生物质混合燃烧技术
生物质颗粒燃烧技术
生物质颗粒燃烧技术引言:生物质颗粒燃烧技术是一种利用生物质颗粒作为燃料进行燃烧的技术。
生物质颗粒是一种由生物质原料经过粉碎、压制等工艺制成的固体燃料,其主要成分是木质纤维素。
生物质颗粒燃烧技术不仅可以有效利用可再生资源,还能减少环境污染。
本文将介绍生物质颗粒燃烧技术的原理、优势和应用前景。
一、生物质颗粒燃烧技术的原理生物质颗粒燃烧技术的原理是将生物质颗粒投入燃烧器中,通过控制燃烧过程中的氧气供应和燃料投入量,使颗粒燃烧产生高温烟气,进而驱动发电机或产生热能。
在燃烧过程中,生物质颗粒中的碳、氢、氧等元素与氧气发生化学反应,释放出热能。
通过合理调控燃烧过程中的温度、氧气浓度和颗粒尺寸等参数,可以实现高效燃烧,降低能耗和排放。
二、生物质颗粒燃烧技术的优势1. 可再生资源利用:生物质颗粒是利用农林废弃物、秸秆、木屑等生物质资源制成的,具有丰富的来源和可再生的特点,可以有效减少对传统能源的依赖。
2. 环保节能:生物质颗粒燃烧技术相比传统化石燃料燃烧技术更为环保,燃烧过程中产生的二氧化碳可以被植物吸收,形成生物循环;同时,生物质颗粒燃烧设备在烟气净化方面也有较高的效率,能够有效降低颗粒物和氮氧化物的排放。
3. 灵活性强:生物质颗粒燃烧技术适用于各种规模的能源设备,可以用于发电、供热、工业炉窑等多个领域,具有很大的应用潜力。
4. 经济效益好:生物质颗粒燃烧技术的成本相对较低,生物质资源的利用也有利于农村经济发展和农民增收。
三、生物质颗粒燃烧技术的应用前景生物质颗粒燃烧技术在能源领域的应用前景广阔。
首先,生物质颗粒燃烧技术可以用于农村能源供给,解决农村能源问题,提高农民生活质量。
其次,生物质颗粒燃烧技术可以替代传统的煤炭燃烧技术,减少煤炭资源的开采,降低对环境的破坏。
此外,生物质颗粒燃烧技术还可以与其他清洁能源技术相结合,如太阳能、风能等,形成混合能源系统,提供可持续的能源解决方案。
结论:生物质颗粒燃烧技术作为一种环保、可再生的能源利用技术,具有重要的意义和广阔的应用前景。
生物质与液化石油混合燃烧技术
生物质与液化石油混合燃烧技术
技术原理
生物质与液化石油混合燃烧技术的原理是将生物质燃料与液化石油燃料按一定比例混合后进行燃烧。
生物质燃料可以包括木材、秸秆、麦稈等农林废弃物,具有广泛的资源来源。
混合后的燃料既能满足燃烧设备对燃料的要求,同时又能提高可再生能源的利用效率。
技术优势
生物质与液化石油混合燃烧技术具有以下优势:
1. 降低碳排放:生物质燃料可以减少温室气体的排放,有利于应对气候变化问题。
2. 可再生能源利用:生物质燃料是一种可再生能源,其利用有助于减少对有限资源的依赖。
3. 增加能源供应:生物质燃料的利用可以增加能源供应,减少对液化石油等化石燃料的需求。
4. 资源利用效率高:生物质燃料的来源广泛,可以利用农林废弃物等资源,提高资源的利用效率。
应用领域
生物质与液化石油混合燃烧技术在以下领域得到了广泛应用:
1. 发电厂:将生物质燃料与液化石油燃料混合使用,可以提供可靠的电力供应。
2. 工业燃料:生物质与液化石油混合燃烧技术可用于工业炉窑等设备的供热燃烧,满足工业生产的能源需求。
3. 交通运输:通过将生物质燃料与液化石油混合使用,可以减少交通运输中的碳排放,促进可持续交通发展。
总结
生物质与液化石油混合燃烧技术是一种可持续发展的能源利用
方式,具有降低碳排放、增加能源供应和提高资源利用效率的优势。
在电力、工业和交通等领域的应用前景广阔,有望为可再生能源的
发展做出贡献。
生物质与液化天然气混合燃烧技术
生物质与液化天然气混合燃烧技术
简介
生物质与液化天然气混合燃烧技术将生物质能源与传统天然气
相结合,以提高能源利用效率和减少环境污染。
本文将介绍该技术
的原理、应用领域和优势。
原理
生物质与液化天然气混合燃烧技术的原理是将生物质和液化天
然气按照一定比例混合后进行燃烧。
生物质能源可以是木材、秸秆、植物油等可再生能源,而液化天然气是一种清洁燃料。
混合燃烧可
以在保证供能需求的同时减少碳排放和空气污染。
应用领域
生物质与液化天然气混合燃烧技术广泛应用于以下领域:
1. 供暖系统:可以用于生活和工业用途的供暖系统,减少对传
统煤炭和石油能源的依赖。
2. 发电站:可以替代部分燃煤或燃油发电,降低温室气体排放
和环境污染。
3. 工业锅炉:可以取代传统煤炭、石油和天然气锅炉,减少碳排放和改善空气质量。
优势
生物质与液化天然气混合燃烧技术具有以下优势:
1. 可再生能源利用:生物质作为可再生能源,可以有效减少对非可再生能源的依赖,提高能源可持续性。
2. 环境友好:混合燃烧减少了碳排放和其他污染物的释放,有利于减少大气污染和气候变化。
3. 燃烧效率提高:生物质与液化天然气混合燃烧可以提高燃烧效率,减少能源浪费。
结论
生物质与液化天然气混合燃烧技术是一种有效利用可再生能源和减少环境污染的技术。
在推动清洁能源转型和环境保护方面具有重要意义,应该在不同领域的能源利用中得到广泛应用。
沼气发动机燃气和生物质混合燃烧技术
沼气发动机燃气和生物质混合燃烧技术引言:沼气是一种具有潜力的可再生能源,由有机废物经过厌氧发酵而产生。
利用沼气作为燃料可以减少对化石燃料的依赖,减少温室气体的排放,同时还可以解决有机废物处理的问题。
然而,沼气的组成比例和能量含量有时会有所变化,因此研究沼气发动机燃气和生物质混合燃烧技术具有重要意义。
一、沼气组成和能量含量的变化对燃烧性能的影响沼气主要由甲烷和二氧化碳组成,还含有少量的硫化氢、氮气和其他杂质。
然而,不同来源和处理方法的沼气其组成比例会有所不同,这对沼气的燃烧性能产生影响。
1. 沼气组成的变化对燃烧效率的影响甲烷是沼气的主要成分,其在燃烧过程中释放出大量的热能。
然而,当沼气中甲烷的含量低于50%时,燃烧效率会显著下降。
因此,在沼气发动机中使用纯沼气可能不够经济和高效。
2. 沼气能量含量的变化对燃烧功率的影响沼气的能量含量取决于其甲烷含量。
当沼气中甲烷含量较高时,其能量含量也相应较高,可以提供更高的燃烧功率。
然而,由于沼气的组成可能会有所变化,其能量含量也可能有所不同。
二、沼气和生物质混合燃烧技术的优势为了克服纯沼气燃烧的不足,将沼气和生物质进行混合燃烧,可以同时利用两种能源的优势,提高燃烧效率和能量利用率。
1. 提高燃烧效率生物质中含有丰富的碳氢化合物,与沼气中的甲烷相互混合燃烧时可以提高燃烧效率。
生物质的燃烧释放出的热能可以补充沼气中甲烷含量较低所导致的燃烧不足,从而提高燃烧效率。
2. 优化能量利用生物质作为可再生能源,其使用是可持续的。
将生物质与沼气混合燃烧可以有效地利用这两种能源的优势,提高能量利用率,减少能源浪费。
三、沼气和生物质混合燃烧技术应用的挑战及解决方案尽管沼气和生物质混合燃烧技术具有很多优势,但在应用中仍然面临一些挑战。
