A. 什麼是生物質燃料,生物燃料的種類有哪些
生物燃料種類多,其中最主要的有酒精、替代燃料、生物柴油、工業酒精等等。
酒精——有機化合物,由於含有一個羥基而與碳水化合物有明顯差異。甲醇和乙醇是兩種最簡單的酒精。
替代燃料——甲醇、變性乙醇及其它酒精;含甲醇、燃料乙醇及其它至少含有85%酒精含量的汽油混合物或酒精與其它燃料的混合物;天然氣;液化石油氣;氫氣;煤提取的液化燃料;從生物材料中提取的非酒精燃料(例如生物柴油);電力。
無水——指的是不含任何水分的化合物。作為燃料而生產的乙醇,由於水分基本被除盡,一般被稱作無水乙醇。
B100——100%(純)生物柴油。
B20——生物柴油與石油柴油的混合物,其中20%為生物柴油。
生化轉化——利用酶和催化劑實現生物材料化學轉化,以生產能源產品。例如,利用微生物消化有機廢物或廢水生產乙醇的過程便是一種生化轉化過程。
生物柴油——一種可生物降解的運輸燃料,適用於柴油發電機,通過有機提取的油和脂肪之間發生酯交換反應而產生。生物柴油現在是柴油燃料的組成部分。將來也許能夠取代柴油。
生物量——可用於生產能量的可再生有機物質,例如農作物、作物廢物殘留、木材、動物和城市廢物、水生植物、菌類生長等。
英制熱單位(Btu)——衡量熱能的標准單位。1Btu等於在海平面上把一磅水升高一華氏度所需的熱量。
二氧化碳(CO2)——一種燃燒產物,近年來已經成為環境關注的焦點。二氧化碳並不會直接危害人類健康,但卻是一種溫室氣體,阻礙地球熱量散發,導致全球變暖。
一氧化碳(CO)——一種無色無味的氣體,氧氣供應不足、燃料不完全燃燒時產生,例如摩托車引擎排放的氣體。
碳固化——植物的葉和根從大氣中吸收二氧化碳並將其儲存;碳轉變成土壤中的有機物。
纖維素乙醇——用樹木、雜草和作物肥料製造的乙醇被稱為纖維素乙醇。
單一燃料車輛——只用一種燃料的車輛。總的說來,由於單一燃料車輛只用一種燃料,設計時可以實現針對該燃料的最優化,因而專用車輛的排放和表現都更加突出。
工業酒精——含有少量有毒物質的乙醇,例如甲醇或汽油,其有毒物質通常不易通過化學或物理方法除去。工業用途的酒精都必需經過變性處理,不然,則需繳納聯邦酒精飲料稅。
E10——酒精混合物,含有10%酒精和90%無鉛汽油。
E85——酒精/汽油混合物,含有85%工業酒精和15%汽油。
乙醇——可以通過乙烯化學反應產生,也可以通過發酵農作物和作物樹木纖維殘留物中碳水化合物所含的糖而產生。在美國,其作為汽油辛烷添加劑和氧化劑使用。當濃度達到10%時,可將辛烷從2.5提高到3.0。乙醇還可以在優化改造的替代燃料汽車中以更高的濃度使用。
給料——任何轉變為其它形式燃料和能源產物的材料。例如,玉米澱粉可以作為乙醇生產的給料。
發酵——微生物對糖等有機物的酶轉化。通常有氣體產生,例如葡萄糖發酵產生乙醇和二氧化碳。
可適用多種燃料汽車——帶有普通燃料箱,但該種車輛能使用無鉛汽油與乙醇或甲醇各種比例混合的燃料。
基礎設施——通常指的是替代燃料車輛的加油和加燃料網路,這對於替代燃料車輛的開發、生產、商業化和運作非常重要。具體包括燃料供應、公共和私有加油加燃料設施、加油站的具體標准、客戶服務、教育和培訓以及建立規范條規。
B. 生物質顆粒燃料是什麼燃料
生物質成型燃料是利用新技術及專用設備將各種農作物秸稈、木屑、鋸末、果殼、玉米芯、稻草、麥秸、麥糠、樹枝葉等低品位生物質,在不添加任何添加劑和粘結劑的情況下,通過壓縮成密度各異的生物質成型的清潔燃料。
一、生物質顆粒燃料的成分:
