生物质能开发与利用第10次课
生物质能的开发与利用
摘要：针对生物质能源的开发利用对于中国发展的重大意义，从生物质能源的概念入手，简明概述了生物质能特点，利用及利用途径，以及开发利用生物质能对中国的意义。
关键词：生物质能源；开发；利用；意义20世纪70年代以来，面对常规矿物能源的日益枯竭和环境的逐渐恶化，世界许多国家将目光逐渐转移到了具备可再生、环保、可转化等优点的生物质能源上。
改革开放以后，中国也逐步迈上了发展生物质能源的轨道。
进入21世纪，谁能把握住生物质能源开发利用的先机，谁将在未来的国际竞争中立于不败之地。
因此，应该提高对发展生物质能源重要性的认识，为顺利开展生物质能源的开发利用创造有利环境。
1 生物质能源的概念生物质是一种通过大气，水，大地以及阳光有机协作产生的可持续性资源。
生物质如果没有通过能源或物质方式被利用，将被微生物分解成水，二氧化碳以及热能散发掉。
生物质产业是指利用可再生或循环的有机物质，包括农作物、树木、能源作物和其他植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物等为原料，进行生物基产品、生物燃料和生物能源生产的产业。
生物质能是以生物质为载体的能量，即通过植物光合作用把太阳能以化学能形式在生物质中存储的一种能量形式。
碳水化合物是光能储藏库，生物质是光能循环转化的载体，生物质能是惟一可再生的碳源，它可以被转化成许多固态、液态和气态燃料或其它形式的能源，称为生物质能源。
煤炭、石油和天然气等传统能源也均是生物质在地质作用影响下转化而成的。
所以说，生物质是能源之源。
2．生物质能的特点1) 可再生性生物质能属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用；2) 低污染性生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少；生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应；3) 广泛分布性缺乏煤炭的地域，可充分利用生物质能；4) 生物质燃料总量十分丰富生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。
生物质能的开发与利用
生物质能的开发与利用随着全球环保意识的不断提高和对传统化石能源的限制，生物质能作为一种新型可再生能源已经越来越受到人们的关注。
生物质能是指由植物、动物和微生物等生物体生长和死亡过程中产生的所有有机物质。
这些有机物质可以被转化为能源，如热能、电能、生物柴油、生物甲醇等，具有广阔的应用前景。
本文将从生物质能的来源、开发利用及其未来发展方向等方面进行详细阐述。
一、生物质能的来源生物质能的来源多种多样，常见的有以下几种：1.木材和木质废弃物木材是指树干、树枝、树皮等植物部分，它们可以作为薪柴燃烧供暖或者用来生产木屑、木片等生物质燃料。
木质废弃物是指来自木制品生产或者家庭装修等产生的废弃物，如废木板、废纸、锯末等。
2.农作物和农业废弃物农作物包括粮食作物、油料作物、棉花、甘蔗等，它们可以通过农业林业废弃物资源化利用技术生产生物能源。
农业废弃物指农业生产过程中产生的废弃物，如秸秆、麦草、豆腐渣等。
3.城市垃圾和工业废弃物城市垃圾中的有些有机物质可以用来生产沼气，进而发电。
工业废弃物是指工业生产过程中产生的废弃物，如工业锅炉烟气、化工废水、冶金废渣等，它们可以用来生产生物燃料。
以上来源不仅存在于国内，也广泛存在于国际间。
例如，在欧洲和美国，木材及其产品、农作物和农业废弃物、城市垃圾和工业废弃物等都被作为生物能源的主要来源，实现了全面利用，分享了高效清洁能源带来的经济和环保效益。
二、生物质能的开发利用生物质能作为一种可再生能源，具有广泛的开发利用前景。
其开发利用主要包括生物质燃料、生物质液体燃料、生物质气体燃料和生物质电能几个方面。
1.生物质燃料生物质燃料是指利用生物质材料进行能量转化的燃料，主要包括木柴、木炭、木屑、木粉、木片等，广泛应用于家庭取暖、工业加热、热电联产等方面。
例如中国西南部的某地，传统的冬季取暖方式是采用薪柴烧火，为了改善燃烧的条件和环境卫生，当地政府推广了生物质燃料，并加大了生物质炉具的推广力度，有效地降低了对非可再生能源的依赖度，实现了可持续发展。
生物质能的利用与开发
生物质能的利用与开发引言生物质能是指来自植物、动物和微生物的有机物质，在适当的条件下经过不同的转化过程可直接或间接利用的能源形式。
生物质能作为一种可再生能源，具有广泛的来源和丰富的储量，被认为是可持续发展能源的重要组成部分。
本文将探讨生物质能的利用与开发，包括生物质能的来源、转化技术和应用领域等方面。
生物质能的来源生物质能的来源主要包括植物、动物和微生物。
植物是最主要的生物质能来源，包括农作物、能源林、剩余物和能源植物等。
农作物如玉米、小麦、稻谷等可作为生物质能的原料，制成生物质颗粒燃料或生物质乙醇等。
能源林如杨树、柳树、桉树等能够快速生长的树种，其木材由于含有丰富的纤维素，可以被转化为生物质燃料、生物质发电和生物质液体燃料等。
剩余物如农作物秸秆、木材废料、果皮渣等可通过生物质能转化技术变废为宝，生产出有用的能源。
能源植物是指专门栽培的高产能生物质能源作物，如甘蔗、甜菜等，能够提供大量的生物质原料。
动物来源的生物质能主要是指畜禽粪便，如猪粪、牛粪、鸡粪等。
这些动物粪便中含有大量的有机物质，可以通过厌氧发酵过程转化为沼气，用作生物质能发电或直接作为替代天然气的能源。
微生物来源的生物质能主要是指微生物的代谢产物，如藻类可以生产出藻油，经过转化可以成为生物柴油等。
生物质能的转化技术生物质能的转化技术主要包括生物质气化、生物质液化、生物质发酵和生物质燃烧等。
生物质气化是将生物质在高温和压力条件下转化为可燃气体的过程。
气化产物主要是一氧化碳、氢气和甲烷等，可以用于发电、制热或合成化学品等。
生物质液化是将生物质转化为液体燃料的过程，包括生物质乙醇、生物柴油和生物原油等。
生物质发酵是利用微生物将生物质中的有机物质转化为酒精和酸的过程，酒精可以用作燃料或化学品的原料。
生物质燃烧是将生物质直接燃烧产生热能的过程，主要用于供热和发电。
生物质能的应用领域生物质能可以广泛应用于能源、化工、农业和环境保护等领域。
