来困难,限制了生物质的大规模应用㊂而生物质成型可以很好地解决这一问题,生物质成型工艺包括干燥㊁研磨和压缩㊂经过生物质成型后可以大大提高燃料的能量密度㊂单位能量所需体积减小可以大大降低运输和存储的成本,且成型后的生物质含水量下降,具有较高的低位发热量㊂4 生物质混燃发电4.1㊀混合燃烧方式4.1.1㊀直接混合燃烧生物质与煤直接混合燃烧是最常用的技术,就是把预处理过的生物质和煤直接混合送入锅炉进行燃烧,与其他燃烧方式相比,直接混合的投资成本最低㊂直接混合燃烧根据耦合位置可以分为4种类型,如图2所示㊂(1)制粉处混合:生物质和煤混合后送入磨煤机,磨制完成后分配到燃烧器㊂(2)给料混合:生物质由单独的磨机粉碎,通过输送管道与煤粉混合后送入燃烧器㊂(3)燃烧器内混合:生物质燃料也是由单独的磨机粉碎,但与煤粉在燃烧器中混合㊂(4)炉内混合:生物质由单独的磨机粉碎后送入专门的燃烧器燃烧,生物质的磨制与燃烧是独立的㊂图2㊀直接混合燃烧4.1.2㊀间接混合燃烧间接混合燃烧是先将生物质气化,再将产生的生物质燃气输送到锅炉[8],把燃气作为一种再燃燃料,可以减少氮氧化物的排放[9]㊂气化产物主要包括CO㊁CO2㊁CH4㊁H2O㊁H2㊁N2和一些轻烃㊂气化产物的热值与燃料的含水量有关,水分较高时会降低气化产物中可燃气的比例㊂4.1.3㊀并联混合燃烧并联混合燃烧采用了完全分离的生物质燃烧系统,生物质和碳分别在独立的锅炉中燃烧,再将产生的蒸汽输送到发电机组耦合发电㊂并联混合燃烧设计了一个独立燃烧生物质的锅炉,优化了燃烧过程,使结渣和腐蚀等问题大大减轻,为大比例掺烧生物质提供了更多的可能性,降低了操作风险,可靠性更高,但资金投入也大大增加㊂4.2㊀混合燃烧技术㊀㊀大多数生物质混燃项目都是利用现有的燃煤电厂改造以适应生物质燃料与煤的混合燃烧㊂由图3可知,燃烧技术一般分为固定床㊁流化床和悬浮燃烧㊂不同燃烧技术的特点如表4所示㊂煤粉锅炉采用悬浮燃烧技术,对燃料的要求较高㊂因为颗粒尺寸小,燃料气化和固定碳燃烧同时发图3㊀燃烧技术分类生,因此,可以实现负载快速变化和高效控制㊂通过适当的分阶段配风可以实现低过量空气系数和低NO X排放量㊂同时,与流化床或炉排炉相比,煤粉锅炉受结渣㊁结垢和腐蚀的影响较小㊂流化床燃烧技术可分为鼓泡流化床和循环流化床㊂由于混合良好,流化床能灵活处理不同的混合燃料,实现了燃料多样化,增加了现有发电厂的燃料范围,但对燃料颗粒尺寸有一定要求㊂炉排炉属于固定床的一种,适用于含水量高㊁灰分含量高和燃料尺寸变化大的生物质㊂由于过量空气系数高,炉排炉的热效率较低,限制了该燃烧技术的广泛应用㊂目前,炉排炉较多地应用于间接混合燃烧和并联混合燃烧中㊂表4㊀炉排炉、流化床和煤粉锅炉燃烧特点5㊀生物质混合燃烧发展现状㊀㊀目前,商用的生物质混合燃烧技术以直接混合燃烧和间接混合燃烧为主㊂生物质混合燃烧发电在欧美国家应用较广,约2/3的大型生物质混烧电厂坐落于欧洲,尤其是北欧和西欧㊂在欧洲,英国大部分燃煤电厂均采用了生物质混合燃烧,总装机容量达到25366MW㊂英国燃煤电厂中采用了多种生物质原料,包括农业剩余物㊁能源作物和林业剩余物㊂英国部分燃煤电厂如表5所示,其中部分已停产㊂最典型的是英国最大的燃煤电厂Drax,该电厂装有6台660MW 燃煤机组㊂表5㊀英国生物质混烧电厂㊀㊀德国最常用的燃料是污水污泥,50%的混燃电厂都使用污水污泥,以3%混燃比混烧,可以不对电厂做出大的改造㊂相较于其他生物质资源,污水污泥全年可得且通常为负成本,同时,秸秆和废木屑也是主要的生物质燃料㊂表6列举了德国一些混燃污水污泥的电厂㊂从表6中可以看出,德国生物质混烧电厂以煤粉炉为主,少数使用流化床㊂表6㊀德国生物质混烧电厂㊀㊀在北美,美国和加拿大是生物质混烧发电的主要应用国家㊂对于美国和加拿大而言,大规模进行生物质混合燃烧的问题在于充足的生物质来源㊁生物质的运输和储存㊂截至2010年,美国560家燃煤电厂中有40家正在使用生物质混烧技术,并在持续增加中[10]㊂所有的生物质混烧电厂都采用直接混合燃烧的方式,大多数为煤粉锅炉㊂美国近50%的生物质混烧工厂采用的原料是木制品,如木屑和木材废料㊂表7列举了美国部分生物质混烧电厂㊂表7㊀美国生物质混烧电厂㊀㊀在亚洲,中国㊁日本和韩国等国家也开始采用生物质混燃技术㊂在这些地方,生物质混烧的主要原料是木质颗粒㊂2013年,日本有24台燃煤机组开始混烧生物质试验或已投入运行,到2017年,约有29个大型燃煤煤机组混烧生物质㊂国内的生物质混合燃烧发电技术起步较晚,也是以间接混燃和直接混燃为主㊂国内生物质混烧电厂,如表8所示㊂2005年,国内首个生物质混烧电厂华电十里泉发电厂建成,引进丹麦BWE公司的秸秆发电技术,生物质发电容量26.0MW[12]㊂2010年国电宝鸡第二发电有限责任公司在300MW燃煤机组上进行生物质预处理成型与煤小比例混燃的试验,但由于运行期间亏损严重,目前已停运[13]㊂2012年,国电长源荆门电厂采用生物质间接混烧技术将640MW煤电机组改造为燃煤耦合生物质发电项目,是间接混燃技术在我国大型燃煤电厂的首次成功应用[12]㊂大唐长山热电厂是目前国内投运的容量最大的生物质混燃发电机组,采用CFB微正压空气气化后送入660 