生物質顆粒燃料由可燃質、無機物和水分組成,主要含有碳(C)、氫(H)、氧(O)及少量的氮(N)、 硫(S)等元素,並含有灰分和水分。一般直徑為6~12毫米,長度是其直徑的4~5倍,破碎率小於1.5%~2.0%,干基含水量小於15%
1、 碳:生物質成型燃料含碳量少(約為40-45%),尤其固定碳的含量低,易於燃燒。
2、 氫:生物質成型燃料含氫量多(約為8-10%),揮發分高(約為75%)。生物質燃料中碳多數和氫結合成低分子的碳氫化合物,遇到一定的溫度後熱分解而析出揮發。
3、 硫:生物質成型燃料中含硫量少於0.02%,燃燒時不必設置煙氣脫硫裝置,降低了企業處理脫硫成本,又有利於環境的保護。
4、 氮:生物質成型燃料中含氮量少於0.15%,NOx排放完全達標。
5、 灰分:生物質成型燃料採用高品質的木質類生物質作為原料,灰分極低,只有3-5%左右。
拓展資料:
一、 生物質顆粒燃料優勢:
清潔環保、節省空間、燃燒效率高、使用安全、可持續利用,節約成本。
1.清潔環保:生物質顆粒燃料是一種天然可再生燃料,不用擔心原料枯竭。生物質顆粒燃料含有微量的硫磷,燃燒後不腐蝕鍋爐,可延長鍋爐的使用壽命,尾氣處理設備簡單,節省投資,企業將受益匪淺。由於生物質顆粒燃料只含有微量的硫磷,燃燒時不產生二氧化硫和五氧化二磷,因而不會導致酸雨產生,不污染大氣,不污染環境。
2、節省空間:生物質燃料經過高溫壓縮,大大節約了儲存空間,也便於運輸。
3、燃燒熱效率高:生物質顆粒燃料能大大提高生物質材料的燃燒性能,熱效率可以提高80%以上,1噸生物質顆粒燃料所產生的熱量相當於0.8噸煤。
C. 生物質的工業分析和元素分析分別用什麼儀器來做
提問太寬泛了。
據定義,生物質是一切直接或間接利用綠色植物光合作用形成的有機物質。包括除化石燃料外的植物、動物和微生物及其排泄與代謝物等。
那麼裡面主要是碳氫化合物了,不過生物體內也是包含各種金屬微量元素的。
所以問它的工業分析和元素分析用儀器,也不知怎麼回答,主要看是測什麼對象,具體可以看看儀器分析的書,對應找方法。
比如,金屬元素的分析常用原子吸收光度法(aas)
生物體的復雜性,如果只是測其中某種碳氫化合物的含量,就需要使用色譜類(gc,hplc等)分離分析方法了
D. 生物質燃料由哪些元素組成
生物質燃料分固體、液體、氣體燃料。
生物質固體燃料主要為碳元素、同時還含有氫、氧、氮及無機成分如:鉀、鈉、鈣、硅等,與原料種類性質有關。
生物質液體燃料包括生物質酒精(乙醇)、生物柴油和生物質燃料油:生物質乙醇主要有碳、氫、氧元素等組成;生物柴油主要由碳、氫、氧等元素組成;生物質燃料油主要由碳、氫、氧等元素組成。
E. 什麼是生物質燃料
生物質能是由植物的光合作用固定於地球上的太陽能,最有可能成為21世紀主要的新能源之一。據估計,植物每年貯存的能量約相當於世界主要燃料消耗的10倍;而作為能源的利用量還不到其總量的l%。這些未加以利用的生物質,為完成自然界的碳循環,其絕大部分由自然腐解將能量和碳素釋放,回到自然界中。事實上,生物質能源是人類利用最早、最多、最直接的能源,至今,世界上仍有15億以上的人口以生物質作為生活能源。生物質燃燒是傳統的利用方式,不僅熱效率低下,而且勞動強度大,污染嚴重。通過生物質能轉換技術可以高效地利用生物質能源,生產各種清潔燃料,替代煤炭,石油和天然氣等燃料,生產電力。而減少對礦物能源的依賴,保護國家能源資源,減輕能源消費給環境造成的污染。專家認為,生物質能源將成為未來持續能源重要部分,到2015年,全球總能耗將有40%來自生物質能源。
