生物质固体成型燃料(2学时)资料文档
民用生物质固体成型燃料采暖炉具通用技术条件_概述及解释说明
民用生物质固体成型燃料采暖炉具通用技术条件概述及解释说明1. 引言1.1 概述随着环境保护的重要性日益凸显和人们对可再生能源的需求增加，生物质固体成型燃料逐渐成为一种受关注的采暖炉具燃料。
与传统煤炭、天然气等化石能源相比，生物质固体成型燃料具有低碳排放、循环利用等优点，逐渐得到了广泛应用。
1.2 文章结构本文将分为五个部分进行介绍和解释。
首先，在引言部分概述了民用生物质固体成型燃料采暖炉具通用技术条件的重要性及需求。
其次，在正文部分将介绍生物质固体成型燃料和民用生物质固体成型燃料采暖炉具的基本情况，并阐述了技术条件对于该领域发展的意义。
然后，在第三部分中概述了民用生物质固体成型燃料采暖炉具通用技术条件的定义、范围、技术要求以及标准制定和应用情况。
接着，在第四部分会对民用生物质固体成型燃料采暖炉具通用技术条件的三个要点进行解释说明。
最后，在结论部分对全文进行总结，并简要阐述主要观点和结果。
1.3 目的本文的目的是为了全面概述和解释民用生物质固体成型燃料采暖炉具通用技术条件，以期提高人们对该领域的认识和理解。
通过深入剖析技术条件的重要性及需求、定义范围、技术要求和标准应用情况，再结合三个要点的解释说明，读者将对该领域有一个更为清晰明了的认知，并能够更好地应用于实际工作中。
注意：由于回答不支持Markdown格式，请使用普通文本回答。
2. 正文:2.1 生物质固体成型燃料介绍:生物质固体成型燃料是一种以农作物秸秆、木屑和废弃材料等为原料加工而成的燃料，它具有可再生、低碳排放和环保的特点。
由于生物质资源广泛存在且价格相对较低，生物质固体成型燃料逐渐受到了人们的关注。
2.2 民用生物质固体成型燃料采暖炉具简介:民用生物质固体成型燃料采暖炉具是一种将生物质固体成型燃料作为主要燃烧材料的采暖设备。
它可以通过控制供气量和气流分配来实现高效能和清洁的供暖效果。
该类型的采暖设备已经在许多地区得到了广泛应用，并取得了良好的经济效益与环境效益。
2024年生物质能源技术培训资料
关注国际市场需求和趋势
了解目标市场的政策法规、技术标准 及消费者需求，制定针对性的市场策 略。
加强国际合作与交流
与国际同行建立合作关系，共同研发 新技术、新产品，开拓国际市场。
提升品牌影响力
积极参加国际展会、研讨会等活动， 展示企业实力和产品优势，提升品牌 知名度和美誉度。
06
未来发展趋势与挑战
技术创新方向预测
03
生物质能源应用领域
电力生产
生物质直燃发电
通过直接燃烧生物质原料产生高温高 压蒸汽，驱动汽轮机转动发电机发电 。
生物质与煤混燃发电
将生物质原料与煤混合燃烧，利用现 有煤电设施进行发电，降低燃煤消耗 和污染物排放。
生物质气化发电
将生物质原料在气化炉中转化为可燃 气体，再经过净化处理后供给燃气轮 机或内燃机发电。
欧盟可再生能源指令（EU Renewable Energy Directive）：要求欧盟成员 国提高可再生能源在总能源 消耗中的比例。
国内政策法规及标准解读
《中华人民共和国可再生能源法》
鼓励和支持可再生能源的开发利用，促进经济社会可持续发展。
《生物质能发展“十四五”规划》
提出到2025年，生物质能产业持续健康发展，成为推动绿色发展的 重要力量。
生物质转化技术
热化学转化法
01
燃烧法
通过高温燃烧生物质，将其化学能转化为热能。此方法技术成熟，但能
量转化效率较低，且易产生污染。
02
气化法
在缺氧或少量氧气的条件下，加热生物质使其发生热解反应，生成可燃
气体。气化法能量转化效率较高，但产生的气体需要进一步净化处理。
03
热解法
在无氧或少量氧气的条件下，通过高温使生物质大分子裂解为小分子，
生物质成型燃料
生物质成型燃料生产与应用分析摘要：生物质成成型燃料对改善能源结构和生态环境具有重要意义。
国内外已经对生物质致密成型做了大量的研究，但在成型燃料生产和应用过程中仍然存在很多问题，如原料难以持续供应、各类原材料特性不同、成型差异大、成型设备能耗高、磨损快、对原料适应性差、成型燃料结渣严重和不同生物质成型燃料燃烧性能差异大等。
为此，对上述问题进行了探讨，并分析了解决问题的途径和方法，为深入开展生物质成型燃料的生产和利用提供了新的思路和途径。
关键词生物质；成型燃料；应用引言长期以来，石油、天然气、煤炭等化石燃料一直是人类消耗的主要能源，并为人类经济的繁荣、社会的进步和生活水平的提高做出了很大的贡献[1]。