MW超临界锅炉燃烧[14]㊂华电襄阳发电厂6号机组是国内首个以秸秆为主要原料的生物质间接混燃发电机组,于2018年投产㊂表8㊀国内生物质混烧电厂[11]6㊀生物质混合燃烧存在的问题及解决方法6.1㊀结渣、腐蚀和积灰㊀㊀生物质中灰分的形成过程与煤粉燃烧相似[15],在生物质颗粒燃烧和焦炭颗粒形成过程中,挥发性有机金属化合物首先析出,再进行脱挥发分,最后部分碱金属和碱土金属以及挥发性微量元素扩散出来㊂随着气体温度的降低,挥发性组分成核并冷凝形成亚微米颗粒㊂高浓度K和Na通过成核㊁冷凝和反应会导致各种严重的灰相关问题,如碱诱导结渣㊁硅酸盐熔体诱导结渣和团聚㊂KCl被认为是整个燃烧过程中最稳定的气相含碱金属物质,也是影响生物质结渣的主要物质[16]㊂在燃烧过程中,烟气中的Cl2㊁HCl㊁NaCl㊁KCl等物质在高温下会破坏金属的氧化层加速金属的氧化而导致直接腐蚀,或者形成熔融状碱盐对过热器造成腐蚀,而在低温下当受热面的壁温低于酸露点时,会凝结成酸液对金属发生腐蚀作用㊂可以采用优质合金或者抗腐蚀涂层来减少腐蚀㊂对于生物质混烧过程中的结渣㊁腐蚀和积灰等问题,存在多种对策,包括使用添加剂和浸出等方法㊂浸出直接从来源中去除K,使用添加剂旨在改变灰分成分,并进一步减少挥发性碱物质的存在㊂石灰㊁方解石㊁高岭土和长石等矿物被用作添加剂,有望改善生物质燃烧过程中与灰有关的问题㊂当与燃料混合或添加到燃烧系统中时,这些添加剂可以:(1)通过改变或稀释灰中的耐火元素来提高灰的熔化温度;(2)与低熔点化合物结合并将其转化为高熔点化合物;(3)通过物理吸附降低燃烧系统中有问题的灰种浓度[17]㊂浸出是一种有效的预处理手段,可以去除生物质中的无机物质,特别是碱金属㊁硫和氯减少结渣积灰等问题㊂浸出可分为水浸出㊁醋酸浸出和酸浸出㊂约100%的Cl和90%的碱金属可溶于水,因此,人们对水浸出的研究非常关注㊂6.2㊀污染物排放6.2.1㊀SO X排放混燃生物质可以降低SO X排放量主要是因为生物质中的S含量较低,如农林废弃物的平均含硫量仅为0.38%,低于煤的平均含硫量1%[20]㊂此外,生物质中碱金属含量较高,与烟气中SO2反应生成硫酸盐起到固硫作用,也会减少SO X的排放量㊂目前,电厂中应用最广泛的脱硫技术是石灰石/石膏湿法脱硫(FGD),但当生物质中的氯含量较高时,产生的HCl 可能会影响FGD的脱硫效率㊂6.2.2㊀NO X排放生物质混烧可以降低电厂中NO X的排放量㊂首先,生物质中N含量较低,使得燃料型NO X减少㊂其次,生物质的热值较煤炭低,混烧生物质时炉膛温度降低,可以减少热力型NO X的生成量㊂最后,生物质燃烧的中间产物是NH3,其向NO X的转化率较低[18]㊂通过燃料分级㊁烟气再循环和炉内空气分级等可以有效控制NO X的排放㊂在此基础上,使用选择性催化还原脱硝技术(SCR)可以进一步降低排放量,实现超低排放㊂但在使用SCR时,过低的烟温以及生物质灰中的无机挥发物可能会导致催化剂失活[19]㊂使用碱金属含量较低的生物质以及选择合适的共燃比可减少这一问题㊂6.2.3㊀烟尘排放烟尘排放主要来源于燃料中的灰分,生物质中的灰分含量较低,所以混烧生物质时通常会降低烟尘的排放,但生物质高挥发分和碱金属含量的特点使烟气中存在大量亚微米级悬浮颗粒㊂采用静电除尘器难以将其完全去除,需加装袋式除尘器,但要防止微细气溶胶堵塞布袋㊂同时,由于生物质热值较低,混烧后产生的烟气量较大,选择除尘技术时要考虑到这一点㊂7 结语㊀㊀在 双碳 压力下我国面临着能源转型,燃煤电厂混烧生物质发电技术可有效减少CO2排放量,是实现低碳发展最为经济有效的方法,在世界各地得到了广泛应用㊂(1)通过对生物质和煤燃烧特性的分析可发现,生物质的挥发分较高,C㊁N㊁S含量较少,燃煤电厂混烧生物质可以提高燃料的反应活性,不仅实现大幅度CO2减排,还减少了SO X㊁NO X和烟尘等污染物的排放㊂(2)通过浸出㊁烘焙㊁生物质成型燃料等与处理方式可以提高生物质燃料的能量密度,解决生物质燃料在储存㊁运输方面存在的问题㊂(3)通过对国内外生物质混烧发展现状的总结可以发现,直接混合燃烧仅需对目前的火电厂进行改造,投资成本较低,是目前的主流技术路线,且生物质混烧电厂向大容量机组发展㊂我国的生物质混烧技术与欧美国家存在差距,电厂发电机组容量较小,生物质混烧项目的建设和运营还需要国家政策补贴㊂(4)对于生物质混烧中出现的结渣㊁腐蚀和积灰等问题可以通过生物质预处理及使用添加剂来解决㊂[参考文献][1]RICHARDSON Y,BLIN J,JULBE A.A short overview on purification and conditioning of syngas produced by biomass gasification:catalytic strategies,process intensification and new concepts[J].Progress in Energy and Combustion Science,2012(6):765-781. [2]XUHUI Z,XINGSEN Y,GANG X I N.Experimental study on deep peaking operation of coal-fired thermal power unit[J].Clean Coal Technology,2011(4):144 -150.