生物質(zhì)能源及其利用

林宗虎院士生物質(zhì)能源及其利用1.生物質(zhì)能源的類別及資源2.生物質(zhì)能源的利用技術和發(fā)展近況3.生物質(zhì)固體燃料的燃料特性4.燃用生物質(zhì)鍋爐的種類和結構Contents5.結論生物質(zhì)能源的類別及資源1生物質(zhì)是植物賴以生長的主要物質(zhì)，由葉綠體經(jīng)光合作用將二氧化碳和水合成，所以生物質(zhì)能來源于太陽能，是可再生能源。6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2葉綠體太陽能生物質(zhì)類別：木材及林業(yè)廢棄物、農(nóng)作物及其廢棄物、水生藻類、油料植物、城市及工業(yè)有機廢棄物、動物糞便。資源儲量：全球植物可固定的太陽能每年為950億噸碳，約為全球能耗（65億噸碳）的14倍。我國單是農(nóng)林廢棄物，能源作物和能源林的年產(chǎn)潛力就達9億噸標煤。制成成型的固體生物質(zhì)燃料：用于燃燒發(fā)電（顆粒燃料、棒狀燃料和梱狀燃料），我國2012年100萬噸，裝機容量550萬KW，2020年5000萬噸，裝機容量3000萬KW。制乙醇燃料：代替汽油，我國已建4個用糧食生產(chǎn)乙醇的工廠，2006年銷售160萬噸，現(xiàn)執(zhí)行發(fā)展非糧食生物乙醇計劃，預計從非糧食作物和秸稈、林業(yè)肥料和能源植物纖維素原料中具有年產(chǎn)相當于2.7億噸石油的潛力。制甲醇：成本較高，燃燒后生成大量有害甲醛，對其發(fā)展存在不同觀點生物質(zhì)能源的利用技術和發(fā)展近況2生物質(zhì)能源的利用技術和發(fā)展近況2制生物質(zhì)裂解油制取生物柴油：以各種油脂為原料在催化劑（甲、乙醇）作用下酯化再分離成生物柴油和副產(chǎn)品甘油。除利用廢油外應大力發(fā)展油料林木（油桐、油茶、黃連木等）及水生油料植物（微藻等）。預計未來油料林木產(chǎn)油生產(chǎn)生物柴油潛力可達1000萬噸/年。藻類制備生物柴油河北新奧集團已試成功。生物質(zhì)能源的利用技術和發(fā)展近況2制造沼氣：生物質(zhì)在一定溫度、濕度下，隔絕空氣后經(jīng)厭氧微生物發(fā)酵生成，我國現(xiàn)有3050多萬戶農(nóng)村用戶，可節(jié)省天然氣120億m3/年。北京德青源雞場已建成2000kw雞糞沼氣發(fā)電廠。內(nèi)蒙蒙牛集團已建成日發(fā)電30000度的牛糞發(fā)電廠。制造生物質(zhì)氣體燃料：生物質(zhì)通過氣化爐中熱化學裂解氣化生成氣體燃料，除水分、雜質(zhì)后其成分與天然氣相似，可用于交通發(fā)動機，發(fā)電或民用燃料種類工業(yè)分析成分%元素組成%

豆秸5.103.1374.6517.125.8144.790.115.852.8616.3316157稻草4.9713.8665.1116.065.0638.320.110.630.14611.2813980玉米秸4.875.9371.4517.755.4542.170.120.742.6013.8015550麥秸4.398.9067.3619.355.3141.280.180.650.3320.4015374牛糞6.4632.4048.7212.525.4632.070.221.411.713.8411627煙煤8.8521.3738.4831.303.8157.420.460.93----24300無煙煤8.0019.027.8565.132.6465.650.510.99----24430K2OfWfAfVfHfCfSfNfPfCfGD熱值C

