国内外生物质能概况
生物质能开发利用的概况及展望
$$0% 韩秋燕&瑞士科莱恩公司纤维素乙醇技术特点及我国 纤维素燃料乙醇发展建议$ C% &化学工业!)%$;!(0&%$' (3;2D(&
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&生物质发电技术 生物质发电被认为是* 零排放+ 的电力能源# 生物质发电 技术主要有三种形式!生物质直接燃烧发电'沼气发电和生物 质气化发电(D) # $&$ 生物质直接燃烧发电 生物质直接燃烧发电技术是指将秸秆'树枝类木质纤维素 等直接送入特殊燃烧室内燃烧"利用燃烧过程中产生的热气流 或高压蒸汽发电# 直接燃烧发电技术具有处理系统直观'风险 小和投资少等优点(0) # 近几年来"我国在生物质直接燃烧发电产业化方面也取得 了很大的进展# 国内生物质电站应用最多的是循环流化床炉 和水冷振动炉排高温高压生物质料锅炉# )%$$ 年"临沂工程作 为国内新一代生物质直燃发电工程的示范代表项目"以树皮' 枝桠等为燃料"采用水冷振动炉排高温高压生物质燃料锅炉" 取得了良好的经济效益(1) # 此外"山东电力工程咨询院有限公 司作为我国生物质直接燃烧发电技术的引领者"不断开拓创新 生物质直接燃烧发电技术# 目前"生物质 直 接 燃 烧 发 电 作 为 最 常 用 的 生 物 质 发 电 技 术"技术已基本成熟"将是未来生物质发电产业中发展规模最 大的部分(;) # $&) 沼气发电 沼气发电是利用有机废弃物"经过厌氧发酵处理使其产生 沼气"并以此来驱动沼气发电机组进行发电"该技术综合能源 利用率达到 ;%E以上(') # 在我国"沼气行业的发展关注程度不断增高# .)%$; 年中 国生物质发电产业排名报告/ 中显示"我国 )%$; 年沼气发电项 目共 $(0 个"装机总量达 3'&' 万千瓦"发电量达 ))&$( 亿千瓦 时"上网电量 $'&)D 亿千瓦时($%) # 预计到 )%)% 年"国内沼气年 应用总量将会实现 33% 亿立方米"农村沼气应用量将会实现 (%% 亿立方米($$) # 从我国沼气 发 展 的 现 状 看" 由 于 沼 气 发 电 具 有 对 环 境 友 好'安全稳定等诸多优点"在我国迅速发展的道路上"将为国家 清洁能源和环境保护事业做出不可磨灭的贡献# $&( 生物质气化发电 生物质气化发电是指基于热化学转换原理将固态生物质 气化"生成可燃性气体"再通过外燃机或内燃机做功发电())) # 生物质气化发电技术成熟'灵活"对环境友好"大大减少了 A")
生物质能的利用现状及展望
生物质能的利用现状及展望摘要: 在概述生物质能概念、特性及开发利用生物质能意义的基础上,重点从生物质能的直接燃烧、物化转化、生化转化、植物油技术和利用生物质合成新产品等几方面来介绍国内外生物质能利用的现状,最后展望生物质能研究的主要方向。
关键词:生物质能化石能源可持续发展展望现今世界,石油价格居高不下,能源、电力供应趋紧,而化石能源和核能贮量有限且会对环境造成严重的后果,因此,各国政府和科学家对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物资源的开发利用给予了极大的关注。
有许多国家都制定了相应的开发研究计划,例如,日本的新阳光计划、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等。
一个新兴的生物质产业正在全球范围蓬勃兴起。
据专家估计,生物质能源将成为未来能源的重要组成部分,到2015年9全球总耗能将有40%来自生物质能源,主要通过生物质能发电和生物质液体燃料的产业化实现。
在2004 年制定的国家中长期科技发展规划(2005-2020)中,“农林生物质工程”被列为重大专项之列,并作为国家能源战略的重要组成部分。
随着我国经济的快速发展,我国的能源消耗与日激增。
现在,我国能源年消耗量占世界能总消耗量的20%以上,而且呈现上升的态势,我国2004 年进口石油1.2 亿吨。
我国生物多样性丰富,据调查,我国有油料植物为151科697 属1554 种,其中种子含油量大于40%的植物有154 种。
且我国的可开发生物质资源总量为7t左右标准煤,其中农作物秸秆约3.5 亿t,占50%以上。
因此,加大生物质能源的开发利用,进行农业生物质能源发掘利用,不仅可解决农民的增收和“三农”问题,还可解决21 世纪中国面临的能源短缺、环境污染、食品安全等重大社会经济问题,乃至为全面建设“小康”社会目标的实现做出重大贡献,即生物质能源的开发利用直接关系到我国的可持续发展。
1 生物质能的概念及特性1.1 生物质能的概念生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质体内的一种能量形式,它以生物质为载体,直接或间接地来源于植物的光合作用。
国内外生物质能发展综述
中 图 分 类 号 :T 6 . K
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1 0 — 1 8 ( 0 7 1 0 3 8 X 2 0 ) 卜一0 2 — 0 00 5
0 引 言
目前 国际 石 油 价 格 的爆 涨 、化 石 燃 料 枯 竭 ,使 人 们 把 目光 投 向 了清 洁 的 、可 再 生 的 生 物 质 能 源 。
重 要 影 响 。
生 物质 资源 范 围 广泛 、数 量 巨 大 ,而且 存 在 分
散 ,不 像 矿 物 性 燃 料 那 样 集 中 。其 主 要 有 :木 柴
燃 料 、农 作 物 废 弃 物 、 畜禽 粪 便 、 能 源植 物 、城 市
废 物 。其 中 ,农 作 物 废 弃 物 主要 有 秸 秆 ( 草 、麦 稻
为 生 物质 需 水 量 大 ,能 源 作 物 光 合 作 用 效 率 低 ,从 而 将 生 物 质 的 生 产 局 限 在 降 水 充 足 的地 区 ,迫使 生
物 质 生 产 与 粮 食 生 产 等 其 它 类 型 的 土 地 利 用 相 竞 争 。 生 物质 能发 展 也 可 能 对 生 物 多 样 性 产 生 影 响 。 如 果 用 生 产 生 物 质 能 的 作 物 替 代 自然 覆 盖 ,如森 林 和 湿 地 , 品 种 较 为 单 一 , 态 系统 的功 能 将 削 弱 , 因 生 生 物 多样 性 将 降 低 。此 外 ,生 物 质 能 的 利 用 对水 土 流 失 、土壤 肥 力 变 化 和 水 污染 等 生 态环 境 问题 都 有
1 生 物 质 能 主 要 研 究领 域
目前 ,国 内外 对 生 物质 能发 展 主要 集 中 在 寻 找 生 物质 资 源 、研 发 生 物质 转 化技 术 、探 讨 生 物质 能 的 生 态 环境 效 益 3 方 面 。 个 11 生 物 质 资 源 .