1.2能源與環境
人類正面臨著發展與環境的雙重壓力。經濟社會的發展以能源為重要動力,經濟越發展,能源消耗多,尤其是化石燃料消費的增加,就有兩個突出問題擺在我們面前:一是造成環境污染日益嚴重,二是地球上現存的化石燃料總有一天要掘空。按消費量推算,世界石油資源在今後50年到80年間將最終消耗殆盡。到2059年,也就是世界上第一口油井開鑽二百周年之際,世界石油資源大概所剩無幾。另一方面,由於過度消費化石燃料,過快、過早地消耗了這些有限的資源,釋放大量的多餘能量和碳素,打破了自然界的能量和碳平衡,是造成臭氧層破壞,全球氣候變暖,酸雨等災難性後果的直接因素。這就是說,如果不發展出新的能源來取代化石常規能源在能源結構中的主導地位,在21世紀必將發生嚴重的、災難性的能源和環境危機,是人類在下一世紀所面臨的三大最可能發生的災難之一。
1.3國家安全
固然,發展生物質能源不是獲得新的能源的唯一途徑,人類可以採用高技術手段獲得核能源,甚至從外太空獲得能源,但其中的危害也是有目共睹的。首先,核能源的發展極可能給已經不安的世界帶來新的不穩定因素,甚至直接威脅到人類的生存環境;其次,各國或各集團在人類下世紀技術水平下所能到達的有限外太空區域內進行的能源開發,將不可避免地引發新的爭奪或爭端,其禍福不言自明。而生物質能源則不僅是最安全、最穩定的能源,而且通過一系列轉換技術,可以生產出不同品種的能源,如固化和炭化可以生產因體燃料,氣化可以生產氣體燃料,液化和植物油可以獲得液體燃料,如果需要還可以生產電力等等。目前,世界各國,尤其是發達國家,都在致力於開發高效、無污染的生物質能利用技術,保護本國的礦物能源資源,為實現國家經濟的可持續發展提供根本保障。
2.國外生物質能技術的發展狀況
生物質能源的開發利用早已引起世界各國政府和科學家的關注。有許多國家都制定了相應的開發研究計劃,在日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農場和巴西的酒精能源計劃等發展計劃。其它諸如丹麥、荷蘭、德國、法國、加拿大、芬蘭等國,多年來一直在進行各自的研究與開發,並形成了各具特色的生物質能源研究與開發體系,擁有各自的技術優勢。
2.1沼氣技術
主要為厭氧法處理禽畜糞便和高濃度有機廢水,是發展較早的生物質能利用技術。80年代以前,發展中國家主要發展沼氣池技術,以農作物秸稈和禽畜糞便為原料生產沼氣作為生活炊事燃料。如印度和中國的家用沼氣池;而發達國家則主要發展厭氧技術,處理禽畜糞便和高濃度有機廢水。目前,日本、丹麥、荷蘭、德國、法國、美國等發達國家均普遍採取厭氧法處理禽畜糞便,而象印度、菲律賓、泰國等發展中國家也建設了大中型沼氣工程處理禽畜糞便的應用示範工程。採用新的自循環厭氧技術。荷蘭IC公司已使啤酒廢水厭氧處理的產氣率達到10m3/m3.d的水平,從而大大節省了投資、運行成本和佔地面積。美國、英國、義大利等發達國家將沼氣技術主要用於處理垃圾,美國紐約斯塔藤垃圾處理站投資2000萬美元,採用濕法處理垃圾,日產26萬m3沼氣,用於發電、回收肥料,效益可觀,預計10年可收回全部投資。英國以垃圾為原料實現沼氣發電18MW,今後10年內還將投資1.5億英鎊,建造更多的垃圾沼氣發電廠。
2.2生物質熱裂解氣化