这些挑战主要包括沼气和生物质混合比例的选择、混合燃烧过程中的气体排放控制等。
1. 沼气和生物质混合比例的选择选择合适的沼气和生物质混合比例对于优化燃烧效率至关重要。
燃煤耦合生物质掺烧政策
燃煤耦合生物质掺烧政策全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:燃煤耦合生物质掺烧政策是指在传统燃煤锅炉的基础上,加入一定比例的生物质颗粒燃料,实现燃煤与生物质混合燃烧的一种新型环保方式。
随着环保意识的提升和能源结构调整的不断推进,燃煤耦合生物质掺烧政策逐渐受到政府和社会的关注和支持。
在我国,政府出台了多项支持生物质能源利用的政策措施,鼓励企业使用生物质颗粒等生物质燃料,实现燃煤与生物质的混合燃烧。
通过掺烧生物质颗粒,可以有效提高煤炭的燃烧效率,减少燃煤锅炉的燃烧排放,降低温室气体的排放量,达到节能减排的环保效果。
燃煤耦合生物质掺烧政策也促进了我国生物质能源的发展和利用,推动了燃煤行业向清洁高效方向转型。
随着生物质颗粒、秸秆等生物质资源的开发利用,燃煤耦合生物质掺烧技术在我国得到了广泛应用,已经成为一种可持续发展的燃烧模式。
通过合理掺烧比例的选择和优化燃烧工艺,不仅可以提高燃烧效率,还可以减少烟尘和硫氧化物等有害气体的排放,实现绿色环保生产。
燃煤耦合生物质掺烧政策的推广和应用还面临一些挑战和障碍。
生物质颗粒等生物质资源的采购和供应面临着一定的困难,生物质颗粒的生产成本相对较高,需要政府和企业共同扶持,建立完善的生物质能源产业链条。
燃煤耦合生物质掺烧技术的推广需要燃煤企业进行设备改造和技术更新,需要一定的资金投入和技术支持。
燃煤耦合生物质掺烧政策的实施还需要相关监管部门进行监督和管理,确保掺烧比例的准确控制和排放标准的执行,保障燃煤企业的合法合规生产。
为了促进燃煤耦合生物质掺烧政策的落地生根,政府、企业和社会应共同努力,形成合力。
政府应加大政策支持力度,制定更加明确和有力的政策措施,鼓励企业参与燃煤耦合生物质掺烧技术的研究和推广应用。
企业应主动响应政府的号召,积极投入资金和人力资源,开展技术创新和成果转化,实现燃煤与生物质的高效掺烧。
社会应增强环保意识,支持和监督政府和企业的环保行动,共同推动清洁能源的利用和能源结构的升级。
生物质颗粒掺烧工艺流程
生物质颗粒掺烧工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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中国生物质能行业发展现状和趋势分析
中国生物质能行业发展现状和趋势分析一、生物质发电方式1、直接燃烧发电在国内,直燃发电技术已经趋近完善,单机可达15MW。
由于我国的生物质能主要是以秸秆等农作物为材料,因此国内的生物质燃烧技术大多以秸秆燃烧技术为主。
秸秆直燃发电技术,是将农作物原料(如秸秆等)经过输送系统投入锅炉,在炉内直接燃烧产生大量的热,产生的高温高压蒸汽在汽轮机内膨胀做功,驱动发电机发电。
2、混合燃烧发电生物质原料与煤混合作为燃料进行发电的技术被称作生物质混合燃烧发电技术。
其燃烧方式主要有两种:一种方式对于燃料处理和燃烧设备要求很高,是将生物质原料直接与煤混合后投入炉内燃烧:另一种是先气化生物质原料,将燃气与煤混合燃烧产生的蒸汽送入汽轮机发电机组。
3、气化发电经过气化炉的生物质原料转变为气体燃料,净化后直接在燃气机中燃烧发电或者在燃料电池中发电的技术被叫作生物质气化发电技术。
二、生物质发电现状生物智能形式多样、应用广泛,涵盖了电力、热力、交通、建筑等多个领域。
生物质能是体系中重要的组成部分,国际能源署在2018年提出,生物质能是可再生能源中被忽视的“巨人”,生物质能将引领未来五年可再生能源消费的增长。
根据IRENA最新发布的《RENEWABLE CACITY STATISTICS 20202019年,全球可再生能源装机容量达到253700万千瓦,比2018年增长了17600万千瓦。
其中全球生物质能发电装机达到124GW,约占整个可再生能源发电装机容量的4.9%。
中国生物质能发电行业现已进入产能扩张时期,盈利模式具备可复制性。
中国能源局数据显示,中国生物质发电累计装机容量由2015年的1030万千瓦迅速上升至2020年的2952万千瓦,到2021年第一季度,中国生物质发电累计装机容量增长至3149万千瓦。
生物质发电累计装机容量的增长,主要得益于政府出台的多项行业配套政策为生物质发电的发展提供了强有力支持。
其次,生物质发电技术成熟度逐步上升促进了生物质发电厂的扩张建设。
生物质燃烧技术的研究进展
生物质燃烧技术的研究进展摘要:生物质燃烧技术是生物质能转化利用途径研究较成熟的一种主要方式。
从影响生物质燃烧特性的因素出发,综述了生物质燃料组分、理化特性和运行条件在生物质燃烧技术中的作用,介绍了生物质燃烧过程的动力学模拟研究现状,对生物质燃烧过程中存在的问题进行了总结和探讨,并对今后生物质燃烧技术的发展进行了展望。
生物质是指来源于生物有机体的材料,尤其是基于植物体的材料,包括大量的草本植物、淀粉、纤维素、木质素等。
但目前生物质原料不仅仅局限于植物类的废弃物,还包括农林畜产品废弃物、食品加工产业废弃物、餐饮废弃物和城市有机生活垃圾等。
生物质能是绿色植物通过光合作用将光能储存为生物有机体内的化学能,与煤相比,生物质能作为新兴能源,受到全世界越来越多的关注,主要因其具有如下特点:①生物质能是一种绿色能源,符合可再生、可持续利用能源的目标,成为当前最洁净的能源之一,对环境污染小,可以降低对传统化石能,在生命周期内可以实源的依赖性;②生物质能在成长过程中吸收环境中的CO2现CO的零排放或零增长,降低使用化石燃料造成的温室气体排放量;③生物质2中灰分比重低、含硫量少和挥发分含量高;④生物质种类繁多、来源广泛、总量丰富,且具有本土特性。
生物质能由于其在社会效益、环境效益和经济效益中的可持续发展而备受世界各方重视并得以大力推广。
目前生物质能提供全球总量10%~15%的能源供应,是世界上排名第四的能源。
在工业发达国家中,生物质能占到能源总量的9%~14%,而在发展中国家则更高,占到25%~30%,部分地区甚至高达50%~90%。
但在这些国家中,大部分生物质能被当地低收入者用于炊事和供暖用能,商业化程度并不高,且热利用效率极低。
随着科技的进步,生物质能的转化利用形式也多种多样,改变了简单的直燃模式下利用效率低的缺点。
当前生物质能转化的方式主要可以归结为:热裂解、气化、液化、超临界流体提取、厌氧消化、厌氧发酵、酸解、酶解和酯化降解等,但这些生物质转换技术由于成本、技术的成熟度和使用效率等方面的原因,难以大面积推广,生物质能的应用仍以直接燃烧为主。