国内外新能源应用现状与发展前景
国内外新能源应用现状与发展前景随着全球对环境保护和可持续发展的重视,新能源应用领域正在迅速发展。
从国内外的新能源应用现状来看,各国都在加大对新能源的研发和应用力度,以减少对传统能源的依赖,并提供更清洁、可持续的能源供应。
以下是对该领域的分析。
一、国内新能源应用现状:1.太阳能应用:中国作为太阳能资源丰富的国家,在太阳能光伏行业方面处于领先地位。
截至2024年末,中国累计装机容量已超过253GW,占全球总装机容量的40%以上。
太阳能光伏发电不仅广泛应用于居民和商业建筑的发电系统,还在农村和贫困地区用于解决用电难题。
此外,太阳能热水器也在我国的家庭和公共建筑中得到广泛应用。
2.风能应用:中国也是全球风能资源最丰富的国家之一,风能利用在我国得到广泛应用。
截至2024年末,国内累计装机容量已接近300GW,占全球总装机容量的35%以上。
风能发电项目主要集中在北方和东部地区,如内蒙古、甘肃、河北等。
此外,由于技术的进步和成本的降低,分布式风电和海上风电也开始逐渐发展。
3.生物质能应用:生物质能是我国新能源应用的另一重要领域,主要利用农作物秸秆和废弃物、城市垃圾等进行生物质能发电和生物质颗粒燃料生产。
我国的生物质能开发利用水平已有显著提高,2024年废弃物发电量达到386.3亿千瓦时,生物颗粒燃料的生产和应用也得到了推广。
二、国外新能源应用现状:1.德国:德国在新能源领域一直走在世界前列,以可再生能源为核心的能源转型政策在这个国家得到了广泛的推广。
截至2024年末,德国太阳能光伏装机容量已超过50GW,风能装机容量超过61GW,分别占全球总装机容量的10%和14%。
德国还注重生物质能和地热能的开发利用,积极推动电动汽车的发展。
2.美国:美国也是新能源应用领域的重要国家之一,太阳能和风能的发展较为突出。
截至2024年末,美国太阳能光伏装机容量约为77GW,风能装机容量约为118GW,分别占全球总装机容量的16%和24%。
生物质能开发利用的概况及展望
缺、 环 境 污染 等 问 题 , 各 国 都在 大 力 开 发利 用 生 物 质 能 , 这 必 将使 得生 物 质 能 在 今后 能 源 替 代 方 面 起 到 越 来 越 大 的作 用 。为 此 , 介 绍 了我 国开 发 利 用 生 物 质 能 的 战 略 意 义 ; 同时 , 对 国 内外 开 发 利 用 生 物 质 能 的 现 状 进 行 了概 述, 并展 望 了我 国 开发 利 用 生 物 质 能 的前 景 。 关键 词 :生 物 质 能 ;战 略 意义 ;开 发 利用 ;前 景
渠道( 6 - t o ] 。
收稿 日期 :2 0 1 2 — 0 3 — 2 8 基金项 目:江西省重大科技专项( C B 2 0 1 1 0 2 0 0 9 ) 作者简介 :魏 伟 ( 1 9 8 7 一 ) , 男 , 南 昌人 , 硕 士研 究 生 , ( E - m a i l ) w e i —
1 开发 利用生 物质能 的战略意义
2 l 世纪, 随着人类社会经济的快速发展 , 石油 、 天 然气等矿物 能源 的消耗正在 以比它们 自然 形成 的速
度 快 大约 1 0 0万 倍 的速 度 增 长 , 人类 也 因此 面 临着 油
价攀升 、 能源 安全 、 气 候不 稳定 等一 系 列重 大 问题 。
1 )有利 于解 决 “ 三农 ” 问 题 。“ 三农 ” 问题 是 我 国 社 会 经 济生 活 中急需 解 决 的 一 大 问 题 , 也 是 我 国能 否 实现经济 发展 和全 面 建设 小康 社 会 的关键 性 问题 。
近年来 , 世界经 济发展 加快 , 全球 能源 需求迅 速
增长 , 能源、 环 境 和 气 候 变 化 问 题 日益 突 出 。大 力 开
关于国内外生物质发电产业基本情况的报告
关于国内外生物质发电产业基本情况的报告生物质能源是目前世界上应用最广泛的可再生能源,消费总量仅次于煤炭、石油、天然气,位居第四位,它也是唯一可循环、可再生的炭源。
生物质能发电是现代生物质能开发利用的成熟技术,是通过将生物质能直接燃烧或转化为可燃气体后燃烧,产生热量进行发电的技术。
在欧美等发达国家,生物质能发电已形成非常成熟的产业,成为一些国家重要的发电和供热方式。
我国是农业大国,生物质能资源非常丰富,目前我国的生物质能发电产业处于起步阶段,大力发展以农林剩余物为燃料的生物质发电产业前景广阔,发展这个产业将对我国的社会经济产生深远的影响。
一、生物质能发电概述生物质是植物通过光合作用生成的有机物,包括植物、动物排泄物,垃圾及有机废水等,是生物质能的载体,是唯一一种可储存和可运输的可再生能源。
从化学的角度上看,生物质的组成是C -H化合物,它与常规的矿物能源如石油、煤等是同类,(煤和石油都是生物质经过长期转换而来的),所以它的特性和利用方式与矿物燃料有很大的相似性,可以充分利用已经发展起来的常规能源技术开发利用生物质能,这也是开发利用生物质能的优势之一。
我国生物质能资源相当丰富,仅各类农业废弃物(如秸秆等)的资源量每年即有3.08亿吨标煤,薪柴资源量为1.3亿吨标煤,加上粪便、城市垃圾等,资源总量估计可达6.5亿吨标煤以上。
在今后相当长一个时期内,人类面临着经济增长和环境保护的双重压力,因而改变能源的生产方式和消费方式,用现代技术开发利用包括生物质能在内的可再生能源资源,对于建立持续发展的能源系统,促进社会经济的发展和生态环境的改善具有重大意义。
从环境效益上看,利用生物质可以实现CO2归零的排放,从根本上解决能源消耗带来的温室效应问题。
随着全球环境问题的日益严重,各国主要关心的是生物质能对减少CO2排放上的作用,加上发展速生能源作物有利于改善生态环境,不会遗留有害物质或改变自然界的生态平衡,对今后人类的长远发展和生存环境有重要意义,所以国际上很多国家大都把生物质能利用技术作为一种重要的未来源技术来发展,有的国家,像瑞典等欧洲国家把生物质能作为替代核能的首要选择,对生物质能的研究越来越重视。
生物质能
9.64
4.21 3.18 1.19 5.56 0.9
1970
1998 1986 1600 1940 1810