早在70年代,一些發達國家,如美國、日本、加拿大、歐共體諸國,就開始了以生物質熱裂解氣化技術研究與開發,到80年代,美國就有19家公司和研究機構從事生物質熱裂解氣化技術的研究與開發;加拿大12個大學的實驗室在開展生物質熱裂解氣化技術的研究;此外,菲律賓、馬來西亞、印度、印尼等發展明家也先生開展了這方面的研究。芬蘭坦佩雷電力公司開始在瑞典建立一座廢木材氣化發電廠,裝機容量為60MW,產熱65MW,1996年運行:瑞典能源中心取得世界銀行貸款,計劃在巴西建一座裝機容量為20-3OMW的發電廠,利用生物質氣化、聯合循環發電等先進技術處理當地豐富的蔗渣資源。
2.3生物質液體燃料
另一項令人關注的技術,因為生物質液體燃料,包括乙醇、植物油等,可以作為清潔燃料直接代替汽油等石油燃料。巴西是乙醇燃料開發應用最有特色的國家,70年代中期,為了擺脫對進口石油的過度依賴,實施了世界上規模最大的乙醇開發計劃,到1991年,乙醇產量達到130億升,在980萬輛汽車中,近400萬輛為純乙醇汽車,其餘大部分燃用20%的乙醇-汽油混合燃料,也就是說乙醇燃料已佔汽車燃料消費量的50%以上。1996年,美國可再生資源實驗室已研究開發出利用纖維素廢料生產酒精的技術,由美國哈斯科爾工業集團公司建立了一個1MW稻殼發電示範工程:年處理稻殼12,000噸,年發電量800萬度,年產酒精2,500噸,具有明顯的經濟效益。
2.4其它技術
此外,生物質壓縮技術可書固體農林廢棄物壓縮成型,製成可代替煤炭的壓塊燃料。如美國曾開發了生物質顆粒成型燃料:泰國、菲律賓和馬來西亞等第三世界國家發展了棒狀成型燃料。
3.我國的生物質能源
我國基本上是一個農業國家農村人口占總人口的70%以上,生物質一直是農村的主要能源之一,在國家能源構成中也佔有益要地位。
3.1生物質能資源
我國現有森林、草原和耕地面積41.4億公頃,理論上生物質資源理可達650億噸/年以上(在但第平方公里土地面積上,植物經過光合作用而產生的有機碳量,每年約為158噸)。以平均熱值為15,000千焦/公斤計算,摺合理論資源最為33億標准煤,相當於我國目前年總能耗的3倍以上.
實際上,目前可以作為能源利用的生物質主要包括秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾和有機廢渣廢水等。據調查,目前我國秸稈資源量已超過7.2億噸,約3.6億噸標准煤,除約1.2億噸作為飼料、造紙、紡織和建材等用途外其餘6億噸可作為能源用途:薪柴的來源主要為林業採伐、育林修剪和薪炭林,一項調查表明:我國年均薪柴產量約為1.27億噸,摺合標准煤0.74億噸:禽畜糞便資源量約1.3億噸標准煤;城市垃圾量生產量約1.2億噸左右,並以每年8%-10%的速度增,據估算,我國可開發的生物質能資源總量約7億噸標准煤。
3.2生物質能源和利用
我國生物質的能源利用絕大部分用於農村生活能源,極少部分用於鄉鎮企業的工業生產:而利用方式長期來一直以直接燃燒為主,只是近年來才開始採用新技術利用生物質能源,但規模較小。普及程度較低,在國家,甚至農村的能源結構中佔有極小的比例。
生物質直接燃燒方式不僅熱效率低下,而且大量的煙塵和余灰的排放使人們的居住和生活環境日益惡化,嚴重損害了婦女、兒童的身心健康。此外,還對生態、社會和經濟造成極其不利的影響:
1.在必須使用生物質能源而利用方式不合理的情況下,必然對森林等自然資源進行不合理採伐,破壞了自然植被和生態平衡;
2.對於有機垃圾、有機廢水、有機廢渣、禽畜糞便以及部分農業廢棄物等資源沒有充分加以利用,不僅造成資源浪費,而且使其成為主要的有機污染源,除造成嚴重的大氣和水污染之外,還排放大量的溫室氣體,加劇了全球溫室效應;