生物质-煤混合燃烧技术的进展研究
秸秆供应具有周期性, 每年集中在农作物收获的几 个月内。为了保证常年供电需存储大量秸秆, 这样 就需要大量的贮藏空间, 进一步增加了投资和运行 成本, 且存在着天气影响和火灾隐患等问题。因此, 与常规燃煤电厂相比, 生物质能发电存在着投资高、 成本高和效率低等缺点。
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生 物 质
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混 合燃 烧 技 术 的 进 展 研 究
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[ #, !] 由于农作物秸秆松散, 能量密度低 , 大规模
收集、 运输和贮存的费用较高。以秸秆为燃料的 生 物质发电厂规模受到原料收集半径的限制, 装机容 量通常为兆瓦级, 与煤电相比有较大差距, 因而发电
./ 引言
生物质是指通 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。生物质能是太 阳 能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式, 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, 具有可再生和环境友好 的双重属性。我国是世界上最大的农业国家, 具有 丰富的生物质资源。据估计, 目前我国农作物 秸秆 年产总量约 + 亿 R, 相当于 _ 亿 R 标煤, 预计到 !*#* 年会增至 " 亿 R, 相当于 _’ X ‘ V 亿 R 标煤, 年可提供 林业生物质约 ^ 亿 R, 其中可作能源用途的资源约 _ 亿 R: 林加工剩余物约 !***
生物质与煤混燃技术于现状
============================== ==========生物质与煤混燃技术与现状赵明世1081170426热能08042010-10-24============================= =========生物质与煤混燃1生物质利用意义及现状①意义生物质作为燃料时,由于生物质在生长时消耗的CO:量相当于它燃烧时排放的CO:量,因此CO:排放量近似为零。
生物质的硫含量极低,基本上无硫化物排放。
生物质作为替代能源,对改善环境、降低温室效应都有极大的好处。
我国目前有工业锅炉约50×104台,每年耗煤量约为全国产煤总量的1/3。
推广各种节能技术,提高工业锅炉热效率的工作已取得较大成绩,且是能源工业者继续努力的方向。
但从矿物能源资源有限和因大量使用会造成环境恶化的战略观点出发,结合我国拥有丰富生物质资源的现实,逐步发展工业锅炉生物质燃烧技术,对节约常规能源、优化我国能源结构,将有积极意义。
燃煤锅炉混燃生物质将是我国降低CO:排放、减轻环境污染的有效措施,而且与煤混燃的生物质所含的碱性氧化物有助于脱除煤燃烧产生的SO:。
②现状生物质资源是指以木质素或纤维素及其他有机质为主的陆生植物、水生植物及人畜禽粪便等。
我国有着丰富的生物质资源,据统计,全国秸秆年产量约5.7×108t/a,人畜粪便约3.8×108t/a,薪柴年产量(包括木材砍伐的废弃物)为1.7×108t/a,还有工业排放的大量有机废料、废渣,每年生物质资源总量折合成标准煤约3×108t/a。
我国一直以直接用生物质能为主,但利用效率极低,即使是目前农村已较普遍推广的省柴节煤灶,热效率也仅为20%左右。
近年来,在一些经济发达的城市周边地区,农民大量使用优质高效燃料,用于炊事、取暖,而将秸秆直接放在农田焚烧,不仅浪费了能源,还污染了环境。
我国生物质资源结构疏松,能量密度低,仅是标准煤的1/2,且不易储运。
生物质与煤混合燃烧发电技术研究进展
第4卷㊀第1期2023年8月新能源科技New Energy TechnologyVol.4,No.1August,2023㊀作者简介:闫亚龙(1977 ),男,陕西神木人,经济师,硕士;研究方向:可再生能源开发与利用㊂生物质与煤混合燃烧发电技术研究进展闫亚龙,刘欣玮(国能锦界能源有限责任公司,陕西神木719319)摘要:在碳达峰㊁碳中和的大背景下,生物质作为一种可再生清洁能源,具有巨大的减排潜力㊂文章简单总结了生物质的燃烧特性与处理方式,通过对生物质进行预处理可以提高其储运的可靠性,减少生物质混烧中出现的结渣腐蚀等问题㊂文章重点介绍了生物质混烧技术路线及发展现状,发现直接混合燃烧技术相较于间接混合燃烧和并联混合燃烧具有低成本㊁简单㊁高效的特点㊂关键词:生物质;预处理;直接混燃;间接混燃;并联混燃中图分类号:TQ534;TK6㊀㊀文献标志码:A0㊀引言㊀㊀全球变暖是人类面临的巨大威胁,如果全球气温上升2ħ,将导致一亿人死亡以及数百万种动植物物种灭绝[1]㊂为了减少CO 2的排放,向绿色和清洁可再生能源转型对于社会的可持续发展至关重要㊂在可再生能源中,风能㊁水能和太阳能等新能源具有随机性和间歇性的特点,这对电网的调峰能力提出了挑战[2]㊂而生物质能源具有储量丰富㊁来源全面㊁排放低的特点,是一种具有较高应用潜力的可再生资源㊂生物质的发电技术包括直燃发电㊁混燃发电和气化发电㊂与直燃发电和气化发电相比,混燃发电具有成本较低㊁建设周期短,受原料性质影响较小的优点㊂燃煤机组混燃生物质作为一种经济㊁高效㊁清洁的利用方式,在碳减排方面具有很大的潜力,仅需对现有燃煤机组进行适当改造,不仅可以降低CO 2的排放量,还可以提高锅炉侧燃料的灵活性㊂本文针对生物质的分类㊁燃烧特性㊁预处理方式㊁混合燃烧方式㊁发展现状及遇到的问题等进行了简单的总结㊂1㊀生物质分类及资源现状㊀㊀根据国际能源机构(IEA)的定义,生物质是指通过光合作用形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物以及这些生命体排泄的有机物质㊂生物质能来源于太阳能,是继煤炭㊁石油和天然气之后的第四大能源㊂生物质的种类繁多,包括农业废弃物㊁林业废弃物㊁畜禽粪便㊁生活垃圾㊁污水污泥㊁废弃油脂等㊂目前,我国生物质资源年产生量约为34.94亿t,但利用率不高㊂从图1中可以看出,在各类生物质中,禽畜粪便的资源量最高,其次是秸秆,但能源化利用率除生活垃圾外均不超过20%㊂图1㊀各类生物质2020年产量及利用率2㊀生物质和煤的燃烧特性㊀㊀燃料特性可由工业分析㊁元素分析㊁灰分分析和低位热值表示[3]㊂表1给出了几种典型的生物质及煤的燃烧特性,从表1中可以看出,生物质的挥发分普遍更高一点,当与煤混烧时,有助于提高燃料的反应活性和点火特性[4]㊂与煤相比,生物质的水分较多,灰分和固定碳较少㊂水分含量是影响燃料燃烧的另一个重要因素,当燃料水分过多时,会使得着火困难㊂从表2中可以看出,生物质的C 