在能源领域，生物质能可以替代传统的化石能源，减少对化石燃料的依赖，降低碳排放量并减少环境污染。
生物质能的研究与开发利用
生物质能的研究与开发利用1. 引言生物质能是指利用植物、动物或微生物等生物体的有机物质进行能源转化的一种能源形式。
在当前全球持续发展的能源需求背景下，生物质能具有广阔的发展前景。
本文将重点探讨生物质能的研究与开发利用。
2. 生物质能的来源生物质能主要来源于植物、动物和微生物等生物体。
植物是最主要的生物质能来源, 如木质、农作物秸秆和纤维等是人们常用的生物质材料。
动物的废弃物，如畜禽粪便等也包含丰富的有机物质，是可利用的生物质能资源。
另外，微生物如藻类等也可用于生物质能的开发。
3. 生物质能的转化技术生物质能的转化技术多种多样，包括生物化学方法、生物物理方法和热化学方法等。
生物化学方法是指通过微生物的酶作用，将生物质材料分解为简单的有机化合物，再转化为可用于生产能源的生物气体或生物醇等。
生物物理方法则是通过微生物进行直接发酵，产生生物燃料。
热化学方法是将生物质材料进行燃烧或气化，生成生物质发电、生物质燃气等。
4. 生物质能的优势生物质能具有多项优势。
首先，生物质能来源广泛，具有丰富的储备潜力。
其次，生物质能属于可再生能源，具有环保、可持续利用等特点。
此外，生物质能转化过程中产生的废弃物可以作为肥料或生活用水的处理剂等，具有降低环境污染的潜力。
5. 生物质能的应用领域生物质能的应用领域广泛。
首先，生物质能可用于发电，如生物质发电厂是一种常见的利用方式，通过燃烧或气化生物质材料，发电机转动产生电能。
其次，生物质能可用于生物燃料的生产与利用，包括生物柴油、生物乙醇等。
此外，生物质能还可应用于生物质热能的利用，如生物质热电联产技术可将生物质燃料转化为热能和电能。
另外，生物质能还可用于化学原料的生产，如生物质生物降解塑料等。
6. 生物质能的挑战与解决办法生物质能的研究与应用还存在一些挑战。
首先，生物质能的转化效率有待提高，目前仍然存在能源利用效率较低的问题。
其次，生物质能的原料供给和运输方面也需要解决，包括生物质能生产原料的质量控制、储存方式的优化及运输效率的提高等。
生物质能源的利用与开发
生物质能源的利用与开发生物质能源是指从生物质来源如植物、动物和微生物等中提取的可再生能源。
生物质能源是一种环保、经济、可持续开发的能源，其开发和利用具有重要的社会和经济价值。
一、生物质能源的种类生物质能源确包括了许多类型的能源，如下：1.生物质固体燃料：生物质固体燃料是从植物和树木中提取的。
木柴、木屑、秸秆、麦草、谷壳等都属于生物质固体燃料。
2.生物质液体燃料：生物质液体燃料是通过种植植物或使用微生物生产的生物质转换为液体燃料，例如生物柴油和生物乙醇等。
3.生物质气体燃料：生物质气体燃料是通过在一个低氧环境中加热生物质生产的气体，例如甲烷和氢气，这些燃料可以用来供电或生产热能。
二、生物质能源的利用生物质能源被广泛地应用于家庭、商业和工业领域。
其应用包括了以下几个方面：1.用于发电：生物质能源被广泛地应用于发电，可以用来为整个社会提供可靠的能源。
生物质能源的发电可以用于热电联产或者独立发电。
2.用于供热：生物质能源可以被用来作为供热，在工业、商业和民用生活中广泛地应用。
3.用于生产燃气：通过在一个低氧环境中加热生物质可产生甲烷和氢气等燃料，这些燃料可以用来供电或生产热能。
三、生物质能源的开发生物质能源作为一种环保、经济、可持续的能源，其开发和利用具有重要的社会和经济价值。
以下是一些方法和技术，可帮助开发生物质能源的过程：1.种植大豆：大豆是一种富含蛋白质和油脂的植物，其能够通过榨取油脂生产生物柴油。
种植大豆有助于提高生物柴油的产量。
2.改良干扰生物：通过测定生物的遗传信息，对特定的生物重新设计或改造，使其更好的达到生产生物质能源的效果。
3.扩大种植面积：大面积种植生物质能够大量提高生物质能源的产量。
在大面积地种植生物质的基础之上，加快生物质能源的利用速度，提高其生产效率。
4.生产发酵废弃物：在生物质转化过程中所产生的发酵废弃物可以被利用为燃料或肥料，从而减轻了生产过程中的环境污染问题。
四、生物质能源的优势和局限生物质能源是一种环保、经济、可持续开发的能源，其有如下优势：1.可再生的：生物质能源来源于可再生能源之类的植物、动物和微生物等，这意味着其不会被用完。
生物质能资源的开发与利用
生物质能资源的开发与利用第一章：引言生物质能源是指利用生物制品、植物残渣、农业余材等可再生资源，通过热化学转换过程，获得热、电、气等能源产品的技术。
以生物质能作为新能源，不仅可以促进能源结构的调整，也可以对环境的保护有显著的作用。
在当前资源紧缺、环境污染严重的情况下，加强生物质能资源的开发与利用是一项非常重要的任务。
第二章：生物质能资源的特点1. 可再生性生物质能是指来源于生物体的可再生能源，可以通过生物种植和生物废弃物的回收再生，具有可再生性，得以实现可持续发展。
2. 分散性生物质能分布广泛，可利用的资源大多数是分散在农村和城市周围的。
因此生物质能的利用需要解决资源的采集、运输、处理等问题，并建设适当的加工设施。
3. 多种化生物质能源是多种能源的混合体，包括固体（如木材、竹杆）、液体（如生物柴油，生物乙醇），还包括气态燃料（如沼气），这些能源具有多种化的特性。
4. 环保性生物质能始于生物体，归于自然，产生时不会污染环境。
生物质能的废弃物是可以循环利用的资源，生物淤泥和排放的废气基本上是环境中的天然物质。
第三章：生物质能资源的开发利用及存在的问题1. 生物质能资源的现状中国的生物质能资源较为丰富，目前主要通过生物质发电和生物质燃料开发利用。
其中，生物质发电的发展较快，已占到国内可再生能源的一定比例，生物质燃料则在其发展潜力很大，但在实际推广应用方面还存在一定的难度和问题。
2. 存在的问题目前，生物质能资源的开发与利用还存在着以下几个问题：（1）生物质能资源多为分散分布，资源采集和转运较为困难，加工设施建设、改造需要大量的资金投入；（2）生物质能的开发利用技术还不成熟，需要加强技术创新和研发，推动先进技术的应用，如微生物转化技术、高效气化技术等；（3）现阶段生物质能资源开发利用的市场尚未成熟，需要政府扶持和相关政策的出台；（4）生物质能资源的生产和利用还面临一定的技术和管理缺陷，在生产、运输和应用过程中容易出现质量问题或安全隐患。
生物质能的开发与利用
