生物质固体成型燃料(2学时)PPT课件
生物质成型燃料技术PPT幻灯片
Loose biomass
Coolant Flail
活塞冲压成型
模压成型
18
螺旋挤压成型设备
Loose biomass
Coolant Flail
成型螺旋
成型套筒
19
螺旋挤压成型设备 20
3.压辊式成型技术
成型模具直径较小，而且每一个 压模盘片上有很多成型孔，主要 用于生产颗粒成型燃料。
(一)基本构件与主要类型： 由压辊和压模组成。
5
生物质压缩成型燃料特点：
密度高、强度大：体积缩小6~8倍，密度约为1.1~1.4t/m3； 热值高：热值可达到16.7MJ/kg，能源密度相当于中质烟煤； 燃烧性能好：使用时火力持久，炉膛温度高，燃烧特性明显得到改善 。 形状和性质均一：便于运输和装卸、适应性强、燃料操作控制方便等 。
6
生物质成型影响因素
具体操作见加工视频 原料含水率:13%-15%
35
三.郑州同创机械
木材粉碎机主要用于加工、松木、杂木、杨木、杉木、原
竹、树枝、茅草、秸秆等纤维质物料。广泛应用于造 纸、高
密度板、纤维板、刨花板、锯末板、食用菌栽培、木质颗粒、
机制木炭、锅炉气炉燃烧等。物料经合金钢刀 片高速转动切
割，进入粉碎室用特制锤头锤打和物料之间摩擦进行粉碎。
常用粉碎机械：锤片式粉碎机。
12
干燥
干燥处理的原因： 水分含量超过经验值上限时，加工过程中当温度升高时，体积突然膨胀，易 发生爆炸造成事故； 水分含量过低时，会使范德华力降低，物料难以成型。 物料湿度一般要求在10～15%之间，间歇式或低速压缩工艺中可适当放宽 。
常用干燥机有回转圆筒干燥机、立式气流干燥机。
在工作过程中，由于压辊和压模之间存在相对滑 动，对原料可起到磨碎的作用，所以允许使用粒 径稍大的原料。
生物质固化气化讲义.doc
秸秆生物质能利用概述生物质能是唯一一种可固定碳的可再生能源，它来自于生物质。
地球上丰富的植物是太阳能和化学能的天然仓库，不管是人工栽培，还是自然繁殖，人们把这种数量巨大丰富的可再生资源称为生物质”。
生物质能的载体——生物质是以实物的形式存在的，相对比风能、水能、太阳能和潮汐能等，生物质能是惟一可存储和运输的可再生能源。
生物质的组织结构与常规的化石燃料相似，它的利用方式与化石燃料类似。
常规能源的利用技术无需做大的改动，就可以应用于生物质能。
但生物质的种类繁多，分别具有不同特点和属性，利用技术远比化石燃料复杂与多样，除了常规能源的利用技术以外，还有其独特的利用技术。
据有关专家估计，地球上煤的贮藏量可使用220年，石油可使用40年，天然气可使用60年，排除对环境的影响，不管数据准确性如何，有限的资源就不是可持续发展的。
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。
生物质能是可再生能源，通常包括以下几个方面：一是木材及森林工业废弃物；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，生物质能约占14％，在不发达地区占60％以上。
全世界约25亿人的生活能源的90％以上是生物质能。
生物质能的优点是燃烧容易，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效率仅为10％一30％。
目前，世界农作物秸秆年产量超过20亿t。
我国作为农业大国，秸秆资源十分丰富，而且逐年递增。
目前我国的秸秆产出量已超过7亿吨，折合成标煤约为3 .5亿吨，相当于7个神东煤田，全部利用可以减排8 .5亿吨二氧化碳，相当于2007年全国二氧化碳排放量的1/8。
随着国家明确提出到2015年秸秆综合利用率在80%的行动目标，我国秸秆资源化驶入快车道。
以“秸秆能源”为代表的生物质能利用，在大力发展低碳经济的背景下，进入人们的视野。
生物质燃料的应用ppt课件
3.生物质成型燃料应用前景
生物质成型燃料的应用有助于解决我国三大战略难题
生 • “能源问题﹖”
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
秸秆颗粒燃料