含量较低,而H㊁O 含量较多,导致其热值较低,这是因为与C =C 键断开时释放的能量相比,生物质中的C-H 键和C-O 键断开时释放的能量较小㊂此外,生物质中的O 含量较多,使其氧化的活化能较低,从而拥有更高的反应活性[5]㊂生物质中的S和N较少,使其燃烧后释放出来的污染物与燃煤相比较少,与煤混烧时,可以减少污染物的排放㊂燃料的烧结性越强,则越容易在锅炉中形成烧结性积灰,而燃料的烧结性主要与燃料中所含的碱性物质有关㊂从表3中可以看出,生物质的碱性物质较煤更多,这使其通常表现出更强的结渣和结垢的倾向㊂表1㊀某些生物质和煤的工业分析表2㊀某些生物质和煤的元素分析表3㊀某些生物质和煤的灰分分析3㊀生物质预处理3.1㊀浸出㊀㊀生物质中碱金属含量较高,容易导致结渣㊁腐蚀等问题,使得混烧生物质时降低电厂可靠性㊁增加维护成本和运营成本㊂硫和氯的存在会加速锅炉的腐蚀,同时增加污染物的排放㊂因此可以通过浸出来减少生物质燃料中这些成分的存在,以减轻燃烧过程中遇到的问题㊂3.2㊀烘焙㊀㊀生物质和煤在化学性质和物理性质上都存在差异,生物质的水分较高,能量密度较低,再加上混合特性差,使得生物质和煤的混烧存在问题㊂而烘焙可以通过热处理使得生物质拥有与煤较为接近的物理性质㊂(1)烘焙可以去除生物质中的水分,提高了生物质的热值并能够使其形成外观类似煤的产物;(2)烘焙可以使生物质具有良好的疏水特性,提高其抗生物降解的能力[7],大大优化了燃料的储存特性,使其能够长时间稳定储存;(3)烘焙可以破坏生物质的木质纤维素结构,改善了生物质的可磨性和流动性,提高燃烧效率,同时有利于煤和生物质的均匀混合㊂3.3㊀生物质成型燃料㊀㊀生物质作为燃料与传统化石燃料相比最大的问题是能量密度低,给生物质的收集㊁运输㊁储存㊁预处理和给送等带来困难,限制了生物质的大规模应用㊂而生物质成型可以很好地解决这一问题,生物质成型工艺包括干燥㊁研磨和压缩㊂经过生物质成型后可以大大提高燃料的能量密度㊂单位能量所需体积减小可以大大降低运输和存储的成本,且成型后的生物质含水量下降,具有较高的低位发热量㊂4 生物质混燃发电4.1㊀混合燃烧方式4.1.1㊀直接混合燃烧生物质与煤直接混合燃烧是最常用的技术,就是把预处理过的生物质和煤直接混合送入锅炉进行燃烧,与其他燃烧方式相比,直接混合的投资成本最低㊂直接混合燃烧根据耦合位置可以分为4种类型,如图2所示㊂(1)制粉处混合:生物质和煤混合后送入磨煤机,磨制完成后分配到燃烧器㊂(2)给料混合:生物质由单独的磨机粉碎,通过输送管道与煤粉混合后送入燃烧器㊂(3)燃烧器内混合:生物质燃料也是由单独的磨机粉碎,但与煤粉在燃烧器中混合㊂(4)炉内混合:生物质由单独的磨机粉碎后送入专门的燃烧器燃烧,生物质的磨制与燃烧是独立的㊂图2㊀直接混合燃烧4.1.2㊀间接混合燃烧间接混合燃烧是先将生物质气化,再将产生的生物质燃气输送到锅炉[8],把燃气作为一种再燃燃料,可以减少氮氧化物的排放[9]㊂气化产物主要包括CO㊁CO2㊁CH4㊁H2O㊁H2㊁N2和一些轻烃㊂气化产物的热值与燃料的含水量有关,水分较高时会降低气化产物中可燃气的比例㊂4.1.3㊀并联混合燃烧并联混合燃烧采用了完全分离的生物质燃烧系统,生物质和碳分别在独立的锅炉中燃烧,再将产生的蒸汽输送到发电机组耦合发电㊂并联混合燃烧设计了一个独立燃烧生物质的锅炉,优化了燃烧过程,使结渣和腐蚀等问题大大减轻,为大比例掺烧生物质提供了更多的可能性,降低了操作风险,可靠性更高,但资金投入也大大增加㊂4.2㊀混合燃烧技术㊀㊀大多数生物质混燃项目都是利用现有的燃煤电厂改造以适应生物质燃料与煤的混合燃烧㊂由图3可知,燃烧技术一般分为固定床㊁流化床和悬浮燃烧㊂不同燃烧技术的特点如表4所示㊂煤粉锅炉采用悬浮燃烧技术,对燃料的要求较高㊂因为颗粒尺寸小,燃料气化和固定碳燃烧同时发图3㊀燃烧技术分类生,因此,可以实现负载快速变化和高效控制㊂通过适当的分阶段配风可以实现低过量空气系数和低NO X排放量㊂同时,与流化床或炉排炉相比,煤粉锅炉受结渣㊁结垢和腐蚀的影响较小㊂流化床燃烧技术可分为鼓泡流化床和循环流化床㊂由于混合良好,流化床能灵活处理不同的混合燃料,实现了燃料多样化,增加了现有发电厂的燃料范围,但对燃料颗粒尺寸有一定要求㊂炉排炉属于固定床的一种,适用于含水量高㊁灰分含量高和燃料尺寸变化大的生物质㊂由于过量空气系数高,炉排炉的热效率较低,限制了该燃烧技术的广泛应用㊂目前,炉排炉较多地应用于间接混合燃烧和并联混合燃烧中㊂表4㊀炉排炉、流化床和煤粉锅炉燃烧特点5㊀生物质混合燃烧发展现状㊀㊀目前,商用的生物质混合燃烧技术以直接混合燃烧和间接混合燃烧为主㊂生物质混合燃烧发电在欧美国家应用较广,约2/3的大型生物质混烧电厂坐落于欧洲,尤其是北欧和西欧㊂在欧洲,英国大部分燃煤电厂均采用了生物质混合燃烧,总装机容量达到25366MW㊂英国燃煤电厂中采用了多种生物质原料,包括农业剩余物㊁能源作物和林业剩余物㊂英国部分燃煤电厂如表5所示,其中部分已停产㊂最典型的是英国最大的燃煤电厂Drax,该电厂装有6台660MW 燃煤机组㊂表5㊀英国生物质混烧电厂㊀㊀德国最常用的燃料是污水污泥,50%的混燃电厂都使用污水污泥,以3%混燃比混烧,可以不对电厂做出大的改造㊂相较于其他生物质资源,污水污泥全年可得且通常为负成本,同时,秸秆和废木屑也是主要的生物质燃料㊂表6列举了德国一些混燃污水污泥的电厂㊂从表6中可以看出,德国生物质混烧电厂以煤粉炉为主,少数使用流化床㊂表6㊀德国生物质混烧电厂㊀㊀在北美,美国和加拿大是生物质混烧发电的主要应用国家㊂对于美国和加拿大而言,大规模进行生物质混合燃烧的问题在于充足的生物质来源㊁生物质的运输和储存㊂截至2010年,美国560家燃煤电厂中有40家正在使用生物质混烧技术,并在持续增加中[10]㊂所有的生物质混烧电厂都采用直接混合燃烧的方式,大多数为煤粉锅炉㊂美国近50%的生物质混烧工厂采用的原料是木制品,如木屑和木材废料㊂表7列举了美国部分生物质混烧电厂㊂表7㊀美国生物质混烧电厂㊀㊀在亚洲,中国㊁日本和韩国等国家也开始采用生物质混燃技术㊂在这些地方,生物质混烧的主要原料是木质颗粒㊂2013年,日本有24台燃煤机组开始混烧生物质试验或已投入运行,到2017年,约有29个大型燃煤煤机组混烧生物质㊂国内的生物质混合燃烧发电技术起步较晚,也是以间接混燃和直接混燃为主㊂国内生物质混烧电厂,如表8所示㊂2005年,国内首个生物质混烧电厂华电十里泉发电厂建成,引进丹麦BWE公司的秸秆发电技术,生物质发电容量26.0MW[12]㊂2010年国电宝鸡第二发电有限责任公司在300MW燃煤机组上进行生物质预处理成型与煤小比例混燃的试验,但由于运行期间亏损严重,目前已停运[13]㊂2012年,国电长源荆门电厂采用生物质间接混烧技术将640MW煤电机组改造为燃煤耦合生物质发电项目,是间接混燃技术在我国大型燃煤电厂的首次成功应用[12]㊂大唐长山热电厂是目前国内投运的容量最大的生物质混燃发电机组,采用CFB微正压空气气化后送入660 