农业生物环境与能源工程生物质能的开发与利用肖洋刘海峰李娜(武昌工学院机械工程学院，湖北 武汉430065)摘要：随着科技的发展，能源短缺问题也越来越 严重，我国作为人口大国，对资源的需求量也很大，近些年生物质能作为一种新型可再生能源走进了人们 的生活。
本文主要就生物质能的特,0、分类和转化进 行阐述，最后就生物质能的发展做总结。
关键词：生物质能；可再生资源；开发利用1 物质能的特点(1) 可再。
生物质能最大的特点就是可再生性,生物质能是通过转化而得来的，而太阳能不尽用之不竭的自然资源。
因此，生物质能是和潮汐能！ 一样的可再 源，可实现长久、可持 发展。
(2) 资源丰富。
我国作为世界上的人口大国、农业大国，在开发 质能源方面有的资源可利用，据相关 ，我国每年 质可转化的 ：当于5亿t 标准煤的 ，随着我国的不断发展，可转化量还在逐年递增。
而且质能源来源 ，迄止已有种原材料可用质能源的开发与利用。
(3) 对环境污染小。
生物质能中含硫、氮都比较少，在燃烧之后 的有害气体SO 2,NO x 等都比较 少，而且 质在利用 中的CO 2排 很少，对缓解温 应有 著的效果。
(4) 替代优势。
在现在研究的基础上，可以将生物质能源转化 质成 料、生物质、生质液体燃料等，来替代化石能源。
2 物质能资源的在 中的 质资源很多，依据不同的分类标准可以划分为不同种类的生物质资源，其中根抿 质资源的来源可以将质资源分为四大类：森林资源、农作、、%2.1森林资源森林资源是森林生长和林业生产过程提供的生 物质能源,，但是也包括一些工业 •残%森林资源在我国能源比重中有很大的占比，树木作者简介：肖洋(1997-)，男，湖北宜昌人，本科，研究方向：机械设计制造及其自动化。
通过光合作用固定太阳能，再被进一步利用％薪材的 来源修 中的 ，将这些多余的 收再利用，变成 所需的能源％2.2农作物秸秆农作物秸秆主要包括农作物的茎、叶、根。
我国 是农业大国，有着丰富的农业资源，但是以往对于农业的利用都是直，这样不 用效率低，还污染 ％技的发展，直 的形式逐渐被取消，取而代之的是将农作 加工后再进 I用，这样既可以 ，还可以避免浪费，农作也质能源的一个重要来源％23排泄物的总称，它是其他形态生物质( 粮食、农作 和牧草等)的转化形式，包排出的、尿及其与垫草的混％以往对于的利用是还田化肥和养 类,这样利用会导致资源 流失和水污染，给来很不好的 ，用集中 ，可以得到 地利用％2.4生活垃圾、 、的废弃物，其成分复杂，种类繁多％随着人水平的提高，生活产生的垃圾也越来越多，如果将这些垃集中掩埋，会对 有很 ％现在将这些 分类进行，加工成质能源再利用，既保护，又解决 会问题％3 物质能的转化生物质能的利用生物质需要经过多次转化，其转化方式质 化、 质液 化、 质化3种方式％ (见图1)生杨质EJ 化］--固体燃料植物油料生物质液化}热解液化生物发酵炭图1生物质转化图------------ I ~J 沼气发酵 生物质气化］—］；------------} I —£ 热解气化{ 甲烷 ］ { 燃料甲醇 ］《湖北农机化》2020年第9期农业生物环境与能源工程基于开展气象为农服务的几点思考丹增德庆1次仁旺久2索朗仓决1(1.西藏山南隆子县气象局，西藏山南856600&.西藏山南贡嘎县气象局，西藏山南856600)摘要：本文针对气象工作如何在新形势下为农业发展提供更多优质服务进行了详细分析，有效促进我国气象工作整体水平全面提升的同时，为我国农业发展水平的不断优化奠定坚实的基础。
生物质能的利用与开发
生物质能的利用与开发随着现代化进程的推进，能源的需求量也在不断地增长。
然而，目前主要使用的化石能源不仅资源有限，而且在使用过程中会对环境造成严重影响。
因此，寻找一种可替代化石能源的方式就变得尤为重要。
而生物质能，就是一种备受关注的可替代方案。
生物质能是指一切以光合作用为基础，可作为能源来源的有机物残留物、废弃物或生物质能作物所含有的能量。
它包含了生物质废弃物、木材、农作物残留物等可再生能源，是一种绿色、环保而又经济的能源。
生物质能的利用已经有很长的历史，例如烧柴火，用沼气等。
现在，随着技术的进步，生物质能的利用方式也在不断地丰富和改进。
利用生物质能可以提供充足的能源供应，同时也可以减少温室气体和其他有害污染物的排放，从而在环保方面起到了极大的作用。
一种典型的生物质能源是生物燃料，生物燃料是一种将可再生资源，如木材、谷物和其他植物，转换为燃料的过程。
它们是非化石能源的一种，能够减少对石油等化石燃料的依赖，从而减少温室气体排放的数量。
生物燃料已经成为汽车、飞机和大规模能源供应的替代品，例如油炉和发电厂等。
除了生物燃料以外，生物质能还可以用于发电。
生物质发电是指使用生物质来产生电能的过程。
这种技术可以使用多种生物质，包括木材、农作物和废弃物等。
发电方式包括直接燃烧和气化，其中，气化发电方式具有更高的效率和更少的污染物排放。
生物质发电具有可再生能源、低碳排放、无需矿物资源等优点，因此备受关注。
此外，生物质能还可以用于生产生物质肥料。
生物质肥料是指使用植物或动物分类连接的基材制成的肥料。
该肥料可以使植物更健康，并提供植物所需的营养物质。
这种肥料可适用于不同种类的农作物，包括蔬菜、水果、甚至草坪。
总体来说，生物质能的利用具有多重优势。
最显著的优势是，作为可再生能源，生物质能可以替代化石燃料，减少对化石燃料的依赖，从而减少温室气体的排放。
同时，由于生物质具有广泛的适用性，可以通过多种方式利用，例如生产生物燃料、生产生物质肥料等。
《生物质能源转化及利用》课程教学大纲
《生物质能源转化及利用》课程教学大纲 课程名称：生物质能源转化及利用课程代码：400+学分/学时：3学分/51学时开课学期：适用专业：热能与动力工程，新能源科学与工程先修课程：工程热力学、流体力学、传热学后续课程：开课单位：机械与动力工程学院一、课程性质和教学目标课程性质：生物质能源转化及利用是热能与动力工程、新能源科学与工程等专业的一门新兴应用技术基础课程。
教学目标：生物质能是目前世界上继石油、煤炭、天然气之后的第四大能源，也是今后可再生能源技术的主要利用对象。
生物质能也是唯一可储存的可再生能源，而且生物质可以转化为固体燃料、液体燃料和气体燃料，是唯一可全面替代化石能源，在未来建设低碳能源体系和可持续发展社会中将起到十分关键的作用。