[3]SAMI M,ANNAMALAI K,WOOLDRIDGE M.Co-firing of coal and biomass fuel blends[J].Progress in Energy and Combustion Science,2001(2):171-214.[4]GANI A,MORISHITA K,NISHIKAWA K,et al. Characteristics of co-combustion of low-rank coal with biomass[J].Energy&Fuels,2005(4):1652-1659.[5]AL-MANSOUR F,ZUWALA J.An evaluation of biomass co-firing in Europe[J].Biomass and Bioenergy, 2010(5):620-629.[6]DEMIRBAS A.Sustainable cofiring of biomass with coal[J].Energy Conversion and Management,2003(9): 1465-1479.[7]TRIFONOVA R,BABINI V,POSTMA J,et al. Colonization of torrefied grass fibers by plant-beneficial microorganisms[J].Applied Soil Ecology,2009(1):98 -106.[8]PANG S.Advances in thermochemical conversion of woody biomass to energy,fuels and chemicals[J]. Biotechnology Advances,2019(4):589-597. [9]PIOTR H,JANUSZ L,KATARZYNA M.Biomass gasification and Polish coal-fired boilers for process of reburning in small boilers[J].Journal of Central South University,2013(6):1623-1630.[10]MULLINS K A,VENKATESH A,NAGENGAST A L,et al.Regional allocation of biomass to US energy demands under a portfolio of policy scenarios[J]. Environmental Science&Technology,2014(5):2561 -2568.[11]井新经,陈运,张海龙,等.生物质耦合发电技术及发电量计算方法[J].热力发电,2019(12):31-37.[12]杨希刚,王双童.大容量燃煤机组生物质能利用技术探析[J].神华科技,2018(6):87-90.[13]王学斌,谭厚章,陈二强,等.300MW燃煤机组混燃秸秆成型燃料的试验研究[J].中国电机工程学报, 2010(14):1-6.[14]马务,盛昌栋.基于循环流化床气化的间接耦合生物质发电技术应用现状[J].热力发电,2019(4):1 -7.[15]JIA Y,LIGHTY J A S.Ash particulate formation from pulverized coal under oxy-fuel combustion conditions[J].Environmental Science&Technology, 2012(9):5214-5221.[16]GARBA M U,INGHAM D B,MA L,et al. Prediction of potassium chloride sulfation and its effect on deposition in biomass-fired boilers[J].Energy& Fuels,2012(11):6501-6508.[17]REBBLING A,SUNDBERG P,FAGERSTRO㊆M J, et al.Demonstrating fuel design to reduce particulate emissions and control slagging in industrial-scale grate combustion of woody biomass[J].Energy&Fuels,2020 (2):2574-2583.