3438
3381 3315 2618 3191 2798
(2)沼气燃料电池发电
项 目 名 称 指 200 kW 400V(50Hz) , 480V(60Hz) 40% 41% / 60 ℃热水 天然气 / 43 m3/ h NOX:低于5ppm SOX:可忽略不计 约60 分贝(距设备10 米处) 净水(接近于零污染) 自来水或纯净水(接近于零) 4个圆柱型容器存有 7m3 的氮气 用于一次启动与停机循环(保护) 自动,可远程控制 标
炉排
驱动器
n T
垃圾焚烧炉
燃烧控制器
锅炉
T ,P
蒸汽轮机
n, T
发电机 总协调控制器
三相整流
三相SPWM逆变 公用电网
逆变控制器
垃圾焚烧发电的系统控制框图
大型垃圾焚烧发电厂
垃圾焚烧发电综合效益
垃圾焚烧发电综合效益
( 1 )资源化 ——垃圾焚烧后热量用于发电,做到废物综合利用。 据有关统计资料称,截至2005年,我国城市垃圾清运量已达 1×1013 t/a,若按平均低位热值2900 kJ/kg,相当于1.4×107 t标煤。如其 中有1/4用于焚烧发电,年发电量可达60亿度,相当于安装了1200 MW 火电机组的发电量。 ( 2 )无害化 ——垃圾焚烧发电可实现垃圾无害化,因为垃圾在高 温(1000℃左右)下焚烧,可进行无菌和分解有害物质,且尾气经净化 处理达标后排放,较彻底地无害化。 (3)减量化 ——垃圾焚烧后的残渣,只有原来容积的10%~30%, 从而延长了填埋场的使用寿命,缓解了土地资源的紧张状态。因此, 兴建垃圾电厂十分有利于城市的环境保护,尤其是对土地资源和水资 源的保护,实现可持续发展。
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
生物质能研究现状
生物质能研究现状随着全球能源需求的增长,人们对清洁、可再生能源的需求也越来越高。
生物质能作为一种重要的可再生能源,其研究与开发已经成为当前能源领域的热点之一。
本文就生物质能的研究现状进行探讨。
一、生物质能的定义及分类生物质能是指从植物、动物、微生物等生物体中获取的可再生能源。
它包括固体生物质能、液态生物质能和气态生物质能三种类型。
其中,固体生物质能主要是指木材、秸秆、麦草等植物纤维素材料,液态生物质能主要是指生物柴油、生物乙醇等,气态生物质能主要是指沼气、生物气等。
二、生物质能的优点相比于传统能源,生物质能具有以下优点:1.可再生性:生物质能是从生物体中提取的能源,其可再生性非常高,不会像化石燃料一样有限。
2.环保性:生物质能的燃烧过程中产生的二氧化碳等有害气体的排放量非常低,对环境的污染也很小。
3.资源广泛:生物质能的来源非常广泛,可以利用农作物、林木、废弃物等多种生物体来生产生物质能。
4.降低能源依赖:生物质能可以用来替代化石燃料,从而减少对进口化石燃料的依赖。
三、生物质能的利用方式生物质能的利用方式非常多样,可以分为以下几种:1.生物质能发电:利用生物质燃烧产生的热能,驱动蒸汽发电机发电。
2.生物质热能利用:利用生物质燃烧产生的热能,用于供暖、热水等生活用途。
3.生物质化学品:利用生物质进行化学反应,生产出生物柴油、生物乙醇等化学品。
4.生物质气能利用:利用生物质发酵产生的沼气、生物气等气体,用于发电、供暖等用途。
四、国内外生物质能研究现状1.国内生物质能研究现状目前,我国生物质能研究已经取得了一定的成果。
在生物质能发电方面,我国已经形成了一批规模较大的发电厂,如江苏盐城生物质能发电项目、四川宜宾生物质能发电项目等。
在生物质热能利用方面,我国也有不少实践经验,如北京市通州区的生物质锅炉房、浙江省宁波市的生物质供暖项目等。
此外,我国也在生物质化学品和生物质气能利用方面进行了一些研究,但尚未形成规模化的产业。
生物能源的发展现状及未来前景
生物能源的发展现状及未来前景随着全球能源需求的增长和对碳排放的限制,生物能源在未来的能源结构中将扮演越来越重要的角色。
生物能源是指从可再生的有机原料中提取能量,主要包括生物质能、生物燃料和生物气等。
本文将就生物能源的发展现状及未来前景进行探讨。
一、生物质能生物质能是指从植物、动物和微生物等生物体中提取的能源。
包括以下三种形式:生物质发电、生物质热能和生物质燃料。
生物质能具有可再生、低碳排放、可持续和安全等优势,被视为一种重要的替代能源。
1. 生物质发电生物质发电是指利用生物质资源进行发电。
生物质作为可再生的资源,其能量密度较低,但开发利用比较容易。
目前,生物质发电已成为国内外许多地区的主要电力生产方式之一。
例如,欧洲国家已成为生物质发电的主要市场,占总发电量需求的5-10%。
2. 生物质热能生物质热能是指利用生物质资源进行供热。
生物质热能在全球范围内得到了广泛应用。
在某些国家,如斯堪的纳维亚半岛国家和中国,生物质热能已成为主要的热源。
生物质热能是一种清洁型能源,可以替代传统的燃煤、燃油和天然气等传统能源,从而有利于降低碳排放。
3. 生物质燃料生物质燃料是指利用生物质作为原料制造出来的可再生燃料。
生物质燃料通常分为液态、气态和固态三种。
生物质液体燃料包括乙醇和生物柴油,生物质气体燃料包括沼气和生物气体,生物质固体燃料包括木材和木屑等。
生物质燃料是一种可再生燃料,与传统燃料相比,它们具有无毒、无污染、低碳排放等优点。
二、生物燃料生物燃料是指从生物质中提取的能源,主要由植物、纤维素和淀粉等构成。
生物燃料根据原料和生产工艺的不同,可分为生物乙醇、生物柴油和生物天然气等三种类型。
1. 生物乙醇生物乙醇是一种利用淀粉和糖类等生物质原料生产的液体燃料。
当前主要用于汽车燃料,以替代传统的石油燃料。
生物乙醇具有可再生、环保、清洁的特点,可以有效减少温室气体的排放。
2. 生物柴油生物柴油是利用油菜籽油、大豆油等反应生成酯类化合物的燃料。
生物质能行业概况
生物质能行业概况全球每年经光合作用产生的生物质约1,700亿吨,其能量相当于世界主要燃料贡献的10倍,而作为能源的利用量还不到总量的1%,极具开发潜力。
我国生物质能发电技术产业呈现出全面加速的进展态势。
以下对生物质能行业概况分析。