对我国目前社会经济高速发展、城镇化不断扩大的历史阶段，存在大量的废弃秸秆和城市生活垃圾的清洁处理和资源化利用问题，所以开发利用生物质能不仅是解决化石能源不可持续的问题，也是解决我国社会经济发展所面临的迫切问题，掌握生物质能源转化的基本原理，熟悉生物质能利用技术，是能源工作者必须具备的基本素质，也是作为工程技术人员和管理人员必须具备的基本知识。
本课程由课程知识和课程大作业两部分组成。
课程知识以生物质资源、生物质前处理技术、生物质能源转化技术及多元化利用为主线，介绍生物质能基本特征、转化途径及基本原理、利用系统构建等，同时介绍我国在开发利用生物质能方面所面临的问题，以及国际上生物质能发展趋势。
课程大作业以我国能源体系为背景，结合我国生物质资源分布的特点和利用问题，针对特定区域的用能需求，提出因地制宜的生物质能利用方案和相应的政策支持，使学生不仅活学活用所学过的基本知识，而且养成全面系统地分析问题和解决问题的综合能力，以及创新思维能力。
二、课程教学内容及学时分配1.课程知识部分概述：（3学时）内容：能源的基本概念，能源在人类发展历史中所起的重要作用，传统能源所面临的问题。
生物质能开发与利用
生物质能的开发与利用摘要生物能源——又称生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物中的能量形式，即以生物为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。
生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式随着社会的发展和技术的进步，人类对能源的需求越来越高，但是地球化石资源的储存量却在逐渐降低，同时，生态环境也不断恶化。
这些都迫使全球能源结构必须进行战略性调整，开发新的能源。
生物能源由于其可再生性，它的发展不仅可以从根本上解决能源危机，而且还能改善日益恶化的环境，振兴低碳经济需要发展生物质燃料,我国拥有开发和发展生物燃料的雄厚潜力。
站在保障国家能源安全和发展低碳经济的战略高度,为充分满足国民经济高速、持续发展对新型能源日益增长的需求,我国必须大力加快发展生物质能源,使之成为替代化石能源的重要新能源,开拓低碳经济的广阔路径。
本文阐述了当前我国生物能源的主要种类，生物能源的生产技术研究现状及生物能源在我国的发展现状，并展望了生物能源的发展前景关键字：生物能源;低碳经济;能源安全前言近年来，石油价格上涨和全球气候变化的影响，可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视。
其中，生物能源作为目前可直接利用、能较大规模生产并替代运输燃料的能源产品之一，已成为可再生能源发展的重点。
但是，一些地方出现的一哄而上发展生物能源的倾向令人担忧。
因此，对发展生物能源进行全面、客观的评估，显得尤为重要。
严峻的情势特别是上世纪70年代世界石油危机爆发的巨响,使人类猛然惊醒,不得不开始反思和纠正自身不科学地利用能源的行为。
在深刻反思贪婪性消耗能源行为而觉醒的基础上,及时把发展新能源、节约能源、保障能源安全和可持续发展置于经济社会发展的战略地位,建立健全起符合本国实际需要的能源安全保障体系。
就我国而言,确保为13亿人口提供安全的、低成本的、“环境友好型”新能源。
生物质能的开发和利用技术
生物质能的开发和利用技术随着环保意识的增强和化石能源逐渐枯竭，生物质能作为一种可再生能源，正受到越来越多的关注和重视。
而对于生物质能的开发和利用技术，也是一个极其重要的话题。
本文将从生物质能的来源、种类和特点入手，探讨生物质能的开发和利用技术，希望能够为大家深入了解生物质能的开发和利用提供一些有价值的见解。
一、生物质能的来源、种类和特点生物质能是由生物质所含的可燃物质转化而成的能量，主要来源于植物、热带雨林、牲畜粪便等。
根据来源的不同，生物质能可以分为天然生物质和人工生物质两类。
天然生物质主要包括森林、草原、湿地等天然植被，以及海洋中的藻类和海草等；人工生物质则是指人为种植或栽培的作物、农业废弃物、生活垃圾等。
不同种类的生物质也具有其不同的特点。
以天然生物质为例，森林是其中较为重要的生物质能资源。
森林对于气候的调节、水土保持、生物多样性保护等起着十分重要的作用。
而如果乱砍滥伐、不合理利用森林，不仅会造成环境的破坏，也会影响到人类的生存和发展。
草原则是生态环境有机物循环的重要组成部分，大量的草原可以有效地吸收二氧化碳和氮气，保持土壤水分，减轻干旱和草原草甸退化等问题。
因此，在利用草原生物质时，必须遵循可持续发展的原则，充分利用草原内生态资源。
人工生物质则是指经人工培育或加工制造的生物质产物。
人工生物质作为一种可替代的能源形式，可以有效地缓解化石能源紧缺的问题。
同时，人工生物质的利用还可以减少污染物的排放，提高生态效益和社会效益。
二、在生物质能的开发和利用过程中，充分发挥生物质的潜力，提高生物质能利用效率是至关重要的。
以下是针对生物质能开发和利用的一些技术措施。
1.生物质能的化学转化技术生物质能的化学转化技术主要是将生物质转化为液体或气体燃料的过程。
其中最为常用的是生物质的气化、液化和乙醇发酵等技术。
生物质的气化技术是一种高效利用生物质的方法，通过两步反应将生物质转化为可燃气体。
液化技术是将生物质转化为液体燃料，如生物柴油、生物煤等。
生物质能的开发和利用
生物质能的开发和利用随着现代社会的不断发展和人们生活水平的提高，对能源的需求不断增加，能源的采集和利用成为一个国家发展的重要标志之一。
但由于传统的石化能源不仅对环境产生了污染，而且其储存成本高，为此人们开始开发和利用新的能源形式，其中一种广泛使用的新能源便是生物质能。
一、什么是生物质能生物质能是指从植物或动物的有机物中通过热化学或生物化学反应而转换成的可再生能源。
生物质能广义上包括固体、液态和气态平凡生物质资源，如农作物秸秆、酒精原料、薪柴、制浆废渣、城市生活垃圾等。
狭义上的生物质能则是指生物质能源，如生物质热能、生物质液体燃料和生物质气体燃料等。
二、生物质能的优点1. 环保：生物质能是可再生资源，燃烧后不会对环境造成污染，并且减少了温室气体的排放，特别是生物质废弃物重新利用更为环保。
2. 节约能源资源：生物质能来源广泛，是一种可以再生的资源，而不像石化能源那样一旦用尽便无法再生。
生物质燃料可以在农业、林业和城市生活垃圾处理中获取，不需要额外采集能源而影响自然环境和社会资源。
