生物质气化技术发展分析
生物质气化技术的应用案例分析
生物质气化技术的应用案例分析随着全球对可再生能源的需求不断增长，生物质气化技术作为一种具有潜力的能源转换方式，正逐渐受到广泛关注。
生物质气化是将生物质原料（如木材、农业废弃物、秸秆等）在高温和缺氧的条件下转化为可燃气体的过程。
这些可燃气体可以用于发电、供热、生产化学品等多个领域，为解决能源短缺和环境问题提供了可行的途径。
下面将通过几个具体的应用案例来深入分析生物质气化技术的实际应用效果和发展前景。
一、生物质气化在发电领域的应用在某偏远山区，由于地理位置的限制，接入传统电网的成本极高，且供电稳定性差。
为了解决当地居民的用电问题，采用了生物质气化发电技术。
当地丰富的林业废弃物和农作物秸秆成为了理想的生物质原料。
该项目建设了一座中型生物质气化发电厂，其工艺流程包括原料预处理、气化反应、气体净化和发电等环节。
首先，将收集来的生物质原料进行破碎和干燥处理，以提高气化效率。
然后，在气化炉中，生物质在高温下与有限的氧气发生反应，生成含有一氧化碳、氢气、甲烷等成分的合成气。
经过净化系统去除杂质和有害物质后，合成气被送入燃气轮机或内燃机进行发电。
通过这个项目，不仅为当地居民提供了稳定可靠的电力供应，还减少了对传统化石能源的依赖，降低了碳排放。
同时，利用当地的废弃物作为原料，还为农民增加了额外的收入，促进了当地经济的发展。
然而，在实际运行中也面临一些挑战。
例如，生物质原料的供应具有季节性，需要合理规划储存和采购；气化过程中产生的焦油会对设备造成腐蚀和堵塞，需要定期维护和清理；发电效率相对较低，需要进一步优化工艺和设备以提高能源转化效率。
二、生物质气化在供热领域的应用在北方的一个城镇，冬季供暖是一个重要的民生问题。
为了减少对煤炭等传统能源的依赖，降低供暖成本和环境污染，引入了生物质气化供热系统。
该系统以周边农村的农作物秸秆为主要原料，通过生物质气化炉将其转化为可燃气体。
这些气体经过简单的净化处理后，直接送入供热锅炉燃烧产生热能，然后通过热力管网输送到居民家中。
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。
生物质气化技术的应用案例与分析
生物质气化技术的应用案例与分析随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视，生物质气化技术作为一种可再生能源利用方式，正逐渐受到广泛关注。
生物质气化是指将生物质原料（如木材、农作物秸秆、废弃物等）在一定的温度和压力条件下，通过热化学转化过程，将其转化为可燃气体的技术。
这种技术不仅可以实现生物质资源的高效利用，还能减少对传统化石能源的依赖，降低温室气体排放，具有重要的经济和环境意义。
一、生物质气化技术的原理与特点生物质气化的基本原理是在缺氧或有限氧气供应的条件下，生物质原料发生热解和部分氧化反应，生成含有一氧化碳、氢气、甲烷等成分的合成气。
其主要反应包括热解反应、燃烧反应和还原反应。
生物质气化技术具有以下几个显著特点：1、原料来源广泛：包括各种农业废弃物、林业剩余物、城市生活垃圾等，资源丰富且可再生。
2、能源转化效率较高：相比直接燃烧，气化过程能够更有效地释放生物质中的能量。
3、环境友好：减少了二氧化碳、二氧化硫等污染物的排放。
4、应用灵活：所产生的合成气可用于发电、供热、生产化学品等多种领域。
二、应用案例（一）生物质气化发电在_____地区，建设了一座以生物质气化技术为核心的发电厂。
该发电厂以当地丰富的农作物秸秆和林业废弃物为原料，通过气化炉将生物质转化为合成气，然后利用燃气轮机进行发电。
这座发电厂的装机容量达到了_____兆瓦，年发电量约为_____千瓦时。
与传统的燃煤发电相比，每年可减少二氧化碳排放_____吨，二氧化硫排放_____吨。
同时，该项目还为当地农民提供了额外的收入来源，促进了农业废弃物的资源化利用。
（二）生物质气化供热在_____工业园区，采用了生物质气化供热系统。
该系统以园区周边的木材加工剩余物为燃料，通过气化设备产生合成气，然后将其输送到热交换器中为园区内的企业提供热能。
该供热系统的供热能力达到了_____兆瓦，满足了园区内_____家企业的生产用热需求。
通过使用生物质气化供热，园区内的企业每年可节省能源成本约_____%，同时减少了对传统化石能源的依赖，降低了环境污染。
生物质能的技术创新与市场前景分析研究
生物质能的技术创新与市场前景分析研究在全球能源需求不断增长和环境保护日益紧迫的背景下，生物质能作为一种可再生能源，正逐渐受到广泛关注。
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，以及由这些有机体所产生的有机废弃物。
其具有来源广泛、储量丰富、绿色环保等优点，为解决能源危机和环境问题提供了新的途径。
一、生物质能的技术创新（一）生物质气化技术生物质气化是将生物质原料在缺氧条件下加热，使其转化为可燃气体的过程。
近年来，生物质气化技术取得了显著的进展。
新型气化炉的设计提高了气化效率，降低了污染物排放。
例如，流化床气化炉能够实现生物质的均匀气化，提高产气质量；下吸式气化炉则具有结构简单、操作方便等优点。
此外，催化气化技术的应用进一步优化了产气组成，提高了气体的热值和稳定性。
（二）生物质液化技术生物质液化主要包括直接液化和间接液化两种方式。
直接液化是在高温高压条件下，将生物质直接转化为液体燃料；间接液化则是先将生物质气化生成合成气，再通过催化反应合成液体燃料。
目前，研究人员正在致力于开发高效的催化剂和优化反应条件，以提高液化效率和降低成本。
例如，超临界流体技术在生物质直接液化中的应用，能够显著提高液体产物的收率和质量。
（三）生物质发电技术生物质发电包括生物质直燃发电、生物质气化发电和生物质混合燃烧发电等多种形式。
其中，生物质直燃发电技术相对成熟，但存在燃料供应不稳定、燃烧效率低等问题。
为了解决这些问题，研究人员正在开发新型的燃烧设备和优化燃烧过程，提高发电效率。
同时，生物质气化发电技术由于具有较高的能源利用效率和较低的污染物排放，也成为研究的热点之一。
（四）生物质成型燃料技术生物质成型燃料是将生物质原料经过压缩成型制成的固体燃料，具有密度高、便于储存和运输等优点。
目前，生物质成型燃料技术不断改进，成型设备的性能得到了显著提升。
例如，采用先进的挤压成型技术和模具设计，能够生产出形状规则、强度高的成型燃料。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状生物质气化技术是一种将生物质原料转化为可燃气体的高效能途径，能够有效地利用生物质资源并减少对化石燃料的依赖。
随着世界能源环境问题的日益加剧，生物质气化技术的研究备受关注。
本文将就生物质气化技术的研究现状进行分析。
一、生物质气化技术概述生物质气化是指将生物质原料在高温、高压、缺氧或者无氧条件下，通过热化学反应转化为合成气（一种可燃气体，主要成分为CO、H2等）。
合成气可以被用于发电、供热、工业生产等领域，同时也可以通过合成制备液体燃料、化工产品等。
生物质气化技术公认为一种清洁能源技术，其利用生物质资源可以有效减少温室气体排放，具有广阔的开发利用前景。
生物质气化技术起源于20世纪初，最早应用于冶炼、炼油等工业领域。
20世纪60年代开始，生物质气化技术逐渐在能源领域得到关注。
我国自20世纪80年代末开始进行生物质气化技术的研究工作，到目前为止，已经取得了较大的进展。
随着环境保护问题的日益突出和生物质能源的重要性日益凸显，生物质气化技术研究发展势头良好。
1. 原理研究生物质气化技术原理研究是生物质气化技术研究的核心内容之一。
目前，国内外学者对生物质气化过程的热化学、动力学、流体力学等方面的原理进行了深入研究，建立了相应的理论模型。
这些模型为生物质气化技术的工程化应用提供了理论基础。
2. 工艺优化生物质气化技术的工艺优化是提高生物质气化效率和降低生产成本的关键。
目前，研究人员通过改进气化剂、控制气化温度、优化生物质颗粒尺寸等手段，取得了一系列工艺优化的成果。
这为生物质气化技术的工程化应用提供了技术支撑。
3. 设备改进生物质气化设备的改进对于提高生物质气化效率和降低生产成本至关重要。
目前，研究人员在生物质气化设备的设计、制造和运行方面进行了一系列改进，在提高稳定性、降低能耗、延长寿命等方面取得了一定成果。