但是，由于煤、石油和天然气等矿物资源是不可再生的，资源是有限的，正面临着逐渐枯竭的危险，因此它们不是人类所能长久依赖的理想资源。
再者目前地球所面临的环境危机直接或间接的与矿物燃料的加工和使用有关，这些矿物燃料燃烧后放出大量的CO2、SO2、NO，被认为是形成大气环境污染、产生酸雨以及温室气体等地区性环境问题的根源。
生物质能作为自然界的第4大能源，资源分布广，开发潜力大，环境影响小，发展生物质能源是全球缓解能源危机、减少温室气体排放、解决生态环境问题和实现可持续发展的战略选择。
我国农业废弃物资源丰富，每年约有7×108t 的农作物秸秆，另外还有大量的林业采伐和林木制品加工厂产生的废弃物，如枝丫、小径木、板片和木屑等，总量近1×108t。
生物质致密成型技术生产固体燃料是把农林废弃物加工再利用、解决生物质资源浪费和污染问题的一种重要技术手段，是除生物质气化和液化之外的又一种生物质能源转换方式。
但由于原料、工艺和设备等诸多方面的原因，生物质成型燃料的生产和利用仍然存在着问题。
本文就生物质成型燃料生产及其应用中存在的问题进行分析研究，以探索更好地开发生物质能源的途径。
一、国内外生物质成型燃料技术发展现状1.国外生物质成型燃料及燃烧设备发展现状随着社会经济的发展与人们生活水平的提高，木材下脚料、植物秸秆的剩余量越来越大，由于这些废弃物都是密度小、体积膨松，大量堆积，销毁处理不但需要一定的人力、物力，且污染环境，因此世界各国都在探索解决这一问题的有效途径。
生物质固体成型燃料的特征
生物质固体成型燃料的特征(一）、生物质成型燃料是利用新技术及专用设备将各种农作物秸秆、木屑、锯末、果壳、玉米芯、稻草、麦秸、麦糠、树枝叶等低品位生物质，在不含任何添加剂和粘结剂的情况下，通过压缩成密度各异的生物质成型的清洁燃料，因为秸秆等物料中含有一定的纤维素和木质素，其木质素是物料中的结构单体，是苯丙烷型的高分子化合物。
具有增强细胞壁、粘合纤维素的作用。
木质素属非晶体，在常温下主要部分不溶于任何溶剂，没有熔点，但有软化点。
当温度达到一定值时，木质素软化粘结力增加，并在一定压力作用下，使其纤维素分子团错位、变形、延展，内部相邻的生物质颗粒相互进行啮接，重新组合而压制成型，使松散的、能量密度低、热效率仅为10%左右、不易保存、不便运输与利用的生物质原料，经过加工变为致密的、能量密度高的、热效率可达45%左右、易保存和便于运输的高品位清洁能源产品。
它具有燃烧特性好、燃烬率高、粉尘少、化学污染排放低的优势。
（二）、生物质固体成型燃料的组成结构生物质固体成型燃料由可燃质、无机物和水分组成，主要含有碳（C）、氢（H）、氧（O）及少量的氮（N）、硫（S）等元素，并含有灰分和水分。
碳：生物质成型燃料含碳量少（约为40-45%），尤其固定碳的含量低，易于燃烧。
氢：生物质成型燃料含氢量多（约为8-10%），挥发分高（约为75%）。
生物质燃料中碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物，遇到一定的温度后热分解而析出挥发。
硫：生物质成型燃料中含硫量少于0.02%，燃烧时不必设置烟气脱硫装置，降低了企业处理脱硫成本，又有利于环境的保护。
氮：生物质成型燃料中含氮量少于0.15%，NOx排放完全达标。
灰分：生物质成型燃料采用高品质的木质类生物质作为原料，灰分极低，只有3-5%左右。
（三）、生物质固体成型燃料的理化指标生物质燃料成型后的主要技术参数：密度：700—1300千克／立方米；灰分：3—20 %; 水分≤15% 。
热值：3500—4500大卡／千克；生物质成型燃料块的热值以原料的种类不同而不同。
生物质成型燃料技术及设备
生物质成型燃料技术及设备随着全球对环境保护与可持续发展的日益重视，生物质成型燃料技术成为一种备受关注的新型能源。
生物质成型燃料是通过压缩、成型、干燥等工艺将纤维素、木质素、半纤维素等生物质材料转化为可供燃烧的固体颗粒。
一、生物质成型燃料的优势（一）环保生物质成型燃料是一种清洁环保的能源，其燃烧过程中产生的二氧化碳与生物质的吸收过程相等，具有零排放、零污染的特点，不仅能够有效减少温室气体的排放，而且也有助于改善环境质量。
（二）可持续相比化石能源，生物质成型燃料可以被再生，能源的供应源源不断，能够满足可持续发展的需求，同时也有助于农村经济的发展，提高当地居民的就业和生活水平。