3. 降低环境污染：在研制生物质能燃料时，减少了二氧化碳和其他有害气体的排放，保护了生态环境，更适合国家科学技术进步和经济增长的倡议。
4. 人口可持续发展：发展生物质能源可以减少贫困和改善当地居民的生活质量，并为这些人提供生活所需的温暖、光明和能源。
三、生物质能的开发利用1. 生物质热能：生物质热能是通过直接燃烧或生物质气化的方式进行利用，主要用于家庭采暖、热水供应和锅炉或热电联产等生产用途。
其中，生物质气化技术是一种向氢气和一氧化碳转化的过程，它可通过将生物质颗粒物、秸秆、木屑等物质放入气化炉中加热，产生高温的反应并产生气体，最终将这些气体通过生物质气化炉进一步处理，将生成的气体燃烧为热能。
2. 生物质液体燃料：生物质液体燃料主要包括生物柴油和生物乙醇。
其中，生物柴油是通过对植物油中的油脂成分进行酯化反应，制得精炼的生物柴油；而生物乙醇是通过将种子、果实、花、茎等植物部位中含糖成分提取出来，通过发酵和蒸馏过程制得。
生物质能的开发利用与环境保护
生物质能的开发利用与环境保护生物质能是一种源自自然界的可再生能源，包括植物、动物、微生物和人类生活垃圾等材料，在适当处理后可以转化为热能、电能和燃料等形式，用于满足人类生活和工业生产的能源需求。
生物质能的开发利用不仅能够减少化石能源的使用和相应的二氧化碳排放，还能缓解能源供应短缺和农业废弃物的处理难题，实现经济、社会和环境的可持续发展。
一、生物质能的开发利用1.1 生物质能的利用途径生物质能的利用途径主要包括热能、电能和燃料等形式。
其中，生物质燃料是直接利用生物质能转化为热能或动力能的一种方式，包括木材、秸秆、沼气和生活垃圾等；生物质燃料在农村地区和发展中国家得到广泛应用，能够减少化石能源的使用和相应的二氧化碳排放。
生物质热能则是通过生物质燃烧或其他方式，将生物质能转化为热水、蒸汽或热空气等，用于供暖、热水和工业生产等方面。
生物质电能则是通过生物质燃烧或发酵等方式，产生热能，并利用热能发电的方式产生电能，用于满足人类生活和工业生产的电能需求。
1.2 生物质能与农业废弃物的利用生物质能与农业废弃物的利用密不可分，其中包括农作物秸秆、麦秸、稻草、玉米芯等。
这些废弃物一般被当做农业废弃物，被视为垃圾处理掉或留在田野里被当做肥料，但是这些废弃物却可以被高效的利用为生物质燃料。
1.3 生物质能的开发利用生物质能的开发利用已经成为全球范围内的一项重要任务，各国都在积极开展相关的研究和开发工作。
在开发利用过程中，需要注重简化技术、降低成本、提高效率和扩大规模；还需要加强政策引导，增加投资和资金支持，促进生物质能的开发利用和推广。
二、生物质能的环境保护2.1 生物质能的环保优势生物质能是一种源自自然界的可再生能源，其开发利用与环境保护息息相关。
与化石能源相比，生物质能具有多种环保优势。
首先，生物质能是一种可再生能源，不会像化石能源一样造成能源资源的枯竭。
其次，生物质能的燃烧产生的二氧化碳可以被植物吸收，形成一个可循环的碳循环系统。
生物质能的利用与开发技术
生物质能的利用与开发技术随着全球对于可再生能源的需求不断增加，生物质能的利用与开发技术已经成为了重要的研究领域之一。
生物质能是指一切可生物降解的有机物，在生产过程中产生的废弃物和剩余物，以及种植和饲养过程中所得的各种植物和动物。
一、生物质能的利用方式生物质能的利用方式主要分为直接燃烧、生物质发电、生物质热能利用等，其中最常见的是生物质发电。
利用生物质发电，可大大减轻对环境的污染，提高了能源利用效率。
其次，生物质热能利用也是生物质能利用的的一种方式。
如：木材、秸秆、饲料废弃物等，这些都是生物质资源，可以通过生物质热能利用进行回收利用，具有经济、环保和可持续等优点。
二、生物质能开发技术的应用1. 生物质颗粒化技术生物质颗粒化是废弃物、剩余物和余热利用的有效途径。
生物质颗粒化后，便于储存和运输，使生物质能的利用变得更为高效和方便。
2. 生物质气化技术生物质气化技术是生物质转化为可用能源的一种有效方法。
利用这一技术，可以将废弃物、剩余物和植物秸秆等转化为合适的燃料，大大提高了燃料的利用效率。
3. 生物质材料的利用生物质材料的利用是一种将废弃物转化为有效能源的方法。
比如：生物质颗粒，可用作燃料，生物质植物油可用于生产各种化合物，也可以作为生物燃料使用，具有较为广泛的利用范围。
4. 生物质液化技术生物质液化技术是生物质转化为液体燃料的一种非常有效方法。
利用这一技术，可以将废弃物、剩余物和秸秆等转化为合适的燃料，并得到高质量的液体燃料。
三、生物质能的发展前景随着全球资源的日益枯竭，对可再生能源的需求不断增加，生物质能的发展前景非常广阔。
生物质能不仅可以为我们创造经济利益，还能大大减轻对环境的污染，提高了能源利用效率，这也是生物质能得到广泛关注的原因。
当然生物质能开发还面临着一些挑战和难题：一是技术和设备研发能力的不断提升，二是低效利用和污染问题，三是资源分配和政府公共政策的优化。
面对这些挑战，科学家仍然需要不断研究和创新，提出更加高效、环保和可持续的生物质能利用方法。
生物质能源利用简介ppt课件
干燥
粉碎
储存 计量
储存 计量
混合
成型
筛分
生物质型煤
生物质 干燥 粉碎 储存 计量
2.2 生物质固硫型煤燃烧特性
1）点火性能 可燃基挥发分比原煤高，进入炉膛后，生物质首先燃烧，使型
煤短时间达到着火点，生物质燃料燃烧后体积收缩，使型煤产生 很多孔道及空袭，形成多孔形球体。 2）燃烧机理
静态渗透式扩散燃烧 燃烧由表面及不断深入到内部，不会发生热解析炭冒烟现象。 3）固硫特性 生物质比煤先燃烧，形成的空隙起到了膨化疏松作用，使固硫 剂CaO颗粒内部不易发生烧结，可使空袭率增加，增大SO2和O2 向CaO颗粒内的扩散作用，提高钙的利用率。 可在较低的Ca/S下，使固硫率达到50%以上。
日本开发，间歇反应器，以He为载气，反应温度为250-400 0C， 催化剂为碱金属的碳酸盐，产油率为50%（采用发酵残渣为原料）。
Na2CO3+H2+2CO----2HCOONa+CO2 2C6H10O5+2HCOONa---2C2H10O4+H2O+CO2+Na2CO3 3）煤与生物质共同液化
可降低煤的液化温度，增加低分子量的戊烷可溶物，生物质与煤 相互作用机理不明。
汽油中可以掺入25%，提高辛烷值。Leabharlann 性质 相对密度（20 0C）