4. 应用推广生物质气化技术的应用推广是生物质气化技术研究的重要方向之一。
目前，生物质气化技术已经在发电、供热、工业生产等方面得到了广泛应用，并取得了良好的经济和社会效益。
生物质气化技术的应用案例与分析
生物质气化技术的应用案例与分析随着全球对可再生能源的需求不断增长，生物质气化技术作为一种具有潜力的能源转化方式，正逐渐受到广泛关注。
生物质气化是指将生物质原料在缺氧的条件下加热，使其转化为可燃性气体的过程。
这些可燃性气体可以用于发电、供热、生产化学品等多个领域，为解决能源短缺和环境问题提供了新的途径。
接下来，让我们通过一些具体的应用案例来深入了解生物质气化技术。
一、生物质气化在发电领域的应用在_____地区，有一家名为_____的发电厂，采用了生物质气化联合循环发电技术（BIGCC）。
该电厂以当地丰富的农作物秸秆和林业废弃物为原料，通过气化炉将其转化为合成气。
合成气经过净化处理后，进入燃气轮机燃烧发电，同时利用燃气轮机排出的高温尾气驱动蒸汽轮机，进一步提高发电效率。
与传统的燃煤发电相比，该生物质气化发电厂具有诸多优势。
首先，它大大减少了二氧化碳等温室气体的排放。
生物质在生长过程中吸收的二氧化碳与其燃烧时释放的二氧化碳相当，因此从全生命周期来看，生物质发电是一种碳中性的能源利用方式。
其次，生物质原料来源广泛，价格相对较低，降低了发电成本。
此外，该电厂的建设和运营还为当地创造了大量的就业机会，促进了当地经济的发展。
然而，生物质气化发电也面临一些挑战。
例如，生物质原料的收集、运输和储存需要耗费大量的人力和物力，且原料的供应存在季节性波动，可能影响电厂的稳定运行。
此外，气化过程中产生的焦油等副产物的处理也是一个亟待解决的问题。
二、生物质气化在供热领域的应用在_____城市的_____工业园区，一家采用生物质气化供热的企业取得了显著的成效。
该企业建设了一套生物质气化供热系统，为园区内的多家工厂提供蒸汽和热水。
这套系统以木屑、稻壳等为原料，通过气化炉产生的热气体直接与水进行热交换，产生蒸汽和热水。
与传统的燃油、燃气供热方式相比，生物质气化供热具有成本低、环保等优点。
据统计，该系统每年可替代大量的化石燃料，减少了二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放，同时为企业节省了可观的能源费用。
2024年高效生物质气化发电市场前景分析
高效生物质气化发电市场前景分析1. 引言随着全球能源需求的不断增长和可再生能源的发展，生物质气化发电作为一种环保且高效的能源转化技术逐渐受到关注。
本文将对高效生物质气化发电市场前景进行分析。
2. 市场概述在过去的几年中，高效生物质气化发电市场取得了显著的增长。
这种技术能够将生物质转化为可再生能源，如生物质气体或合成气体，用于发电和热能生产。
高效生物质气化发电可以利用农作物秸秆、森林剩余物、园林废弃物等各种生物质资源，减少对传统能源的依赖，促进可持续发展。
3. 市场驱动因素3.1 环保政策的支持在减少碳排放和应对气候变化的背景下，许多国家纷纷推出支持生物质气化发电的环保政策。
这些政策包括提供补贴和税收优惠等激励措施，推动了高效生物质气化发电市场的发展。
3.2 能源安全和可持续发展需求传统能源的供应面临着不断减少的资源和供应不稳定的问题。
高效生物质气化发电作为一种可再生能源，能够提供持续稳定的能源供应，减轻对传统能源的依赖。
3.3 技术发展和成本下降随着技术的不断进步和成本的降低，高效生物质气化发电技术逐渐变得更加成熟和经济可行。
这促使了更多投资者和能源公司对该市场的关注和投入。
4. 市场挑战和限制4.1 生物质资源供给不稳定生物质气化发电的一个主要挑战是生物质资源供给的不稳定性。
受季节、天气和地理条件等因素的影响，生物质资源的供应可能不足或不稳定，这给生产和运营带来了一定的困难。
4.2 高效气化技术的复杂性高效生物质气化发电技术相对复杂，需要高水平的技术和设备支持。
这对技术人员的要求较高，并增加了项目建设和运营的难度。
4.3 地方政策和管理的不完善地方政府在生物质气化发电项目审批和管理方面的不完善，可能导致项目推进缓慢和不确定性。
5. 市场前景高效生物质气化发电市场在未来有望继续保持快速增长的势头。
以下是市场前景的一些关键因素：5.1 增加生物质供应随着对生物质资源需求的增加，生物质供应链将进一步完善并扩大规模。
生物质气化技术的研究与应用
生物质气化技术的研究与应用一、引言随着能源需求的不断增加以及环境保护的迫切需要，生物质气化技术已成为近年来国内外广泛研究的热点。
本文将从生物质气化技术的原理、研究进展以及应用方面进行阐述。
二、生物质气化技术的原理生物质气化技术是将生物质原料进行分解、转化和合成，生成气体燃料的一种方法。
从原理上来讲，生物质气化技术可以分为四个主要步骤：预处理、气化反应、气体净化和利用。
1.预处理生物质预处理是指在生物质气化前对原料进行物理、化学或生物学上的加工处理，以便更好地进行气化反应。
预处理的目的是将生物质经过加工后变成较为均匀的物料，提高其物料的可流动性和导热性，从而达到更好的气化效果。
2.气化反应生物质气化反应是将气化物料在高温、低氧气体条件下进行制气化学反应，产生气体燃料。
生物质气化反应主要包括干式气化和湿式气化两种。
干式气化是指在高温情况下，将生物质原料在缺氧的环境中尽量完全转化成气体。
该方法的优点在于生物质的水分含量可以很低，操作简单易行，清洁高效，特别适合大规模生产。
缺点是，气化产物中含有大量的焦油和灰分，需要进一步净化处理。
湿式气化则是指在高温高压的条件下，将水蒸气与生物质原料反应，产生气体燃料。
相对于干式气化，湿式气化需要控制水分含量，而且操作难度更大，但灰分和焦油的含量比较少。
3.气体净化气体净化是指对生物质气化反应产生的气体进行过滤、去除灰尘、硫化物、有毒有害物质和其他杂质等，以便产生纯净的燃气，满足特定的燃烧要求。
常见的气体净化技术包括电除尘法、吸附法、捕集法、过滤法、膜处理法等。
4.利用生物质气化产生的气体可以用于提供热量或做为燃料，同时还可以通过适当的改造，将气体转化成其他高附加值的产品，如合成气、合成油、合成酯等。
三、生物质气化技术的研究进展随着气候变化和能源危机的加剧，生物质气化技术已成为当前能源研究和开发的关键技术之一。
目前国内外已有大量的相关研究成果。
1.国外研究发达国家在生物质气化技术研究方面取得了一定的成果。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状1. 引言1.1 生物质气化技术的定义生物质气化技术是一种将生物质材料（如木材、秸秆、废弃农作物等）转化为燃气或液体燃料的技术。
通过高温、缺氧或氧气气化反应，生物质材料中的碳、氢、氧等元素被分解为气态产物，主要包括一氧化碳、氢气、甲烷等。
这些气体可以用作燃料，用于发电、供热或作为化工原料。
生物质气化技术的定义涵盖了将生物质资源转化为可再生能源的过程，是一种环保、资源高效利用的能源转化技术。
与传统的生物质燃烧相比，气化技术更加高效、清洁，能够有效减少废弃物的排放和对环境的影响。
随着对可再生能源需求的增加和对传统能源依赖的减少，生物质气化技术逐渐受到重视。
它不仅可以有效利用农林等资源的废弃物，还可以减少对传统石油等化石能源的依赖，有助于推动能源结构转型，减少温室气体排放，实现可持续发展。
生物质气化技术在能源产业中具有重要的意义和巨大的发展潜力。
1.2 生物质气化技术的发展历程20世纪70年代开始，随着环境保护意识的提高和可再生能源的重要性日益凸显，生物质气化技术引起了广泛关注。
研究者们陆续提出了各种改进方案，探索更高效、更环保的生物质气化技术。
进入21世纪，随着能源问题愈发紧迫，生物质气化技术得到了更多的投入和支持。
各国开展了大量的研究项目，展开了合作交流，推动了生物质气化技术的快速发展。
目前，生物质气化技术已经实现了从实验室研究到工程应用的转变，为实现可持续能源发展做出了重要贡献。
2. 正文2.1 生物质气化技术的原理生物质气化技术的原理是指将生物质材料在高温、无氧或缺氧环境下进行热解反应，通过热化学反应将生物质材料转化为气态产物，主要包括合成气、甲烷等。
生物质气化过程主要包括干馏、气相反应和气相凝结三个阶段。
在干馏阶段，生物质材料首先被加热至较高温度，释放出挥发性有机物和灰分。
在气相反应阶段，挥发分子在高温环境下发生气相裂解和重组反应，生成气态产物。