（三）使用灵活生物质成型燃料可以直接替代煤、油、天然气等传统能源，可以用于工业、家庭，也可以直接作为燃料供应给电厂等大型能源消耗单位，使用范围广泛、灵活。
二、生物质成型燃料的制作工艺（一）原料准备生物质成型燃料的原材料可以是农作物秸秆、木屑、锯末、花生壳等由植物制成的废弃物，也可以是动物粪便等由动物所产生的废弃物。
（二）碾粉生物质成型燃料制作的首要工艺是将原材料碾粉，使其变成适合成型的颗粒，可以采用切割机、破碎机、分离器等设备进行碾粉。
（三）干燥生物质成型燃料的制作需要将原材料中的水份进行蒸发，使其含水率在10%以下，因为原材料中含水量高，会使成型后的燃料热值降低，同时水份还会影响生物质颗粒的耐久性，造成颗粒的断裂、粉化等现象。
常用的干燥设备有烘箱、滚筒干燥机等。
（四）成型干燥后的生物质原料需要进行成型，成型方法分为两种：压制成型和挤压成型。
压制成型是利用模具将碾好粉的生物质原料按规定形状压成颗粒状，这种成型方式应用于小型燃料生产和家庭燃料使用。
挤压成型是利用挤压机将碾好粉的生物质原料加水后挤压成管型，通过切割出现的环形物称为螺旋成型颗粒。
这种成型方式适用于大型燃料生产和工业燃料使用。
（五）冷却与包装成型后的生物质颗粒需要进行冷却和包装，冷却过程使颗粒温度降至室温，以便保证燃料的质量。
生物质固体成型燃料
生物质固体成型燃料(BBDF)一概述生物质固体成型燃料,简称BBDF,是利用新技术及专用设备将农作物秸秆、木屑、锯末、花生壳、玉米芯、稻壳、麦秸麦糠、树皮、干草等压缩炭化成型的新型燃料。
无任何添加剂。
可直接用于燃煤锅炉（改造）设备上，可代替传统的煤碳，是一种可再生的清洁能源。
二能源地位与定义继煤、石油、天然气之后的可再生的第四大能源，是一种符合环保要求，可替代煤碳的清洁燃料。
三生物质固体成型燃料的样品四生物质燃料的主要技术参数密度800—1100kg/m3热值3500--4000kcal/kg灰分--20%水分≤12%挥发份60--70%含硫量0.02—0.21%(煤含硫量0.32—3%)五燃烧后的废气排放CO2--------零排放NO2---------微量SO2--------低于46。
2mg/m3粉尘------低于70mg/m3六使用BBDF经济合算吗?BBDF的热值约为3600Kcal/kg,生物质燃料点火易,升火快,不存在封火消耗,节能燃料。
表二：几种能源的能效对比:(以10 吨锅炉为计算参照)技术等影响较大。
七生物质燃料能保证供应吗？1 我们有强大的技术支持：技术成熟，成型设备可靠性好，耐磨性高，生产效益高。
2 建立了一套从原料收集,成型加工,仓储运输,终端客户的网络,可实现产业化,规模化运营。
3 已在燃料使用地50--100公里范围内建立原料收购站和所需的生产基地及大型仓库,保证锅炉用户需求。
八BBDF价格会大幅度涨价吗？由于BBDF原料来源广泛，且可再生，我国每年农作物秸秆产重约为7亿千吨，在广大农村秸秆禁止焚烧，其处理成了农民的大问题，也是基层乡镇干部头疼的问题，做为燃料，变废为宝，既解决了头疼问题,又增加了收入,深受农民欢迎,所以,原料价格相比较稳定。
再者，BBDF最大的消耗为电能，但目前电价基本稳定，且受国家控制，所以电价不会大幅度上涨，即使电价上涨，其涨幅占整个成本的比例也是有限的，且其它能源的价格也会随之上涨。
生物质固体成型燃料(2学时)
植物生长期吸 收二氧化碳
生物质燃料 二氧化碳零排放
生物质燃料燃烧排放 的CO2是植物生长期所 吸受的，不会增加大 气中CO2的总量。国际
燃烧排放二氧化碳
上称之为CO2零排放，
也称碳中性。
生物质成型燃料
公司生物质锅炉产品性能评价
工业锅炉热性能及大气污染物排放现状
锅炉类型 燃料种类 热效率 (%) 烟尘(mg/m3) 大 气 污 染 物 排 放 SO2 (mg/m3) NOX (mg/m3) 工 业 锅 燃煤(散煤) 燃煤(型煤） 65～75 1500 1.2S～3.2S 100～150 75～80 800 1.0S～2.2S 80～150 炉 燃用生物质 80～83 250 ＜20 50～150 天然气 90 微量 微量 150
• 聚团：生物质原料中的碱 金属在流化床床料中在一定 高温条件下反应形成低熔点 的共晶化合物而引起颗粒聚 团，妨碍流化，甚至造成流 化失败 – 颗粒被覆层包裹，覆层间 相互粘结 – 灰中的低温共晶体熔融粘 结
到2010年和2020年，生物质固体成型燃料年利用量分别 达到100万吨和5000万吨。
秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法：150元/吨秸秆 有序发展以秸秆为原料的生物质能。积极利用秸秆固化 成型及炭化等发展生物质能，逐步改善农村能源结构。 加大资金投入，对生产秸秆固化成型燃料等给予适当资 金支持。 到2010年，全国建成400个左右秸秆固化成型燃料应用 示范点，秸秆固化成型燃料年利用量达到100万吨左右， 到2015年，秸秆固化成型燃料年利用量达到2000万吨左 右。
生物质燃烧过程特点： – 三个阶段：1）预热干燥；2）挥发分的析出、燃烧与 焦炭形成；3）残余焦炭燃烧。 • 含水量高且多变，热值低，炉前热值变化快，燃烧 组织困难； • 密度小，空隙率高，结构松散，迎风面积大，悬浮 燃烧比例大； • 挥发分高，且析出温度低、析出过程迅速，燃烧组 织需与之适应； • 着火容易，燃尽困难；碱金属和氯腐蚀问题突出 燃烧设备的设计与运行方式的选择须从其燃烧特性出发！
生物燃料资料
生物质颗粒成型技术目前国内外使用的主要成型技术有三大类，即螺旋挤压技术和活塞冲压技术以及压辊式成型技术，在生物质作为能源的应用中，前两类发展较快植物质原料中含有纤维素、半纤维素、木素、树脂和蜡等物质。
一般在阔叶木、针叶木中，木素含量为27—32%(绝干原料)、禾草类中含量为14—25%。
现在知道木质素是具有芳香族特性的结构，单体为苯基丙烷型的立体结构高分子化合物，不同种类的植物质都含有木质素，而其组成、结构不完全一样。
在常温下木质素主要部分不溶于有机溶剂，它属于非晶体，没有熔点但有软化点，当温度为70～110℃时软化具有粘性。
当温度到达200～300℃时成熔融状，粘性高，此时加以一定的压力使植物质各部分粘结在模具内成型。
对植物质原料加热软化，也利于减少成型的挤压力。
燃料可按用户要求，使用不同规格的模具，制成多种规格尺寸的成型燃料品。
因此现代的压缩成型设备，尤其是生物质成型块较大的机械，多在成型模的末端，用电阻丝加热，达到既成型又减少阻力的目的。
由于植物生理方面的原因，生物质原料的结构通常都比较疏松，密度较小。
这些质地松散的生物质原料在受到一定的外部压力后，原料颗粒先后经历重新排列位置关系、颗粒机械变形和塑性流变等阶段体积大幅度减小，密度显著增大。
由于非弹性或粘弹性的纤维分子之间的相互缠绕和绞合，在去除外部压力后，一般不能再恢复原来的结构形状。
对于木质素等粘弹性组分含量较高的原料，如果在成型温度达到木质素的软化点，则木质素就会发生塑性变形，从而将原料纤维紧密地粘结在一起，并维持既定的形状，成型燃料块经冷却降温后，强度增大，即可得到燃烧性能类似于木材的生物质成型燃烧块；对于木质素含量较低的原料，在压缩成型过程中，加入少量的诸如粘土、淀粉、废纸浆等无机、有机和纤维类粘结剂，也可以使压缩后的成型块维持致密的结构和既定的形状。
因为这些粘结剂加入后，生物质粒子表面会形成一种吸附层，使颗粒之间产生一种引力(即范德瓦尔斯力)，同时在较小外力作用下粒子之间也可产生静电引力(Electrostatic forces)致使生物质粒子间形成连锁(Interlocking)结构。
生物质成型燃料技术及设备
生物质燃料成型原理
• 在不加任何粘结剂的条件下对生物质进行冷 压成型。木质素属非晶体，没有熔点，但有 软化点，在外力作用下，生物质颗粒开始重 新排列位置关系，并发生机械变形和塑性流 变。在垂直于最大应力方向上，粒子主要以 相互啮合的形式结合，而在垂直于最小应力 方向上，粒子主要以相互靠紧结合的形式结 合。随外力的增大，生物质体积大幅度减少， 容积密度显著增大，并具有一定的形状和强 度。
直径： 33mm 圆柱体
直径： 8mm 圆柱体
0.9-1.4 t/m3
3500—5500 kcal
生物质成型燃料的特性
• 1、生物质棒状固体成型燃料的性能参数：
密度：0.8 ～ 1.4kg/m3 直径：8～30mm
原料含水率：11 ～ 15%
• 2、生物质成型燃料的特点优势：
在体积热值方面接近煤，可作为煤的替代燃 料；便于贮存和运输的优点。 正常燃烧情况下无烟尘和黑烟排出，烟气中 SO2、NOX、CO的排放浓度均低于国家环保标准， 污染物排放小于煤。 是居民生活炊事取暖和工业生产用能的良好 燃料，可替代煤炭、天然气、液化气等不可再 生能源作为新型的能源供应。
• 在推广应用工作中，加强对生物质成型燃料 生产和使用的监督管理，制定燃料及燃烧设 备的标准和规范，规范其生产和使用。
家用生物质成型燃料燃烧设备
•谢谢!
