生物能和利用技术.ppt

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1、2009-4-20王华生物质能生物质能高温裂解技术生物质气化技术沼气生物质压缩成型技术2009-4-20王华生物质能概述生物质能的定义：直接或间接通过绿色植物的光合作用，把太阳能转化为化学能后固定和储藏在生物体内的能量。生物质的分类：木质（木材，农业种植物）非木质（加工过程废弃物，农作物）动物粪便2009-4-20王华生物质能概述用于能量转化的生物质：木材残余物：农业废弃物：秸秆，稻壳，动物粪便等能源庄稼:比如甘蔗、木薯、甜高粱等城市垃圾(MSW)2009-4-20王华农作物秸秆的应用以棉为例直接燃烧生物质发电国能生物发电有限公司高唐项目投资建设一

2、台25MW级的生物质直燃发电项目，按年运行6000小时计算，年消耗农林废弃物约20万吨，年发电量约1.6亿千瓦时；在秸秆收购方面，每年可为当地农民秸秆销售带来直接现金收入4000万元左右；生物质能概述2009-4-20王华生物质能概述围绕燃料收、储、运等产业链条，能够直接吸纳当地农村劳动力1000多人。与同类型火电机组相比，每年可减排二氧化碳约10万吨。燃烧后产生的草木灰，每年可达8000吨左右，作为高品质的钾肥，可以还田使用，环保效益和社会效益突出。供发电使用的棉杆和树皮被堆成了小山2009-4-20王华生物质能概述生物质能的特点二氧化碳几乎零排

3、放硫、氮和灰分含量少挥发分含量高，氧含量多，有利于燃烧水分含量高，影响着火和燃烧的稳定性单位质量生物质热量低分布分散，能量密度低，收集、运输和预处理繁琐具有可再生性，原料广泛2009-4-20王华生物质能概述生物质能形成：地球上的生物：异养和自养光合作用：6CO2+12H20——→C6H12O6+6O2光合作用的发现：1771年，英国科学家普利斯特利光合作用对生物进化的作用：原始大气、有氧生物的出现，2009-4-20王华生物质能概述利用光合作用吸收发电厂排放出的废气可以减少火力发电厂的废气排放量想法：在发电厂的废气排放管道上种植单细胞藻类是再循环

4、的根本途径。俄亥俄大学煤炭研究中心：生物反应器马萨诸塞州剑桥市：反应器由一系列透明管子组成麻省理工学院的校园电厂:该反应器能够回收一个电厂75%的二氧化碳排放量2009-4-20王华生物质能概述《Science》：MIT成功模拟光合作用白天，用通常方法获得的太阳能一部分可用于日常所需要，一部分用来将水分解成氢气和氧气并将氢气储存起来。晚上，氢和氧转化成燃料用来发电。做法：将铟和锡放在钴离子和磷酸钾水溶液中，然后通入太阳能电池电流。诺塞拉正专注地做实验2009-4-20王华生物质能直接燃烧技术农业废弃物燃烧木炭城市固体废弃物的燃烧燃用生物质锅炉200

5、9-4-20王华生物质能直接燃烧技术1木炭方法：将木料在300-500℃窑炉中闷烧（还原条件下）得到。成分基本上就是碳。能量密度是原始木材的2倍。缺点：要获得1t的木炭要消耗4-10t的木材如果没有对挥发分收集，3/4的能量都损失掉了制取木炭会排放大量污染物，增加温室效应2009-4-20王华生物质能直接燃烧技术2城市固体废弃物的燃烧垃圾燃烧供暖、发电欧洲国家垃圾发电的装机容量占世界总量的一半2009-4-20王华二恶英危害:二恶英一旦进入人体，就会长久驻留，因为其本身具有化学稳定性并易于被脂肪组织吸收，并从此长期积蓄在体内。来源:常以微小的颗粒存

6、在于大气、土壤和水中，主要的污染源是化工冶金工业、垃圾焚烧、造纸以及生产杀虫剂等产业。污染载体:这些化合物聚积最严重的地方是在土壤、沉淀物和食品，特别是乳制品、肉类、鱼类和贝壳类食品中。其在植物、水和空气中的含量非常低。.2009-4-20王华形成条件:含氯化学品的制造有氯存在条件下，200℃～400℃时易产生二恶英含氯化合物的燃烧在焚烧状态：200℃～400℃条件下易产生二恶英，800℃～1200℃时也有少量二恶英产生。自然形成条件森林大火；污泥自然蒸发过程；堆肥化处理；树叶的自然腐化等过程也会自然形成二恶英。2009-4-20王华生物质能直接燃

7、烧技术城市固体废弃物燃烧发电的现状迫于公众的压力，得不到发展环保组织鼓励循环利用减少污染总之，优于垃圾填埋的方式苏州市生活垃圾焚烧发电日本东京垃圾焚烧发电2009-4-20王华厌氧消化制取气体燃料沼气技术沼气：主要成分：甲烷50-70%,CO230-40%，少量H2，N2，CO，H2S和NH3广泛分布于大自然中：沼泽、积水粪坑、池塘、江河底部气泡2009-4-20王华厌氧消化制取气体燃料沼气发酵微生物学原理：发酵细菌产氢产乙酸菌耗氢产乙酸菌水解酸化阶段产甲烷阶段嗜氢产甲烷菌嗜乙酸产甲烷菌2009-4-20王华动物粪便富氮性原料其C／N＜25／1。粪

8、便类原料颗粒较细，合有较多低分子化和物，原料分解产气速度快，不必进行预处理。原料中的C/N比C-甲烷的主要成分N-微生物细