在气相凝结阶段，气态产物冷却凝结，形成液体和固体产品。
我国生物质气化技术概况与发展
本文介绍了我国生物质气化技术的发展现状以及生物质气化供气、发电的基本工艺流程。
同时，在简述生物质气化的概念及其转化方式基础上，着重论述了生物质气化技术在国内的研究及应用现状。
引言能源是人类赖以生存的物质基础，是国民经济的基本支撑。
我国是能源消费大国，当前能源供应主要依靠煤炭、石油和天然气等化石能源，而化石能源资源的有限性及其开发利用过程对环境生态造成的巨大压力，严重制约着经济社会的可持续发展。
同时，我国又是一个农业大国，每年有大量的农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工副产品和能源作物等植物生物质产生。
而生物质气化技术正是以植物生物质为原料，采用热解法及热化学氧化法在缺氧条件下加热，使其发生复杂的热化学反应的能量转化过程，在反应条件下按照化学键的成键原理，变成一氧化碳、甲烷、氢气等可燃性气体的分子。
最终利用这些气体进行集中供气、发电，从而可在某些情况下替代现有的煤电以及天然气。
其不仅减轻了因焚烧秸秆而对环境造成的污染，而且提高了秸秆的利用效果，并为能源的可持续发展提出了有效途径。
农业生物质能不仅具有可永续利用，具有环境友好和可再生双重属性，而且发展农业生物质能产业，突破传统农业的局限，利用农产品及其废弃物生产新型能源，拓展了农产品的原料用途和加工途径，提升产品的附加值和市场竞争力，有利于转变农业增长方式，发展循环经济，延伸农业产业链条，提高农业效益，拓展农村剩余劳动力转移空间，在促进区域经济发展、增加农民收入等方面大有可为。
因此，生物质气化技术已成为我国能源及农业研发领域的一个热点内容。
1生物质气化原理生物质气化技术是一种热化学处理技术，通过气化炉将固态生物质转换为使用方便而且清洁的可燃气体，用作燃料或生产动力。
其基本原理是将生物质原料加热，生物质原料进入气化炉后被干燥，伴随着温度的升高，析出挥发物，并在高温下裂解(热解);热解后的气体和炭在气化炉的氧化区与供入的气化介质(空气、氧气、水蒸气等)发生氧化反应并燃烧;燃烧放出的热量用于维持干燥、热解和还原反应，最终生成了含有一定量CO，H2，CH4，CnHm的混合气体，去除焦油、杂质后即可燃用或者发电。
生物质气化多联产技术及其效益分析--以安徽昌信生物质能源有限公司为例
促进可再生能源的发展：生物质气化多 联产技术利用可再生资源，促进可再生 能源的发展，降低对化石燃料的依赖。
改善土壤质量：该技术能够改善土壤质量， 促进生态环境的恢复和改善。
经济效益
降低能源成本：利 用生物质能替代化 石能源，降低生产 成本
提高能源利用效率： 通过气化技术将生 物质转化为燃气和 蒸汽，提高能源利 用效率
政策支持与建议
政策扶持：政府出 台相关政策，鼓励 生物质气化多联产 技术的发展和应用
资金支持：加大对 生物质气化多联产 技术研发和产业化 的投入，提供财政 专项资金支持
科技创新：鼓励企 业加强与科研院所 的合作，推动生物 质气化多联产技术 的创新和突破
市场推广：加强生 物质气化多联产技 术的宣传和推广， 提高社会认知度和 接受度
国际合作和政策引 导对于推动生物质 气化多联产技术的 发展和市场拓展具 有重要意义。
技术创新方向
提高生物质气化效率和产气质量，降低能耗和污染物排放。
开发新型生物质气化技术，实现高效、低成本、环保的能源转化。 探索生物质气化与其他能源技术的耦合，提高能源利用效率和系统稳定 性。 加强生物质气化多联产技术的研发和推广，推动产业升级和可持续发展。
灵活性：该技术可根据不同需求，调整各产物的产量和品质，满足多样化的能源需求。
技术应用
生物质气化多联产技术在工业领域的应用，如热能供应和合成气生产。 在农业领域的应用，如生物质能的转化和利用，提供热能和电能。 在环保领域的应用，如减少温室气体排放和废弃物处理。 在交通领域的应用，如生物质燃料的制备和应用，减少对化石燃料的依赖。
创造就业机会：发 展生物质能产业， 可以促进相关产业 链的发展，创造更 多的就业机会
促进可持续发展： 生物质能是一种可 再生能源，使用生 物质能有利于环境 保护和可持续发展
生物质气化供热 技术
生物质气化供热技术生物质气化供热技术，一种近年来备受关注的新型环保技术，正以其独特优势逐渐受到广泛欢迎。
作为一种高效、清洁的能源利用方式，生物质气化供热技术具有广阔的应用前景。
本文将对生物质气化供热技术的原理、优势、应用及发展前景进行深入探讨。
一、生物质气化供热技术的原理生物质气化供热技术是指利用生物质在缺氧或绝氧环境下的热化学反应过程，将生物质转化为可燃性气体，再利用这些气体进行供热的一种技术。
在气化过程中，生物质中的碳、氢等元素经过一系列反应转化为可燃性气体，主要包括一氧化碳、氢气、甲烷等。
二、生物质气化供热技术的优势1.环保性：生物质气化供热技术作为一种清洁能源技术，其燃烧产物主要为二氧化碳和水蒸气，相较于传统燃煤供热方式，可大幅减少硫化物、氮化物等有害物质的排放，有效降低空气污染。
2.高效性：生物质气化供热技术通过将生物质转化为气体燃料，实现了能源的高效利用。
同时，由于气化反应温度较高，可实现能源的充分释放。
3.资源丰富：生物质资源丰富，可从农业废弃物、林业废弃物等中获得，为生物质气化供热技术的发展提供了充足的原料保障。
4.灵活性：生物质气化供热技术可根据实际需求进行规模化的建设，既可应用于集中供热，也可应用于分散供热，具有较强的灵活性。
三、生物质气化供热技术的应用生物质气化供热技术在国内外得到了广泛应用。
在国内，许多地方已经建设了生物质气化供热站，为当地居民和企业提供清洁、高效的供热服务。
此外，在农业废弃物资源丰富的地区，生物质气化供热技术的应用可以有效解决废弃物的处理难题，提高资源利用率。
四、生物质气化供热技术的发展前景随着环保意识的不断提高和能源结构的转型升级，生物质气化供热技术的发展前景十分广阔。
未来，生物质气化供热技术有望成为主流的供热方式之一，为推动绿色发展、建设美丽中国贡献力量。
同时，针对生物质气化供热技术的进一步研究与创新将不断涌现，为该技术的推广应用提供有力支持。
总之，生物质气化供热技术作为一种环保、高效的新型供热方案，具有广阔的应用前景和重要的现实意义。
生物质能转化的技术路线分析
生物质能转化的技术路线分析生物质能作为一种可再生能源，具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
生物质能转化技术的发展对于实现能源可持续发展、减少对传统化石能源的依赖以及降低温室气体排放具有重要意义。
本文将对生物质能转化的主要技术路线进行详细分析。
一、生物质直接燃烧技术生物质直接燃烧是最古老也是最常见的利用方式。
通过将生物质直接投入燃烧设备，如锅炉、炉灶等，产生热能用于供暖、发电或工业生产。
这种技术简单直接，但效率相对较低，且燃烧过程中可能会产生一定的污染物。
为了提高燃烧效率和减少污染，通常需要对生物质进行预处理，如干燥、粉碎等，并采用先进的燃烧控制技术和尾气处理设备。
二、生物质气化技术生物质气化是将生物质在缺氧或有限氧气的条件下加热，转化为可燃气体的过程。
产生的气体主要成分包括一氧化碳、氢气、甲烷等，称为生物质气。
生物质气可以用于发电、供热、生产化学品等。
生物质气化技术具有较高的能源转化效率，且产生的气体相对清洁。
然而，该技术对原料的要求较高，需要保证生物质的干燥度和均匀性，同时气化设备的投资和运行成本也较高。
三、生物质热解技术生物质热解是在无氧或低氧环境下，将生物质加热到一定温度，使其分解为生物油、生物炭和可燃性气体的过程。
生物油可以进一步提炼为燃料油或化学品，生物炭可以用于土壤改良和碳封存，可燃性气体可用于能源利用。
生物质热解技术的优点是可以实现生物质的多联产利用，但目前仍存在一些技术难题，如生物油的稳定性差、热解过程中的结焦等问题。
四、生物质发酵技术生物质发酵主要包括乙醇发酵和沼气发酵。
乙醇发酵通常以富含淀粉或糖类的生物质为原料，如玉米、甘蔗等，通过微生物发酵生产乙醇。
乙醇可以作为燃料与汽油混合使用，或直接用于燃料电池。
然而，乙醇发酵面临着原料供应紧张、生产成本较高等挑战。
沼气发酵则是利用有机废弃物，如畜禽粪便、农作物秸秆等，在厌氧条件下通过微生物发酵产生沼气。
沼气主要成分是甲烷和二氧化碳，可用于发电、供热和炊事等。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状【摘要】生物质气化技术是一种将生物质转化为可再生能源的重要技术，具有环保、可持续的优势。