3.同時,隨著經濟的迅速發展和人民生活水平的提高,能源短缺問題必將成為21世紀阻礙國家經濟的持續發展的重大問題,必須予以足夠的重視,並採取有效措施著力加以解決。
事實上,大力開發和利用生物質能源,對於緩解21世紀的能源、環境和生態問題具有重要意義,產生諸多利益;
4.減少污染,改善人民生活條件。不管是有機污水處理、城鎮垃圾能源的利用還是秸稈熱解利用中一個重要的共同點解決環境污染問題,這也是大部分生物質利用的首要目標。
5.解決農村能源供應問題,提高農民生活水平。
我國農村能源供應緊張,而生物質源豐富,所以可利開展利用生物質能,可以改善農村的能量供應。提高他們的生活水平。
6.改善能源結構,減輕對對環境的壓力。我國可開發的生物資源達7億噸,如果能充分開發,可以在我國的能源消費中占重要的地方,這對改善我國能源結構,減少我國對石化燃料的依賴,進而減少我國CO2和SO2等污染物的排放,最終緩解能源消耗給環境造成的壓力有重要的意義。
3.3市場需求
可以預計,隨著國民經濟的發展和人民生活水平的提高,生物質能利用技術和裝置的市場前景將會越來越廣闊。主要依據:
1.目前,絕大部分農作物秸稈因得不到有效利用而就地焚燒於農田,不僅浪費了大量的能源,而成了嚴重的環境污染,給社會生活和經濟發展造成了一定程度的負面影響。如發生在成都雙流機場和首都機場的煙塵事件。逐漸富裕起來的農民,隨著生活水平的提高,迫切改變原來直接燃用秸稈薪柴煙薰火燎的炊事取暖局面,以生物質可燃氣作為他們的生活能源,就會改善其衛生環境,提高生活質量,減輕勞動強度。
2.眾多糧食、木材、茶葉、果類等加工廠,每天都有大量的谷殼、鋸末、木屑、果殼等廢棄物產出堆放,利用生物質氣化技術將其轉換成可燃氣,生產出優質能源,變廢為寶,可謂一舉兩得。
3.禽畜糞便既是極為有害大環境污染源泉又是重要的生物質能資源,隨著大型畜牧場的不斷建成和發展,所產生的環境污染也日趨嚴重。應用厭氧技術處理禽畜糞便更具有能源與環境雙重意義。
4.隨著我國社會經濟的迅速發展,城市人口的增多和居民生活的改善,城市的垃圾處理問題便顯得日益突出。我國的以北京為例,1995年,年垃圾產量均已突破400萬噸,1996年北京的垃圾量則達485萬噸。採用厭氧技術處理有機垃圾,不僅可獲得能源,而且達到低費用治理污染的目的。
5.我國的邊遠地區,生物質資源豐富,多屬於缺電、少電地區,可將生物質氣化發電,或供熱可自產自用。
6.事買上,生物質能源技術之所以具有廣闊的市場前景,其優勢在於開發利用生物質能源不僅可以獲得取之不盡的能源,而且具有保護環境,節省資源的功能。
3.4我國生物質能技術發展現狀與問題
我國政府及有關部門對生物質能源利用極為重視,國家幾位主要領導人曾多次批示和指示加強農作物秸稈的能源利用。國家科委已連續在三個國家五年計劃中將生物質能技術的研究與應用列為重點研究項目,涌現出一大批優秀的科研成果和成功的應用範例,如產用沼氣池、禽畜糞便沼氣技術、生物質氣化發電和集中供氣、生物壓塊燃料等,取得了可觀的社會效益和經濟效益。同時,我國已形成一支高水平的科研隊伍,包括國內有名的科研院所和大專院校:擁有一批熱心從事生物質熱裂解氣化技術研究與開發的著名專家學者。
