生物质能源基础及技术发展简介

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1、生物质能源基础及技术发展简介能环学院再生资源B班114160172陆兵生物质能源技术就是把生物质转化为能源并加以利用的技术，按照生物质的特点及转化方式可分为固体燃料生产技术、液体燃料生产技术、气体燃料生产技术。固体生物燃料技术包括生物质成型技术、生物质直接燃烧技术和生物质与煤混烧技术，是广泛应用且非常成熟的技术，牛物质常温成型技术代表着固体牛物质燃料的发展趋势；生物液体燃料可以替代石汕作为运输燃料，不仅能解决能源安全问题，还有利于减少温室气体排放，还可以作为基本有机化工原料，代表着生物能源的发展方向，液体牛物燃料包括燃料乙醇、牛物柴汕、生物质经气化或液化过程再竟化学合成得到的生物

2、燃油BtL(BiomasstoLiquidFuel)；气体生物燃料包折沼气、生物质气化、生物质制氢等技术•⑷1＞固体生物质燃料牛物质成型燃料燃烧是把牛•物质固化成型后采用略加改进后的传统燃煤设备燃用，该技术将低品味的生物质转化为高品味的易储存、易运输、能量密度高的生物质颗粒(pellets)状或状(briquettes)燃料，热利用效率显苦提高，能效可达45%(如瑞典的Kcraft热电工厂)，超过一般煤的能效。1)生物质固体燃料生产技术目前国内外普遍使用的生物质成型工艺流程如图所示。压缩技术主要包括螺旋挤压式成型技术、活塞冲压成型技术和压辘式成型技术，其屮前两种技术发展较快，技术

3、比较成熟,应用较广。但一般的成型技术需要将牛物质加热到80。C以上才能使具成型，所以能耗较高，增加了生物制成型燃料的成本。2)生物质直接燃烧技术生物质水分较高(有的高达60%左右)，热值较低，燃烧过程还要考虑结渣和腐蚀问题。芬兰从4970年就开始开发流化床锅炉技术，现在这项技术已经成熟，并成为生物质燃烧供热发电工艺的基本技术。这种技术大规模条件下效率较高，单位投资也较合理。但它要求生物质集中，数量巨大。如果考愿生物质大规模收集或运输，成本也较高，适于现代化大农场或大型加工厂的废物处理，对牛物质较分散的发展中国家可能不适合。1)生物质与煤混烧技术现有电厂利用木材或农作物的残余物与煤

4、的混合燃烧是比较现实的技术，除了能够提高农林废物利用率外，还町以降低燃煤电厂NOx的排放。经过多年的努力，已研制出用于木屑、秸秆、谷壳等发电的锅炉。国內已有多家锅炉厂家生产生物质和煤混烧的链条炉和流化床炉,分别在东南亚国家和我国广东等省运行。2、液体生物燃料目询液体牛物燃料主要被用于替代化石然油作为运输燃料，如替代汽油的燃料乙醇和替代石油基柴油的牛•物柴油。而牛物柴油乂分从植物油得到生物柴油，和通过气化或液化得到的BtLoBtL技术被认为是最有前途的生物液体燃料技术。1)燃料乙醇⑵'从1970年代起，巴西首先开始用燃料乙醇部分替代汽汕，已经成为当今世界上最人的燃料乙醇生产和消费国

5、，也是唯一不使用纯汽油燃料的国家。美国在20世纪70年代末，制定了“乙醇发展计划”，开始人力推广车用乙醇汽汕，2004年美国的燃料乙醇产量达到35亿加仑，还进口M.3亿加仑；到2005年全国已冇500万辆以燃料乙醇为燃料的灵活燃料汽车(FlexibleFuelVehicles,VFFs)。冃前，中国的燃料乙醇产量仅次于巴西、美国，居世界第3位，为102万吨/年。2004年世界乙醇产屋已达到2760万吨，大部分作为燃料乙醇使用。燃料乙醇是目前最现实可行的替代石油燃料，进入新世纪以來各国都积极发展燃料乙醇产业。a.现冇的燃料乙醇生产技术乙醇的生产原料多种多样，主要是玉米、小麦等淀粉质

6、原料，还有诸如甘蔗、糖蜜、甜菜等糖质原料，亦有木质纤维素类植物生物质原料等。无论采用何种原料，其乙醇先产工艺人同小异。在乙醇生产屮，为了加速蒸煮、糖化、发酵的反应速度，需要对固体原料粉碎，通常分为干法和湿法两种。在以玉米为原料的湿法生产工艺中，玉米油、蛋白饲料和玉米谷阮粉这些副产品的收入占玉米口身费用的60%或者更多；与此相对照，干法生产过程中得到的副产品收入在同等条件下通常占玉米费用的45%。美国主要釆用湿法工艺牛产。但湿法工艺中存在人量的污水处理问题，我国丰原集团公司开发了“半干法”玉米处理技术，不仅提高了玉米利用率，还显著减少了废水量，解决了湿法处理玉米工艺中的污水处理问题

7、。b.燃料乙醇技术的开发前景目前乙醇的生产成本较高，如何降低乙醇成本并使之能与石油基燃料产品在价格上竞争是世界性的难题，其中原料成本占产品总成木的70%左右，能耗也是构成成木的重要因索。这两个影响乙醉成本的关键因素，已成为各国研究开发的热点。一些技术即将应用于工业化生产,包括：非粮食原料生产乙醇技术，乙醇牛•产节能技术，纤维素乙醇生产技术等。2)生物柴汕⑶生物柴油是燃料乙醇以外的另一•种液体生物燃料，从动植物油脂生产的一种长链脂肪酸的单烷基酯，在工业应用上主要指脂肪酸甲酯。天然油