本文首先介绍了生物质气化技术的发展历史，探讨了其研究方向和在能源领域的应用。
然后分析了生物质气化技术面临的关键挑战，包括原料选择、气化过程稳定性等问题。
最后展望了生物质气化技术未来的发展趋势，强调了技术创新和政策支持的重要性。
在对生物质气化技术的发展前景进行了展望，并指出未来研究应该重点关注技术的成本效益和环境影响。
生物质气化技术有望在未来成为重要的清洁能源生产途径，为解决能源安全和环境问题发挥重要作用。
【关键词】生物质气化技术、研究现状、发展历史、研究方向、能源领域、关键挑战、未来发展趋势、展望、研究方向。
1. 引言1.1 背景介绍生物质气化技术是一种将生物质原料转化为可再生能源的有效途径，具有巨大的环境和经济潜力。
随着能源需求的增长和对碳排放的担忧，人们对生物质气化技术的研究和应用越来越重视。
生物质气化技术是通过在高温和缺氧条件下将生物质原料转化为合成气的过程。
合成气主要由一氧化碳、氢气和少量二氧化碳、甲烷等气体组成，可以用作燃料或化工原料，具有广泛的应用前景。
生物质气化技术已经有数十年的研究历史，但直到近年来才得到广泛关注和应用。
随着气候变化日益严重和对传统能源的限制，生物质气化技术被视为一种可持续发展的替代能源技术。
其具有利用废弃生物质资源、减少碳排放、提高能源利用效率等优势。
生物质气化技术在实际应用中仍面临着诸多挑战，如原料多样性、气化过程稳定性、产品气质量控制等问题。
对于生物质气化技术的研究和发展具有重要意义，有望为能源领域的可持续发展提供新的解决方案。
未来，随着技术的不断突破和改进，生物质气化技术将有望成为一种重要的清洁能源技术，为实现碳中和目标和能源革命贡献力量。
2. 正文2.1 生物质气化技术的发展历史生物质气化技术的发展历史可以追溯到19世纪末。
最早的生物质气化技术是利用木材或煤炭进行燃烧产生气体的方式。
生物质气化技术研究现状与发展
生物质气化技术研究现状与发展近年来，与现代能源需求急剧增长相关的可再生能源的应用日趋兴盛，生物质能源的发展也受到越来越多的关注。
生物质气化是生物质资源利用的有效技术，其出口气体是沼气和热机能气体。
这是一种清洁、安全、可再生和可利用的能源。
因此，研究生物质气化技术开发与应用对于发展可持续能源具有重要意义。
一、生物质气化技术介绍气化是生物质资源转化为甲烷等有价值能源的技术。
它是通过物理热能和化学能释放生物质中的有价值物质而获得的，并形成甲烷等可燃气体和蒸气的综合技术。
它可以释放生物质内部的有价值物质，并转化为有价值的能源，它可以替代传统的石油、煤炭和天然气等化石能源的使用，为可再生能源的开发提供支持。
生物质气化技术主要包括：（1）热分解:过一种热处理方法将生物质中的有机物分解成较低分子量的物质；（2）熔炼:生物质物质熔解以释放更高分子量的烃和其它物质；（3）气化:生物质材料或熔融物质通过高温气化获得沼气、热机能气体等有价值气体；（4）转化:沼气经过净化和深度加工，转化成可用于动力发电和民用、工业用气大规模应用的替代能源。
二、生物质气化技术研究现状近年来，生物质气化技术的研究取得了显著成果，从实践中积累了丰富的经验。
根据近几年生物质气化技术发展的特点，可以概括为以下几个方面：（1）规模不断扩大：随着社会的发展，生物质气化技术的发展也受到越来越多的关注，其规模也不断扩大。
已成熟的生物质气化技术可以满足一定规模以上的能源需求，比如电力、工业、居民等领域；（2）自动化程度不断提高：近年来，随着计算机技术和控制技术的发展，生物质气化技术的自动化水平也在不断提高，使得整个生物质气化过程更加高效、省时、省力、安全；（3）效率不断提升：生物质气化技术的研究不断推进，已经有许多研究突破，使得整个气化过程的效率有了很大的提升，从而可以更大规模地满足能源需求；（4）成本不断降低：随着技术的发展，生物质气化技术的实施成本也在不断降低，使得生物质能源的发展更加经济可行，同时能够节约大量的能源开发和使用的成本。
2024年生物质气化炉市场前景分析
2024年生物质气化炉市场前景分析引言生物质气化炉是一种重要的能源转换设备，可以将生物质资源转化为可用的燃气，用于发电、供热、工业制造等领域。
随着能源需求的增加和对可再生能源的重视，生物质气化炉市场前景备受关注。
本文将对生物质气化炉市场前景进行分析，探讨其发展趋势和市场机会。
生物质气化炉市场现状生物质气化炉市场目前已经初具规模，并呈现出以下特点：1.市场需求增长快速：随着全球对可再生能源的需求增加，生物质气化炉作为一种环保、可持续的能源转换设备，受到越来越多的关注和需求。
2.技术不断创新：生物质气化炉的技术在不断创新和改进，提高了生物质转化效率和燃气质量，满足了不同领域的需求。
3.政策支持力度加大：各国政府纷纷出台鼓励可再生能源利用的政策和补贴，促进了生物质气化炉市场的发展。
4.市场竞争加剧：由于生物质气化炉市场前景广阔，各家企业纷纷进入，市场竞争日益激烈。
生物质气化炉市场前景从市场现状来看，生物质气化炉市场前景看好，具体表现在：1.市场规模不断扩大：随着全球能源需求的增加和政府支持政策的推动，生物质气化炉市场规模将继续扩大。
2.应用领域广泛：生物质气化炉可以广泛应用于电力、供热、工业、农业等领域，拥有广阔的市场需求。
3.能源转型助力发展：全球各国对传统能源的依赖程度逐渐降低，生物质气化炉作为一种清洁、可再生的能源转换设备，将在能源转型中发挥重要作用。
4.技术创新推动行业进步：生物质气化炉技术的不断创新和改进，将进一步提高生物质转化效率，降低生产成本，推动行业发展。
5.地区差异明显：生物质气化炉市场在不同地区的发展差异较大。
发达国家市场已经相对成熟，而发展中国家的市场潜力巨大。
市场机会和挑战生物质气化炉市场虽然前景广阔，但也面临一些机会和挑战：1.政策环境不稳定：政策的变动和调整可能对市场产生一定的影响，需要企业具备应对能力。
2.技术进步压力大：随着技术的不断创新，市场上涌现了更好的替代产品和技术，生物质气化炉企业需要不断提升自身技术水平，与竞争对手保持竞争优势。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状生物质气化技术是一种将生物质原料转化为可燃气体的技术，是一种可再生能源利用的重要途径。
随着能源危机和环境污染问题的日益突出，生物质气化技术的研究也日益受到人们的关注。
本文将从生物质气化技术的基本原理、研究现状和发展趋势等方面进行介绍。
生物质气化技术的基本原理是利用高温和缺氧条件下，通过生物质原料的热解和气化反应，将其转化为一种混合气体，包括一氧化碳、氢气和一些轻烃类物质。
这种混合气体通常被称为生物质气或合成气，可以作为燃料用于发电、加热或制造化工产品。
生物质气化技术相比于直接燃烧生物质具有更高的能量利用率和更低的污染排放，因此备受人们关注。
目前，生物质气化技术已经取得了一些重要的研究进展。
在生物质气化反应机理方面，学者们通过实验和理论模拟等手段，深入研究了生物质原料在高温下的热解和气化过程，为生物质气化工艺的优化设计提供了理论基础。
在生物质气化工艺方面，研究人员通过不断改进反应装置和操作条件，提高了生物质气化的生产效率和稳定性。
在生物质气化产物利用方面，一些新的合成气体利用技术被提出，并取得了一些实际应用效果。
生物质气化技术仍然面临着一些挑战和难点。
生物质气化反应的高温和缺氧条件给反应装置和材料的选用带来了一定的技术难度，需要耐高温、耐腐蚀的材料。
生物质原料的成分复杂性和不均匀性使得气化反应的控制和优化设计变得更加困难。
生物质气化产生的合成气体中含有一定量的固体颗粒和一些有害气体，对气体净化和能量利用提出了更高的要求。
为了克服这些难点，目前生物质气化技术的研究重点主要集中在以下几个方面。
首先是提高气化反应的稳定性和控制性，优化气化反应装置和操作条件，提高生物质气化的产气率和气体质量。
其次是加强生物质气化产物的利用研究，开发高效的合成气体利用技术，提高合成气能的利用效率和环保性。
还需要加强生物质气化技术与其他能源技术的整合研究，提高生物质能源的整体利用效率。
生物质气化行业发展和产业化状况