Байду номын сангаас
生物质成型燃料技术
• 1、生物质成型燃料技术发展现状 • 2、生物质成型燃料技术基础研究
• 3、生物质成型燃料设备的开发
• 4、生物质成型燃料的特性
生物质成型燃料发展现状
• 生物质成型燃料技术提高了秸秆运输和贮存 能力，燃烧特性明显得到了改善，可为农村 居民提供炊事、取暖用能，具有原料来源广 泛、价格低、操作简单等特点，是生物质能 开发利用技术的主要发展方向之一。 • 生物质成型燃料技术解决了功率大、生产效 率低、成型部件磨损严重和寿命短等问题， 并实现了商业化，达到了国际先进水平。截 止到2008年底，我国农村地区已累计推广生 物质成型燃料示范点102处，成型燃料的年 产量约20万吨。
生物质成型燃料简介
生物质成型燃料简介文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-生物质成型燃料简介(一）、生物质成型燃料是利用新技术及专用设备将各种农作物秸秆、木屑、锯末、果壳、玉米芯、稻草、麦秸、麦糠、树枝叶等低品位生物质，在不含任何添加剂和粘结剂的情况下，通过压缩成密度各异的生物质成型的清洁燃料，因为秸秆等物料中含有一定的纤维素和木质素，其木质素是物料中的结构单体，是苯丙烷型的高分子化合物。
具有增强细胞壁、粘合纤维素的作用。
木质素属非晶体，在常温下主要部分不溶于任何溶剂，没有熔点，但有软化点。
当温度达到一定值时，木质素软化粘结力增加，并在一定压力作用下，使其纤维素分子团错位、变形、延展，内部相邻的生物质颗粒相互进行啮接，重新组合而压制成型，使松散的、能量密度低、热效率仅为10%左右、不易保存、不便运输与利用的生物质原料，经过加工变为致密的、能量密度高的、热效率可达45%左右、易保存和便于运输的高品位清洁能源产品。
它具有燃烧特性好、燃烬率高、粉尘少、化学污染排放低的优势。
（二）、生物质固体成型燃料的组成结构生物质固体成型燃料由可燃质、无机物和水分组成，主要含有碳（C）、氢（H）、氧（O）及少量的氮（N）、硫（S）等元素，并含有灰分和水分。
碳：生物质成型燃料含碳量少（约为40-45%），尤其固定碳的含量低，易于燃烧。
氢：生物质成型燃料含氢量多（约为8-10%），挥发分高（约为75%）。
生物质燃料中碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物，遇到一定的温度后热分解而析出挥发。
硫：生物质成型燃料中含硫量少于0.02%，燃烧时不必设置烟气脱硫装置，降低了企业处理脱硫成本，又有利于环境的保护。
氮：生物质成型燃料中含氮量少于0.15%，NOx排放完全达标。
灰分：生物质成型燃料采用高品质的木质类生物质作为原料，灰分极低，只有3-5%左右。
（三）、生物质固体成型燃料的理化指标生物质燃料成型后的主要技术参数：密度：700—1300千克／立方米；灰分：3—20 %; 水分≤15% 。
生物质成型燃料技术
• ⑵成型物内部粒子的粘结机制
• 1962年德国的Rumpf针对不同材料的压缩成型，将成型 物内部的粘结力类型和粘结方式分成5类: • • • • • ①固体颗粒桥接或架桥(Solid bridge)； ②固体粒子间的充填或嵌合； ③自由移动液体的表面张力和毛细压力； ④非自由移动粘结剂作用的粘结力； ⑤粒子间的分子吸引力(范德华力)或静电引力。
第一节 生物质致密成型原 理及工艺
1.1 基本概念
• ⑴生物质压缩成型燃料技术： 在一定温度和压力作用下，利用木质素充当黏合剂，将 各类分布散、形体轻、储运困难、使用不便的生物质原 料经压缩成型和炭化工艺，加工成具有一定几何形状、 密度较大的成型燃料，以提高燃料的热值，改善燃烧性 能，使之成为商品能源。
第二节 生物质致密成 型工艺流程与设备
2.1 生物质压缩成型的工艺流程
• ⑴生物质收集 • 工厂化加工主要涉及的问题： ①加工厂的服务半径； ②农户供给加工厂的原料的形式； ③原料状况。
• ⑵物料粉碎 • 木块、树皮、植物秸杆等尺寸较大的原料要时行粉碎，粉 碎作业尽量在粉碎机上完成； 锯末、稻壳等只需清除尺寸较大的异物，无需粉碎。 • 对颗粒成型燃料，一般需要将90%左右的原料粉碎到2mm 以下，必要时原料需进行二次甚至三次粉碎。 • 常用粉碎机械：锤片式粉碎机。
• ⑹黏结剂 • 要求：必须能够保证成型炭块具有足够的强度和抗潮解 性，而且在燃烧时不产生烟尘和异味，最好黏结剂本身 能够燃烧。 • 常用的黏结剂 ①无机黏结剂：水泥、黏土、水玻璃等； ②有机黏结剂：焦油、沥青、树脂、淀粉等； ③纤维类黏结剂：废纸浆、水解纤维等；
1.5 生物质成型燃料的性能指标
• ⑴“热压缩”颗粒成型技术