a.沼氣技術是我國發展最早、曾晉遍推廠的生物質能源利用技術。70年代,我國為解決農村能源短缺的問題,曾大力開發和推廣戶用沼氣地技術,全國已建成525萬戶用沼氣池。在最近的連續三個五年計劃中,國家都將發展新的沼氣技術列為重點科技攻關項目,計劃實施了一大批沼氣及其利用的研究項目和示範工程。至今,我國已建設了大中型沼氣池3萬多個,總容積超過137萬m3,年產沼氣5,500萬m3,僅100m3以上規模的沼氣工程就達630多處,其中集中供氣站583處,用戶8.3萬戶,年均用氣量431m3,主要用於處理禽畜糞便和有機廢水。這些工程都取得了一定程度的環境效益和社會效益,對發展當地經濟和我國厭氧技術起到了積極作用。在「九五」計劃中,應用於處理高濃度有機廢水和城市垃圾的高效厭氧技術被列為科技攻關重點項目,分別由中科院成都生物研究所和杭州能源環境研究所承擔實施,現已取得預期的進展。
我國厭氧技術及工程中存在的主要問題:相關技術研究少、輔助設備配套性差、自動化程度低、非標設備加工粗糙、工程造價高、開放式前後處理的二次污染嚴重等。
b.我國的生物質氣化技術近年有了長足的發展,氣化爐的形式從傳統上吸式、下吸式到最先進的流化床、快速流化床和雙床系統等,在應用上除了傳統的供熱之外,最主要突破是農村家庭供氣和氣化發電上。「八五」期間,國家科委安排了「生物質熱解氣化及熱利用技術」的科技攻關專題,取得了相當成果:採用氧氣氣化工藝,研製成功生物質中熱值氣化裝置;以下吸式流化床工藝,研製成功l00戶生物質氣化集中供氣系統與裝置:以下吸式固定床工藝,研製成功食品與經濟作物生物質氣化烘乾係統與裝置;以流化床干餾工藝,研製成功1000戶生物質氣化 集中供氣系統與裝置。「九五」期間,國家科委安排了「生物質熱解氣化及相關技術」的科技攻關專題,重點研究開發1MW大型生物質氣化發電技術和農村秸稈氣化集中供氣技術。目前全國已建成農村氣化站近200多個,谷殼氣化發電100多台套,氣化利用技術的影響正在逐漸擴大。
c.「八五」期間,我國開始了利用纖維素廢棄物製取乙醇燃料技術的探索與研究,主要研究纖維素廢棄物的稀酸水解及其發酵技術,並在「九五」期間進入中間試驗階段。我國已對植物油和生物質裂解油等代用燃料進行了初步研究:如植物油理化特性、酯化改性工藝和柴油機燃燒性能等方面進行了初步試驗研究。「九五」期間,開展了野生油料植物分類調查及育種基地的建設。我國的生物質液化也有一定研究,但技術比較落後,主要開展高壓液化和熱解液化方面的研究。
d.此外,在「八五」期間,我國還重點對生物質壓縮成型技術進行了科技攻關,引進國外先進機型,經消化、吸收,研製出各種類型的適合我國國情的生物質壓縮成型機,用以生產棒狀、塊狀或顆粒生物質成型燃料。我國的生物質螺旋成型機螺桿使用壽命達500小時以上,屬國際先進水平。
雖然我國在生物質能源開發方面取得了巨大成績,技術水平卻與發達國家相比仍存在一定差距,如:
a.新技術開發不力,利用技術單一。我國早期的生物質利用主要集中在沼氣利用上,近年逐漸重視熱解氣化技術的開發應用,也取得了一定突破,但其他技術開展卻非常緩慢,包括生產酒精、熱解液化、直接燃燒的工業技術和速生林的培育等,都沒有突破性的進展。
b.由於資源分散,收集手段落後,我國的生物質能利用工程的規模很小;為降低投資,大多數工程採用簡單工藝和簡陋設備,設備利用率低,轉換效率低下。所以,生物質能項目的投資回報率低,運行成本高,難以形成規模效益,不能發揮其應有的、重大的能源作用。
c.相對科研內容來說,投入過少,使得研究的技術含量低,多為低水平重復研究,最終未能解決一些關鍵技術,如:厭氧消化產氣率低,設備與管理自動化程度較差;氣化利用中焦油問題沒有徹底解決,給長期應用帶來嚴重問題;沼氣發電與氣化發電效率較低,相應的二次污染問題沒徹底解決。導致許多工程系統常處於維修或故障的狀態,從而降低了系統運行強度和效率。