生物质气化行业发展和产业化状况关键词：生物质气化、农林废弃物、工业生物质残渣、中药渣、烟梗、循环流化床1、生物质气化的概念生物质气化是指将各种固体生物质资源（如农林业废弃物、工业生物质残渣、生活有机垃圾等）在缺氧状态下加热，使碳、氢、氧等元素变成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃性气体, 转化成气体燃料的技术。
农林废弃物包括木屑、棉柴、玉米秸、稻草、稻壳、蔗渣、棕榈壳等，工业生物质残渣包括中药渣、烟梗、酒糟、造纸厂的废料等。
生物质转化为可燃气后，利用效率高，用途广泛，可以用作生活煤气，也可用于锅炉蒸汽、供暖或直接发电。
2、生物质气化的战略地位生物质能具有资源分布广、环境影响小、可以永续利用等优点，是目前应用最为广泛的可再生能源，能源与消费总量仅次于煤炭、石油、天然气，位居第四位。
生物质能在国际上一直备受重视，但是在我们生活中，可能感觉不到它是第四大能源，只感觉到煤、天然气和石油的重要性。
但是，联合国的一份报告曾提到，我们的可再生能源占整个一次性能源利用量的13%。
这13%中的77%是生物质能源。
在能源和环境危机压力下，生物质能作为重要的可再生能源，逐渐成为能源战略的重要组成部分。
在国家和各级政府的大力支持下，生物质能技术在“十五”、“十一五”期间得到快速发展，初步形成了以气、固、液体燃料核心的技术产业体系，装备技术得到一定的推广应用。
“十二五”规划明确，“大力发展沼气、作物秸秆及林业废弃物利用等生物质能”。
“十二五”期间，生物质能产业有望迎来其发展的黄金时期。
截至2010年底，我国生物质燃气供能系统保有量已达1000余处，年产生物质燃气11亿立方米。
预计到2015年，我国生物质燃气供能系统保有量将达2000余处，年产生物质燃气20亿立方米。
生物质燃气产业作为“十二五”规划提出的生物质能战略性新兴产业的重要组成，政府会继续加强政策支持和规划引导，加快形成先导性、支柱性产业，切实提高产业核心竞争力和经济效益。
生物质气化技术的研究现状
生物质气化技术的研究现状生物质气化技术是一种将生物质材料转化为可燃气体的技术，它是一种重要的可再生能源利用方式，可以有效地利用农林废弃物和城市垃圾等可再生资源，具有广阔的应用前景。
随着能源问题的日益严重和环境污染的日益加剧，生物质气化技术越来越受到人们的重视和关注。
本文将对生物质气化技术的研究现状进行分析和总结，以期为相关研究提供一定的参考价值。
一、生物质气化技术的原理生物质气化技术是通过热解、气化和催化等过程将生物质材料转化为可燃气体。
在气化过程中，生物质经过高温热解生成一系列气体产物，主要包括一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷、一氧化氮等。
生物质气化的主要原理是通过铁、镍等金属氧化物的还原反应，将生物质中的碳、氢等元素转化为可燃气体，同时生成一定量的焦炭和灰渣。
生物质气化技术具有高能效、低污染、资源广泛等优点，因此备受关注。
1. 研究内容近年来，国内外对生物质气化技术进行了广泛而深入的研究。
在生物质气化技术的研究内容方面，主要包括气化过程的动力学研究、气化反应机理的研究、催化剂的研究、气化设备的改进等方面。
气化反应机理的研究对于提高气化效率和减少气化参数对环境的影响具有重要意义。
研究人员还对生物质气化过程中的焦炭生成机理进行了深入探讨，以期减少焦炭生成对气化设备的影响，提高资源利用率。
2. 技术改进在生物质气化技术的研究中，技术改进是一个重要的方向。
研究人员通过改进气化反应器结构和提高气化温度，有效地提高了气化效率和气化产气的热值。
通过引入先进的气化设备，如旋转流化床气化技术、离心气化技术等，使得生物质气化技术在规模化应用中更加灵活和高效。
研究人员还进行了生物质气化过程中的气体清洁技术研究，以期减少气化产气中的一氧化碳、烟尘等有害气体的排放，保护环境。
3. 材料选择生物质气化技术的研究中，材料选择是一个重要的环节。
近年来，研究人员广泛地开展了各种生物质材料的气化性能研究，以期找到更适合气化利用的生物质材料。
生物质气化技术的发展现状及展望
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文章编号:0253⁃2409(2013)07⁃0798⁃07 收稿日期:2013⁃06⁃09;修回日期:2013⁃06⁃24㊂ 基金项目:国家科技支撑计划(2012BAA 09B 03);国家自然科学基金(51176194)㊂ 联系作者:阴秀丽,E⁃mail :xlyin @ ㊂生物质气化技术发展分析吴创之,刘华财,阴秀丽(中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点试验室,广东广州 510640)摘 要:生物质气化技术在世界范围内得到了广泛应用㊂研究综述了生物质气化技术的发展现状和应用情况,阐明了生物质气化技术目前存在的主要问题;对中国生物质气化生活供气和工业供气典型项目的经济性进行了分析,在此基础上对中国生物质气化技术应用前景进行了展望;结合中国生物质气化产业发展面临的新形势,为生物质气化产业的发展提出建议㊂关键词:生物质;气化技术;气化应用;现状;前景中图分类号:TK 6 文献标识码:AStatus and prospects for biomass gasificationWU Chuang⁃zhi ,LIU Hua⁃cai ,YIN Xiu⁃li(Key Laboratory of Renewable Energy ,Guangzhou Institute of Energy Conversion ,Chinese Academy of Sciences ,Guangzhou 510640,China )Abstract :Biomass gasification for energy utilization has been wildly used.The development and applications of biomass gasification technologies were reviewed in this paper.Special attention was paid to major problems encountered in practical use.A comparison of economical performances of gas supply for livelihood and industry was made.The prospects of biomass gasification in China were put forward.Taking into account the new situation ,several suggestions were given for the development of biomass gasification industry.Key words :biomass ;gasification ;applications ;status ;prospects1 国外生物质气化技术发展现状1.1 技术现状经过几十年的发展,欧美等国的生物质气化技术取得了很大的成就㊂生物质气化设备规模较大,自动化程度高,工艺较复杂,主要以供热㊁发电和合成液体燃料为主,目前,开发了多系列已达到示范工厂和商业应用规模的气化炉㊂生物质气化技术处于领先世界水平的国家有瑞典㊁丹麦㊁奥地利㊁德国㊁美国和加拿大等㊂欧洲和美国在生物质气化发电和集中供气已部分实现了商业化应用,形成了规模化产业经营㊂20世纪80年代末90年代初,主要利用上吸式和下吸式固定床气化炉来发电或供热,规模大都较小㊂由于下吸式产气焦油含量较低,近来已逐渐占据主导地位,尤其以发电为目的时,主要在中国和印度使用㊂近年的大中型气化发电系统多采用常压循环流化床,容易扩大,原料适应性好,对原料尺寸和灰分要求不高㊂空气气化常用于发电和供热,富氧气化常用于气化合成,加压气化则用于IGCC (整体气化联合循环发电系统)㊁气化合成燃料或化工品㊂在过去的二三十年里,欧洲和北美的研究和技术都有了显著的进展,建立了一批示范或商业工程,部分典型工艺和应用见表1㊂1.2 应用情况生物质气化目前主要应用于供热㊁窑炉㊁发电和合成燃料,具体见图1㊂各种应用的规模都在增长,CHP (热电联产)的增长尤其快,已成为目前最主要的利用方式㊂除了上述技术,生物质气化还有其他新型利用,比如燃料电池等㊂从20世纪80年代起,生物质气化被美国㊁瑞典和芬兰等国应用于水泥窑和造纸业的石灰窑,既能保证原料供给又能满足行业需求,这种应用方式简单可靠,具有较强的竞争力,但应用却不多㊂20世纪90年代起,生物质气化开始被应用于热电联产,多用柴油或燃气内燃机,对燃料品质和系统操作的要求较高,成本也较高,其应用推广受到限制,常常需要政府的支持和补贴㊂受煤的IGCC 应用结果的推动,生物质IGCC 成为90年代的关注热点,IGCC 系统有望在中等成本和中等规模下提供高发电效率,研究者对其进行了大量的研究并建设了几个示范工程,主要集中在欧洲,但由于系统运行第41卷第7期2013年7月燃 料 化 学 学 报Journal of Fuel Chemistry and Technology Vol.41No.7Jul.2013要求和成本都较高,大都已停止运行㊂表1 国外典型气化工艺和应用介绍[1-3]Table 1 Typical foreign technologies and applications of biomass gasification公司说明固定床Bioneer (被Foster Wheeler 收购)上吸式,以空气和水蒸气为气化介质,使用含水量达45%的原料,产气焦油含量50~100g /m 3;在芬兰和瑞典建有9个4~6MW th 的商业化工程,大部分用于区域供热;工厂全自动化操作,投入极少㊂Babcock &WilcoxVolund上吸式,以湿空气为气化介质,使用含水量高达55%的原料;以位于Harboore 的5MW th 商业工程为典型,最初为锅炉燃烧供热,2000年被改造成热电联产,发电效率28%,系统总效率93%㊂流化床Carbona2004年在丹麦Skive 建设100-150t /d 规模的低压(0.5×105~2×105Pa )BFB 气化系统,采用石灰石床料和焦油催化裂解,利用3×2MW e 带余热回收的燃气内燃机和2×10MW th 燃气锅炉进行热电联产,以木质颗粒和木屑为燃料,发电净效率28%,系统总效率87%㊂Foster Wheeler2001年在芬兰Varkaus 建立第一个商业化工程,以液体包装回收公司回收的废料为原料,以空气和蒸汽为气化介质进行常压气化,BFB 气化炉输出为40MW th ,发电净效率达40%㊂CFB 技术非常成熟,燃料适应性较强,能使用湿度20%~60%的原料;1993年被用于瑞典Varnoma IGCC 示范工程,加压CFB 气化炉稳定运行约8500h ,发电净效率32%,系统净效率83%㊂1997年芬兰Lahti 建设了生物质气化混燃项目,气化炉在40~70MW th 下稳定运行超过30000h ,系统可用性超过97%㊂多段式气化维也纳技术大学已成功用于8MW th 规模的Güssing 热电联产系统,系统总效率为81.3%,其中,发电效率和热效率分别为25%和56.3%㊂丹麦科技大学已建成75kW th 的热电联产示范工程,以木块为原料,气化效率约93%,发电效率25%,产气中焦油含量约15mg /m 3㊂图1 生物质气化主要利用状况[4]Figure 1 Major applications of biomass gasification 1998年,生物质气化混合燃烧技术已被用于煤电厂,将生物质气化得到的可燃气体输送至锅炉与煤混燃,这相当于用气化炉来替代生物质粉碎设备,即将气化看做生物质燃料的一种预处理方式㊂大部分混合燃烧锅炉机组选用以空气为气化剂的常压循环流化床木屑气化炉技术,此技术相当成熟且有多种形式,目前已商业化运行㊂生物质气化最新的发展趋势是合成燃料,生物质可以通过气化方式生产合成气,并通过合成生产费托液体燃料和含氧液体燃料(如甲醇㊁二甲醚),能替代现有的石油和煤炭化工,缓解第一代生物能源⁃生物柴油对粮食的压力㊂早在80年代,气化合成燃料技术在欧美已经有了初步的发展㊂近年来,受可再生能源发展政策的激励,欧美各国加大了对气化合成技术的关注和投入,比如,欧盟理事会2003[30]号指令规定到2010年生物燃料必须占其运输燃料消费总量的5.75%,2009[28]号可再生能源指令要求到2020年欧盟交通领域的可再生能源消费达到10%,美国则在生物质气化合成乙醇方面取得了很大的成就,目前的生产能力(已有+在建)已达207.75百万加仑/年(约7.9×108L /year )[5]㊂如果能开发出有效的气体净化技术,气化合成产业将会得到迅速的发展㊂在欧洲,许多对生物质气化发电在内的中小型分布式能源系统给予了特别关注,小规模生物质气化发电电站的收购电价高于大型发电站的电价,以鼓励生物质的分布式利用㊂如奥地利根据规模对生997第7期吴创之等:生物质气化技术发展分析物质发电给予不同的上网电价,规模小于2MW e的为15.64Cent/kWh(约1.51yuan/kWh),规模大于2MW e的为14.94Cent/kWh(约1.44yuan/kWh)[6]㊂2 中国生物质气化技术发展现状2.1 技术现状目前,中国生物质气化产业主要由气化发电和农村气化供气组成,其中,气化燃气工业锅炉/窑炉应用㊁干馏气化和其他技术才刚刚起步㊂1~3MW e 的气化炉⁃内燃机系统的发电效率为17%~20%,6MW e的内燃机⁃蒸汽轮机联合循环系统发电效率可达28%;气化供气和气化工业应用技术则有一定优势,其他国家应用相对较多的是造纸厂石灰窑炉,但实际项目屈指可数㊂中国生物质固定床气化技术典型指标见表2㊂表2 典型的生物质固定床气化技术指标Table2 Typical technical indexes of fixed⁃bed gasifiersItem ParameterMaximum fuel consumption q v/(t㊃h-1)1.523 Inner diameter of reactor L/mm180022002500 Height of reactor H/m888LHV of fuel gas500050005000 Outlet temperature of fuel gas t/℃350350350 Hot gas efficiency/%858585 LHV of biomass fuel/(kJ㊃m-3)150001500015000 Maximum fuel size d/mm303030Ash discharge ratio/%101010 Major fuels pellet,woodchip pellet,woodchip pellet,woodchip2.2 应用情况中国自主研发的生物质气化发电技术已经解决了一些关键性,目前,已开发出多种以木屑㊁稻壳㊁秸秆等生物质为原料的固定床和流化床气化炉,成功研制了从400kW e到10MW e的不同规格的气化发电装置㊂中国的生物质气化发电正在向产业规模化方向发展,在中国推广很快,而且出口到泰国㊁缅甸㊁老挝和中国的台湾地区,是国际上中小型生物质气化发电应用最多的国家之一㊂利用生物质气化技术建设集中供气系统以满足农村居民炊事和采暖用气也得到了应用,1994年在山东省桓台县东潘村建成中国第一个生物质气化集中供气试点以来,山东㊁河北㊁辽宁㊁吉林㊁黑龙江㊁北京㊁天津等省市陆续推广应用生物质气化集中供气技术㊂在2000年前后,该技术的推广曾达到了一个高峰㊂此后相关规范和制度逐步完善,各地制定了一系列管理办法,使生物质气化集中供气应用在中国农村能源建设中稳步推进㊂北京的顺义㊁怀柔等郊县均有推广应用, 新型生物质气化集中供气系统建设”工程是怀柔重大科技项目㊂截止到2010年底中国共建成秸秆热解气化集中供气站900处,运行数量为600处,供气户数2.096×105户,平均每个正在运行的气化站平均供气约350户[7]㊂生物质气化燃气工业锅炉和窑炉应用方面,近几年来成功地完成了超过20个生物燃气项目,典型项目包括常州运达印染㊁珠海丽珠合成制药㊁深圳华美钢铁和广东立国制药等项目㊂2.3 经济性2.3.1 生活供气临沂市郯城县李庄镇诸葛店村秸秆气化集中供气站2009年建成,设计供气规模为500户,总投资1.87×106yuan,气化站实际供气为300户,运行负荷率为60%[7]㊂该站采用下吸式气化炉进行空气气化,主要原料为玉米芯,燃气经净化后贮存到储气柜,由敷设地下的管网送到用户㊂年运行费用见表3㊂表3 诸葛店村秸秆气化站运行成本[7]Table3 Maintenance of straw gasificationsystem in ZhugedianItems Operating costs/104yuan per