农村地区生物质能源利用技术

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1、农村地区生物质能源利用技术随着人类已进入21W:纪高科技吋期，对促进现代工业化的快速发展对化石燃料（煤炭、石油、天然气）的用量越来越大，其每年开采量不断增加和资源储藏量相对减少，其价格不断上涨同时造成的大气污染也越來越重。现阶段，屮国农村居民生活用能仍以秸秆、薪柴等传统生物质能为主，农村居民商品能源消费水平低，存在着用能结构不合理，用能方式粗放，利用效率低等问题。同时，中国农村生物质能资源丰富，开发利用前景广阔。开发利用生物质能，不仅可以让广大的农村居民使用上清洁能源，改善农民生活条件：而且还将有力缓解中国能源紧张

2、局面，保障国家能源安企，减少温室气体排放目前，屮国生物质能资源主要来源于农作物秸秆、畜禽粪便、林业生物质资源和能源作物等，转化利用技术主要包括直接燃烧、热化学法、生化法、化学法和物理化学法等，可转化为二次能源，分别为热量或电力、固体成型燃料、液体燃料（生物燃料乙醇、生物柴油和生物原汕等）和气体燃料（沼气、生物质燃气和氢气等），用于生活用能、运输及发电等。其中，‘4为农村居民提供生活用热能的技术包栝固体压缩成型燃料技术和秸秆气化集屮式生产及分布式供气技术等。本文将重点对上述两种技术进行技术和经济评价。（一）体压缩成型

3、燃料技术生物质压缩成型技术是指具有一定粒度的农林废弃物，如锯屑、稻壳、树枝、秸秆等,干燥后在一定的压力作用下（加热或不加热），可连续压制成棒状、粒状、块状等各种成型燃料的加工工艺，有些压缩成型技术还需要加入一定的添加剂或粘结剂。一般生物压缩成型主要是利川木质素的胶黏作川。农林废弃物主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，木质素为光合作用形成的天然聚合体，具有复杂的三维结构，是高分子物质，在植物中含量约为15%〜30%。当温度达到70〜10CTC,木质素开始软化，并有一定的黏度。当达到200〜300°C时，呈熔融状，黏度

4、变高。此时若施加一定的外力，可使它与纤维素紧密粘结，使植物体积大量减少，密度显著增加，取消外力后，由于非弹性的纤维分子间的相互缠绕，其仍能保持给定形状，冷却后强度进一步增加，成为燃料。1、分类根据生物质压缩成型的工艺特性可以将其分为湿压成型、热压成型、碳化成型三种主要形式。湿压成型室将原料在常温下浸泡数円，使其湿润皱裂并降解，然后利用商压将其水分挤出，压缩成燃料块。现在已有试验表明，湿压成型的生产率可以达到很高，因此在燃料市场上具有一定的竞争力。热压成型是目前普遍采川的生物质压缩成型工艺，一般其工艺过程可以分为原料

5、粉碎、干燥混合、挤压成型和冷却包装等几个环节。由于原料的种类、粒度、含水率等因素对成型工艺过程有一定的影响，所以具体的生产工艺流程也有一定的差别，但是挤压成型都是关键。碳化成型工艺的基本特征是，将生物质原料碳化或部分碳化，然后再加入一定量地黏结剂挤压成型。由于原料纤维素结构在碳化过程中受到破坏，高分子组分受热裂解转化成炭,并放出挥发分，使成型部件的磨损和能耗都明显降低。但碳化后的原料维持既定形状的能力较差，所以一般都要加入黏结剂。碳化成型的成型设备一般都比较简单。2、技术存在的问题及解决办法生物质压缩成型经过儿I•

6、年的理论探索和工程实践，虽然克服了生物质资源密度低、可利用半径小等缺点，但是在成型设备、成型原料特性方而存在不少的问题。在生物质压缩成型屮成型机无疑扮演着重要的角色，虽然成型机目前一定具有一定的规模，但要实现产业化，还有一些技术障碍需要解决。现在大部分机组可靠性能差，运行不平稳，易损件使川寿命太短，维修和更换不方便。技术较力成熟的螺旋挤压式成型机的螺杆寿命及其有限，由于物料的压缩是靠螺杆和出料套筒配合完成的，螺杆的儿何尺寸和出料套筒配合完成的，螺杆的儿何尺寸和出料筒的儿何尺寸必须在一定的范围內，才能在较快的挤出速度

7、下获得较大密度的成型燃料。螺杆是在较高温度和压力下工作的，与物料始终处于干摩擦状态，导致螺杆的磨损非常快。螺杆磨损到一定程度吋，会与山料套筒失去尺寸配合，使成型无法进行。相对的，比较适宜在液压活塞式和辊压式压缩成型机的基础上做一定的改进，从而适用于生物质压缩成型。同时，巾于成型机对原料的种类、粒度和含水率的要求较商，而成型设备自动化低，整个生产过程没有形成配套的生产线，工作时原料达不到生产的要求。因此应在配套的设备上也多下些功夫。生物质的原料具有季节性和分散不均的情况，严重的影响了生物质致密成型燃料的工业化生产。因

8、此必须考虑到生物质原料的收集和连续供给的问题。最好是采用分散的设置加工或就地使用的方法，因此生物质压缩成型没备的生产率不易过大。3、发展前景生物质压缩成型的原料来源广泛，具有良好的经济效益，且其利用秸秆、稻壳等生物质纤维为原料，具有绝对的环保性。随着该技术和设备的进一步完善，保护自然生态环境意识地H益加强，生物压缩成型技术将覆盖在更广阔的空间。目前，同体成型