生物质能产业技术及产品、等相关资料

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1、生物质能产业技术及产品、等相关资料一．生物质元素成分及工业分析生物质元素成分:    生物质的元素成分是指生物质含有不同元素的多少，它将影响决定生物质的燃烧状态。从化学角度来看，生物质固体燃料是由多种可燃质、不可燃的无机矿物质及水分混合而成的。其中，可燃质是多种复杂的高分子有机化合物的混合物，主要由碳（Ｃ）、氢（Ｈ）、氧（Ｏ）、氮（Ｎ）和硫（Ｓ）等元素所组成，而Ｃ、Ｈ和Ｏ是生物质的主要成分生物质的工业分析:    在隔绝空气条件下对燃料进行加热，首先是水分蒸发逸出，然后燃料中的有机物开始热分解并逐渐析出各种气态产物，称为挥发分（Ｖ），主要含有

2、氢气、甲烷等可燃气体和少量的氮气、二氧化碳等不可燃气体。余下的固体残余物为木炭，主要由固定碳与灰分组成。用水分、挥发分、固定碳和灰分表示燃料的成分称为燃料的工业分析成分。二．生物质热化学转化生物质热化学转换技术是指在加热条件下，用化学手段将生物质转换成燃料物质的技术，包括燃烧、气化、热解及直接液化。    生物质的直接燃烧是最普通的生物质能转换技术，所谓直接燃烧就是燃料中的可燃成分和氧化剂（一般为空气中的氧气）进行化合的化学反应过程，在反应过程中放出热量，并使燃烧产物的温度升高。其主要目的就是取得热量。    生物质气化是以生物质为原料，以氧

3、气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等作为气化剂（或称气化介质），在高温条件下通过热化学反应将生物质中可燃的部分转化为可燃气的过程。    生物质热裂解是指生物质在完全没有氧或缺氧条件下热降解，最终生成生物油、木炭和可燃气体的过程。可用于热解的生物质的种类非常广泛，包括农业生产废弃物及农林产品加工业废弃。    直接液化是把固体生物质在高压和一定温度下直接与氢气反应（加氢），转化为物理化学性质较为稳定的液体燃料的热化学反应过程。一般使用催化剂且具有较高的氢分压，以提高反应速度，改善过程稳定性。   上述四种转化技术与产物的相互关系如下图所示。

4、1．生物质直接燃烧生物质直接燃烧技术是生物质能源转化中相当古老的技术，人类对能源的最初利用就是从木柴燃火开始的。我国许多史籍中都有关于原始洪荒时代人工取火的传说。例如，《韩非子·五蠹》曰：“燧人氏，钻木取火，以化腥臊”；《河图挺佐辅》亦记载：“伏羲禅于伯牛，错木取火”；《庄子·外物》则曰：“木与木相摩则然（燃）”。这些古老的记载，说明了我国古代人民在燧人氏和伏羲氏时代，就已经知道使用“钻木取火”的方法来获取能源了。从能量转换观点来看，生物质直燃是通过燃烧将化学能转化为热能加以利用，是最普通的生物质能转换技术。炉灶与连炕灶:现阶段，我国农村生活

5、用能结构虽然发生了一定的变化，但薪柴、秸秆等生物质仍占消费总能量的50%以上，是农村生活中的主要能源。这种能源消费结构在相当长的时期内不会发生质的变化，因此在农村，特别是偏远山区，生物质炉灶仍然是农民炊事、取暖的主要生活用能设备。炕（俗称火炕）是我国北方农村居民取暖的主要设施，是睡眠与家务活动的场所。炕的热量一般来源于炊事用的柴灶，炕与灶相连，故称炕连灶。也有专为取暖供热的炕，如西北的煨炕、东北的地炕都是在炕内设一烧火的坑。生物质现代化燃烧技术:   传统生物质直燃技术虽然在一定时期内满足了人类取暖饮食的需要，但普遍存在能量的利用率低规模小等

6、缺点。当生物质燃烧系统的功率大于100KW时，例如在工业过程、区域供热、发电及热电联产领域，一般采用现代化的燃烧技术。    工业用生物质燃料包括木材工业的木屑和树皮、甘蔗加工中的甘蔗渣等。目前法国、瑞典、丹麦、芬兰和奥地利是利用生物质能供热最多的国家，利用中央供热系统通过专用的网络为终端用户提供热水或热量。生物质直燃发电技术:    现代生物质直燃发电技术诞生于丹麦。上世纪70年代的世界石油危机以来，丹麦推行能源多样化政策。该国BWE公司率先研发秸秆等生物质直燃发电技术，并于1988年诞生了世界上第一座秸秆发电厂。该国秸秆发电技术现已走向世

7、界，被联合国列为重点推广项目。    在发达国家，目前生物质燃烧发电占可再生能源（不含水电）发电量的70%，例如，在美国与电网连接以木材为燃料的热电联产总装机容量已经超过7GW。目前，我国生物质燃烧发电也具有了一定的规模，主要集中在南方地区，许多糖厂利用甘蔗渣发电。例如，广东和广西两省共有小型发电机组300余台，总装机容量800MW，云南省也有一些甘蔗渣电厂。固体废弃物焚烧利用：    顾名思义，固废焚烧利用就是使固体废弃物在焚烧炉中充分燃烧，再将燃烧释放出来的热量通过供暖或者发电加以利用的一种处理方法。通过焚烧处理，固体废物的剩余物体积减少

8、90%以上，质量减少80%以上。一些危险固体废物焚烧后，可以破坏其组织结构或杀灭病菌，减少新的污染物的产生，避免二次污染。所以固体废物通过焚烧处理，能同时实现减量化