此外,在我國現實的社會經濟環境中,還存在一些消極因素制約或阻礙著生物質能利用技術的發展、推廣和應用,主要表現為:
a.在現行能源價格條件下,生物質能源產品缺乏市場竟爭能力,投資回報率低挫傷了投資者的投資積極性,而銷售價格高又挫傷了消費者的積極性。
b.技術標准未規范,市場管理混亂。在秸桿氣化供氣與沼氣工程開發上,由於未有合適的技術標准和嚴格的技術監督,很多未具備技術力量的單位和個人參與了沼氣工程承包和秸桿氣化供氣設備的生產,引起項目技術不過關,達不到預期目標,甚至帶來安全問題,這給今後開展生物質利用工作帶來很大的負面影響。
c.目前,有關扶持生物質能源發展的政策尚缺乏可操作性,各級政府應盡快制定出相關政策,如價格補貼和發電上網等特殊優惠政策。
d.民眾對於生物質能源缺乏足夠認識,應加強有關常識的宣傳和普及工作。
e.政府應對生物質能源的戰略地位予以足夠重視,開發生物質能源是一項系統工程,應視作實現可持續發展的基本建設工程。
4.發展方向與對策
4.1發展方向
我國的生物質能資源豐富,價格便宜,而經濟環境和發展水平對生物質技術的發展處於比較有利的階段。根據這些特點,我國生物質的發展既要學習國外先進經驗,又要強調自己的特色,所以,今後的發展方向應朝著以下幾方面:
a.進一步充分發揮生物質能作為農村補充能源的作用,為農村提供清潔的能源,改善農村生活環境及提高人民生活條件。這包括沼氣利用、秸桿供氣和小型氣化發電等實用技術。
b.加強生物質工業化應用,提高生物質能利用的比重,提高生物質能在能源領域的地位。這樣才能從根本上擴大生物質能的影響,為生物質能今後的大規模應用創造條件,也是今後生物質能能否成為重要的替代能源的關鍵。
c.研究生物質向高品位能源產品轉化的技術,提高生物質能的利用價值。這是重要的技術儲備,是未來多途徑利用生物質的基礎,也是今後提高生物質能作用和地位的關鍵。
d.同時,利用山地、荒地和沙漠,發展新的生物質能資源,研究、培育、開發速生、高產的植物品種,在目前條件允許的地區發展能源農場、林場,建立生物質能源基地,提供規模化的木質或植物油等能源資源。
4.2對策
根據上面的主要發展方向,今後我國生物質利用技術能否得到迅速發展,主要取決於以下幾個方面:
a.在產業化方面:加強生物質利用技術的商品化工作,制定嚴格的技術標准,加強技術監督和市場管理,規范市場活動,為生物質技術的推廣創造良好的市場環境。
b.在工業化生產與規模化應用方面:加強生物質技術與工業生產的聯系,在示範應用中解決關鍵的技術在技術研究方面:既重點解決推廣應用中出現的技術難題,在生產實踐中提高並考驗生物質能技術的可靠性和經濟性,為大規模使用生物質創造條件。
c.在技術研究方面:既重點解決推廣應用中出現的技術難題,如焦油處理,寒冷地區的沼氣技術等,又要同時開展生物質利用新技術的探索,如生物質制油,生物質制氧等先進技術的研究。
d.制定一項生物質能源國家發展計劃,引進新技術、新工藝,進行示範、開發和推廣,充分而合理地利用生物質能資源。在21世紀,逐步以優質生物質能源產品(固體燃料、液體燃料、可燃氣、由、執等形式)取代部分礦物燃料,解決我國能源短缺和環境污染等問題。
4.3優先領域
.秸稈能源利用
.有機垃圾處理及能源化
.工業有機廢渣與廢水處理及能源化
.生物質液體燃料
4.4重大關鍵技術
.高效生物質氣化發電技術
.有機垃圾IGCC發電技術
.高效厭氧處理及沼氣回收技術
.纖維素製取酒精技術
.生物質裂解液化技術
.能源植物培育及利用技術
5.結語