2022年全球生物质发电装机容量已超过6,000万千瓦,尤其北欧的丹麦、芬兰等国生物质发电已成为重要的能源供应方式。
美国生物质直燃发电进展快速,1990年装机容量仅达到6,000MW,2022年则升至10,400MW。
生物质能行业分析指出,截至2022年年底,美国生物质直接燃烧发电约占可再生能源发电量的75%,有300多家发电厂采纳生物质能与煤炭混合燃烧技术,装机容量22,000MW。
估计到2030年,装机容量将达到40,000MW。
美国生物质直燃发电装机容量生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括全部的动植物和微生物;生物质能则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。
生物质能源作为一种干净而又可再生的能源,是惟一可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源。
现从三大建议来分析生物质能行业概况。
(1)进展新的生物质能资源,建立能源基地。
目前,以粮食为原料的生物质燃料生产已不具备再扩大规模的资源条件,进展多元化原料是大势所趋。
今后,应合理评价和科学规划,利用山地、荒地和沙漠,进展新的生物质能资源,讨论、培育和开发速生、高产的植物品种,在条件允许的地区进展能源农场、林场,建立生物质能源基地,供应规模化的木质或植物油等能源资源。
(2)加大研发力度,突破关键技术难点。
我国生物质能利用技术总体水平与先进国家相比还存在着肯定的差距,关键技术未能得到完全解决。
必需加大对我国生物质能的技术研发投入力度,加强生物质能的新技术引进、试点和示范工作,乐观引进、消化、汲取国外先进生物质能利用技术,并进行生物质能利用技术的再创新与集成创新,形成具有自主学问产权的关键技术与前沿技术。
生物质能
3.1根据需要对微生物或天然酶进行改良,提高其耐热、耐酸碱盐及耐高浓度有机溶剂的 性能 加强微生物或酶在工业生产中的活性和稳定性,获得能充分满足工业生产性能的生物催化 剂。 3.2生物质能的液化转换技术 随着我国利用陈化粮生产乙醇技术成功的推向市场,这种以陈化玉米为原料生产的清洁燃 料直接替代汽油的技术十分令人关注。将生物质经预处理后在反应设备中,添加催化剂, 经化学反应裂解农业废弃物的纤维素、半纤维素和木质素(玉米秸秆等)生成液化油或生物 质燃气的技术,美国、新西兰、日本、德国、加拿大国家都先后开展了研究开发工作。我 国正在吉林省白城市进行秸秆液化技术的中试,目前还没实现产业化。 3.3干法沼气发酵工艺的研究 目前沼气发酵均采用的湿法技术,具有能耗高、处理干物质的成本高、北方地区冬季不产 气或产气困难等一系列缺点,限制了其适用的范围和地域。但干法沼气发酵如何在发酵期 防爆,怎样用高度安全可靠的控制系统进行有效的控制,发酵菌群在发酵物重的快速繁殖 技术等等都是进一步研究的重点。 3.4积极在农村及偏远地区推广户用型燃气炉技术
生物质能的发展现状
1 国内外生物质能技术现状 目前,国内外城市废弃物和农业废弃物的生物质能转换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。在生物能源液化技术方面中国尚处于探 索和试验的阶段。目前能够进行商业化开发和利用的主要是乙醇燃料技术和秸秆 气化发电技术、沼气发电技术、沼气集中供气技术、秸秆成型技术等. 以沼气集中供气系统为例不利的原因如下:一是集中供气系统造价昂贵,一动就 几十万元,户均数千元,一次性投入较大。二是必须整村连片推广,居民较分散, 系统维护费用高。三是统一的供气时间,用户在非供气时间无法使用。因此可再 生能源在我国的大规模开发利用还存在很多问题。按预计的年产沼气25万立方米 算,如果项目完全按市场规律运作,把成本、人员工资等都算在内,每方气卖5 元都不挣钱。多以降低可再生能源成本即需要国家法规政策的支持,有需要依托 科技进步和技术创新。
生物质能
生物质和煤混合的国内外发展现状广义上能量转换时提高变化和行为(热量、运动等)的能力,生物质直接或间接来源于不久由光合作用产生的各种原料。
生物质能是指与生物质有关的能源,生物质燃料是生物质能的载体,被认为是可再生能源。
世界范围内对开发利用生物质能的兴趣不断增加,主要愿意在于:政治利益,例如,减少对石油进口的依赖;创造就业机会--生物质燃料产生的岗位超过煤和石油的20倍;环境效益,包括温室气体减排、减少酸雨和改良土壤。
迄今为止仍有大量潜在的生物质资源未被开发利用,如果引进合适的技术,生物质燃料能够满足部分能源需求。
因此世界上很多国家已经开始发展木柴和生物质能现代化利用技术。
比如,近年来很多研究者致力于煤与废弃生物质共液化的研究。
无论从技术方面还是经济方面看,共液化都优于二者单独液化。
由于废弃生物质的供给较不稳定,与煤共液化易于维持稳定的原料供给。
另一方面现有煤液化工艺所需反应条件苛刻,氢耗大,使其工业化困难。
而一些研究表明,当煤与木质素共液化时,煤的液化温度可降低。
而且不同研究者得到的实验结果都表明,与煤单独液化相比,煤与生物质共液化所得到的液化产品质量得到改善,液相产物中低分子量的戊烷可溶物有了增加。
其实,我们国内也有这方面的研究。
最近华东理工大学分别进行了生物质(包括稻壳,木屑和木屑的水解残渣)的单独液化和与生物质的共液化。
结果表明生物质的加入确实促进了煤的裂解,减缓了液化条件。
从而可在较温和的条件下得到高的转化率和油产率。
该校研究者认为,因生物质的起始裂解温度较低,通过应用适当的催化剂和控制升温速率,使生物质的裂解和煤的裂解过程相匹配是有可能的。
这样就可利用生物质中较高的氢碳比和其裂解产生的活化氢,达到减缓煤液化条件和所需氢耗的目的。
目前煤与生物质共液化的工作尚处在起步阶段,生物质对煤的作用也未能完全了解。
有人认为由于木质素中含有苯酚类基团,而使用含有苯酚类基团的溶剂进行液化时,煤的转化率有显著增加,故可能是由于这类基团使煤中的醚键断裂,或者由于氢键的作用增加了煤碎片的溶解性。
生物质发展现状
生物质发展现状
随着能源和环境问题的日益突出,生物质能作为一种环保可再生能源逐渐成为国内外的关注焦点。
