我国稻壳生物质能源发电技术应用与产业发展规划研究

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1、我国稻壳生物质能源发电技术应用与产业发展规划研宄2011年9月农机化研宄第9期我国稻壳生物质能源发电技术应用与产业发展规划研宄王圣保，杨立新.(1.哈尔滨理工大学建筑学院，哈尔滨150080;2.东北农业大学水利与建筑学院，哈尔滨150030)摘要:我国的稻谷年产量约2亿t，稻壳年产生量为5000万t.作为一种较好的生物质能源，稻壳的发电技术得到发展和应用.为此，论述了稻壳生物质能源的发电技术及应用,并提出了产业发展规划，旨在推动我国生物质能源产业的发展.关键词:稻壳•，生物质能源•，发电技术;产业发展规

2、划中阁分类号:$216.2文献标识码:A文章编号J003—188X(2011)09—0010—050引言进入新世纪以来，能源，资源，环境，人口，粮食成为全世界共同关注的5大问题.2009年哥木哈根会议上，中国作出大力”减排”的承诺，探索节能低耗的新产品，新途径，体现负责任的大国精神.作为世界上人门最多的国家，我国每年的粮食消费量也是非常惊人的，而作为传统行业之一的粮食加工领域，焚烧，抛弃粮食加工副产物的做法产生的粮食能源的浪费也是巨大的.如何更充分地利用资源，变废为宝，己经成为整个行业高度关注的焦点.1生

3、物质能源与稻壳生物质能源发电1.1生物质能源生物质能源又称生物质能(biomassenergy)，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量.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.据计算，全球侮年由光合作用产生而储存于芥种植物体屮的碳多达2X10”t，含能量多达3X10kJ，可开发的能量大约相当于0前全世界总能耗的10倍.我国牛.物质能资源丰富，理论生物质能资源约有50Xl

4、ot标准煤，是我国目前总能耗的4倍.可再生能源包括生物质能，水能，地热能，太阳能，风能，潮沙能，生物质能是可再生能源屮的重要分支J.收稿日期:2010—11一29基金项目:国家——五"重大科技支撑计划项目(2006BAJ02A01—D)作者简介:王圣保(1974—)，男，黑龙江青冈人，讲师，(E—mail)13936008120@163.corn.9參10?1.2稻壳生物质能源发电的意义发展生物质能源已经成为当今世界各国的共识.全球范围内，生物能源应用最广泛的是欧盟，其生产原料主要是菜籽油，美国的原料主要

5、是大豆和玉米，13本是以食用废汕为主，巴西则主要是用甘蔗来制造牛.物乙醇.然而，与他们不同，我国的基木国情决定了发展生物能源，必须走非粮之路.大力发展稻壳生物质能源符合国家发展生物质能源不与人争粮，不与农争地和对环境友好的原则..据统计，最近几年我国的稻谷年产量约2亿t，稻壳年产生量约为5000万t.目前，稻壳的利用方式比较单一，利用数量较少，仅作为饲料，薪柴，建材等被利用，而很大一部分的稻壳被弃置，焚烧，造成环境污染.有关研究表明，稻壳发热量为12.5—14.6kJ/kg,2t稻壳的热能相当于It标准煤

6、，lkg稻壳可以产生2.4〜2.7kg蒸汽，2.5〜3.0kg稻壳可发电lkW?h.2稻壳生物质能源发电技术2.1稻壳发电技术原理2.1.1直接燃烧技术直接燃烧技术乂称’’直燃法".其利用在粮食加工过程中产生的废弃稻壳为原料，与煤粉按一定比例充分混合（通常煤粉与稻壳按2:1比例混合），用高压鼓风机吹入燃烧炉屮直接燃烧，多用于传统的直燃式锅炉.这种方法优点是设备简单，使用方便，产生的炉粉多用于建筑材料生产;其缺点是燃烧不够充分，容易产生空气污染.2.1.2物化转换技术物化转换技术又称"转换煤气燃烧法".利用

7、在粮食加工过程中产生的废弃稻壳为原料，在煤气发生炉中燃烧产生煤气，通过用水过滤和净化成为纯净气2011年9月农机化研宄第9期体，再送入煤气发电机燃烧做功，带动发电机发电.2.2生物质发电技术2.2.1国际上生物质发电技术目前，国际上半.物质发电技术比较成熟的也是直接燃烧技术和物化转换技术.直接燃烧技术主要适用于大规模的生物质利用项目，具有代表意义的生物质锅炉炉型是丹麦BWE（水冷振动炉排）技术和Fosterwheler（福特惠勒）的循环流化床锅炉技术，主要在瑞典，丹麦等多森林国家进行了应用.其主要原因是这

8、些国家生物质能源集屮，主要以木屑，树皮，稻壳等林业废弃物为主，它最主要的优点是效率高，可实现工业化生产;其缺点是投资高，不适于生物质资源小地区和小规模使用.在物化转换技术中，目前世界上研究最多的是生物质气化制燃气技术，由于气化技术在小规模利用时可实现高效运行，因此发展迅速.以德国鲁奇公司和ECN（荷兰能源研究中心）为代表开发出循环床生物质气化技术代表了目前最先进的生物质气化方式，该技术特点是燃气热值高，处理能力大，能够平稳高效