• 是把粉碎后的生物质在220~280℃高温及高压下压缩成1 t/m3左右的高密度成型燃料。 • “热压缩”技术的工艺由粉碎、干燥、加热、压缩、冷却 过程组成。 对成型前粉料含水率有严格要求，必须控制在8% ~12%。
生物质成型燃料技术
生物质成型燃料技术0前百能源是人类社会发展进步的物质基础，但煤、石油、天然气等化石燃料日益枯竭，环境污染也日益严重。
我国提出了节能减排、发展清洁可持续再生能源的口号，哥本哈根会议规定我国到2020年每单位国内生产总值的二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。
生物质的利用在这方面有着巨大的优势，我国每年仅秸秆类生物质（玉米秸秆、稻草、木屑、树权、豆秸、棉秆等农林废弃物）产量就达7亿，t可开发的生物质能资源总量近期约为5亿t标准煤，远期可达到10亿t标准煤。
我国生物质发电技术，特别是生物质直燃发电技术近几年得到了较快的发展，但未经加工的生物质本身具有挥发分高，含水率高，氯、钾等碱金属含量高等特点，当秸秆含水率超过40%时，直接利用生物质作为燃料时，燃烧不稳定，热效率低。
而我国生物质原料如农林废弃物）产量虽然巨大，但产地分散、能量密度低、随季节变化性强，自然干燥失重大，储存和运输过程中占用大量的空间、损耗大，由此给生物质的高效清洁利用造成困难。
生物质直接发电产业是“小电厂、大燃料”，目前生物质电厂基本都存在着燃料生产、收集、预处理、运输、储存、输送上料过程中的各种问题。
因此农作物散装秸秆只能作为生物质能源化利用的初级燃料，难以满足生物质发电、供热等工业化需求。
而生物质成型燃料技术为生物质的运输、存储及消防等难题提出了解决方向，具有广阔的发展前景，也将带来燃料能源的变革，产生巨大的经济效益和社会效益。
1生物质燃料成型技术生物质燃料成型技术是指在一定温度与压力条件下，将各类原本松散细碎的生物质废弃物压制成具有形状规则的棒状、块状、颗粒状成型燃料的高新技术，以解决生物质运输、储存、防火等问题。
根据生物质成型燃料制造工艺，可分为湿压成型、热压成型和碳化成型3 种主要形式，其成型机理为在外部加热、加压或常温下原料颗粒先后经历位置重新排列、颗粒机械变形和塑性流变等阶段形成致密团聚物，如图1所示。
目前市场上生物质成型机的种类大致分为3类：（1）螺旋挤压式成型机；（2）活塞冲压式成型机；（3）辊模碾压式成型机。
生物质成型燃料简介
生物质成型燃料简介(一）、生物质成型燃料是利用新技术及专用设备将各种农作物秸秆、木屑、锯末、果壳、玉米芯、稻草、麦秸、麦糠、树枝叶等低品位生物质，在不含任何添加剂和粘结剂的情况下，通过压缩成密度各异的生物质成型的清洁燃料，因为秸秆等物料中含有一定的纤维素和木质素，其木质素是物料中的结构单体，是苯丙烷型的高分子化合物。
具有增强细胞壁、粘合纤维素的作用。
木质素属非晶体，在常温下主要部分不溶于任何溶剂，没有熔点，但有软化点。
当温度达到一定值时，木质素软化粘结力增加，并在一定压力作用下，使其纤维素分子团错位、变形、延展，内部相邻的生物质颗粒相互进行啮接，重新组合而压制成型，使松散的、能量密度低、热效率仅为10%左右、不易保存、不便运输与利用的生物质原料，经过加工变为致密的、能量密度高的、热效率可达45%左右、易保存和便于运输的高品位清洁能源产品。
它具有燃烧特性好、燃烬率高、粉尘少、化学污染排放低的优势。
（二）、生物质固体成型燃料的组成结构生物质固体成型燃料由可燃质、无机物和水分组成，主要含有碳（C）、氢（H）、氧（O）及少量的氮（N）、硫（S）等元素，并含有灰分和水分。
碳：生物质成型燃料含碳量少（约为40-45%），尤其固定碳的含量低，易于燃烧。
氢：生物质成型燃料含氢量多（约为8-10%），挥发分高（约为75%）。
生物质燃料中碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物，遇到一定的温度后热分解而析出挥发。
硫：生物质成型燃料中含硫量少于0.02%，燃烧时不必设置烟气脱硫装置，降低了企业处理脱硫成本，又有利于环境的保护。
氮：生物质成型燃料中含氮量少于0.15%，NOx排放完全达标。
灰分：生物质成型燃料采用高品质的木质类生物质作为原料，灰分极低，只有3-5%左右。
（三）、生物质固体成型燃料的理化指标生物质燃料成型后的主要技术参数：密度：700—1300千克／立方米；灰分：3—20 %; 水分≤15% 。
热值：3500—4500大卡／千克；燃烧率≥96% 热效率≥81% 排烟黑度(林格曼级) < 1 排尘浓度≤80mg/m 3生物质成型燃料块的热值以原料的种类不同而不同。
- 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)。