MW超临界锅炉燃烧[14]㊂华电襄阳发电厂6号机组是国内首个以秸秆为主要原料的生物质间接混燃发电机组,于2018年投产㊂表8㊀国内生物质混烧电厂[11]6㊀生物质混合燃烧存在的问题及解决方法6.1㊀结渣、腐蚀和积灰㊀㊀生物质中灰分的形成过程与煤粉燃烧相似[15],在生物质颗粒燃烧和焦炭颗粒形成过程中,挥发性有机金属化合物首先析出,再进行脱挥发分,最后部分碱金属和碱土金属以及挥发性微量元素扩散出来㊂随着气体温度的降低,挥发性组分成核并冷凝形成亚微米颗粒㊂高浓度K和Na通过成核㊁冷凝和反应会导致各种严重的灰相关问题,如碱诱导结渣㊁硅酸盐熔体诱导结渣和团聚㊂KCl被认为是整个燃烧过程中最稳定的气相含碱金属物质,也是影响生物质结渣的主要物质[16]㊂在燃烧过程中,烟气中的Cl2㊁HCl㊁NaCl㊁KCl等物质在高温下会破坏金属的氧化层加速金属的氧化而导致直接腐蚀,或者形成熔融状碱盐对过热器造成腐蚀,而在低温下当受热面的壁温低于酸露点时,会凝结成酸液对金属发生腐蚀作用㊂可以采用优质合金或者抗腐蚀涂层来减少腐蚀㊂对于生物质混烧过程中的结渣㊁腐蚀和积灰等问题,存在多种对策,包括使用添加剂和浸出等方法㊂浸出直接从来源中去除K,使用添加剂旨在改变灰分成分,并进一步减少挥发性碱物质的存在㊂石灰㊁方解石㊁高岭土和长石等矿物被用作添加剂,有望改善生物质燃烧过程中与灰有关的问题㊂当与燃料混合或添加到燃烧系统中时,这些添加剂可以:(1)通过改变或稀释灰中的耐火元素来提高灰的熔化温度;(2)与低熔点化合物结合并将其转化为高熔点化合物;(3)通过物理吸附降低燃烧系统中有问题的灰种浓度[17]㊂浸出是一种有效的预处理手段,可以去除生物质中的无机物质,特别是碱金属㊁硫和氯减少结渣积灰等问题㊂浸出可分为水浸出㊁醋酸浸出和酸浸出㊂约100%的Cl和90%的碱金属可溶于水,因此,人们对水浸出的研究非常关注㊂6.2㊀污染物排放6.2.1㊀SO X排放混燃生物质可以降低SO X排放量主要是因为生物质中的S含量较低,如农林废弃物的平均含硫量仅为0.38%,低于煤的平均含硫量1%[20]㊂此外,生物质中碱金属含量较高,与烟气中SO2反应生成硫酸盐起到固硫作用,也会减少SO X的排放量㊂目前,电厂中应用最广泛的脱硫技术是石灰石/石膏湿法脱硫(FGD),但当生物质中的氯含量较高时,产生的HCl 可能会影响FGD的脱硫效率㊂6.2.2㊀NO X排放生物质混烧可以降低电厂中NO X的排放量㊂首先,生物质中N含量较低,使得燃料型NO X减少㊂其次,生物质的热值较煤炭低,混烧生物质时炉膛温度降低,可以减少热力型NO X的生成量㊂最后,生物质燃烧的中间产物是NH3,其向NO X的转化率较低[18]㊂通过燃料分级㊁烟气再循环和炉内空气分级等可以有效控制NO X的排放㊂在此基础上,使用选择性催化还原脱硝技术(SCR)可以进一步降低排放量,实现超低排放㊂但在使用SCR时,过低的烟温以及生物质灰中的无机挥发物可能会导致催化剂失活[19]㊂使用碱金属含量较低的生物质以及选择合适的共燃比可减少这一问题㊂6.2.3㊀烟尘排放烟尘排放主要来源于燃料中的灰分,生物质中的灰分含量较低,所以混烧生物质时通常会降低烟尘的排放,但生物质高挥发分和碱金属含量的特点使烟气中存在大量亚微米级悬浮颗粒㊂采用静电除尘器难以将其完全去除,需加装袋式除尘器,但要防止微细气溶胶堵塞布袋㊂同时,由于生物质热值较低,混烧后产生的烟气量较大,选择除尘技术时要考虑到这一点㊂7 结语㊀㊀在 双碳 压力下我国面临着能源转型,燃煤电厂混烧生物质发电技术可有效减少CO2排放量,是实现低碳发展最为经济有效的方法,在世界各地得到了广泛应用㊂(1)通过对生物质和煤燃烧特性的分析可发现,生物质的挥发分较高,C㊁N㊁S含量较少,燃煤电厂混烧生物质可以提高燃料的反应活性,不仅实现大幅度CO2减排,还减少了SO X㊁NO X和烟尘等污染物的排放㊂(2)通过浸出㊁烘焙㊁生物质成型燃料等与处理方式可以提高生物质燃料的能量密度,解决生物质燃料在储存㊁运输方面存在的问题㊂(3)通过对国内外生物质混烧发展现状的总结可以发现,直接混合燃烧仅需对目前的火电厂进行改造,投资成本较低,是目前的主流技术路线,且生物质混烧电厂向大容量机组发展㊂我国的生物质混烧技术与欧美国家存在差距,电厂发电机组容量较小,生物质混烧项目的建设和运营还需要国家政策补贴㊂(4)对于生物质混烧中出现的结渣㊁腐蚀和积灰等问题可以通过生物质预处理及使用添加剂来解决㊂[参考文献][1]RICHARDSON Y,BLIN J,JULBE A.A short overview on purification and conditioning of syngas produced by 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生物质耦合掺烧
生物质耦合掺烧生物质是一种可再生的能源,其利用既能减少对传统化石能源的依赖,又能减少对环境的污染。
耦合生物质与传统燃料一起掺烧可以提高燃烧效率,减少排放量,并降低传统燃料的消耗。
本文将探讨生物质耦合掺烧技术的优点和实现方法。
一、生物质耦合掺烧技术的优点1. 提高燃烧效率和稳定性:将生物质掺入传统燃料中,可以提高燃料的燃烧效率和稳定性,保证燃烧过程的均匀性和稳定性。
2. 减少排放量:生物质作为可再生能源,其燃烧产生的二氧化碳是由大气中吸收的,其燃烧过程实际上是一种碳循环。
而传统燃料的燃烧过程则是把大量的化石燃料中的碳释放到大气中,导致大气中二氧化碳浓度的增加。
因此,通过将生物质与传统燃料一起掺烧,可以减少排放物的数量。
3. 降低传统燃料的消耗:将生物质掺入传统燃料中,可以减少传统燃料的消耗。
这不仅能减少能源消耗,同时也能降低生产成本。
二、生物质耦合掺烧技术的实现方法1. 共燃燃烧:将生物质和传统燃料混合在一起,共同进行燃烧。
在共燃燃烧过程中,传统燃料提供了高热值的能量,生物质则提供了低热值的辅助能量,从而提高燃烧效率。
2. 逐级燃烧:将生物质和传统燃料分别燃烧在不同的炉膛中。
生物质首先被燃烧,产生较低的热值,然后将烟气输送到传统燃料的炉膛进行第二次燃烧。
逐级燃烧的优点在于,它能更好的控制燃烧温度,提高燃烧效率,并减少氮氧化物和二氧化碳的排放量。
3. 并联燃烧:生物质和传统燃料分别燃烧在两个独立的炉膛中。
这种方法可以控制两种燃料的供应比例,达到最佳的燃烧效率和减少排放量的效果。
总之,生物质耦合掺烧技术的优点在于提高燃烧效率、减少排放量和降低传统燃料的消耗。
对于中国这样一个资源丰富的国家来说,生物质耦合掺烧技术的应用前景非常广阔。