fGDKJ/kg生物質(zhì)固體燃料的燃料特性3表1生物質(zhì)燃料和煤的工業(yè)分析成分、元素組成和低位發(fā)熱量生物質(zhì)固體燃料的燃料特性3生物質(zhì)燃料特點：揮發(fā)分多可達70%-80%（在250-350℃全析出）焦炭難燃盡，含硫量少；未經(jīng)預處理含水量達（25%-55%），處理后一般小于10%；含碳量少，秸稈類的低位發(fā)熱量14-16MJ/kg約為標煤（29.3MJ/kg）的一半。部分生物質(zhì)燃料與煤的工業(yè)分析成分、元素組成和發(fā)熱量,見表1燃用生物質(zhì)鍋爐的種類和結構4可分為民用爐灶、直接燃燒鍋爐和混合燃燒鍋爐，主要采用層燃爐和流化床爐。民用爐灶(一般熱效率10%～15%,節(jié)能爐灶30%左右）圖1催化柴爐燃用生物質(zhì)鍋爐的種類和結構4圖2芬蘭皂石蓄熱式壁爐圖3顆粒燃燒爐燃用生物質(zhì)鍋爐的種類和結構4往復爐排爐圖4傾斜往復爐排爐階梯往復式爐排結構圖燃用生物質(zhì)鍋爐的種類和結構4圖5水平往復爐排爐燃用生物質(zhì)鍋爐的種類和結構4振動爐排爐圖6拋煤機振動爐排爐燃用生物質(zhì)鍋爐的種類和結構4圖7英國秸稈振動爐排發(fā)電廠1－稻桿處理2－傳送帶3－切料4－進料機5－振動裝置6－預熱空氣7－燃燒爐8－高壓蒸汽9－渦輪機10－發(fā)電機11－冷凝器12－給水裝置13－排渣14－袋式過濾器15－灰燼16－鼓風機下飼式爐燃用生物質(zhì)鍋爐的種類和結構4圖8下飼式爐燃用生物質(zhì)鍋爐的種類和結構4鏈條爐圖975t/h爐排型秸稈鍋爐燃用生物質(zhì)鍋爐的種類和結構4流化床鍋爐圖10稻殼流化床鍋爐圖11秸稈流化床鍋爐燃用生物質(zhì)鍋爐的種類和結構4鍋爐類型產(chǎn)地主要參數(shù)燃生物質(zhì)流化床鍋爐美國愛達華能源公司鍋爐出力為4.5-50t·h-1，鍋爐熱功率36-67MW大型燃廢木循環(huán)流化床發(fā)電鍋爐美國CE公司鍋爐出力為100t·h-1，蒸汽壓力為8.7MPa高倍率循環(huán)流化床爐丹麥奧斯龍公司將干草與煤按照6：4的比例送入爐內(nèi)燃燒，鍋爐出力為100t·h-1，熱功率達80MW秸稈水冷振動爐排爐丹麥BWE公司鍋爐熱功率2.5-35MW燃稻殼流化床鍋爐中國無錫華光鍋爐廠鍋爐出力35t·h-1秸稈層燃鍋爐中國無錫華光鍋爐廠鍋爐出力75t·h-1秸稈層燃+懸浮層燃燃燒鏈條爐中國上海四方鍋爐廠鍋爐出力75t·h-1，采用層燃+懸浮燃燒方式秸稈水冷振動爐排爐中國濟南鍋爐廠鍋爐出力45-130t·h-1秸稈循環(huán)流化床鍋爐中國南通鍋爐廠鍋爐出力75t·h-1秸稈水冷振動爐排爐中國東方工業(yè)鍋爐公司鍋爐出力75t·h-1表2生物質(zhì)鍋爐發(fā)展現(xiàn)狀燃用生物質(zhì)鍋爐的種類和結構4燃用垃圾鍋爐和燃用黑液鍋爐圖12燃用垃圾鍋爐圖13黑液鍋爐1－供干燥用煙氣出口2－乏汽燃燒器3－木質(zhì)素燃燒器4－重油燃燒器5－其它廢物燃燒器6－空氣預熱器7－省煤器8－鍋筒燃用生物質(zhì)鍋爐的種類和結構4混合燃燒技術可分為直接混合燃燒和并聯(lián)混合燃燒兩類圖15并聯(lián)混合燃燒圖14直接混和燃燒結論5生物質(zhì)能源儲量在全球和我國十分豐富，是一種重要的可持續(xù)發(fā)展再生能源。1我國成型固體生物質(zhì)燃料到2020年按規(guī)劃將達5000萬噸/年，當前重點發(fā)展致密固化成型技術和高效直燃技術。2在生物質(zhì)液體燃料乙醇制備方面，應在不與糧食爭地的原則下，大力發(fā)展非糧原料生產(chǎn)基地和解決纖維素原料制乙醇的關鍵技術問題。3在生物柴油方面，應結合退耕還林政策，大量種植油料林木和重點支持規(guī)?；嘤桶l(fā)展國際研發(fā)熱點藻類是石油生產(chǎn)技術。4結論5當前生物質(zhì)燃料總體上價格高于化石燃料，雖然我國已制定生物質(zhì)發(fā)電上網(wǎng)電價等優(yōu)惠補貼政策。但仍需進一步完善，以推動我國生物質(zhì)能源的發(fā)展和利用。