目前,生物质发展正处于快速发展阶段,取得了一定的进展。
在国内,政府近年来加大了对生物质能源的支持力度,出台了一系列的政策措施,推动生物质发展。
生物质能被认为是可持续发展的能源形式,具有极大的潜力。
目前,国内生物质发展的主要领域包括生物质发电、生物质燃料和生物质化学品等。
生物质发电是目前生物质能在国内的主要应用领域之一。
通过利用农作物秸秆、木屑、生活垃圾和工业废弃物等生物质资源,发电厂以生物质为燃料进行发电。
与传统燃煤发电相比,生物质发电具有低碳排放、无污染、资源可再生等优势,深受市场青睐。
此外,生物质燃料也受到了广泛关注。
生物质燃料主要包括生物质颗粒、生物质液体燃料和生物油等。
生物质燃料可以直接替代传统石油、天然气等化石燃料,广泛应用于工业、农村等领域。
生物质燃料不仅减轻了对化石燃料的依赖,同时也减少了温室气体的排放,为环境保护做出了贡献。
此外,生物质化学品也是近年来生物质能的一个重要发展方向。
通过生物质的生物发酵、化学转化等过程,可以生产出一系列的化学品,如生物塑料、生物润滑油等。
这些生物质化学品可以替代传统的石化产品,具有良好的生物可降解性和生态友好性。
综上所述,生物质发展正处于快速发展阶段,国内外都给予了重视。
政府的政策支持和社会的认可,为生物质能的大规模应用提供了良好的基础。
随着科技的进步和环境问题的日益加剧,相信生物质能将在未来发展中发挥更加重要的作用。
生物质能的研究现状与未来
3)生活污水和工业有机废水
生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的 各种排水组成工业有机废水主要是酒精、酿酒、制 糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排 出的废水等.
4.生物质能的研究现状
4.1研究开发技术概况 生物质能的研究开发,主要有物理转换、化学转 换、生物转换3大类。生物质能转换技术及产品如 下图。
1)气化 生物质能气化是指固体物质在高温条件下,与气化剂反 应产生可燃气体的过程。 2)液化 通过化学方式将生物质能转换成液体产品的过程。 液化技术主要有间接液化和直接液化。间接液化就是把 生物质能气化成气体后,在进一步合成反应成为液体。 直接液化是把生物质放在高压设备中,添加适宜的催化 剂,在一定工艺条件下反应,制成液化油,作为汽车燃 料,或进一步分离加工成化工产品。这类技术是生物质 能的研究热点。 3)热解 生物质在隔绝或少量供给氧气的条件下。加热分解的过 程称之谓热解。这种热解过程所得的产品主要有气体、 液体、固体3类产品。
获取生物质的途径大体上有两种情况:
一有机废物的回收利用。 一专门培植作为生物质来源的农林作物。 此外,某些光合成微生物也可以形成有用的 生物质。 生物质能源的储量 地球表面积5.1亿k㎡,陆地面积1.49亿k㎡,海洋 面积3.61亿k㎡. 陆地植物每年可以固定的太阳能1.97×1021焦,海洋植 物每年可以固定9.2×1020焦,相当于1730亿吨有机物质 碳燃烧的能量。其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总 量的10-20倍,但目前的利用率不到3%.
4.2国内研究概况
我国生物质能的应用技术研究,从20世纪80年代以来 一直受到政府和科技人员的重视。国家"六五”计划就开 始设立研究课题,进行重点攻关,主要在气化、固化、 热解和液化等方面开展研究工作。 生物质气化技术的研究在我国发展较快。 广州能源研究所开发了外循环流化床生物气化技术,制 取的木煤气作为干燥热源和发电。 我国生物质固化技术开始于“七五”计划期间,现已达 到工业化生产规模。目前国内一开发完成的固化成型设 备有2大类棒状成型机和颗粒状成型机。 木材热解技术的研究,中国林科院林化所在北京光 华木材厂建立了一套生产能力为500kg/h的木屑热 解工业化生产装置;在安徽芜湖木材厂建立年处
生物质能
生物质能研究现状与前景摘要:简要分析了生物质能资源及其特点和我国生物质能开发的意义。
回顾了国内外生物质能及其转换技术的发展与应用现状,并预测了生物质能利用的趋势。
关键词:生物质能源二次能源综述现状前景0 引言能源是人类社会生存、国民经济发展的必备资源和重要战略物资。
占目前世界一次能源供应87. 7%[1]的化石能源,因其不可再生性、稀缺性以及附带产生的诸多严重环境问题,已经制约人类的可持续发展。
化石能源若以目前的消费方式将影响到未来人类的发展,能源将成为未来人类社会发展的瓶颈。
此外,化石能源的大量使用也是大气中CO2、SO2等温室气体和污染气体浓度不断提高的一个非常重要原因。
能源紧缺以及由其产生的生态环境恶化,使得当今能源和环境科学研究的一个重要领域是寻找新的替代能源。
生物质能是指利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源,主要包括农业生物质资源、林业生物质资源和工业废水及城市固体废弃物,通过燃烧、生化法、化学法和物理化学法等利用技术,可转化为二次能源。
生物质能来源于太阳能,生物质是太阳能的有机能量库,取之不尽,用之不竭,是一种可再生能源。
全球每年经光合作用产生的生物质约1700亿吨,其能量相当于世界主要燃料贡献的10倍,而作为能源的利用量还不到总量的1%[2],开发潜力巨大。
通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,生产各种清洁燃料,替代煤炭、石油和天然气等。
开发与利用生物质能源,对保障国家能源安全具有重大意义。
1生物质能及其特点1.1生物质能分类自然界生物质种类繁多,分布广泛,包括了所有水生和陆生生物及其代谢产物。
但是能够作为能源用途的生物质才属于生物质能资源,其基本条件是资源的可获得性和可利用性。
生物质能资源,按原料的化学性质分,主要为糖类、淀粉和木质纤维素类。