辛烷值 闪点
甲醇的燃料特性
数值
性质
0.80
馏程/0C
100 热值/（kJ/kg）
11 汽化潜热/（kJ/kg）
数值 65 19647 1105
2）甲醇生产工艺 生物质---合成气的制造----合成气净化---甲醇合成---甲醇精馏
两类催化剂： • ZnO-Cr2O3为基础的改良氧化物系统催化剂，反应压力34MPa, 温度
生物质能的开发和利用方式
生物质能的开发和利用方式嘿，朋友们！今天咱就来聊聊生物质能的开发和利用方式。
咱先说说这生物质能是啥玩意儿呀。
简单来讲，就好像咱家里的柴米油盐一样常见。
像那些农作物秸秆啦、木材废料啦、还有动物粪便啥的，这些可都是宝贝呢！你想想，要是把这些东西利用好了，那可不得了哇！比如说秸秆吧，以前咱可能就觉得没啥大用处，烧了还污染环境。
可现在呢，咱能把它变成能源呀！这就好比把垃圾变成了金子，多神奇呀！可以通过一些技术，让秸秆产生沼气，这沼气就能用来做饭、照明，多方便呀！这不就跟变魔术似的，一下子就把没用的东西变得超有用了。
还有那木材废料，咱可别小瞧了它。
把它加工处理一下，就能变成生物燃料呢！你说这是不是很厉害？就好像一个其貌不扬的小矮人，突然变成了大力士一样让人惊喜。
以后咱开的车说不定就能用这种生物燃料啦，既环保又省钱，多好哇！动物粪便呢，也别觉得脏或者恶心啥的。
它可是能产生很好的肥料呀！这就跟给土地吃了营养大餐似的，能让庄稼长得更壮实。
而且还能用来发电呢，你说神不神？这就好比那些小小的粪便变成了一个个小发电机，在默默地为我们服务。
咱再想想，如果这些生物质能都好好利用起来，那咱的生活得发生多大的变化呀！空气会更清新吧，环境会更美好吧，能源危机也能缓解不少吧！那咱的生活不就跟在大花园里一样舒服自在啦？咱中国人向来就有勤俭节约、变废为宝的好传统。
这生物质能的开发利用不就是很好的体现嘛！咱可不能浪费这些资源呀，得好好地把它们利用起来。
这就跟咱过日子一样，得精打细算，把每一分资源都用在刀刃上。
而且呀，这生物质能的开发利用还能带动很多产业的发展呢！比如说相关的技术研发啦、设备制造啦，这都能创造很多就业机会，让更多的人有工作干，有钱赚。
这不是一举多得嘛！咱再往长远了想，以后这生物质能说不定会成为主流能源呢！那时候，咱的地球会变得更加绿色、更加美丽。
咱的子孙后代也能享受到我们现在努力的成果，这多让人欣慰呀！所以说呀，生物质能的开发和利用真的是太重要啦！咱可得重视起来，一起为了更美好的未来努力呀！让我们一起加油，让这些看似普通的东西发挥出它们最大的价值！。
生物质能的开发与利用
生物质能的开发与利用摘要：随着化石燃料的短缺和其使用时产生的污染问题的加剧，生物质能以其可再生、低污染、分布广泛等特点，日益受到世界各国的重视。
本篇论文从生物质能的概念入手，综合国内外对生物质能利用现状分析其优势、利用技术及开发研究前景。
21世纪被誉为是“生物能源时代”，是生物的世纪,是科学技术飞速发展新世纪。
可持续发展是当前经济发展的趋势所在，面对化石能源的枯竭和环境的污染,生物能源的开发利用为经济的可持续发展带来了曙光。
（一）新能源之生物质能研究背景当代社会使用最广泛的能源是煤炭、石油、天然气和水力，特别是石油和天然气的消耗量增长迅速，已占全世界能源消费总量的60％左右。
但是，石油和天然气的储量是有限的，许多专家预言，石油和天然气资源将在40年、最多50—60年内被耗尽，而煤炭资源虽然远比石油和天然气资源丰富，但是直接应用煤炭严重污染环境。
因此，为避免能源危机的出现，以化石能源为基础的常规能源系统正逐步持久的、多样化的、可以再生的新能源系统过渡。
我国自然资源总量排世界第七位，能源资源总量约4万亿吨标准煤，居世界第三位。
在能源领域面临的主要挑战是：(1)人均能源资源占有量不足，且分布不均；(2)人均能源消费量低，单位产值的能耗高；(3)能源构成以煤为主；(4)工业部门消耗能源占有很大的比重；(5)农村能源短缺，以生物质能为主；(6)从能源安全角度考虑，我国能源面临挑战；(7)能源品种结构不合理，优质能源供应不足；(8)能源工业技术水平有待进一步提高；(9)节能提效工作亟待加强等。
为此已出台的发展可再生能源的相关方钭政策、规章制度：1992年国务院批准的《中国环境发展十大对策》中明确提出，要“因地制宜地开发利用和推广大阳能、风能、地热能、生物质能等新能源”；连续在四个国家五年计划中将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目。
国家先后制定了《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源发展“十一五”规划》和《可再生能源产业发展指导目录》、《生物产业发展“十一五”规划》，提出了生物质能发展的目标任务，明确了相关扶持政策。
生物质能的利用与开发
生物质能的利用与开发随着能源危机的日益加剧，人们对于一种清洁、可再生的能源的需求越来越大。
同时，固体生物质作为一种潜在的新能源资源，受到了越来越多的关注。
那么，生物质能的利用与开发究竟是什么呢？一、生物质能的定义和种类生物质指的是在生物界中由光合作用得来的固体有机物，如植物、畜禽粪便等。
将这些有机物处理之后，就可以得到生物质能。
生物质能可以直接燃烧，也可以进行热化学转化、生物化学转化和生物降解等，得到燃料、发电、热力、化工、建材等多种能源产品和化工原料。
生物质能分为四类：固体生物质能、液体生物质能、气体生物质能和微生物能。
其中，固体生物质能包括林木、农作物秸秆、禽畜粪便等，液体生物质能则包括生物柴油、生物醇等，气体生物质能包括沼气、生物气等，微生物能则包括酶的生产等。
二、生物质能的开发利用现状我国是个人口众多、资源匮乏、能源发展不平衡的发展中国家，因此，加快生物质能的开发和利用，是保障国家能源安全的必要手段之一。
据统计，我国每年可利用的生物质能达到1.5亿吨，其中只有15%得到了利用，尚有85%没有得到合理利用。
因此，我国生物质能的开发利用仍处于起步阶段。
目前，我国生物质能的开发利用主要集中在生物质固体燃料、液体燃料、沼气、生物质发电等几个方面。
其中，生物质发电的发展最为迅速，2018年全国生物质电量达到997亿千瓦时，约占全国发电量的1.4%。
三、生物质能的优点和挑战与传统的煤炭、石油等化石能源相比，生物质能有着以下几个优点。