湖南万家、张家界三木、北京桑普和北京老万等。但由于种种原因，使用可靠、
技术先进、价廉物美、能批量投入工业生产、满足广大用户使用要求的产品并
不多。
国内生物质燃烧技术
生物质成型燃料村镇应用炉具
生物质工业锅炉
生物质电站锅炉
国家产业政策
序号 政策文件 1 可再生能源法
2 可再生能源发 展中长期规划
3 财政部 4 关于加快推进
我国粮食与秸秆产量发展趋势（根据中国农业年鉴整理）
万吨
我国林木生物质资源预测（亿吨 ）
300
280
250
250
200
200 205 210
215
220
150
100
50
8-10 8-10 9-11 10-12 12-14 16
20
0
3
4
5
6
8
10
12
2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 2015年 2020年
1.95 元 / 立 方 600元/吨
米
67 kg/h
79 m3/h
198 kg/h
507.26
154.05
118.8
1.以上价格以北京市2010年5月份格为参考2.煤的含硫量以特低硫煤 为准，燃油以设计用代表性燃油为准3.污染物的排放以全国污染物普查 排放系数手册为准。
有助于解决我国三大战略难题
项目
煤炭（Ⅱ类烟煤）
燃料发热量
5000(KJ/kg)
锅炉效率
74%
燃料密度(kg/m3)
1100-1400(kg/m3)
燃 烧 CO2 排 放 1.78 量.kg/kg
燃烧SO2排放量.g/kg 0.5% (特低硫煤)
燃烧NOX排放量.g/kg 2.94
市场价格
800元/吨
燃料消耗(1吨锅炉/ 163kg/h 小时) 燃料费用(1吨锅炉/ 130.4 小时)元
65000 60000 55000 50000 45000 40000
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 秸秆产量 59961 59307 61704 61803 57318 56767 57343 54398 59570 60502 61150 61647 粮食产量 50454 49417 51230 50839 46218 45264 45706 43070 46947 48402 49746 50150
农作物秸秆综 合利用的意见
5 农业生物质能 产业发展规划 （07～15年)
相关内容
本法是为了促进可再生能源的开发利用，增加能源供应， 改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社 会的可持续发展而制定的。
到2010年和2020年，生物质固体成型燃料年利用量分别 达到100万吨和5000万吨。
秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法：150元/吨秸秆
– 颗粒被覆层包裹，覆层间 相互粘结
– 灰中的低温共晶体熔融粘 结
2SiO2+Na2CO3=Na2O•2SiO2+CO2 4SiO2+K2CO3=K2O•4SiO2+CO2
床料中大块聚团样 流化床燃后料形态
有序发展以秸秆为原料的生物质能。积极利用秸秆固化 成型及炭化等发展生物质能，逐步改善农村能源结构。 加大资金投入，对生产秸秆固化成型燃料等给予适当资 金支持。
到2010年，全国建成400个左右秸秆固化成型燃料应用 示范点，秸秆固化成型燃料年利用量达到100万吨左右， 到2015年，秸秆固化成型燃料年利用量达到2000万吨左 右。
植物生长期吸 收二氧化碳
燃烧排放二氧化碳
生物质成型燃料
生物质燃料 二氧化碳零排放
生物质燃料燃烧排放 的CO2是植物生长期所 吸受的，不会增加大 气中CO2的总量。国际 上称之为CO2零排放， 也称碳中性。
公司生物质锅炉产品性能评价
工业锅炉热性能及大气污染物排放现状
锅炉类型
工业锅 炉
燃料种类
燃煤(散煤) 燃煤(型煤） 燃用生物质 天然气
成型燃料厂 经销商 炉具制造商 锅炉制造商 配件商 协会及组织
德国2008年可再生能源供热统计
生物质成型燃料（民用） 生物质成型燃料（工业） 生物质成型燃料（热电联产） 液态生物质燃料 生物质燃气 垃圾类生物质 太阳能供热 深层地热 浅层地热
国内生物质成型燃料产业发展现状
生物质资源丰富
我国秸秆年产量约7亿吨，另有约1.2亿吨稻壳、蔗渣、花生壳等剩余 物。据农业部对粮食产量预测分析，到2020年我国主要作物的秸秆总量将 达到8亿吨。
生物总量
可获得量
可利用量
我国现有生物质成型燃料生 产厂近200家。秸秆燃料厂主 要分布在华北、华中和东北等 地；木质颗粒燃料厂主要集中 在华东、华南、东北和内蒙等 地。