按原料来源分,则主要包括以下几类:l) 农业生产废弃物,主要有秸秆(稻草、麦秸、棉花秸等)、杂草、稻壳、花生壳等;2) 林业资源,包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等;木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等;林业副产品的废弃物,如果壳和果核等;3) 薪柴、枝枉柴和柴草;4) 人畜粪便和生活有机垃圾等;5) 工业有机废弃物,有机废水和废渣等;6) 能源植物,包括所有可作为能源用途的农作物,林木和水生植物资源等,如麻风树、油桐、漆树、黄连木、油橄榄、油翅果、四合木等[3]。
生物能源的研究现状及展望
生物能源的研究现状及展望一、本文概述随着全球能源需求的日益增长,以及传统化石能源资源的日渐枯竭,生物能源作为一种可再生、清洁、低碳的能源形式,正逐渐受到全球的关注和重视。
生物能源的研究与应用,不仅对于缓解能源危机、保护环境具有重大意义,同时也为农业、林业、工业等领域的发展提供了新的可能。
本文旨在全面梳理生物能源的研究现状,包括其种类、特点、制取技术、应用领域等,并在此基础上展望生物能源的未来发展趋势与挑战。
通过深入分析生物能源的研究现状,本文旨在为未来生物能源的发展提供理论支持和实践指导,以期推动生物能源产业的可持续发展。
二、生物能源的研究现状近年来,生物能源作为一种清洁、可再生的能源形式,受到了全球范围内的广泛关注与研究。
生物能源的研究现状体现在多个方面,包括生物质能源、生物燃料和生物电池等。
在生物质能源方面,研究者们致力于提高生物质能的转化效率和利用范围。
例如,通过优化生物质发酵过程,提高生物质转化为生物燃气的效率;同时,也在探索生物质能的直接燃烧和气化技术,以扩大其在能源供应中的比重。
生物质能源在农业废弃物、林业废弃物等城市有机废弃物的处理上也取得了显著进展,实现了废弃物的资源化利用。
在生物燃料方面,生物柴油和生物乙醇等生物燃料的研究与应用取得了重要突破。
通过利用微生物发酵技术,将可再生生物质转化为生物柴油和生物乙醇等燃料,不仅可以降低对传统石油资源的依赖,还有助于减少环境污染。
目前,生物燃料已经在一些国家和地区得到了广泛应用,成为未来能源发展的重要方向之一。
在生物电池方面,研究者们正在不断探索和开发新型生物电池技术。
这些技术利用微生物在电极上的代谢活动产生电能,具有高效、环保和可持续等优点。
目前,微生物燃料电池、酶生物电池等新型生物电池已经取得了重要进展,并在污水处理、环境监测等领域展现出广阔的应用前景。
生物能源的研究现状呈现出多元化、高效化和环保化的发展趋势。
未来,随着科技的不断进步和政策的不断支持,生物能源将在全球能源结构中占据更加重要的地位,为实现可持续发展和应对气候变化等全球性挑战提供有力支撑。
生物质能概述
一、研究对象与主要研究内容:研究对象:生物质能概述、生物质燃料的直接燃烧、生物质压缩成型、生物质气化技术、生物质气化发电技术、生物质热裂解液化技术、城市大中型沼气工程、生物质燃料酒精研究内容:生物质能的能源地位、生物质能利用技术、国内外生物质能利用现状、生物质能源发展趋势二、生物质能源特点优点:1,储量大,地球上每年生物质能总量约1400-1800亿吨(干重),相当于目前每年总能耗的十倍。
2,理论上不产生GHG,低含量的N,S化合物,可以大量减少NOx,SOx等有毒气体排放,被称为“绿色石油”。
3,兼容性最好,同时是唯一的可储存和运输的可再生能源。
4,现代加工转化技术与途径多样,产品既有热与电,又有固、液、气三态的多种能源产品以及塑料、生物化工原料等众多的非能生物基产品。
5,生物质能源的生物性使它与农业和农民有着亲密关系,可以帮助农民增收,促进农村经济发展,这也是其他所有物理态清洁能源做不到的。
6,可以变废为宝,解决一些废料性资源的污染问题。
生物质能直接燃烧技术生物质化学成分生物质主要含C、H、S、O、N、水分(W)、灰分A),秸秆焚烧灰中钾、钙、硫及氯含量高,木屑焚烧灰中碱金属含量低,硅、钙含量高。
各成分特性如下:(1)碳(C)主要可燃成分——约占可燃成分的38~50%含碳较少,因此不耐烧,要频繁添加燃料(2)氢(H )主要可燃成分之一——生物质能中氢占可燃成分的5~6% ,煤2~8%发热量很高——比碳(C)高碳氢化合物多——易分解,冒黑烟,污染环境着火点较低——木质燃料易着火(3)硫(S)主要有害元素,含量较低烟气结露——腐蚀设备排入大气——危害人及动、植物,污染环境,相较于煤含量少(<2%)(4)氧(O)、氮(N)是杂质,习惯上仍算可燃成分——无用,生物质中氧含量高30~40%。
NOx 污染环境——有毒的光化学烟雾, 生物质中含量变化较大(5)水分(W)主要杂质之一——燃料的发热量就越低水汽化——降低炉温,不利燃烧;带走大量热量烟气结露——低温受热面的积灰和腐蚀(6)灰分(A)最主要的杂质——使发热量降低低受热面积灰、积渣现象比较严重加大金属磨损大气污染有效的除尘设备——设备投资也要增加(3)灰熔点灰软化、变形时的温度,主要看变形时的温度低熔点(低于1200℃)的灰易在炉内结渣——堵塞炉排——裹住焦炭生物质灰熔融性问题严重原因:现有的研究结果认为造成生物质灰熔点较低的原因主要是因为生物质灰分中的碱金属含量比较高,碱金属盐本身的熔点较低,并且当多种碱金属盐与碱土金属共存时,将形成熔点更低的共熔体,特别是草本植物较木本植物其碱金属含量更高。
生物质能的发展现状
生物质能的发展现状一、沼气90年月以来,我国沼气建设始终处于稳步进展的态势。
到1998年底,全国户用沼气池进展到688万户,比上年增长7.8%,利用率达到91.7%。
全国大中型沼气工程累计建成748处,城市污水净化沼气池累计49300处。
以沼气及沼气发酵液在农业生产中的直接利用为主的沼气综合利用有了长足进展,达到339万户,其中北方“四位一体”能源生态模式21万户,南方“猪沼果” 能源生态模式81万户。
以沼气利用技术为核心的综合利用技术模式由于其明显的经济和社会效益而得到快速进展,这也成为中国生物质能利用的特色,如“四位一体”模式,“能源环境工程”等。
所谓“四位一体”就是一种综合利用太阳能和生物质能进展农村经济的模式,其内容是在温室的一端建地下沼气池,池上建猪舍、厕所。
在一个系统内既供应能源,又生产优质农产品。