1. 可再生：生物质能源来自于植物和动物的生长过程中得到的碳水化合物，是一种可以再生的资源。
2. 环保：生物质能不会产生二氧化碳等有害气体，对环境不会造成太大的影响。
3. 广泛：生物质资源广泛，且分布均匀。
可以利用农作物秸秆、森林废弃物和工业有机废弃物等来生产生物质能源。
但是，生物质能也存在一些挑战。
比如，生物质资源分布不均，且存在着并不稳定的因素；生物质能的转化效率较低，且研究领域仍有待于进一步开发；此外，生物质能的生产成本较高，同样也需要进一步优化。
生物质能的开发与利用
生物质能的开发与利用生物质能是指通过利用自然界中生物有机物质的能量来满足人类能源需求的一种可再生能源形式。
它不仅可以替代传统的化石燃料，减少对环境的污染，还具有可持续利用的特点。
随着对环境保护和可再生能源的重视，生物质能的开发和利用变得越来越重要。
本文将从不同方面探讨生物质能的开发与利用。
一、生物质能的来源1. 农作物废弃物：农作物的秸秆、麦杆、玉米芯等废弃物是一种丰富的生物质能来源。
这些废弃物可以通过生物质能设备进行处理后转化为生物质能。
2. 森林资源：森林木材和木屑等都可以作为生物质能的来源。
这些资源在森林管理和木材加工过程中产生，可以通过燃烧等方式利用。
3. 家庭和工业生活垃圾：生活垃圾和工业废物中含有大量的有机物质，这些有机物质可以经过垃圾处理厂的处理，转化为生物质能。
二、生物质能的开发利用方式1. 生物质能发电：生物质能可以通过燃烧产生蒸汽，然后通过蒸汽发电机产生电能。
这种方式可以有效利用生物质能，并将其转化为电力，用于满足人们的生活和工业用电需求。
2. 生物质能燃料：生物质能可以转化为生物质燃料，用于取代传统的化石燃料。
生物质燃料可以应用于热能供应、汽车燃料等方面，减少对化石能源的依赖，并减少大气污染。
3. 生物质能热能利用：利用生物质能进行供热，可以应用于家庭取暖、工业加热等领域。
这种利用方式不仅减少了对传统煤炭和石油的需求，还具有环保和减排的优势。
三、生物质能的优势和挑战1. 优势：- 可再生性：生物质能是可再生能源的一种形式，相比于化石燃料等有限能源，具有长期可持续利用的特点。
- 减少温室气体排放：生物质能的燃烧过程中释放的二氧化碳可以被下一轮植物吸收，实现了碳的循环利用，减少了温室气体的排放。
- 农林废弃物综合利用：生物质能的开发利用可以使农林废弃物得到综合利用，减少了土地的浪费，降低了环境对废弃物的污染。
2. 挑战：- 生物质能资源不均衡：生物质能的来源和分布存在一定的不均衡性，需求和供给之间的差距较大，需要进行有效的资源配置和利用。
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（1）资源及原料收集、储运问题 目前中国秸秆的年产量根据粮食产量与谷草比两个参数 计算为 6.02 亿 t。但是事实上可用于转化能源的秸秆资源远 低于秸秆产量。这是因为： ①重复计算，都假设不生产其它生物能源，仅生产自己笔下 的一种生物能源； ②忽略计算，把 6 亿 t 全部作为能源资源计算，忽略了全国 每年实际消耗于工业的 0.5 亿 t、饲料 1.5 亿 t、还田 1.2 亿 t、 农民生活散烧和农业生产消耗的约 1.3 亿 t，这样每年剩余秸 秆最多不过是 2 亿多 t； ③未考虑收集系数，不同收获方式有不同的收集系数，例如 玉米机收系数为 0.8～0.85，小麦机收系数 0.75～0.8，手工收 割系数为 0.85～0.9。
加热成型：植物中含有的木质素是具有芳香族特性的结
构单体，属非晶体，没有熔点但有软化点，当温度达 70～ 110℃时开始软化且粘合力开始增加，在 200～300℃时，软 化程度加剧达到液化，此时施加一定的压力，使其与纤维素 紧密粘接，并与邻近颗粒互相胶接，冷却后即可固化成型。 生物质加热成型燃料就是利用生物质的这种特性，用压缩成 型设备将经过干燥和粉碎的松散生物质原料在加压（0.5～ 1t/cm2） 、加温（110～300℃）的条件下，使木质素软化并 经挤压而成型，得到具有一定形状和规格的成型燃料。其固 化成型的工艺流程一般为：原料→预处理（粉碎）→干燥→ 加热、成型→冷却包装。
常温成型：生物质原料在受到一定的外部压力后，原
料颗粒先后经历位臵重新排列、颗粒机械变形和塑性流变
等阶段，使原来分散的粒子就被压缩成型，同时其体积大
幅度减小，密度则显著增大。该成型技术的工艺流程为： 原料→预处理 （削片或粉碎）→成型→包装。它比加热 成型技术减少了原料烘干、成型时加热和降温等 3 道工序， 可节约能耗 44%～67%。在能源紧缺的今天，常温成型是
2005年河南农业大学农业部可再生能源实验室历 经十几年的研究的第四代液压驱动式(HPB-IV型)，采用
双缸双活塞式秸秆成型机，较好地解决了螺旋挤压式成 型机存在的问题，并经过了河南省近两年的示范运行。 辽宁省能源研究所开发出了可移动生物质固化成 型燃料设备，目前也已经处于示范运行阶段。 此外，东北林业大学等高校在这方面也做了很多 有价值的工作。
中国秸秆等生物质资源具有分散性特点，6 亿多 t 秸秆
分布在全国 960 万 km2 的土地上，收集运输以人力为主，
与国外的机械化集中生产相比，在效率上存在较大差距和 矛盾，因此，原料收集是生物质成型燃料推广的第一个瓶 颈。
原料的收集半径随投资规模和生产能力增加而增大。参考图 1， 可以看出，收集半径小于最佳收集半径时，总计算费用随半径减 小迅速增加；大于最佳收集半径时，总计算费用随着收集半径的 增加呈线性增加。收集费用的升高会使得总生产成本上升，当其 价格高于煤时，成型燃料就失去了市场优势。
小时，但是部件的成本却相当高。从而限制了生物质成型燃 料的大量生产，严重制约了秸秆成型行业的发展。
3.成型设备简介
生物质燃料致密成型技术的研究始于 20 世纪初，到
目前为止，世界各国研究的重点还是集中在生物质燃料
的制造技术方面。目前国内外生物质成型的主要有螺杆 挤压成型机、机械冲压式成型机、液压冲压式成型机、 平模滚压式成型机、环模滚压式等多种。
（2）SDBF 加工机械的快速磨损问题
现在采用的螺杆式和环模式成型机是依靠传动部件与 秸秆之间的高速相对运动来实现生物质压缩，压缩过程中磨 擦产生的热将纤维、木质素软化的同时，旋转部件产生的挤 压力把秸秆推入成型模，从而完成成型。生物质秸秆内 Si、 Ca、Cr 等元素含量较高，秸秆收集过程中还会带入许多泥沙 （SiO2），这些元素的存在会加剧加工机械的磨损。