yearFeedstock5.75Power1.98Personnel2.40Maintenance0.50Others0.50Total11.13 2011年总用气量3.833×105m3,户均用气量约3.5m3/d,燃气收费价格为0.35yuan/m3,燃气成本为0.53yuan/m3,年燃气销售收入1.342×105yuan㊂008 燃 料 化 学 学 报第41卷当工程实际运行负荷为100%时,可供500户用气,在原料价格㊁电价㊁人员月工资等条件不变的情况下,年运行费用为1.628×105yuan ,单位燃气总成本为0.40yuan /m 3,设户均用气量仍为3.5m 3/d ,则年用气量为6.388×105m 3,年燃气销售收入2.236×105yuan ㊂2.3.2 工业窑炉供气 以某熔铝厂100t /炉的窑炉为例,每天熔炼1炉,每年运行300d ,每吨铝需消耗燃油80kg ,按生物质气化热气效率85%测算,燃油与生物质之比约为3∶1,测每天需消耗生物成型燃料约24t ,需要一台气化炉及其附属设备,项目投资预测见表4㊂采用成型颗粒燃气代替燃油的生产成本见表5㊂表4 熔铝窑炉改造项目投资概算Table 4 Capital investments for aluminum kiln reformationItem Investment /104yuanConstruction 30Feeding system20Gasifier 100Air preheating 30Auxiliary 10Electric control 10Installation 20Total220表5 熔铝窑炉改造项目运营成本测算Table 5 Operation costs of reformed aluminum kilnItem Cost /104yuan per yearInstructionsFuel 695biomass consumption =6950t /yearfuel cost =1000yuan /t Personnel 3612workers ;30000yuan /year per workerMaintenance 10accessories maintenance ,etcEquipment depreciation 15.2residual value rate =5%,life span =10yearPower consumption30 Total786.2 从经济效益来看,以平均每天消耗重油8t ㊁年运行时间300d 测算,每年需要重油2400t ,费用1.08×107yuan ,采用生物质能提供同样能源的前提下,按目前生物质市场价格900yuan /t ,加上项目投资管理成本100yuan /t 进行结算,生产企业每年可节约燃料费2.938×106yuan ,相当于节省燃料费28.2%,具体见表6㊂表6 窑炉改造前后燃料费用对比Table 6 Comparison of fuel cost of kiln before and after reformationAnnual consumption /tCost /(yuan ㊃t -1)Fuel cost /104(yuan ㊃year -1)Fuel savings /104(yuan ㊃year -1)Cost saving rate /%Heavy oil 2400450010800Biomass65001000786.2293.828.2 here heavy oil calorific value 40.2MJ /kg ,heat utilization rate of 95% 从环保效益来看,改造后窑炉的SO 2和烟尘的排放可接近燃用天然气的排放水平㊂改造后每年可替代2400t 重油,若燃重油SO 2和烟尘的排放因子分别为42.75kg /t 和8.4kg /t[8],SO 2排放可减少约100t ,烟尘排放可减少约20t ;另外,生物质燃气的CO 2基本零排放,CO 2排放可减少约7500t ㊂改造后污染物排放可接近燃用轻油㊁天然气等清洁能源的排放水平㊂需要说明的是,以上指标是使用生物质成型颗粒作为原料,固定床床气化炉作为气化反应器,实际改造过程中,可以根据具体情况选用生物质原料及气化系统,进一步提高效率,降低运行成本㊂3 生物质气化技术主要问题和发展前景3.1 生物质气化技术主要问题3.1.1 气化效率偏低、燃气质量较差产出燃气中焦油含量偏高,焦油会与水㊁灰结合在一起,沉积在气化设备㊁管道㊁阀门和下游设备,一定时间的运行后,容易出现严重的堵塞和磨损等问题,也导致燃气净化系统复杂且运行成本高昂;燃气热值低,质量稳定性也较差,无法达到中国国家标准‘人工煤气“(GB 13621⁃92)的要求,有时火焰温度达不到炉灶或窑炉的要求,或是无法高效率驱动发电设备,不利于推广应用,也限制了应用范围㊂108第7期吴创之等:生物质气化技术发展分析3.1.2 气化设备的燃料适应性较差生物质气化系统对原料有一定要求㊂目前的气化炉对原料水分㊁灰分或热值的变化比较敏感㊂流化床气化系统中,原料水分超过一定值如20%时,系统温度波动极大,将难以正常运行㊂固定床气化炉在原料变化时其反应稳定性易受到破坏,造成温度不均以致结渣或气化效率低下㊂3.1.3 燃气和常规燃烧设备匹配不规范中国尚未有专门设计开发的生物质燃气内燃机组,大都由柴油内燃机改造而成,需要开发大型低热值燃气内燃机,提高发电效率和系统的可靠性;生物质气化替代工业燃料则刚刚进入工业示范,还没实现规模化㊁产业化应用阶段,急需解决生物质燃气高效燃烧㊁气化系统与工业锅炉/窑炉耦合调控技术等难题,以保证生物质燃气作为燃料可以在不同的工业设备中使用,包括工业锅炉㊁工业加热窑炉(冶金炉㊁玻璃窑炉㊁陶瓷窑炉)等㊂另外,系统设备的机械化㊁自动化程度也较低㊂这些技术的进步同世界先进水平相比仍有较大的差距,特别是在技术设备的产业化和商业化生产方面的差距更为明显㊂3.2 生物质气化技术发展前景3.2.1 生物质气化技术的优势生物质气化应用的规模很灵活,气化生产的燃气可根据当地的实际情况满足不同的需要,如,既可以建设小型发电站,也可以作为居民生活燃气,甚至可作为供热㊁工业窑炉的燃料等,使真正实现生物质 因地制宜”开发利用的有效途径㊂而且从目前实际情况看,由于生物质气化工艺对各种用户需求的适应性较好,不同的规模下都具有一定的经济性㊂表7 各利用过程中CO2减排量和减排率对比[9]Table7 Comparison of CO2reduction for various applicationsApplications CO2reductions/(g㊃MJ-1)(or g㊃kWh-1)CO2reduction rate浊/%Heat supply for insudtral use(on the basis of coal boiler)Simple combustion75.162Biomass boiler109.690Fuel gas boiler113.394Gas supply(on the basis of liquid petroleum gas)Low calorific value fuel gas from gasification91.382 Medium calorific value fuel gas from gasification93.784Natural gas11.010Power generation(on the basis of coal power)Gasification and power generation(small scale)63066 Gasification and power generation(medium scale)76581 Biomass IGCC86992Diesel generator29731 以生物质气化发电为例,与目前应用最多的生物质直燃发电相比,原料收集半径小,供应容易保障㊂工艺上可以采用内燃机,也可以采用燃气轮机,甚至结合余热锅炉和蒸汽发电系统,所以生物质气化发电可以根据规模的大小选用合适的发电设备,保证在较小规模下都有合理的发电效率和较好的经济性㊂可以在生物质资源相对集中的地域,根据资源量选择适当的生物质发电技术类型,建立相应规模的生物质发电厂(站),所生产的电力可以直接供给附近的用电单位,也可以并入电网㊂这种分布式电力系统技术适宜,投资小㊂而且接近终端用户,可以不受电网影响,直接供电,运行方便可靠㊂同时燃气发电没有高压过程,设备简单,操作方便㊂中国在边远地区电力供应方面存在较大的缺口,因地制宜地利用当地生物质能资源,建立分散㊁独立的离网或并网生物质气化分布式电站拥有广阔的市场前景㊂生物质气化符合中国生物质资源分散的特点,适合分散利用和工业应用,具有较强的适应能力和生存能力㊂因此,在中国适度发展生物质气化利用有较好的应用前景㊂此外,生物质气化利用还具有较好的洁净性,CO2减排能力强,具体见表7㊂由于气化过程一般温度较低(700~900℃),NO