国内现有成型设备生产厂 家100多家，主要分布在河 南、河北、山东等地区。
生物质炉具和锅炉近来也有长足发展，如广州迪森、重庆良奇、山东多乐、
(4)燃料进一步向更深层发展，在层内主要进行碳燃烧，在 球表面进行一氧化碳的燃烧。
（5）燃尽灰壳不断加厚，可燃物基本燃尽。
生物质成型燃料技术
特点：
– 体积小，密度大，储运方便 – 燃料致密，燃烧持续稳定、周期长，燃烧效率高 – 燃烧后的灰渣及烟气中污染物含量小 • 与常规生物质及煤差别大，燃烧设备需重新设计（包括： 炉内空气动力场、温度场和浓度场分布、过量空气系数大 小、受热面布置等）
积灰、结渣、聚团
特点：
燃烧过程中不可避免 造成锅炉寿命、热效率降低 严重影响锅炉的安全、稳定、经济运行
碱金属问题
结渣主要是由烟气中夹带的熔 化或半熔化的灰粒（碱金属盐） 接触到受热面凝结下来，并在 受热面上不断生长、积聚而成， 它的表面往往堆积较坚硬的灰 渣烧结层，多发生在炉内辐射 受热面上
生
• “能源问题﹖”
Байду номын сангаас
物
质 成
• “环境问题﹖”
型
燃 料
• “三农问题﹖”
新的、可再生的替代能源 优化能源结构、增加能源供给 提高能源使用效率
CO2零排放、SO2、氮氧化物低排放 减少秸秆焚烧污染空气
农林废弃物资源化利用 改善农村能源结构 提高农民收入、增加农民就业岗位
生物质固体成型燃料
新能源
风能
太阳能
利用 形式
生物质能
地热能
潮汐能
固态技术
农林废弃物直燃、压缩成型 （发电、供热）
液态技术
（生物乙醇、甲醇和生物柴油）
气态技术
（生物沼气、垃圾沼气、木质气）
我国生物质能利用重点领域和总体布局表
注：表格由《可再生能源发展“十一五”规划》整理而 成
随着生态文明村镇的建设和 社会用能水平的提高，秸秆 等生物质能的管理利用问题 越来越突出，一些村镇仍然 在焚烧秸秆，造成新的环境 污染。另一方面矿物能源的 涨价，使很多人又重新把目 光转向秸秆等生物质能，但 是大量秸秆等生物质的储存 、利用、防火安全等技术问 题需要解决。
什么是生物质能？
广义生物质能包括植物种子、 秸秆、树木枝条、牧草、畜禽 粪便以及生活有机垃圾等。 狭义的生物质能通常是指农业 、林业废弃物，如各种作物秸 秆、树叶、锯屑、蔗渣等。
生物质的缺陷：
松散性
易燃性、持续性低
如何解决生物质的松散性、易燃 性、不均匀性问题？
生物质固化压缩成型
解决自然界生物质的松散性、易燃性 、不均匀性、安全储存等问题，直接 的解决办法是压缩成致密固化块，根 据形状和致密程度的不同，人们把这 些产品根据形状叫做生物质颗粒、生 物质压块或生物质压饼、生物质燃料 棒。
积灰则是由生物质中易挥发物 质（主要是碱金属盐）在高温 下挥发进入气相后, 与烟气、 飞灰一起流过烟道和受热面(主 要是过热器和再热器)等设备时， 会通过一系列的气固相之间的 复杂的物理和化学过程以不同 的形态在对流受热面上发生凝 结、沾附或者沉降
• 聚团：生物质原料中的碱
金属在流化床床料中在一定 高温条件下反应形成低熔点 的共晶化合物而引起颗粒聚 团，妨碍流化，甚至造成流 化失败
生物质能成型燃料的优势：
在体积热值方面接近煤，可作为 煤的替代燃料；便于贮存和运输的 优点。 正常燃烧情况下无烟尘和黑烟 排出，烟气中SO2、NOX、CO的 排放浓度均低于国家环保标准，污 染物排放小于煤。 是居民生活炊事取暖和工业生 产用能的良好燃料，可替代煤炭、 天然气、液化气等不可再生能源作 为新型的能源供应。
– 国内：规模不大。 – 国外：燃烧设备已定型，加工工艺合理、专业化、自动
化程度高、热效率高、排烟污染小；已产业化，在加热、 供暖、干燥、发电等多领域推广应用
• 引进技术不合国情 – 国外：林业废弃物； 国内：秸秆类
生物质燃烧存在的问题 碱金属问题
生物质灰高碱金属含量 碱金属熔点低、易挥发 碱金属易与床料等反应
＜20
微量
50～150
150
0.05～0.4
0.02
排放与生长期 2.4
抵消
（t/km3）
林格曼黑度(级) 1～2
1
1
1
燃用生物质颗粒燃料锅炉节能和减排
生物质颗粒燃料锅炉检测结果
检测单位 锅炉容量（MW）
盛昌公司 0.7
中国经济时报社 2.1
房山区复兴苗 木繁育中心
1.4
热效率 (%)
烟尘(mg/m3)
生物质燃烧过程特点： – 三个阶段：1）预热干燥；2）挥发分的析出、燃烧与 焦炭形成；3）残余焦炭燃烧。 • 含水量高且多变，热值低，炉前热值变化快，燃烧 组织困难； • 密度小，空隙率高，结构松散，迎风面积大，悬浮 燃烧比例大； • 挥发分高，且析出温度低、析出过程迅速，燃烧组 织需与之适应； • 着火容易，燃尽困难；碱金属和氯腐蚀问题突出