[18]TILLMAN D A.Biomass cofiring:the technology,the experience,the combustion consequences[J].Biomass and Bioenergy,2000(6):365-384.[19]STREGE J R,ZYGARLICKE C J,FOLKEDAHL B C,et al.SCR deactivation in a full-scale cofired utility boiler[J].Fuel,2008(7):1341-1347.[20]于春燕,孟军.基于AHP和模糊评判的生物质秸秆发电的效益评价[J].中国农学通报,2010(4):323 -327.(编辑㊀姚鑫)Research progress of biomass and coal co-combustionpower generation technologyYan Yalong,Liu Xinwei(Guoneng Jinjie Energy Co.,Ltd.,Shenmu719319,China)Abstract:Under the background of carbon peak and carbon neutralization,biomass,as a renewable clean energy,has great potential for emission reduction.In this paper,the combustion characteristics and treatment methods of biomass are briefly summarized.Pretreatment of biomass can improve the reliability of its storage and transportation,and reduce the slagging and corrosion problems in biomass co-combustion.The technical route and development status of biomass co-combustion are mainly introduced.It is found that direct co-combustion technology has the characteristics of low cost,simplicity and high efficiency compared with indirect co-combustion and parallel co-combustion.Key words:biomass;pretreatment;direct mixed combustion;indirect mixed combustion;parallel mixed combustion。
生物质能源利用技术的现状和发展趋势
生物质能源利用技术的现状和发展趋势随着环境污染的日益严重和非可再生能源逐渐减少，人们开始寻找新的能源来源。
其中生物质能源逐渐成为一个备受关注的领域。
生物质能源指的是能够从动植物的有机体中提取的能源，包括生物质燃料、生物质气体、生物质液体和生物质固体等。
这其中最常见的是木材、农作物秸秆、生活废弃物等。
生物质能源还可以通过生物反应器等途径生产生物发酵制品，如乙醇和丙酮等。
一、生物质能源利用技术的现状生物质能源利用技术主要包括发酵、燃气化和燃烧三种形式。
在燃气化方面，包括间接燃气化和直接燃气化两种形式。
其中，直接液化和乙醇制氢等技术被广泛使用。
1. 燃气化技术燃气化利用生物质来生成可燃性气体，如甲烷、氢气和一氧化碳。
这种技术通常使用高温和高压的气化反应器，将生物质和其它氧化剂引入反应器，并加热至高温，生物质随后形成气体并产生可燃性气体。
这种技术可以用于发电和供暖以及工业生产。
2. 燃烧技术燃烧技术是将生物质直接燃烧成热和电能，可分为露天燃烧和配有炉窑设备的控制燃烧两种形式。
燃烧生物质可以用于发电、供暖、制造热水和生产化学品等。
3. 发酵技术发酵技术主要是利用微生物的代谢酸进行生物质发酵，这种反应生成了用于工业和家庭的燃料和化学品。
如乙醇燃料、丙酮燃料、乙酸和醋酸等。
二、生物质能源利用技术的发展趋势1. 升级现有技术随着环保方向主流趋势的发展，人们开始更加注重生物质能源技术的升级，以减少空气污染。
因此，目前的燃气化和燃烧技术正在不断改进中，以减少或消除气溶胶和NOX的排放量。
2. 开发新型技术生物质能源领域还存在许多未解决的问题，比如如何有效地合理生产、储存和运输。
针对这些问题，人们开始开发新型技术以提高效率和解决问题。
如微生境反应器生产生物液体、生物气体技术等。
3. 与其它领域的结合生物质能源技术还可以和其它领域结合，如通过与诸如植物培育和界面科学等领域的结合，开发高效的生态系统。
还可以研究、利用和改进微生物以提高生物质制备的效率和产品质量。
生物质燃料生产技术发展现状与趋势