➢原 料：玉米秸、豆秸、棉桔、花生壳等 ➢热 值：3600-4000大卡/千克 ➢含水率：≤12% ➢灰 分：3-5% ➢密 度：1.1-1.3吨/立方米 ➢直 径：6mm、8mm、12mm、 22mm ➢用 途：生物质工业锅炉（6-12mm） 、 民用炊事炉（6-12mm） 、高档民用锅炉 （6-12mm）、电站锅炉（￠22mm）等 燃料。
厘米；长度5-8厘米 用 途 生物质工业锅炉、
民用炊事、采暖炉 和电站锅炉等燃料
秸秆块状燃料
玉米秸、豆秸、花生壳等 3800大卡/千克 ≤12% 3-5% 1.1-1.3吨/立方米 32*32*30-50mm 民用炊事炉、民用采暖炉、 电站锅炉等燃料。
2.生物质燃料应用现状
2.1国外生物质燃料应用现状
因为在目前的国家政策和环保标准中，直接燃烧生物质属于高污染燃料， 只在农村的大灶中使用，不允许在城市中使用。所以生物质燃料的应用， 实际主要是生物质成型燃料的应用。 2）特点 a. 绿色能源 清洁环保 b. 成本低廉 附加值高 c. 密度较大 储运方便 d. 高效节能 应用广泛
1.2生物质成型燃料种类
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。
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。
能源化学生物质能源PPT课件
如玉米。薯类作物等。
➢ 纤维素类能源植物：经水解后发酵生产燃料乙 醇；也可转化为气体、液体和固体燃料。如速生 林木、芒草等。
➢ 油料类能源植物：提取油脂后生产生物柴油。 如油菜、花生等油料作物。
➢ 烃类能源植物：提取含烃汁液，产生接近石油 成分的燃料。
第3页/共44页
生物质能源
生物质能概述
生物质能源、资源的特点
C + O2 → CO2 ＋408.86 KJ/mol C + 1/2 O2 → CO ＋123 .45 KJ/mol CO + O2 → 1/2CO2 ＋286 KJ/mol CO2 + C → 2CO －162 KJ/mol C + H2O → CO + H2 -118kJ/mol C + 2H2O → CO2 + 2H2 -76kJ/mol C + 2H2 → CH4 + 75 kJ/mol
生物质能利用与转化
固 （固）(气)
A（
） B
+C
d
E
Ae RT
f
( )
dt
--- 转化率 f ( ) ---挥发分热解释放函数
表观活化能
E ---
第9页/共44页
生物质能源
固定碳的燃烧
C + O2 = CO2 ＋408.86 KJ/mol C + 1/2 O2 = CO ＋123 .45KJ/mol 2CO + O2 = CO2 ＋570.87 KJ/mol （高于700ºC）
焦油裂解催化剂
生物质能利用与转化
Dolomite ：白云石； Limestone ：石灰石； Alumina ：矾土；
农业固体废物的生物质成型燃料利用
农业固体废物的生物质成型燃料利用一、概述生物质成型燃料是以锯末、秸秆和稻壳等农业固体废物为主要原料，通过加压、加热作用将原来松散的原料压缩成具有一定形状和密度的热值高、燃烧充分的成型环保燃料，是一种洁净低碳的可再生能源。
农业行业标准《生物质固体成型燃料技术条件》（ＮＹ／Ｔ１８７８—２０１０）中将生物质固体成型燃料（ｄｅｎｓｉｆｉｅｄｂｉｏｆｕｅｌ）定义为以生物质为主要原料，经过机械加工致密成型生产的具有规则形状的固体燃料产品。
相比散碎状农业固体废物，生物质成型燃料燃烧特性明显改善，作为锅炉燃料，挥发少、黑烟少，火力持久、炉膛温度高，耐贮存，运输、使用方便，同时对环境污染少，是替代常规化石能源的优质环保燃料。
美国于２０世纪３０年代就开始研究生物质压缩成型技术，研制出了螺旋压缩机。
日本于２０世纪５０年代从国外引进技术后进行了改进，研制出棒状燃料成型机及相关的燃烧设备，并建立了日本压缩成型燃料工业体系。
２０世纪７０年代后期，由于出现世界能源危机，西欧许多国家如芬兰、比利时、法国、德国、意大利等也开始重视燃料技术的研究，研发出了冲压式成型机、颗粒成型机及配套的燃烧设备。
２０世纪８０年代，泰国、菲律宾和马来西亚等国家也相继进行棒状成型燃料的开发。
目前，美国、荷兰和瑞典的生物质成型燃料的生产都实现了工厂化或产业化。
随着世界各国对生物质能源的重视和生物质压缩技术的不断改进，２０１０年全世界生物质固体成型燃料产量已超过１５００万ｔ。