7將固體生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電是一種重要生物質(zhì)能源利用方法。應根據(jù)生物質(zhì)燃料特性確定鍋爐形式和燃燒方法。根據(jù)已有經(jīng)驗采用直接混合燃燒方式時，生物質(zhì)摻燒比（熱值比）一般低于10%，以免影響鍋爐正常運行，采用并聯(lián)混合燃燒方式則生物質(zhì)摻燒比可達80%以上。6因地制宜加快發(fā)展大量農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)等低劣生物質(zhì)原料的生物燃氣（沼氣）生產(chǎn)并可將沼渣、沼液用作優(yōu)質(zhì)農(nóng)肥以便在發(fā)展新能源同時獲得顯著環(huán)境生態(tài)效益。5ThankYou!樹立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識。9月-239月-23Saturday,September9,2023人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。13:23:1213:23:1213:239/9/20231:23:12PM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。9月-2313:23:1213:23Sep-2309-Sep-23加強交通建設管理，確保工程建設質(zhì)量。13:23:1213:23:1213:23Saturday,September9,2023安全在于心細，事故出在麻痹。9月-239月-2313:23:1213:23:12September9,2023踏實肯干，努力奮斗。2023年9月9日1:23下午9月-239月-23追求至善憑技術開拓市場，憑管理增創(chuàng)效益，憑服務樹立形象。09九月20231:23:12下午13:23:129月-23嚴格把控質(zhì)量關，讓生產(chǎn)更加有保障。九月231:23下午9月-2313:23September9,2023作業(yè)標準記得牢，駕輕就熟除煩惱。2023/9/913:23:1213:23:1209September2023好的事情馬上就會到來，一切都是最好的安排。1:23:12下午1:23下午13:23:129月-23一馬當先，全員舉績，梅開二度，業(yè)績保底。9月-239月-2313:2313:23:1213:23:12Sep-23牢記安全之責，善謀安全之策，力務安全之實。2023/9/913:23:12Saturday,September9,2023相信相信得力量。9月-232023/9/913:23:129月-23謝謝大家！生活中的辛苦阻撓不了我對生活的熱愛。9月-239月-23Saturday,September9,2023人生得意須盡歡，莫使金樽空對月。13:23:1213:23:1213:239/9/20231:23:12PM做一枚螺絲釘，那里需要那里上。9月-2313:23:1213:23Sep-2309-Sep-23日復一日的努力只為成就美好的明天。13:23:1213:23:1213:23Saturday,September9,2023安全放在第一位，防微杜漸。9月-239月-2313:23:1213:23:12September9,2023加強自身建設，增強個人的休養(yǎng)。2023年9月9日1:23下午9月-239月-23精益求精，追求卓越，因為相信而偉大。09九月20231:23:12下午13:23:129月-23讓自己更加強大，更加專業(yè)，這才能讓自己更好。九月231:23下午9月-2313:23September9,2023這些年的努力就為了得到相應的回報。2023/9/913:23:1213