“能源环境工程”技术是在原大中型沼气工程基础上进展起来的多功能、多效益的综合工程技术,既能有效解决规模化养殖场的粪便污染问题,又有良好的能源、经济和社会效益。
其特点是粪便经固液分别后液体部分进行厌氧发酵产生沼气,厌氧消化液和渣经处理后成为商品化的肥料和饲料。
二、薪炭林1981年我国开头有方案的薪炭林建设,至1995年10年间,全国累计营造薪炭林494.8万公顷,其中“六五”完成205万公顷,“七五”186.3万公顷,“八五”103.5万公顷。
依据这些年全国造林成效调查,薪炭林成林面积和单位面积年生物量测算,薪炭林年增加薪材量2000-2500万吨,对缓解农村能源短缺起到了重要作用。
三、生物质气化生物质气化即通过化学方法将固体的生物质能转化为气体燃料。
由于气体燃料高效、清洁、便利。
因此生物质气化技术的讨论和开发得到了国内外广泛重视,并取得了可喜的进展。
在我国,将农林固体废弃物转化为可燃气的技术也已初见成效,应用于集中供气、供热、发电方面。
中国林科院林产化学工业讨论所,从八十年月开头讨论开发了集中供热、供气的上吸式气化炉,并且先后在黑龙江、福建得到工业化应用,气化炉的最大生产力量达6.3×106kJ/h。
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国内外生物质能概况国内外生物质能应用技术的研究开发现状摘要:本文概述国内外生物质能应用技术的研究开发现状,并从我国实际情况出发,提出了研究开发的前景,以及在今后的工作中应重视的几个问题。
关键词:生物质、能源、气化、液化、成型、燃料1、前言生物质能是人类用火以来,最早直接应用的能源。
随着人类文明的发展,生物质能的应用研究开发几经波折,最终人们深刻认识到,石油、煤、天然气等化石能源的有限性,同时无节制地使用化石能源,大量增加CO2、粉尘、SO2等废弃物的排放,污染了环境,给人类赖以生存的星球,造成十分严重的后果。
而使用大自然馈赠的生物质能源,几乎不产生污染,资源可再生而不会枯竭,同时起着保护和改善生态环境的重要作用,是理想的可再生能源之一。
生物质能的应用技术开发,旨在把森林砍伐和木材加工剩余物以及农林剩余物如秸杆、麦草等原料通过物理或化学化工的加工方法,使之成为高品位的能源,提高使用热效率,减少化石能源使用量,保护环境,走可持续发展的道路。
七十年代,由于中东战争引发的能源危机以来,生物质的开发利用研究,进一步引起了人们的重视。
美国、瑞典、奥地利、加拿大、日本、英国、新西兰等发达国家,以及印度、菲律宾巴西等发展国家都分别修定了各自的能源,投入大量的人力和资金从事生物质能的研究开发。
我国生物质能研究开发工作,起步较晚。
随着经济的发展,开始重视生物质能利用研究工作,从八十年代起,将生物质能研究开发列入国家攻关计划,并投入大量的财力和人力。
已经建立起一支专业研究开发队伍,并取得了一批高水平的研究成果,初步形成了我国的生物质能产业。
2、生物质能应用技术的研究开发现状2.1国外研究开发简介在发达国家中,生物质能研究开发工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面。
生物质能气化是在高温条件下,利用部份氧化法,使有机物转化成可燃气体的过程。
产生的气体可直接作为燃料,用于发动机、锅炉、民用炉灶等场合。
气化技术应用在二战期间达到高峰。
随着人们对生物质能源开发利用的关注,对气化技术应用研究重又引起人们的重视。
目前研究主要用途是利用气化发电和合成甲醇以及产生蒸汽。
奥地利成功地推行建立燃烧木材剩余物的区域供电计划,目前已有容量为1000~2000kw的80~90个区域供热站,年供应10×109MJ能量。
加拿大有12个实验室和大学开展了生物质的气化技术研究。
1998年8月发布了由Freel, Barry A. 申请的生物质循环流化床快速热解技术和设备。
瑞典和丹麦正在实行利用生物质进行热电联产的计划,使生物质能在提供高品位电能的同时满足供热的要求。
1999年,瑞典地区供热和热电联产所消耗的能源中,26%是生物质。
美国在利用生物质能方面,处于世界领先地位,据报道,目前美国有350多座生物质发电站,主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其它林产品加工厂,这些工厂大都位于郊区。
装机容量达7000MW,提供了大约66000个工作岗位,根据有关科学家预测,到2010年,生物质发电将达到13000MW装机容量,届时有4000000英亩的能源农作物和生物质剩余物用作气化发电的原料,同时,可按排170000个以上的就业人员,对繁荣乡村经济起到积极的推动作用。
流化床气化技术由于具有床内气固接触均匀、反应面积大、反应温度均匀、单位截面积气化强度大。
反应温度较固定床低等优点,从1975年以来一直是科学家们关注的热点。
包括循环流化床、加压流化床和常规流化床。
印度Anna大学新能源和可再生能源中心最近开发研究用流化床气化农业剩余物如稻壳、甘蔗渣等,建立了一个中试规模的流化床系统,气体用于柴油发电机发电。
1995年美国Hawaii大学和Vermont 大学在国家能源部的资助下开展了流化床气化发电的工作。
Hawaii大学建立了处理生物质量为100T/d的工化压力气化系统,1997年已经完成了设计,建造和试运行达到预定生产能力。
Vermont大学建立了气化工业装置,其生产能力达200T/d,发电能力为50MW。
目前已进入正常运行阶段。
生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发,主要着重于专用燃烧设备的设计和生物质成型物的应用。
目前,已开发的技术有:林产品加工厂的废料(如造纸厂的树皮、家具厂的边角料等)的专用燃烧蒸汽锅炉,国外造纸厂几乎都有专门的设备,用来处理废弃物。
由于生物质形状各异,堆积密度小较松散,给运输和贮存以及使用带来了较大困难,影响生物质的使用。
因此,从四十年代开始了生物质的成型技术研究开发。
现已成功开发的成型技术按成型物形状分主要有三大类:以日本为代表开发的螺旋挤压生产棒状成型物技术,欧洲各国开发的活塞式挤压制得园柱块状成型技术,以及美国开发研究的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。