我国在生物质成型燃料上的研究和应用起步较晚。
２０世纪８０年代初，秸秆能源利用引起各级政府和有关部门的重视，生物质成型燃料技术和炭化技术在“七五”和“八五”期间有了较大的发展，尤其在“八五”期间，我国对生物质压缩成型技术进行了重点科技攻关，同时引进了国外先进机型，开发了螺旋推进式秸秆成型机，并经消化、吸收，研制出适合我国国情的各种类型生物质压缩成型机，用于生产棒状、块状或颗粒生物质成型。
生物质成型燃料技术与工程化(张百良著)PPT模板
3.4.1柳枝 稷
3.4.2芒草
3.4.5皇竹 草
3.4.4互花 米草
3.4.3沙柳
08
第4章秸秆收集、储存与粉碎
第4章秸秆收集、 储存与粉碎
4.1秸秆机械化收获 4.2秸秆储存 4.3秸秆粉碎设备及其选择
第4章秸秆收集、 储存与粉碎
4.1秸秆机械化收获
4.1.1秸秆机械化 收获的目的与用 途
过程
05
6.4.5大直 径螺旋挤压
式成型机
03
6.4.3主要 工作部件
06
6.4.6主要 技术性能与
特征
第6章生物质成 型技术与装备
6.5成型设备快速磨损 问题
6.5.2磨损 问题现状
6.5.1磨损机 理及其影响 因素
6.5.3改进 措施
11
第7章生物质成型燃料燃烧特性及 设备
第7章生物质成型燃料 燃烧特性及设备
10
第6章生物质成型技术与装备
第6章生物质成型 技术与装备
6.1环模式成型机 6.2平模式成型机 6.3活塞冲压式成型机 6.4螺旋挤压式成型机 6.5成型设备快速磨损问题
第6章生物质成 型技术与装备
6.1环模式成型机
0 1
6.1.1环模辊压式成型 机的种类
0 3
6.1.3环模式颗粒成型 机
0 2
0 2 5.3.2压力的影响 0 3 5.3.3成型和保型时间的影响 0 4 5.3.4成型套筒的几何尺寸和成型速
度的影响
0 5 5.3.5原料种类的影响 0 6 5.3.6含水率对生物质成型燃料的影
响
第5章生物质成型燃料成型机理与影响条件
5.3影响生物质燃料成型的关键因素
5.3.7粉碎粒度的影响
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！
生物质压缩成型 ppt课件
ppt课件
16
当成型压力不足时,成型燃料的密度达不到标准,成型物 料的表面粗糙,物料与模具之间的摩擦力增大,成型过程将 会很难进行；当压力较大时,物料容易挤压成形,克服阻力， 形成表面光滑且密度较高的燃料；当压力过大时,成型较 快，物料内部受力不均匀，燃料没有压实，其内部密度、 强度和热值不达标
ppt课件
6
农林废弃物的主要成分是纤维素、半纤维素、木质 素。木质素为光合作用形成的天然聚合体，具有复 杂的三维结构，在植物中的含量一般为15%～30%。
是非晶体，没有熔点但有软化点，当70℃～110℃时 开始软化，具有一定的粘度；当200℃～300℃时粘 度很高。
ppt课件
7
ppt课件
8
ppt课件
ppt课件
13
炭化成型的两种工艺流程图
ppt课件
14
1.含水率 在压缩成型时水分起到粘结、润滑和热传递的作用。含
水率太低，影响木质素软化，物料内摩擦力和抗压强度增 大，压缩成型时所需的压力增大、能耗增高。含水率太高， 影响热量传递，并增大了物料与模具间的摩擦力，压缩成 型困难，成型燃料的质量差；在高温时，大量水变成蒸汽， 而没有及时从孔中排出可能会发生气堵或放炮现象。
5
生物质压缩成型，就是将各类生物质废弃物，如秸秆、稻壳、 锯末、木屑等，采用机械加压的方法，使原来分散、无定形的 原料压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料。体积缩 小6～8倍，密度为1.1～1.4t/m3能源密度相当于中质煤。
压缩成型可分为两个阶段： 第一阶段，在压力较低时，压力使原本较为松散的固体颗粒排 列发生改变，生物质内部的空隙减少； 第二阶段，当压力逐渐增大时，大颗粒破裂变为小颗粒，并发 生变形或塑性流动，小粒子开始填充空隙，使颗粒间更加紧密 接触而互相嵌合，一部分残余应力则存储在压缩产品内部，使 颗粒间的结合更加牢固。
第四章生物质压缩成型燃料技术PPT课件
14
五、 生物质压缩成型工艺
15
1、湿压成型
