第二章-生物质压缩成型燃料技术(上)复习过程

第一阶段，初期，较低压力传递至生物质颗粒中，使 原先松散堆积的固体颗粒排列结构开始改变，生物质 内部空隙率减少。
第二阶段，压力逐渐增大时，生物质大颗粒在压力作 用下破裂，变成更加细小粒子，并发生变形或塑性流 动，粒子开始充填空隙，粒子间更加紧密地接触而互 相啮合，一部分残余应力贮存于成型块内部，使粒子 间结合更牢固。
燃烧排放二氧化碳
生物质成型燃料
生物质燃料燃烧排 放的CO2是植物生 长期所吸受的，不 会增加大气中CO2 的总量。国际上称 之为CO2零排放， 也称碳中性。
生物质成型燃料产业链
生物质炊事炉 炊事取暖两用炉 生物质取暖炉
民用炉具
热水锅炉 蒸汽锅炉
工业锅炉
往复式炉排锅炉 循环流化床锅炉 水冷震动式锅炉
吨。
65000
60000
55000
万吨
50000
45000
40000 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
秸秆产量 59961 59307 61704 61803 57318 56767 57343 54398 59570 60502 61150 61647 粮食产量 50454 49417 51230 50839 46218 45264 45706 43070 46947 48402 49746 50150
我国粮食与秸秆产量发展趋势（根据中国农业年鉴整理）
我国林木生物质资源预测（亿吨 ）
300
280
250
250
200
200 205 210
215
220
150
100
50
8-10 8-10 9-11 10-12 12-14 16
20
0
3
4
5
6
8
10
ห้องสมุดไป่ตู้12
2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 2015年 2020年
削减CO2排放是降低温室气体效应 最有效、最得力的措施之一！！
减少石油、煤等高污染石化资源利用，充分利用 低污染的生物质能源势在必行。
生物质压缩成型燃料是生物质能源转化利用的一 个重要领域。
国外生物质成型燃料产业发展现状
欧洲、美国、日本等发达国家生物质成型燃料产业发 展已进入商品化阶段，拥有成熟的技术，完整的标准 体系和不断增长的市场。
电站锅炉
原料收集
原料规模收集 原料分散收集 能源作物种植
燃
生
烧
燃料生产
产
流
程 设
备
燃料销售
粉碎 调制 成型 冷却 包装
生物质成型燃料产业循环示意图
一、基本概念
（1）生物质压缩成型燃料技术：在一定温度和压力下， 利用木质素充当黏合剂，将各类分布散、形体轻、储 运困难、使用不便的生物质原料（农作物秸秆、稻壳、 锯末、木屑等）经压缩成型和炭化工艺，加工成具有 一定几何形状、密度较大的成型燃料，以提高燃料的 热值，改善燃烧性能，使之成为商品能源。
生物质压缩 成型技术
过度的资源、能源消耗和不可逆转的环境破坏， 导致人类生活环境出现了严重的生态危机 ——地球“发烧”了
中国二氧化碳排放量已 超过美国，成为二氧化 碳排放量最大的国家。
专家预测，如不加以控 制，到2030年中国二氧 化碳排放量将达到8兆吨 /年，相当于目前全世界 的排放量的三分之一。
生物总量
可获得量
可利用量
➢我国现有生物质成型燃料生 产厂近200家。秸秆燃料厂主 要分布在华北、华中和东北等 地；木质颗粒燃料厂主要集中 在华东、华南、东北和内蒙等 地。
➢国内现有成型设备生产厂 家100多家，主要分布在河 南、河北、山东等地区。
➢生物质炉具和锅炉近来也有长足发展，如广州迪森、重庆良奇、山东多乐、 湖南万家、张家界三木、北京桑普和北京老万等。但由于种种原因，使用可靠、 技术先进、价廉物美、能批量投入工业生产、满足广大用户使用要求的产品并 不多。
1.1~1.4t/m3； 热值高：热值可达到16.7MJ/kg，能源密度相当于中
质烟煤； 燃烧性能好：使用时火力持久，炉膛温度高，燃烧
特性明显得到改善。 形状和性质均一：便于运输和装卸、适应性强、燃
料操作控制方便等。
二、生物质压缩成型原理
（一）压缩过程中生物质的粒子特性
⑴生物质压缩成型过程中粒子状态变化 生物质压缩成型分为两个阶段。
德国2008年可再生能源供热统计
生物质成型燃料（民用） 生物质成型燃料（工业） 生物质成型燃料（热电联产） 液态生物质燃料 生物质燃气 垃圾类生物质 太阳能供热 深层地热 浅层地热
国内生物质成型燃料产业发展现状
生物质资源丰富
我国秸秆年产量约7亿吨，另有约1.2亿吨稻壳、蔗渣、花生壳等剩余物。据
农业部对粮食产量预测分析，到2020年我国主要作物的秸秆总量将达到8亿
也称为“压缩致密成型”、“致密固化成型”、“生 物质压块”。
⑵生物质压缩成型燃料：松散的秸杆、籽壳、树枝、锯末等纤 维质、木质生物质废料经热挤压工艺制成的固形燃料。
①生物质压缩成型燃料类型： 粒状、棒状、块状等
②用途：
家庭取暖炉 小型热水锅炉 热风炉
小型发电设施 等等。
③生物质压缩成型燃料特点： 密度高、强度大：体积缩小6~8倍，密度约为
国内生物质燃烧技术
生物质成型燃料村镇应用炉具
生物质工业锅炉
生物质电站锅炉
生物质成型燃料产业发展意义
新能源
风能
太阳能
利 用
生物质能 形
式
地热能
潮汐能
固态技术农林废弃物直燃、压 缩成型（发电、供热）
液态技术（生物乙醇、甲醇和生物柴油）
气态技术（生物沼气、垃 圾沼气、木质气）
生物质成 型燃料
有助于解决我国三大战略难题
以德国为例
➢40多座生物质燃料厂， 240万吨 ➢1100多个生物质工业供 暖设施 ➢超过10万台民用生物质颗 粒采暖炉 ➢200多座生物质热电联供 厂，2008年供电超过 1170万千瓦时 ➢可再生能源供热的92%来
自于生物质能，其中
77.8%来自于生物质成型燃 成型燃料厂料
经销商 炉具制造商 锅炉制造商 配件商 协会及组织
• 能源问题﹖ • 环境问题﹖ • 三农问题﹖
新的、可再生的替代能源 优化能源结构、增加能源供给 提高能源使用效率
CO2零排放、SO2、氮氧化物低排 放 减少秸秆焚烧污染空气 农林废弃物资源化利用 改善农村能源结构 提高农民收入、增加农民就业岗位
生物质燃料
植物生长期吸 收二氧化碳
二氧化碳零排放