生物质燃料生产技术发展现状与趋势生物质燃料的生产技术主要分为生产原料的种植、收获、前处理、转化和后处理几个环节。
在种植环节，传统的生物质燃料生产技术主要采用农作物、能源林和废弃物等作为原料，但种植传统生物质燃料原料存在土地占用、竞争粮食产业等问题。
因此，人们开始研究非传统原料的利用，如农业废弃物、城市生活垃圾等。
同时，通过遗传改良和选择适应性强的种植物，可以提高生物质产量和质量。
在收获环节，传统的生物质燃料生产技术主要采用人工收获，效率低下。
随着机械化技术的发展，自动收获机械开始应用于生物质燃料的收获，大大提高了收获效率和质量。
在前处理环节，传统的生物质燃料生产技术主要采用晾晒、干燥等方法，但存在能耗大、过程复杂等问题。
近年来，微生物预处理技术开始被应用于生物质燃料的前处理中，通过微生物的降解作用，可以提高生物质的可降解性和利用效率。
在转化环节，传统的生物质燃料生产技术主要采用热解、厌氧发酵等方法，但存在能耗高、产物分离难等问题。
近年来，生物催化技术开始被应用于生物质燃料的转化中，通过酶的催化作用，可以提高反应速率和选择性。
在后处理环节，传统的生物质燃料生产技术主要采用混合燃烧和气体清洁技术，但存在气体排放难治理和烟尘排放等问题。
近年来，生物炭还原技术开始被应用于生物质燃料的后处理中，通过生物炭的还原作用，可以降低排放浓度和治理难度。
其次，生物质燃料生产技术将逐渐实现可持续发展。
随着人们对环境保护意识的提高，生物质燃料生产技术将越来越关注资源利用效率和环境影响。
例如，通过提高废弃物资源的再利用率，减少能耗和废水排放等，实现生物质燃料生产的可持续发展。
最后，生物质燃料生产技术将逐渐实现高效能量转化和低碳排放。
随着能源效率和碳排放限制的要求，生物质燃料生产技术将越来越关注能量转化率的提高和碳排放的减少。
例如，通过改进反应器结构和催化剂设计，实现生物质燃料的高效能量转化；通过氧化剂的选择和控制燃烧条件，实现生物质燃料的低碳排放。
煤和生物质共热解研究现状
煤和生物质共热解研究现状
近年来，随着环境污染及能源危机日益严峻，许多国家都在积极研究如何利用可再生能源，以改善环境、节省能源并减少污染。
其中，可再生的生物质能源是目前主要的可再生能源之一。
煤作为一种传统的能源，是世界上使用最广泛的能源之一，也是全球能源结构的重要组成部分。
因此，最近，研究人员着眼于煤与生物质共热解技术，以改善煤的热利用效率，提高热解产物组成的绿色性，增加能量转换效率，减少污染等。
研究表明，煤与生物质共热解技术可以更有效地利用煤，改善热利用效率，减少气态污染物的释放，同时还可以降低PM的排放量。
此外，煤与生物质共热解技术还可以有效地提高热解产物组成的绿色性，提高能量转换效率，减少污染，同时还可以更有效地利用煤炭。
尽管煤与生物质共热解技术取得了一定的成功，但仍存在许多技术难题，如负荷不均衡、混合物燃烧不完全、控制困难等，这些技术难题阻碍了该技术的发展。
因此，为了确保煤与生物质共热解技术可以取得更大的成功，我们需要进一步的研究和改进，以解决这些技术难题，提高热利用效率，
改善热解产物组成的绿色性，增加能量转换效率，减少污染等。
煤与生物质共热解技术可以更有效地利用煤，改善热利用效率，减少污染，改善环境，节省能源，但仍需要面临许多技术难题，需要进一步研究和改进才能发挥技术的最大作用。
生物质能源利用技术的研究现状和发展趋势
生物质能源利用技术的研究现状和发展趋势随着环保意识的提高，人们越来越关注可再生能源的开发利用。
而生物质能源是一种绿色、可再生、可持续的能源，备受瞩目。
生物质能源利用技术的研究也日益深入，目前已经很成熟，但是也存在一些问题需要解决，并且还有较大的发展空间。
一、生物质能源的定义和种类生物质是指由植物、动物、微生物等生物生长形成的可再生有机物质，如农作物秸秆、食品加工废料、动物粪便、林业废弃物等。
生物质能源是利用生物质进行能源转换的能源形式。
生物质能源种类繁多，包括生物质热能、生物质电能、生物质液体燃料和生物质气体燃料等。
二、生物质能源的利用技术现状1. 生物质热能利用技术生物质热能利用技术分为直接燃烧和气化发电两种方式。
直接燃烧方式是将干燥后的生物质燃烧，产生高温高压的蒸汽，驱动发电机发电。
气化发电方式是将生物质通过高温气化，生成气体，再将气体用于发电。
生物质热能利用技术已经很成熟，广泛应用于生物质锅炉、燃烧发电厂等领域。
2. 生物质电能利用技术生物质电能利用技术包括生物质发电和生物质氢燃料电池发电。
生物质发电是将生物质转化为气体或液体燃料后，用发电机将其转化为电能。
生物质氢燃料电池发电是利用生物质发酵和氢气生产技术，将产生的氢气用于发电。
目前生物质电能利用技术仍处于研究阶段，需要进一步优化技术方案。
3. 生物质液体燃料利用技术生物质液体燃料包括生物柴油、生物乙醇和生物丁醇等。
生物柴油是利用生物质转化成的油脂制成，与传统柴油相似，但能够降低排放污染物。
生物乙醇是利用生物质发酵制成，广泛用于汽车燃料和化学工业。
生物丁醇是利用生物质气化制造，可以直接用于汽车燃料。