原料从湿压成型机进 料口进入成型室，在 成型室内，原料在压 辊或压模的转动作用 下，进入压模之间然 后被挤入成型孔。从 成型孔挤出的原料已 被挤压成型，用切断 刀切割成一定长度的 颗粒从机内排出。
10
11
三、 生物质燃料的压缩成型特性
生物质原料的结构通常比较疏松，密度较 小，在一定温度、湿度和压力下，原料先 后经过重新排列关系、颗粒机械变形和流 变等阶段。从原来松散、无定形的粉碎原 料压缩成棒状、粒状、块状及其他形状、 密度大、热值高的固体成型燃料。
12
13
四、 生物质压缩成型的主要影响因素
3
第一节 概念与原理
生物质压缩成型过程将分布散、形体轻、储 运困难、使用不便的木质纤维素生物质原 料，经压缩成型和炭化工艺，加工成燃料， 能提高容重和热值，改善燃烧性能，成为 商品燃料。
4
5
一、 发展历史
➢成型燃料最早是英国一家机械工程研究所 以泥煤作原料研制成的，后用于加工用煤 和精煤，逐步发展到加工造纸厂的废弃物。
第四章 生物质压缩成型燃料技术
1. 概念与原理 2. 生物质压缩成型机技术 3. 秸秆压缩成型技术应用实例
1
整体概述
概况一
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况二
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
概况三
点击此处输入相关文本内容 点击此处输入相关文本内容
2
生物质固化成型技术就是将农作物秸秆、稻 壳、锯木、木屑等生物质原料，在一定温 度、湿度和压力下，使原来松散、无定形 的粉碎原料压缩成棒状、粒状、块状及其 他形状，密度大、热值高的固体成型燃料。
《固体燃烧》PPT课件
依然Cs，外部反应仍可正常进行。
（3）外动力区：当温度进一步提高时，氧在碳粒外表面处
就已经被消耗殆尽，内部反应将完全停止，不过，此时，
氧的扩散速率却仍然大于当地的化学反应速率。
（4）外扩散区：当温度非常高时，化学反应速率已经达到
足够高的程度，以至于外部反应的进行仅仅取决于外表面
上氧的扩散速率。
2021/7/10
2021/7/10
20
第三节碳粒的着火与熄火
Q f Qs dQ f dQ s dT dT
3、T0=T02时，二者切于F，熄火临 界点，位于低温动力区。
2021/7/10
简化模型：碳粒为球状，反应仅在
表面进行，且为一级反应，则碳粒
着火的必要条件就是反应放热量Qf 必须大于系统散热Qs。
Qf
qW k W,超越函数 k
燃烧反应为一级反应。
2021/7/10
11
碳与二氧化碳的反应
CO 2C2CO 2CO O2C2O
是一个吸热还原反应。首先CO2吸附在碳粒表面，形成络合物， 再分解生成CO，然后由碳粒表面解析、脱附。
由于该反应的活化能很高，因此，只有当温度超过800d度以后， 反应速率才会有显著的提高，此时，制约碳粒燃烧反应的主要因素 是氧的吸附过程。
Qs TT0，线性函数
1、T0=T01时，两者有三个交点，A为 下稳定点，缓慢氧化状态，不能着火；
B为不稳定点，没有外加热量不可能 达到。因此此温度不能着火。
2、T0=T02时，二者切于D，着火临界 条件，温度略有提升即可着火。E为 上稳定点，位于扩散燃烧区。
21
讨论
影响Qf、Qs的因素包括环 境温度、气流速度、碳粒尺寸 等都将影响着火温度，所以着 火温度并非燃料的固有特性。 如当气流速度增加时，碳粒的 尺寸减小或者放热系数增大都 会令Qs增加，引起着火温度与 熄火温度的增大。
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%。
- 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)。
国外生物质成型燃料产业发展现状
欧洲、美国、日本等发达国家生物质成型燃料产业发 展已进入商品化阶段，拥有成熟的技术，完整的标准 体系和不断增长的市场。
15
以德国为例
➢40多座生物质燃料厂， 240万吨 ➢1100多个生物质工业供 暖设施 ➢超过10万台民用生物质颗 粒采暖炉 ➢200多座生物质热电联供 厂，2008年供电超过 1170万千瓦时 ➢可再生能源供热的92%来 自于生物质能，其中77.8% 来自于生物质成型燃料
放系数手册为准。
13
有助于解决我国三大战略难题
生