x的生成量也很少,能有效控制NO x的排放㊂3.2.2 生物质气化技术的经济性 生活供气效益:利用生物质气化为城镇居民供应燃气成本与燃用蜂窝煤成本差不多,但和燃用液化气相比明显降低㊂但由于生物质气化供气系统需要加大投资和专门的运行人员,在供气规模较小的208 燃 料 化 学 学 报第41卷情况下项目的经济效益不明显,甚至有可能亏损㊂即使生物质供气规模为1000户,按每户每月节省30yuan,每年可节省的费用大约为4.0×105yuan,考虑到项目的投资和运行人员费用,项目回收和盈利的可能性不大㊂所以生物质气化供气项目一般只能作为社会公益性项目㊂生物质原料按500yuan/t 计算时,生物质集中供气与常规的经济性比较见表8㊂表8 生物质集中供气与常规能源的经济性比较Table8 Comparison of biomass centralized gas supply with other fuelsFuel Biomass fuel gas Fuel wood HoneycombbriquetLiquidpetroleum gas BiogasMonthly consumption per household/kg1302501501bottle300kg organics Monthly fuel cost per household/yuan≈65≈30≈50≈90≈30 工业供气效益:生物质能源与燃煤比单位热量成本更高,但与天然气㊁燃料油等化石能源单位热量成本将明显低㊂所以如果能使用生物质能替代天然气㊁石油等高价能源,可以有效降低企业生产成本,显著提高企业经济效益㊂如在南方沿海地区,利用生物质气化技术可实现代替天然气,可节省燃料成本50%左右,即是考虑增加设备投资和运行成本,经济效益仍然可观㊂南方沿海地区燃料价格见表9㊂表9 南方沿海地区燃料价格Table9 Fuel prices in coastal areas of southern ChinaFuel Q LHV/(MJ㊃kg-1)Price/(yuan㊃t-1)Specific energy price/(yuan㊃MJ-1)Price difference fromcoal equivalent/%Sulfur contentw/%Common fuel coal23.0290039.150-18.192~5 Refined coal28.89200069.34544.921 Mixed fuel oil37.684500119.625149.981~2 180#heavy oil41.876000143.545199.981~3 diesel41.878500203.350324.971 Natural gas37.68MJ/m35.0yuan/m3132.908205.540 Liquid petroleum gas46.057800169.645254.520 Biomass pellet16.3390055.20841.560 Biomass fuel gas fromgasification5.4473.61088.7504 中国生物质气化产业发展面临的新形势4.1 发展生物质气化与生态环境改善相结合在中国 十二五”节能减排规划的重点工程中,工业锅炉㊁窑炉改造排在首位: 到2015年,工业锅炉㊁窑炉平均运行效率比2010年分别提高5个和2个百分点 十二五”时期形成7.5×107t标准煤的节能能力”㊂截止至2008年底,中国在用工业锅炉超过5.7×105台,年耗燃料约4×108t标准煤,约占中国煤炭总产量的四分之一㊂工业锅炉排放大量烟尘以及SO2和NO x等污染物,是中国大气主要煤烟型污染源之一㊂中国每年工业锅炉的污染物排放约为:烟尘8×106t,SO29×106t,CO21.25×109t[10]㊂目前,工业锅炉能源消耗和污染排放均位居全国工业行业第二,仅次于电站锅炉,煤炭消耗量明显高于钢铁㊁石化等高耗能工业行业㊂中国重点城市工业锅炉排放造成的污染已超过电站锅炉㊂工业窑炉也是主要污染排放源之一,同时也是耗能大户㊂据前瞻产业研究院2011年统计数据,中国共有各类工业窑炉约1.1×105台,其中,燃煤工业窑炉约有6×104多台,主要分布在华北㊁西北和西南等地区㊂中国大部分工业窑炉在炉型结构㊁燃烧系统㊁余热利用㊁绝热材料㊁热工检测㊁自控㊁微机应用及环保等方面都比较落后,而且中国工业窑炉容量大多偏小,造成能源浪费,同时环境污染严重㊂目前,中国电石㊁铁合金㊁钢铁㊁化工㊁建材㊁有色等主要耗能行业的工业窑炉余热利用率仅在5%左右,并且以烟气余热或直接燃烧制取蒸汽为主要利用方式,有效利用率不足40%,没有达到真正的能源综合利用,并且排放出大量的CO2,温室效应严重㊂4.2 生物质气化与新农村和小城镇建设相结合2012年政府工作报告指出,中国城镇化率已经超过50%,标志着中国已进入城市化加速发展阶段㊂如果到2020年提高到55%~60%,按照每年308第7期吴创之等:生物质气化技术发展分析 提高一个百分点来算,每年将增加至少1.3×107城镇人口㊂而中国城镇人口年均消耗能源约为农村人口的3.5倍,需要大量的新增能源㊂随之而来的污染物排放也将升高,超过环境容量和承载能力,大气空气质量继续恶化㊂依靠现有的以化石燃料为主的能源结构难以满足经济发展的需要,必须大力发展具有巨大资源潜力的生物质可再生能源,建立多种能源形式并存的可持续发展能源体系㊂4.3 促进生物质气化产业发展的建议(1)增加投入,鼓励分布式生物质气化应用示范,通过应用示范完善技术和标准,形成适合于中国特点的商业化模式:确保增加和提供持续的研发和示范资金支持,制定可靠的生物质气化可持续性发展计划,以促进常规和先进高效生物转化更具成本优势;利用绿色城设建设等计划,鼓励进行生物质气化利用的商业化示范,促进生物质气化生产中的技术标准的完善和商业化模式的形成㊂(2)提供长期发展目标和配套政策,建立和完善生物质气化利用的财政支持和补贴政策,逐步建立二氧化碳减排计算方法和补贴方法,推动先进高效的生物质气化应用技术实现商业生产:制定鼓励发展小型分布式气化发电产业的支持政策,将小型气化发电(2MW e以下)纳入国家最近推出的分布式可再生发电上网的鼓励政策中;制定新农村建设中推广使用生物质热/电/气联供技术的政策,将使用生物质气化技术实现热电气联供的项目纳进新农村建设补贴政策重,在项目立项㊁建设资金补贴㊁税务和收费等方面给与优惠㊂(3)制定鼓励利用生物质气化燃气作为供热锅炉㊁工业锅炉㊁工业窑炉的替代燃料,完善成型燃料补贴政策㊁节能减排补贴政策,对生物质气化应用给与建设投资补贴(将物质燃气替代化石燃料量纳入国家节能量补贴范围)㊁运行成本补贴(将生物质气化应用纳进成型燃料补贴范围)和税收优惠等㊂参考文献[1] KWANT K W,KNOEF H.Status of Gasification in countries participating in the IEA biomass gasification and GasNEt activity August2004[R].2004.[2] E4Tech.Review of Technologies for Gasification of Biomass and Wastes Final report[R].NNFCC project09/0082009.[3] STAHL K,NEERGAARD M.IGCC power plant for biomass utilisation,varnamo,Sweden[J].Biomass and Bioenergy,1998,15(3):205⁃211.[4] KIRKELS A F,VERBONG G P J.Biomass gasification:Still 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