生物质与天然气混合燃烧技术
生物质与天然气混合燃烧技术技术原理生物质燃料是指通过植物、动物及其副产品的转化而获得的可再生能源,如木材、秸秆、农业废弃物等。
天然气是一种非常清洁的化石能源,主要由甲烷组成。
混合燃烧技术将生物质燃料和天然气按一定比例混合后注入燃烧设备,如锅炉或发电机。
在燃烧过程中,生物质燃料的碳排放会被天然气中的碳捕获,从而减少排放量。
同时,生物质燃料也可以提供部分的能量,减少对天然气的依赖。
技术优势1. 环保可持续:混合燃烧技术减少了生物质燃料燃烧排放的碳排放量,降低了环境污染。
同时,生物质作为可再生能源,可持续供应。
2. 能源灵活性:通过混合燃烧技术,可以根据需要调整生物质和天然气的比例,使能源利用更加灵活。
在天然气供应受限或价格上涨时,可以增加生物质燃料的比例,减少对天然气的依赖。
3. 经济效益:生物质燃料通常价格较低,利用混合燃烧技术可以降低能源成本。
此外,混合燃烧技术还可以提高能源利用效率,提升发电或供热系统的经济效益。
应用领域生物质与天然气混合燃烧技术在以下领域有广泛应用:- 工业领域:工厂、制造业等能源需求较大的场所可以采用混合燃烧技术,降低能源成本和环境污染。
- 城市供热:城市供热系统可以利用混合燃烧技术,提高能源的利用效率,减少对天然气的依赖。
- 发电领域:发电厂可以采用混合燃烧技术,既降低环境污染,又提高经济效益。
结论生物质与天然气混合燃烧技术是一种环保、经济、可持续的能源利用方式。
在能源转型和可持续发展的背景下,这种技术具有广阔的应用前景,并能够在减少碳排放、降低能源成本等方面发挥重要作用。
生物质与煤气混合燃烧技术
生物质与煤气混合燃烧技术
简介
生物质与煤气混合燃烧技术是一种将生物质和煤气混合后进行
燃烧的方法。
生物质是指植物和动物的有机物质,如木材、农作物
残渣和动物粪便等。
煤气是指通过煤的气化过程产生的气体燃料。
技术原理
生物质与煤气混合燃烧的技术原理是将生物质和煤气按一定比
例混合后供给燃烧设备。
生物质的燃烧产生的一氧化碳和氢气与煤
气中的气体燃料一起燃烧,可以提高燃烧效率和减少污染物排放。
技术优势
生物质与煤气混合燃烧技术具有以下优势:
- 减少温室气体排放:生物质燃烧过程中产生的二氧化碳可以
被植物再生吸收,相对于独立燃烧煤气减少了温室气体的排放。
- 资源利用充分:生物质作为可再生能源的一种,可以有效利
用植物和动物的有机物质,减少对传统能源的依赖。
- 燃烧效率提高:生物质与煤气的混合燃烧可以提高燃烧效率,减少能源浪费。
- 污染物排放减少:生物质燃烧过程中产生的污染物排放相对较低,混合燃烧可以减少污染物的排放。
应用领域
生物质与煤气混合燃烧技术可以应用于以下领域:
- 电力生产:将生物质与煤气混合后燃烧,供给发电机组产生电力。
- 工业加热:将生物质与煤气混合后燃烧,用于工业生产中的加热过程。
- 生活供暖:将生物质与煤气混合后燃烧,用于居民的供暖需求。
结论
生物质与煤气混合燃烧技术是一种可行的能源利用方式,具有减少污染物排放和提高能源利用效率的优势。
在未来能源转型和环境保护的背景下,生物质与煤气混合燃烧技术有望得到更广泛的应用。
生物质与液化煤气混合燃烧技术
生物质与液化煤气混合燃烧技术一、引言生物质和液化煤气是两种可再生能源,其混合燃烧技术在能源领域具有重要的意义。
本文旨在探讨生物质与液化煤气混合燃烧技术的特点、应用和挑战。
二、技术特点1.生物质与液化煤气混合燃烧技术具有燃料多样性,适用性广的特点。
通过调节不同比例的生物质和液化煤气的混合比例,能够适应不同燃烧设备和工况的要求。
2.混合燃烧技术能够提高燃烧效率和燃料利用率。
生物质和液化煤气之间的相互作用可以促进更充分的燃烧过程,提高能源利用效率。
3.生物质与液化煤气混合燃烧技术可降低排放物的产生。
生物质的加入可以减少液化煤气中的硫、氮等有害物质的含量,降低大气污染程度。
三、应用领域1.工业领域:生物质与液化煤气混合燃烧技术可以广泛应用于工业锅炉、窑炉等燃烧设备中,提供热能供应同时减少环境污染。
2.城市供热领域:通过将生物质和液化煤气混合燃烧应用于城市供热系统,可以实现能源的可持续利用,并降低城市空气污染。
3.远程地区能源供应领域:混合燃烧技术可以广泛应用于远程地区的能源供应系统中,提供可靠的能源供应同时减少对传统能源的依赖。
四、挑战和展望1.技术挑战:生物质与液化煤气混合燃烧技术还存在着燃烧稳定性、排放控制等技术难题,需要进一步研究和解决。
2.政策支持:政府应加大对生物质与液化煤气混合燃烧技术的政策支持力度,提供产业发展和示范推广的政策支持。
3.创新发展:继续加大科技创新力度,推动生物质与液化煤气混合燃烧技术的进一步发展,提高其经济效益和环境效益。
五、结论生物质与液化煤气混合燃烧技术具有广阔的应用前景,可以提高能源利用效率、降低环境污染。
在实际应用中,需要解决技术挑战,加大政策支持力度,并持续进行创新发展,推动该技术在能源领域的推广应用。
生物质掺烧和绿氨掺烧的技术原理
生物质掺烧和绿氨掺烧的技术原理说起生物质掺烧和绿氨掺烧的原理,我有一些心得想分享。
咱们先来说说生物质掺烧哈。
你看啊,在日常生活里,咱们烧柴禾取暖做饭,这其实就有点像生物质燃烧的最原始模样。
生物质呢,一般就是指植物啊、动物粪便之类能通过生物过程产生的物质。
生物质能被利用来燃烧发电,是因为它含有可燃烧的化学成分,就好比木柴里有能够被火点燃的成分一样。
但是单纯靠生物质燃烧有一些小麻烦。
生物质的能量密度比起传统的化石燃料可能低一些,就像一个小火柴和一大块煤炭比,力量也有限。
所以呢,就想到了生物质掺烧。
把生物质和我们常用的煤等其他燃料混在一起烧。
打个比方,这就像是搭配着干活儿,煤是大力士负责出主要的力气,生物质就像小助手在旁边做补充。
既利用了生物质这种可再生资源,还能在一定程度上减少对纯粹化石燃料的依赖。
说到这里,你可能会问,那生物质掺烧就这么简单吗?其实也不是。
生物质种类繁多,不同种类的生物质成分就有差别,这就像是不同的小动物习性不一样。
所以在生物质掺烧过程中,要考虑生物质带来的杂质、水分等因素对燃烧设备的影响。
要是水分太多,就像湿的木材不好点着还可能损坏炉灶一样,会影响燃烧效率,可能还会腐蚀设备,这时候就得对生物质做预处理,就像把木材晾干才能更好地燃烧。
在发电厂应用上,如果生物质与煤混合燃烧,就需要在磨煤机啊、给煤机这些设备上下功夫,调整到合适的比例,达到既环保又高效的运行。
现在咱们再聊聊绿氨掺烧。
氨这个东西,我们可能在化肥,或者有一些刺鼻气味的清洁用品里能闻到。
绿氨呢,是一种特殊的氨,它的生产过程比较环保,是通过可再生能源产生的电力制氢,再和氮气合成氨。
氨有可燃性,氨燃烧的原理就像是一场小球的舞蹈竞赛。
氨分子里面的氮和氢原子,在合适的温度、压力和催化剂条件下,会和周围的氧气发生化学反应,重新组合自己的队形,然后释放热量。