度（可达到 0.8～1.4g/cm3）和强度增加，便于运输
和贮存，且燃烧性能明显改善。因此，生物质致密成 型燃料是一种很有发展前景的可再生能源。
生物质致密成型技术是指应用机械加压（加热或
不加热）的方法，将各类原来分散、没一定形状、密
度低的生物质原料压制成具有一定形状、密度较高的 各种固体成型燃料的过程。按成型温度可分为加热成 型和常温高压成型两种。
HPB-IV型型机一个成型周期的压缩过程分以下步骤： （1）液压泵在驱动电机带动下，通过电液换向阀将液压油泵 入左、右预压油缸。左进料斗内的原料被由电机带动的螺旋绞 龙经过第一次预压并推入左预压室。 （2）左预压室的物料在左预压油缸的活塞及冲杆的作用下被 预压并推入左成型筒。同时，右预压缸回位。 （3）左预压油缸的活塞运行到极限位臵，液压油通过电液换 向阀进入主油缸的右腔，推动主油缸活塞、活塞杆及冲杆向左 端运动，将预压后的物料挤入成型套筒内的锥形筒中，在机械 压力和左加热套加热温度的作用下，生物质燃料的外表面发生 塑性变形并被挤压成块，经保型筒稳型后挤出。 （4）在电控装臵的控制下，电液换向阀重新换向。开始下一 循环的工作。
4.影响秸秆燃料推广的因素
秸秆收集问题、秸秆储存问题、颗粒燃料加工中设备快 速磨损问题、以及燃炉沉积腐蚀问题是影响生物质固化成型 技术推广的几个瓶颈问题。目前，秸秆收集问题已随着农业 机械化的高度发展得以较好地解决，但在规模化生产中，秸
秆储存问题还没有彻底解决。颗粒燃料加工中设备快速磨损 问题仍然是推广应用的障碍，发达国家采用批量换件的办法 虽然可以克服磨损对生产的影响，但维修成本过高。对于燃 炉沉积腐蚀问题，国外也还处于研究阶段，除了采用机械办 法清理外，目前还没有突破性进展。
70年代后期，由于出现世界能源危机，石油价格上 涨，西欧许多国家如芬兰、比利时、法国、德国、意大 利等国家也开始重视压缩成型技术及燃烧技术的研究， 各国先后有了各类成型机及配套的燃烧设备。 1. 比利时研制成功的“Tl17”螺旋压块机。 2. 联邦德国研制成功的KAHI系列压粒机等。 3. 意大利阿基普公司开发了一种类似玉米联合收割机那样 的大型机械，能够在田间将秸秆收割、切碎、榨汁、烘 干、成型，生产出瓦棱状固体成型燃料。
生物质能开发与利用
山东科技大学热能工程系 王建伟
第10次课主要内容
1.生物质成型燃料简介 2.发展历史及现状 3.成型设备及工艺简介 4.影响成型燃料推广的因素
山东科技大学热能工程系 王建伟
1.生物质成型燃料简介
由于生物质原料产地分散、质地疏松、能量密度 小，给采集、储运和使用带来许多不便。经致密成型 加工后的生物质固体成型燃料，其粒度均匀、单位密
电动机带动环模旋转， 由进入环模上的物料带动 压辊转动。当物料被强制 喂料器送入工作区内，随 着环模和压辊的转动。压 辊前的物料被挤入压缩区。 物料在压缩区被挤压，物 料之间的空隙急速缩小， 物料内部的压力及密度增 大，物料的弹性变形转为 塑性变形，达到一定密度 的物料被压入模孔；经过 一定时问的保压，具有一 定密度的物料挤出模孔外， 成为生物质颗粒燃料。
生物质成型燃料的发展方向。
2.发展历史及现状
美国在20世纪30年代就开始研究压缩成型燃料技术及燃烧 技术，并研制了螺旋压缩机及相应的燃烧设备，目前年生
产能力已经达到百万吨以上。
日本在20世纪30年代开始研究机械活塞式成型技术处理木 材废弃物，并于1983年前后从美国引进颗粒成型燃料成型 技术及相应燃烧设备，目前年产生生物质颗粒燃料也已经 高达十几万吨。
从目前的情况来看，我国发展的压缩成型机但总体使 用情况并不理想。究其原因，在于我国目前对秸秆压缩成型 基础理论方面的研究还很薄弱，无法满足生物质压缩成型设 备开发与生产的需要，关键技术难以解决。反映到具体设备 上，具体表现就是设备部件磨损非常严重，寿命短，耗电高， 单台生产率很低。例如螺旋挤压式成型机，尽管目前辽宁省 能源研究所用特种材料研制的螺杆的连续使用时间己达500
对于螺杆式成型机，由于螺杆与物料始终处于高速摩 擦状态，导致压缩区（高温、高压）螺纹的磨损非常严重。
目前国内外的工艺技术条件尚不能从根本上解决螺杆磨损问 题。螺杆的平均修复期仅为 60h 左右，但因一次性投入较低， 该技术目前还有不少国家在应用。解决的方法成型设备的修复成本过高， 导致了成型燃料价格过高，阻碍了 SDBF 的推广。国内、外 有两条解决快速磨损的措施，一是从环模金属材料和热处理 入手，改变金属耐磨性能，二是从磨具结构入手，改变成型 小孔与滚轮切线的角度，增加推入力，减少挤压力。
产品密 度g/cm3
1.18 1.10 1.16 1.11 1.07 1.07 1.19 1.20 0.92 1.01 1.01 0.92-1.1 0.8-0.86 0.8-0.86
压块直径 最大功耗 mm kw
60 55 75 28 95 90 70 55 55 60 50 60 100 100 4.0 4.0 58 55 75 58 10.3 20.9 53.5 9.0 5.5 8.1 30.0 60
（3）燃烧结渣和沉积腐蚀问题 秸秆成型燃料在燃烧过程中的物化反应对炉膛受热面 存在不良影响。例如飞灰沉积腐蚀问题就是其中最明显的例 子。这是秸秆固化成型燃料规模化应用中又一致命的瓶颈障 碍。 所谓沉积，是指生物质在燃烧过程中形成的受热面结 渣和灰分积聚现象。其机理是，燃烧过程中生物质中的易挥 发的碱金属盐在 700℃左右的高温下进入燃炉炉膛的气相， 这种挥发性灰分和其它细小颗粒一部分会在冷凝面上凝结， 称为初始沉积层。随着温度升高，表面会出现熔融粘结面， 烟气中较大的颗粒在流体推动下，一部分会撞击到初始沉积 面上形成新的沉积层，时间越长沉积层越厚，本身温度越易 升高，颗粒间粘结更紧密。这样多次的积聚，就使沉积层日 渐加厚，有的厚度会超过 10 cm。
我国从20世纪80年代便开始对生物质固化成型 研究。“七五”期间，中国林业科学院林产化工所通 过对引进样机消化吸收，完成了木质成型设备的试制， 并建成了年产1000t棒状燃料生产线。
“八五”期间，作为国家重点攻关项目，中国 农机院能源动力研究所，辽宁省能源研究所、中国林 业科学院林产化工所、中国农业工程研究设计院，对 生物质冲压挤压式压块技术装臵进行了攻关，推进了 我国对固化成型研究工作。