生物质液体燃料利用技术已经开始应用于交通运输、工业化及民用领域。
4. 生物质气体燃料利用技术生物质气体燃料包括沼气和生物气。
沼气是利用生物质发酵产生的一种混合气体，主要成分是甲烷，可用于取暖和发电。
生物气是利用生物质气化产生的，主要成分是一氧化碳和氢气，用于发电和工业生产。
生物质与煤复合燃烧技术及其理论研究
生物质与煤复合燃烧技术及其理论研究
摘要：生物质与煤复合燃烧是一种新型的可持续能源利用技术，它能够更有效地利用生物质和煤资源，减少绿色温室气体排放，推动碳减排和温室气体排放减排。
本文将介绍生物质与煤复合燃烧技术的基本原理，生物质与煤复合燃烧的优势，应用领域，研究现状以及协同发展的理论研究情况。
第一部分，简要介绍生物质与煤复合燃烧技术的基本原理。
生物质与煤复合燃烧技术是将生物质和煤混合在一起，利用其协同添加剂，利用混合物的特性使其生成高温可燃气，从而实现燃烧。
由于生物质的含氧量较高，可控制较低的烟气温度以及改善燃烧稳定性，因此具有较低的污染性。
第二部分，将介绍生物质与煤复合燃烧的优势。
首先，生物质与煤复合燃烧技术可改善燃烧效率，减少温室气体排放；其次，生物质与煤复合燃烧技术能够更有效地利用生物质和煤资源；最后，生物质与煤复合燃烧技术可以提高热效率，减少污染物的排放量。
第三部分，将介绍生物质与煤复合燃烧的应用领域以及研究现状，包括燃料改性、燃烧器结构设计以及添加剂研究等。
目前，生物质与煤复合燃烧技术已被广泛应用于发电、加热和热电联产等领域，取得了良好的研究成果。
第四部分，将讨论关于生物质与煤复合燃烧技术的协同发展理论研究。
该理论研究主要考虑了生物质与煤复合燃烧技术推广应用的可能因素，更重要的是考虑了经济发展与可持续发展之间的交互关系。
具体的研究包括分析发展趋势，对经济增长及其影响的定量评估，以及对社会可持续发展的三角关系等方面的理论探讨。
本文介绍了生物质与煤复合燃烧技术在基本原理、优势、应用和协同发展方面的研究，为更好地开发和利用清洁能源提供理论支持及借鉴。
基于中国国情的生物质混燃发电技术
基于中国国情的生物质混燃发电技术近年来，生物质能作为一种可再生的、环保的能源资源，逐渐成为人们研究和利用的重点。
相较于传统的化石能源，生物质能源不仅具有较高的环保性和可再生性，还可以减少对非再生资源的过度开采，是未来可持续发展的重要方向之一。
在中国，生物质混燃发电技术已经引起了越来越多的关注和研究，成为一种广泛应用的新型发电方式。
一、生物质混燃发电技术的概述生物质混燃发电技术是指将生物质与煤等传统化石燃料混合燃烧，产生高温、高压的蒸汽，经过蒸汽轮机发电，将热能转化为电能的一种发电方式。
该技术既继承了传统火电厂的优点，又充分发挥了生物质的优势，实现了绿色能源和传统能源的有机结合，使得生物质能得到更加充分的开发和利用。
生物质混燃发电技术燃料种类丰富，包括秸秆、木屑、余料、垃圾、废弃物等，具有低成本、低环境污染等优点。
同时，该技术可以减缓传统能源消耗所带来的环境问题，有助于实现可持续发展。
因此，生物质混燃发电技术在我国具有广泛的应用前景。
二、生物质混燃发电技术在中国的现状自2003年以来，我国在生物质混燃发电技术方面逐渐积累了一定的经验和技术水平。
目前，我国已有多个生物质混燃发电厂建设成功，并成功实现商业运营。
同时，全国各地还有多个生物质混燃发电项目在筹备和建设中。
我国生物质混燃发电技术的应用不仅在能源领域得到了广泛的应用，而且在环保问题上也取得了显著的效果，大量地改善了环境质量，有效地保护了自然资源。
这些成功的案例，为推广和应用生物质混燃发电技术提供了实证和范例。
三、生物质混燃发电技术的发展前景作为具有广阔市场前景的清洁能源之一，生物质混燃发电技术发展前景十分广阔。
首先，在国家政策和调控的鼓励下，生物质混燃发电技术作为一种新型的绿色发电方式，将会在未来得到更多的投入和扶持。
我国有越来越多的工业生产废弃物需要清理，而这些废弃物正是生物质混燃发电技术的主要燃料，随着工业化的快速发展，我国所拥有的生物质资源并不缺乏，因此在未来的应用前景中，生物质混燃发电技术将会得到更多的空间和市场。
生物质与煤混燃技术于现状
========================================生物质与煤混燃技术与现状赵明世1081170426 热能08042010-10-24======================================生物质与煤混燃１生物质利用意义及现状①意义生物质作为燃料时，由于生物质在生长时消耗的ＣＯ：量相当于它燃烧时排放的ＣＯ：量，因此ＣＯ：排放量近似为零。
生物质的硫含量极低，基本上无硫化物排放。
生物质作为替代能源，对改善环境、降低温室效应都有极大的好处。
我国目前有工业锅炉约５０×１０４台，每年耗煤量约为全国产煤总量的１／３。
推广各种节能技术，提高工业锅炉热效率的工作已取得较大成绩，且是能源工业者继续努力的方向。
但从矿物能源资源有限和因大量使用会造成环境恶化的战略观点出发，结合我国拥有丰富生物质资源的现实，逐步发展工业锅炉生物质燃烧技术，对节约常规能源、优化我国能源结构，将有积极意义。