这热量是可以被利用的,就像火能加热冷水一样。
绿氨掺烧就是把这个绿氨和传统燃料一起燃烧。
生物质燃烧技术
生物质燃烧技术综述摘要:利用清洁、可再生生物质能源燃烧发电技术日益受关注。
本文介绍了生物质燃料特性、利用情况、当今主流燃烧技术及生物质燃烧发电概况及遇到的问题;同时还对生物质与煤混烧技术及城市生活垃圾焚烧发电作了简单介绍。
关键词:生物质;生活垃圾;燃烧技术;流化床;发电生物质是一种分布广、资源量丰富的清洁可再生资源,其能源化利用过程可导致CO2零排放,因此生物质能的研究与开发日益受到各国政府、专家、工业界的关注。
目前生物质能的主要开发利用技术包括生物质的固化、气化、液化以及燃烧技术,其能源产品包括成型固体燃料、炊事燃气、液体燃料(生物油、柴油、汽油等)、电、热(或暖气)。
生物质因具有挥发分高、炭活性高,N、S含量低(含N量0. 5% ~3%、含S量一般仅0. 1%~0. 5%),灰分低,生命周期内燃烧过程CO2零排放等特点,特别适合燃烧转化利用,是一种优质燃料。
在我国,发展生物质燃烧技术既能缓解温室效应,又能充分利用废弃生物质资源,改善或提高农民的生活条件,而且对现有的燃烧设备不需作较大改动,因此具有明显的社会意义与经济意义,符合我国现阶段国情和生物质开发利用水平。
1生物质资源量及国内外利用情况生物质是指有机物中除化石燃料外的所有来源于动、植物能再生的物质。
生物质能则是指直接或间接地通过绿色植物的光合作用,把太阳能转化为化学能后固定和贮藏在生物体内的能量。
生物质包括林木废弃物(木块、木片、木屑、树枝等)、农业废弃物、水生植物、油料植物、有机物加工废料、人畜粪便及城市生活垃圾等。
生物质资源量巨大,年产量约1460亿吨。
我国每年仅农作物秸秆(稻秆、麦秆、玉米秆等)产量可达7. 5亿吨,人畜粪便3. 8亿吨,薪柴年产量(包括木材砍伐的废弃物)约为1. 7亿吨,农业加工残余物(稻壳、蔗渣等)约为0. 84亿吨,城市生活垃圾污水中的有机物约为0. 56亿吨,还有工业排放的大量有机废料、废渣,每年生物质资源总量折合成标准煤约2~4亿吨。
生物质独立磨掺烧技术
生物质独立磨掺烧技术哎,说起生物质独立磨掺烧技术,这玩意儿可真是个新鲜玩意儿。
你知道的,现在大家都在谈环保,谈绿色能源,这技术就是其中的一个亮点。
我最近在研究这个,发现它还真有点意思。
首先,咱们得聊聊啥是生物质。
生物质,说白了就是植物、动物和微生物这些生物体,或者是它们的残余物。
这些东西,你想想,到处都是,比如树叶、秸秆、动物粪便,甚至是咱们吃剩的厨余垃圾。
这些东西,以前都是直接烧了或者埋了,污染环境不说,还浪费资源。
然后,咱们再聊聊磨掺烧技术。
这个技术,就是把生物质和煤混合在一起,然后一起烧。
听起来简单,但实际操作起来,那可是个技术活。
你得控制好比例,还得保证混合均匀,不然燃烧效果就不好。
我最近就去了一家电厂,亲眼见识了这个技术。
那家电厂,以前烧煤,黑烟滚滚的,现在改用生物质独立磨掺烧技术,那环境,真是天壤之别。
他们把生物质和煤按照一定比例混合,然后通过一个巨大的磨机磨成粉末。
这个磨机,你别看它外表不起眼,里面可是高科技,能保证生物质和煤混合得均匀,燃烧起来效果杠杠的。
我还记得,那天我站在那个磨机旁边,看着那些生物质和煤被磨成粉末,然后被送进锅炉。
那个过程,真是壮观。
锅炉里,火焰熊熊,但不再是那种刺鼻的黑烟,而是相对清洁的火焰。
电厂的工程师告诉我,用这个技术,他们能减少不少的二氧化碳排放,对环境友好多了。
而且,这个技术还有个好处,就是能利用那些原本被浪费的生物质资源。
我听说,有些地方的农民,现在都开始收集秸秆来卖,这不仅能减少焚烧秸秆带来的污染,还能给他们增加点收入。
总之,生物质独立磨掺烧技术,我觉得是个挺有前景的技术。
它不仅能减少污染,还能利用资源,真是一举两得。
当然,这技术还在发展中,还有很多问题需要解决,比如成本问题、技术稳定性问题等等。
但我相信,随着技术的进步,这些问题都会慢慢解决的。
最后,我得说,这技术虽然听起来高大上,但其实和我们的生活息息相关。
我们每个人,都能为环保出一份力,比如减少浪费,比如支持绿色能源。
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生物质燃烧基本原理
影响
热解行为 粉尘排放、灰分处理、灰分再利用和排放、燃烧技术 燃料后勤(贮藏、运输、操作) 提升和输送、燃烧技术、搭桥、操作安全、干燥、粉尘的形成 贮存容积、运输损失、粉尘的形成 质量变化、分离、粉末
HCl-,PCDD/F排放、腐蚀 SOx 排放、腐蚀 HF排放、腐蚀 腐蚀(换热器、过热器),降低灰熔点、形成气溶胶 提高灰熔点、灰分再利用(作为植物养分) 排放、灰分再利用、形成气溶胶
生物质混合燃烧技术
背景与应用 生物质燃烧基本原理 混合燃烧技术 燃料的准备 系统的集成与控制 生物质燃烧的污染与处理
目录
背景与应用
能源危机 大量潜在的生物质能源未被开发,也可通过种植林木来获取能源 树木和其他类型生物质能够作为碳汇,但生命周期的终端可以作为
燃料,否则由于腐烂会释放储存的碳
政治利益: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
烟气沿切向进入旋风式除尘器 烟气沿轴向进入旋风式除尘器,并由 风扇驱动发生旋转
生物质燃烧的污染与治理
中国科学院过程工程研究所与青岛国电科技开发有限公司合作开发 的CFB烟气脱硫工艺(IPECFB)
向烟气流中喷入碱 性颗粒发生反应
生物质混合燃烧技术
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/%
0.9
拉丁美洲
1099
2986
1982
7715
13781
8.0
西欧
239
478
2603
31599
34919
0.7
中欧/东欧/独联体
239
717
1433
39147
41535
0.6
中东/非洲
119
3869
382
9554
13925
0.9
东南亚和太平洋地区
549
8383
1887
33200
44019
1.2
燃料种类 木本燃料
草本燃料
措施 以木条或大块的形式贮藏木材,减少生物活性发生表面 使用杀真菌剂或其他化学试剂抑制生物活性 对燃料进行干燥处理,降低含水量至生物活性不活跃范围 强制通风,降低燃料温度至生物活性不活跃范围 料仓特别设计防火与害虫控制 特殊设备分给草捆使其松散 松散的秸秆通常使用锤式粉碎机进行粉碎 切碎的秸秆通过气流输送至燃烧器
液化:液态、低温(523~623K)、高压(100~200bar)状态时的热 转化过程。通常有较高的氢分压,产物热值较高,含氧量较低。
生物质燃烧基本原理
影响燃烧过程的运行和设计变量