• “能源问题﹖”
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
65000 60000
成型燃料厂
经销商
炉具制造商
锅炉制造商
配件商
16
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
17
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。
8
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。
9
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。
10
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
50～150 0.05～0.4
150 0.02
放 CO2 (t/t煤)
1.5～1.6
1.4～1.5 排放与生长期 2.4
抵消
（t/km3）
林格曼黑度(级) 1～2
1
1
1
11
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 房山区复兴苗木 繁育中心
市场价格
800元/吨
7571元/吨
1.95 元 / 立 方 600元/吨
米
燃 料 消 耗 (1 吨 锅 炉 / 163kg/h
67 kg/h
79 m3/h
198 kg/h
小时)
燃小时料)费元1用.以(1上吨锅价炉格/以1北30京.4 市2010年55月07份.26格为参考1254.煤.05的含硫量11以8.8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
12
经济性
不同能源锅炉燃料成本比较（0.7MW）
项目
煤炭（Ⅱ类烟煤） 轻柴油
天燃气
生物质燃料
燃料发热量
5000(KJ/kg)
10200(KJ/kg) 8700(KJ/m3) 3800(KJ/kg)
锅炉效率
74%
88%
88%
80%
燃料密度(kg/m3) 1100-
830-
0.74(kg/m3) 600-
生物质固体成型燃料
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2
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）
2.1
1.4
热效率 (%)
烟尘(mg/m3)
大
气
SO2 (mg/m3)
污 染
NOX (mg/m3)
物
CO (%)
排 放
CO2 (t/t煤)
林格曼黑度(级)
81 285 （6）
2 117 0.12 1.5
1
83 260（8）
0 125 0.11 1.6
1
83 215（8）
10 85 0.10 1.6
1
气态技术
（生物沼气、垃圾沼气、木质气）
3
我国生物质能利用重点领域和总体布局表
4 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。
燃煤(散煤) 燃煤(型煤） 燃用生物质 天然气
热效率 (%)
65～75
75～80
80～83
90
烟尘(mg/m3)
1500
800
250
微量
大 气 SO2 (mg/m3) 污
1.2S～ 3.2S
1.0S～2.2S
＜20
微量
染 物
NOX (mg/m3)
100～150
排
CO (%)
0.08～0.1
80～150 0.05～0.1
1400(kg/m3)
860(kg/m3)
1000(kg/m3)
燃 烧 CO2 排 放 1.78 量.kg/kg
3.06
1.96
0
燃 烧 SO2 排 放 0.5% (特低硫煤) 0.25% （ 设 计 /
量.g/kg
用代表燃油）
0.1%
燃 烧 NOX 排 放 2.94 量.g/kg
3.67
1.87 (g/m3) 1.02
5
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。
6
生物质的缺陷：
松散性
易燃性、持续性低
7
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。