燃煤锅炉混燃生物质将是我国降低ＣＯ：排放、减轻环境污染的有效措施，而且与煤混燃的生物质所含的碱性氧化物有助于脱除煤燃烧产生的ＳＯ：。
②现状生物质资源是指以木质素或纤维素及其他有机质为主的陆生植物、水生植物及人畜禽粪便等。
我国有着丰富的生物质资源，据统计，全国秸秆年产量约５．７×１０８ｔ／ａ，人畜粪便约３．８×１０８ｔ／ａ，薪柴年产量（包括木材砍伐的废弃物）为１．７×１０８ｔ／ａ，还有工业排放的大量有机废料、废渣，每年生物质资源总量折合成标准煤约３×１０８ｔ／ａ。
我国一直以直接用生物质能为主，但利用效率极低，即使是目前农村已较普遍推广的省柴节煤灶，热效率也仅为２０％左右。
近年来，在一些经济发达的城市周边地区，农民大量使用优质高效燃料，用于炊事、取暖，而将秸秆直接放在农田焚烧，不仅浪费了能源，还污染了环境。
我国生物质资源结构疏松，能量密度低，仅是标准煤的１／２，且不易储运。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（冶金行业）生物质与煤混燃技术于现状
========================================生物质和煤混燃
技
术
和
现
状
赵明世
1081170426热能0804
2010-10-24
========================= =============
生物质和煤混燃
１生物质利用意义及现状
①意义
生物质作为燃料时，由于生物质在生长时消耗的ＣＯ：量相当于
它燃烧时排放的ＣＯ：量，因此ＣＯ：排放量近似为零。
生物质的硫含量极低，基本上无硫化物排放。
生物质作为替代能源，对改善环境、降低温室效应都有极大的好处。
我国目前有工业锅炉约５０×１０４台，每年耗煤
量约为全国产煤总量的１／３。
推广各种节能技术，提高工业锅炉热效率的工作已取得较大成绩，且是能源工业者继续努力的方向。
但从矿物能源资源有限和因大量使用会造成环境恶化的战略观点出发，结合我国拥有丰富生物质资源的现实，逐步发展工业锅炉生物质燃烧技术，对节约常规能源、优化我国能源结构，将有积极意义。
燃煤锅炉混燃生物质将是我国降低ＣＯ：排放、减轻环境污染的有效措施，而且和煤混燃的生物质所含的碱性氧化物有助于脱除煤燃烧产生的ＳＯ：。
②现状
生物质资源是指以木质素或纤维素及其他有机质为主的陆生植物、水生植物及人畜禽粪便等。
我国有着丰富的生物质资源，据统计，全国秸秆年产量约５．７×１０８ｔ／ａ，人畜粪便约３．８×１０８ｔ／ａ，薪柴年产量（包括木材砍伐的废弃物）为１．７×１０８ｔ／ａ，仍有
工业排放的大量有机废料、废渣，每年生物质资源总量折合成标准煤约３×１０８ｔ／ａ。
我国壹直以直接用生物质能为主，但利用效率极低，即使是目前农村已较普遍推广的省柴节煤灶，热效率也仅为２０％左右。
近年来，在壹些经济发达的城市周边地区，农民大量
使用优质高效燃料，用于炊事、取暖，而将秸秆直接放在农田焚烧，不仅浪费了能源，仍污染了环境。
我国生物质资源结构疏松，能量密度低，仅是标准煤的１／２，且不易储运。
２０世纪８０年代以来，我国生物质能利用技术有了很大的发展。
鉴于生物质资源分布区域广、适宜就地开发利用的特点，目前开发适用于工业锅炉的生物质燃烧技术，是生物质有效利用的重要途径。
２生物质和煤的混燃技术
２．１混燃技术分类
生物质和煤的混燃技术可分为直接燃烧利用和气化利用俩种形式。
直接燃烧先对生物质进行预处理，然后直接输送至锅炉燃烧室燃烧。
有层燃、流化床和煤粉锅炉等燃烧形式，主要应用于工业、区域供热、发电以及热电联产等。
根据２００１年对欧盟２ｌ座生物质电厂燃烧设备的统计，采用之上３种燃烧形式的比例分别为４７％、２９％、１４％，其余１０％为气化利用¨ｏ。
气化利用方式先将生物质在气化炉内气化产生低热值燃气，经净化处理后输送至锅炉和煤进行混合燃烧。
２．２直接燃烧技术
①层燃燃烧
生物质平铺在炉排上形成壹定厚度的燃料层，进行干燥、干馏、燃烧及仍原。
壹次风从下部通过燃料层为燃料提供氧气，可燃气体和二次风在炉排上方充分混合燃烧。
层燃锅炉包括固定床、移动炉排、
旋转炉排和下饲式锅炉等。
移动炉排式锅炉具有操作简单、坚固耐用和运行可靠等特点，被广泛应用于生物质燃烧或垃圾焚烧中。
采用移动炉排以及合理的配风系统，可使燃料层在炉排上的传输较为平滑，从而保障壹次风的均匀分布，降低由于空气分布不均匀造成的过度结渣、飞灰损失和空气系数增加等问题。
而且炉排系统能够采用水冷的方式，以减轻结渣现象
的出现，延长设备使用寿命。
如瑞典的Ｌｉｎｋｏｐｉｎｇ热电厂，就采用移动炉排式锅炉。
该热电厂的燃烧系统根据各种生物质特点采用３个不同的燃烧器，分别用于燃烧煤（或橡胶）、木材、油，其中烧煤和木材的层燃锅炉均采用移动炉排锅炉。
可是，包括移动炉排式锅炉在内的层燃锅炉普遍存在燃烧效率较低（壹般都在７０％以下）的问题。
另外，目前移动炉排式锅炉的控制系统大多以电气机械装置为基础，不足以使锅炉保持适当的空气量和煤量比，以达到最佳燃烧和排放性能，尤其是在负