含水量: 取决于燃料种类和贮藏方法,影响最高燃烧温度和燃料 的滞留时间
发热量:生物质高位发热量(GCV)通常在18~21MJ/kg(干基)之间, 可通过经验公式计算:
背景与应用
生物质能在世界上各地市场份额非常有限,发展中国家大约35%的初级能源总量来自 生物质,大部分属于非商业化的传统利用方式。
世界各地初级能源消费总量 单位PJ/a
地区 北美洲
现代生 物质能
454
传统生物质 能
908
其他可再 生能源
3320
化石能源 46838
初级能源总量 51519
现代生物质占 初级能源比例
降低了系统运行的实用性和灵活性 增加了与生物质相关的搬运、点火装置和锅炉机组的维护与更新费
用
混合燃烧技术
直接混合燃烧:经预处理的生物质直接喂入锅炉。
方案一:生物质燃料与煤在给煤机上游混合。 方案二:将生物质搬运、计量和粉碎设备分离,处理后的生物质输
入燃烧器上游的已粉碎燃料管道或燃烧器。 方案三:生物质的搬运和粉碎设备分离,生物质燃烧输入专用燃烧
器。 方案四:生物质作为再燃燃料,控制氮氧化物生产,生物质在燃烧
室上部特殊设计的燃烧器中燃烧。
混合燃烧技术
1993年丹麦政府决定公共电力事业公司每年必须多使用1.2MT秸 秆以促进生物质能的应用
该计划在Studstrup发电厂1号机组实施了秸秆混合燃烧示范项目 系统于1996年开始示范,主要集中在秸秆搬运和点火系统的性能、
混合燃烧技术
生物质与煤的混合燃烧是可再生能源与化石能源的综合利用,可以 从两种不同类型燃料中获取最大利益
混合燃烧利用了现有化石燃烧系统的基础设施,仅需进行适当改造 混合燃烧在许多国家都是完成CO2减排最经济的技术措施 因为大型发电系统均采取高蒸汽参数和提高效率等技术措施,生物
质混合燃烧提高了发电效率 与单独使用化石燃料或生物质相比,在大型热电厂全面节约燃料
BIOCOCOMB系统生物质燃气成分
燃气组分
计算值
实测值
氧气(摩尔)/%
0.00
0.00
氮气(摩尔)/%
38.12
43.62
一氧化碳(摩尔)/%
2.76
2.73
二氧化碳(摩尔)/%
12.45
13.20
氢气(摩尔)/%
9.03
3.32
水(摩尔)/%
37.64
35.00
高位发热量/(MJ/kg)
1.965
GCV 0.3491XC 1.1783X H 0.1005XS 0.0151X N 0.1034XO 0.021X Ash[MJ / kg]
温度、滞留时间和混合
特性 物理特性 挥发分 含灰量 堆积密度 尺寸、外形、粒度分布 粉末(木材挤压) 耐磨性(木材挤压) 化学特性(元素) 氯 Cl 硫S 氟F 钠Na 钙Ca 重金属
增加的腐蚀和结构风险有可能降低发电效率
生物质燃烧的污染与治理
分别以煤、石油和天然气为燃料,典型的2000MW发电厂污染物排放量
种类
二氧化碳 大气中的悬浮颗粒 二氧化硫 氮氧化物 一氧化碳 碳氢化合物 盐酸 固体废物与灰分 电离性辐射/Bq
煤(未经脱硫处理)/(kt/a) 燃料油(kt/a)
11000 7 150 45 2.5 0.750 5.20 840 1011
生物பைடு நூலகம்燃烧基本原理
生物质热化学转化技术的初级产物以载能体的形式存在或转化为热 量。
干燥:蒸发利用了燃烧过程中的能量,降低燃烧室温度,延缓燃烧 进程。含水量因此成为重要的变量。
热解:缺氧状态下的热降解,产物主要有焦油、木炭和低分子量气 体。
气化:有氧化剂参与的热解过程。优化热解可获取大量木炭或焦油, 优化气化可获取大量气体产物,如CO,CO2,H2O,H2,CH4和其他碳氢 化合物。
南亚 世界
191
4872
525
5064
10653
1.8
2890
22213
12133
173116
210352
1.4
背景与应用
以清洁和高效燃烧为目标,许多国家对生物质能利用逐渐产生兴趣。 任何生物质燃烧系统的选择和设计取决于燃料特性、当地法规、设 备需求等,最适合的技术集成各不相同。
室内采暖和炊事等小规模应用 区域和工业供热等大中规模应用 使用蒸汽机、汽轮机发电或者热电联产 使用热载体发电或者热电联产
混合燃烧技术
BIOCOCOMB 系统示意图
混合燃烧技术
并联燃烧:生物质在独立的锅炉中燃烧,将生产的蒸汽供给发电机 组
丹麦的Avedore 2号机组实施的生物质混合燃烧项目
燃料的准备
所有液体和固体燃料在电站锅炉使用时需要大量散装贮存、搬运和 预处理。对固体燃料更加重要的准备是:散装运输和长期贮存;减 少灰分含量;干燥;粉碎。
系统的集成与控制
课题一:尽可能小的干扰燃煤锅炉的正常运行 ,这需要特别考虑 锅炉和燃烧控制系统。
课题二:气化流程。快速关闭木材磨粉机且保证安全相对容易,但 是考虑到关闭后重新起动气化器需要大量时间。
生物质的硫和氮含量低,减少了SO2,NOX的排放,且生物质灰对脱 硫有积极作用
对生物质预处理和锅炉改造的附加投资和因腐蚀和维护问题产生的 运行费用
烟气净化技术 除尘技术
氮氧化物控制技术 硫化物控制技术
生物质燃烧的污染与治理
沉降室 旋风式除尘器 静电除尘器 袋式除尘器 洗涤除尘器 平板除尘器 回转式颗粒物分离器 选择性催化还原法 选择性非催化还原法 湿法一次工艺 干法一次工艺 干-湿式系统
生物质燃烧的污染与治理
工作原理:基于重力与离心力,颗粒物击打除尘器内壁并滑落至 集尘器内。
锅炉性能、工艺化学、脱硫脱硝设备等试验 秸秆占热输入为10%~20%
混合燃烧技术
间接混合燃烧:将生物质气化产生的生物质燃气输送至锅炉
在一些示范项目当中,通常是将木屑燃料气化,再将产生的燃气引 入燃煤炉中进行燃烧。
奥地利Styria的Zeltweg电厂采用循环流化床技术,以空气为气化 剂气化木柴,燃料基本由树皮组成。
9000 3 170 32 3.6 0.260 可忽略不计 可忽略不计 109
天然气联合循环/(kt/a)
6000 可忽略不计 可忽略不计 10 0.270 0.180 可忽略不计 可忽略不计 1012
生物质燃烧的污染与治理
完全燃烧产生的污染物 二氧化碳、氮氧化物、一氧化二氮 硫化物、氯化氢、颗粒物、重金属
不完全燃烧生成的排放物 一氧化碳、甲烷、多环芳烃、颗粒 多氯三苯二噁英与呋喃、氨、臭氧
生物质燃烧的污染与治理
清洁燃烧技术 改良燃烧组分:清除有害元素,比如水洗秸秆可除去氯和钾 调整燃料含水量:使用高含水量的燃料时可以安装烟气冷凝装置并配余热吸收装置 调整燃料颗粒尺寸:尺寸大小与一致性对燃烧工艺的影响 燃烧设备的选择:针对特定燃料选用 改进燃烧设备的结构:保证足够高的燃烧温度和足够长的滞留时间 燃烧优化控制:进料量、炉内初级或二级空气供给量等过程变量的调整 分级配风:将挥发分析与气相燃烧阶段分开,促进可燃与助燃空气的混合 分阶段供给燃料和再燃烧:脱硝措施 催化转化器:在其表面上吸收、发生反应并释放反应物