美国颗粒成型燃料年产量达80万吨。
成型燃料应用于二个方面:其一:进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块,作为民用烧栲木炭或工业用木炭原料;其次是作为燃料直接燃烧,用于家庭或暧房取暧用燃料。
日本、美国、加拿大等国家,开发了专用炉灶。
在北美有50万户以上家庭使用这种专用炉灶作为取暧炉。
将生物质能进行正常化学加工,制取液体燃料如乙醇、甲醇、液化油等;是一个热门的研究领域。
利用生物发酵或酸水解技术,在一定条件下,将生物质转化加工成乙醇,供汽车和其它工业使用。
加拿大用木质原料生产的乙醇上产量为17万吨。
比利时每年用甘蔗为原料,制取乙醇量达3.2万吨以上,美国每年用农林生物质和玉米为原料大约生产450万吨乙醇,计划到2010年,可再生的生物质可提供约5300万吨乙醇。
生物质能的另一种液化转换技术,是将生物质经粉碎预处理后在反应设备中,添加催化剂或无催化剂,经化学反应转化成液化油。
美国、新西兰、日本、德国、加拿大国家都先后开展了研究开发工作,液化油的发热量达3.5×104KJ/kg 左右,用木质原料液化的得率为绝干原料的50%以上。
欧盟组织资助了三个项目,以生物质为原料,利用快速热解技术制取液化油,已经完成100kg/hr的试验规模,并拟进一步扩大至生产应用。
该技术制得的液化油得率达70%,液化油低热值为1.7×104KJ/kg。
生物质能催化气化研究,旨在降低气化反应活化能,改变生物质热处理过程,分解气化副产物焦油成为小分子的可燃气体,增加煤气产量,提高气体热解;同时降低气化温度,提高气化速度和调整生物质气体组成,以便进一步加工制取甲醇或合成氨。
欧美等发达国家科研人员在催化气化方面已经作了大量的研究开发,研究范围涉及到催化剂的选择,气化条件的优化和气化反应装置的适应性等方面,并且已经在工业生产装置中得到了应用。
2.2 国内研究开发我国生物质能的应用技术研究,从八十年代以来一直受到政府和科技人员的重视。
主要在气化、固化、热解和液化开展研究开发工作。
生物质气化技术的研究在我国发展较快,应用于集中供气、供热、发电方面。
中国林科院林产化学工业研究所,从八十年代开始研究开发了集中供热、供气的上吸式气化炉,并且先后在黑龙江、福建得到工业化应用,气化炉的最大生产能力达6.3×106kJ/hr。
建成了用枝桠材削片处理,气化制取民用煤气,供居民使用的气化系统。
最近在江苏省又研究开发以稻草、麦草为原料,应用内循环流化床气化系统,产生接近中热值的煤气,供乡镇居民使用的集中供气系统,气体热值约8000KJ/NM3。
气化热效率达70/%以上。
山东省能源研究所研究开发了下吸式气化炉。
主要用于秸杆等农业废弃物的气化。
在农村居民集中居住地区得到较好的推广应用,并已形成产业化规模。
广州能源所开发的以木屑和木粉为原料,应用外循环流化床气化技术,制取木煤气作为干燥热源和发电,并已完成发电能力为180KW的气化发电系统。
另外北京农机院、浙江大学等单位也先后开展了生物质气化技术的研究开发工作。
我国生物质的固化技术在八十年代中期开始,现已达到工业化规模生产。
目前国内有数十家工厂,用木屑为原料生产棒状成型物木炭。
螺旋挤压成型机有单头和双头二种,单头机生产能力为120Kg/hr,双头机生产能力达200Kg/hr。
1990年中国林科院林化所与江苏省东海粮机厂合作,研究开发生产了单头和双头二种型号的棒状成型机,1998年又与江苏正昌集团合作,共同开发了内压滚筒式颗粒成型机,机器生产能力为250~300kg/hr,生产的颗粒成型燃料尤其适用于家庭或暖房取暖使用。
南京市平亚取暖器材有限公司,从美国引进适用于家庭使用的取暖炉,通过国内消化吸收,现已形成生产规模。
生物发酵制气技术,在我国已经形成工业化,技术亦趋成熟,利用的原料主要是动物粪便和高浓度的有机废水。
在上海亦已建成沼气集中供气系统。
沈阳农业大学从国外引进一套流化床快速热解试验装置,研究开发液化油的技术,和利用发酵技术制取乙醇试验。
另外,中国林科院林化所进行了生物质催化气化技术研究。
华东理工大学还开展了生物质酸水解制取乙醇的试验研究,但尚未达到工业化生产。
3、我国生物质能应用技术的展望生物质能是一个重要的能源,预计到下世纪,世界能源消费的40%来自生物质能,我国农村能源的70%是生物质,我国有丰富的生物质能资源,仅农村秸杆每年总量达6亿多吨。
随着经济的发展,人们生活水平的提高,环境保护意识的加强,对生物质能的合理、高效开发利用,必然愈来愈受到人们的重视。
因此,科学地利用生物质能,加强其应用技术的研究,具有十分重要的意义。
目前,我国已有一批长期从事生物质转换技术研究开发的科技人员,已经初步形成具有中国特色的生物质能研究开发体系,对生物质转化利用技术从理论上和实践上进行了广泛的研究,完成一批具有较高水平的研究成果,部分技术已形成产业化,为今后进一步研究开发,打下了良好的基础。
从国外生物质能利用技术的研究开发现状结合我国现有技术水平和实际情况来看,本人认为我国生物质能应用技术将主要在以下几方面发展。
3.1高效直接燃烧技术和设备我国有12亿多人口,绝大多数居住在广大的乡村和小城镇。
其生活用能的主要方式仍然是直接燃烧。
剩余物秸杆、稻草松散型物料,是农村居民的主要能源,开发研究高效的燃烧炉,提高使用热效率,仍将是应予解决的重要问题。
乡镇企业的快速兴起,不仅带动农村经济的发展,而且加速化石能源,尤其是煤的消费,因此开发改造乡镇企业用煤设备(如锅炉等),用生物质替代燃煤在今后的研究开发中应占有一席之地。
把松散的农林剩余物进行粉碎分级处理后,加工成型为定型的燃料,结合专用技术和设备的开发,在我国将会有较大的市场前景,家庭和暧房取暧用的颗粒成型燃料,推广应用工作,将会是生物质成型燃料的研究开发之热点。
3.2集约化综合开发利用生物质能尤其是薪材不仅是很好的能源,而且可以用来制造出木炭、活性炭、木醋液等化工原料。
大量速生薪炭材基地的建设,为工业化综合开发利用木质能源提供了丰富的原料。