②流化床燃烧
生物质含水率较高，如秸秆为３５％壹６５％。
因此，采用层燃方式难以保持稳定、充分的燃烧。
采用流化床技术，有利于生物质的完全燃烧，提高锅炉的热效率。
生物质流化床能够采用砂子、燃煤炉渣等作为流化介质，形成蓄热量大、温度高的密相床层，为高水分、低热值的生物质提供优越的着火条件。
依靠床层内剧烈的传热传质过程和燃料在床内较长的停留时间，使难以燃尽的生物质也能充分燃尽。
如在密相区上部稀相区供入二次风，组织俩段燃烧，能迸壹步提
高燃烧效率。
１９９１年，哈尔滨工业大学就和长沙锅炉厂合作研制了多台生物质流化床锅炉，可适用于甘蔗、稻壳、碎木屑等多种生物质。
锅炉热功率高，低负荷运行稳定，热效率高达８０％之上［２ｊ。
流化床燃烧是基于气固流化态的壹项技术，对燃料适应性好，有害气体排放量低，而且在流化床燃烧过程中加入脱硫剂可直接脱硫，能够大幅降低烟气中ＳＯ：的含量。
目前，发展比较迅速的循环流化床燃烧技术对燃料的适应性很好，能够同时燃烧几种不同特性的燃料，非常适合生物质和煤的混燃。
而且燃料的选择以及混燃的比例灵活，能够根据燃料的市场价格进行选择，确保燃料的经济性。
采用循环流化床技术的生物质和煤混燃，燃烧效率可达９５％之上，能和煤粉锅炉媲美，由于采用分级燃烧，温度控制在８３０—８５０℃，ＮＯ。
的生成量很少。
目前，采用循环流化床技术的生物质和煤混燃也存在着壹些问题。
虽然ＮＯ，排放总量有所减少，
但由于流化床燃烧温度较低，Ｎ：Ｏ的排放浓度壹般比其他燃烧方式高。
为使飞灰再循环燃烧，常导致
壹次风机压头要求高、耗电量较大等。
③煤粉锅炉燃烧
煤粉锅炉具有燃烧效率高、燃烧完全等优点，是目前最为常见的壹种大型燃煤锅炉，采用现有煤粉锅炉混燃生物质，只需要对现有设备进行改造。
壹方面，尽管采用煤粉锅炉混燃生物质和煤，能够适当减少污染，可是受到生物质混燃比例不能过大的限制，和流化床混燃相比，煤粉锅炉混燃的ＣＯ：和ＮＯ。
等气体排放物仍是较多，在气
体污染物的控制方面有待提高。
另壹方面，煤粉锅炉对燃料的颗粒尺寸和含水率要求较为严格，壹般粒径要求小于２ｍｍ，含水率不能超过１５％，因此生物质预处理系统就比较复杂，造价较高。
由于粒径较小，高燃烧强度仍会导致炉墙表面温度较高，易损坏炉墙的耐火材料。
３气化利用技术
生物质气化是壹种热化学处理技术。
将薪柴、秸秆等农业废弃物置于气化炉中通过热解反应转化成ＣＯ等混合可燃气体，以连续生产的工艺和工业生产的方式将生物质能转化为高效的锅炉燃料。
当以含水量为１５％壹４０％、低热值为１９～２０ＭＪ／ｔ的生物质作为原料时，可产生低热值为５ＭＪ／ｍ３的可燃气体。
我国在２０世纪８０年代初已开始了生物质气化技术的研究，近几年已研制出可使用多种生物质的不同容量、不同用途的气化炉。
壹般气化炉采用固定床，固定床对原料适应性强，基本上不需预处理，设备结构简单，但气化率较低。
中科院广州能源所研制的上吸式生物质气化炉气化强度为２４０ｋｓ／（ｎ１２・ｈ）Ｅ３］。
流化床气化炉，特别是循环流化床气化炉由于具有床内混合均匀、传热传质强烈等优点，使生物质热解气化更充分，气化时生物质的份额不能太高。
生物质燃料引起的结渣和腐蚀生物质的灰熔点较低，燃烧过程中设备易结渣。
特别是燃用含氯较多的生物质，如秸秆和稻草等，当换热器表面温度超过４００℃时，仍会产生高温腐蚀。
④污染
在气化利用中仍会产生焦油、灰分、废水等二次污染物。
４结论
①我国有丰富的生物质资源，从环境保护和充分利用资源的角度出发，生物质和煤的混燃技术应得到国家的政策扶持和财政支持。
②我国生物质资源量大面广，种类多样。
对不同的资源种类和不同的用户对象，需要采用不同的技术路线和设备，才能更有效地加以利用。
因此，我国应因地制宜地开发适合我国国情的生物质和煤的混燃技术。
在加强国际合作和交流，引进发达国家成熟的混燃技术和设备的同时，应加强生物质和煤混燃技术的基础研究，组织高校及科研单位对该效率可达７５％壹８５％，气化强度可达２０００ｋｓ／・ｈ）且可燃气体的焦油含量低。
湛江模压木制厂利用加工过程废弃的细木粉，采用循环流化床生物质气化装置转换成可燃气，用作锅炉燃料，每日节煤１０ｔ／ｄ
③针对生物质存在经济收集半径的特点，我国应优先发展小容量生物质和煤的混燃设备，满足生物质产地的用能需要。
我国对小容量层燃和流化，取得了明显的经济效益Ｍ１。
生物质气化后床锅炉方面有丰富的技术积累，发展层燃和流化床的产品，仍可用于发电或直接为居民提供燃气。
固定床气化技术以农业、林业废弃物为原料，可用于小规模气化发电系统，面向农村、林区及偏远地区，操作方便。
流化床气化发电系统适用于大中规模，能够农业和林业废弃物作为原料，面向工业企业，生产的电可供企业自身使用，也可且人电网。
３混燃存在的问题
①生物质原料的供应
在自然生态中，生物质分布广泛但不集中，且且生物质的能量密度较小，储运较困难。
因此，对于物质的利用存在壹个经济收集半径，壹般电站的规模取决于距其８０～１２０ｋｍ内可获取的生物质原料生物质和煤的混燃技术具有明显的技术优势。