建筑能源新技术之生物质能.pdf

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1、建筑能源新技术之生物质能杨娜(内蒙古科技大学，内蒙古包头014010)摘要：建筑已成为耗能“大户”，建筑节能是"-3前乃至今后的研究重点。生物质能源是一种典型的可再生能源，研究开发在建筑中的利用具有十分重要的意义。关键词：可再生能源；生物质能；沼气能源Abstract：Buildingsaretopenergyconsumem．Theirenergy—savingresearchisthekeynowandeveninthefuture．Biomassenergyisatypicalrenewabl

2、eenergy．Itsresearchanddevelopmentareofgreatsignificance．Keywords：renewableenergy；biomassenergy；biogasenergy0引言能源是国民经济发展的重要物质基础，节能与环保是我国经济可持续发展的必然要求。目前我国建筑不仅能耗高，而且能源利用效率很低，建筑节能也就成为全社会节能工作的首要方面。在节能方面常用的手段是：①在构造方面，在建筑外墙构造处理中采用保温材料，从而达到保温节能的目的，该做法在我国寒冷地区住宅

3、、公建中采用，并有相关规范和要求；②可再生能源战略，包括太阳能、地源热能和生物质能。生物质能被称为煤、油、气三大化石能源之后的“第四大能源”。可再生的生物质能源的开发，更具有关系人类社会永续发展、利于环境保护和建设新农村的重要意义。我国这类资源总量相当于50亿t标准煤，也相当于10亿多t油，约为目前石油消耗量的3倍。专家预测，这些生物质能资源如能利用一半．将相当于建设一个年产5000万t的“绿色油田”，可减排1～6亿t二氧化碳。1生物质能的概念生物质能源是由植物通过光合作用将太阳能以化学能形式贮存在

4、生物质中的能源，是人类使用最早、最直接的可再生能源，也是目前我国农村的重要能源之一。生物质能源主要来源于农村生产的有机废弃物，如薪柴、秸秆、稻草、畜禽粪便等。人们可以利用可再生能源中的生物质能的角度来实现建筑节能。所谓生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能。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

5、可再生的碳源。地球上的生物质能资源较为丰富．而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿t，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10～20倍。但目前的利用率不到3％。2生物质能的应用由于生物质能可以转化为常规的固态、液态和气态燃料，所以主要分为固化、液化、气化三种大的方面进行利用。尤其在固化方面，主要将秸秆等生物质能通过加工转变成密度较大的生物质压块作为燃料或者动物饲料。2．1生物质能在建筑采暖、热水供应、炊事方面的应用2．1．1固化方式采用固化方式，使用为生物质压块专门设计的

6、采暖系统。它的工作原理如同家里的采暖炉，只不过采用这里炉子是专门为生物质压块专门设计的采暖炉。同时可以配套和普通热水或蒸汽采暖系统．j摹；盔材型堂墅一25—类似的散热器片实现和常规燃煤采暖炉相同的采暖效果。2．1．2气化方式一是利用生物质气化炉生产可燃气体，二是利用沼气池产生沼气。沼气是农村广泛使用的可再生能源，它是由农村的生物质能源转变而成的能源之一。沼气来源于农村各种生物质如秸秆、禽畜粪便以及有机废物。它的原理是在厌氧微生物的作用下，转化成CH。和CO：等气体，同时产生沼液和沼渣。由于其气体的成

7、份与沼泽放出的气体相似，所以命名为沼气，沼气的主要成份是甲烷(CH。)，占55％～65％，C02占35％。45％，热值为2．18x103～2．77x103J／m3。沼液中含有速效氮速效磷、速效钾、纤维素、木质、氮、磷、钾，可用作农作物的追肥或基肥，可以直接施用．也可用来生产复混肥。’它的生产过程是对农村中各种动植物废料进行无害化处理的过程．通过沼气的生产，不仅是开发农村可再生能源。满足农民的照明、生活、生产等方面的需求，而且对农村的各种废弃物进行综合治理，化废为宝。可用于生活中的照明，加热食品，取暖

8、等。还可直接用作农作物的叶面肥，增产效果明显。沼气的具体生产技术(图1)：(1)技术组成。包括反应器设计、流程安排和操作条件控制。反应器的设计要根椐物料的性状来确定，对于固体颗粒较少的废液，可选用高速反应器处理：对于固体颗粒较多的废液，可进行简单的预处理，稀释后进行生物处理对于较难生物降解的废弃物，可采用多级消化的方式进行处理。(2)生产过程。按一定配料比配好的原料从进料管进到发酵间。在微生物的作用和温度25～40℃的条件下，发酵生成沼气，沼气在储气问维持常压，根椐需