生物質能源在未來世紀將成為可持續能源重要部分。我國幅員遼闊,但化石能源資源有限,生物質資源豐富,發展生物質能源具有重要的戰略意義和現實意義。採用高新技術將秸稈、禽畜糞便和有機廢水等生物質轉化為高品位能源,開發生物質能源將涉及農村發展、能源開發、環境保護、資源保護、國家安全和生態平衡等諸多利益。希望得到社會各界、各級政府、專家學者的廣泛關注與支持,為我國的生物質能源事業創造有益的發展環境。
參考資料:我弄得好辛苦噠.分給我啦
F. 生物質燃料
生物質成型燃料(北京市地方標准)2010-08-01 11:21ICS 75.160.10
F 13 備案號:22597-2008
北 京 市 地 方 標 准DB11/T 541-2008
生物質成型燃料
biomass molded fuel
2008-03-28發布
2008-05-01實施
北京市質量技術監督局 發布
前 言
本標准依據GB/T 1.1制定。標准中引用了相關的標准、法律、法規、條例和辦法。
本標准附錄A、附錄B、附錄C和附錄D為規范性附錄。
本標准由北京市質量技術監督局提出並歸口。
本標准起草單位:北京市質量技術監督信息研究所、北京市朝陽區產品質量監督檢驗所、中國農村能源行業協會、北京市環境保護科學研究院、北京市新能源與可再生能源協會。
本標准主要起草人:劉雪濤、田川、沈百建、崔岩、賈振航、郝芳洲、楊明珍、沈士民、裴賢豐。
本標准2008年3月28日首次發布。
生物質成型燃料
1 范圍
本標准規定了生物質成型燃料的分類、要求、檢驗規則和包裝運輸、儲存。
本標准適用於以生物質為主要原料生產的成型燃料。
2 規范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件,其隨後所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用於本標准,然而,鼓勵根據本標准達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用於本標准。
GB/T 211 煤中全水份的測定方法
GB/T 212 煤的工業分析方法
GB/T 213 煤的發熱量測定方法
GB/T 214 煤中全硫的測量方法
《定量包裝商品計量監督管理辦法》 國家質量技術監督檢驗檢疫總局第75號令(2005年)
3 術語和定義
下列術語和定義適用於本標准。
3.1 生物質成型燃料
全部以草本植物或木本植物為原料,經過機械加工,生產的具有規則形狀的燃料產品。
3.2 生物質顆粒(Pellet)
直徑或截面最大尺寸不大於25mm的生物質成型燃料。
3.3 生物質壓塊(Briqrette)
直徑或截面最大尺寸的大於25mm的生物質成型燃料。
3.4 抗碎強度
生物質成型燃料保持原形狀的能力。
3.5 破碎率
生物質燃料中小於規定粒度部分的質量占測定質量的百分比;
4 產品分類
4.1 按形狀分類
生物質成型燃料產品按形狀分為:粒狀、塊狀和棒狀。
4.2 按使用原料分類
生物質成型燃料產品按使用原料分為:麥稈、玉米秸稈、大豆秸稈、棉花秸稈、花生殼、稻殼、木屑等成型燃料。
4.3 符號
粒狀——L
塊狀——K
棒狀——B
麥稈——MG
玉米秸稈——YM
大豆秸稈——DD
棉花秸稈——MH
花生殼——HS
稻殼——DK
稻草――DC
木屑——MX
4.4 生物質成型燃料型號示例:
SL12——X90×Y10
原材料Y比例為10%
原材料X的比例90%
直徑或截面最大尺寸為12mm生物質粒狀
示例:SL12---YM90×MH10 表示:生物質粒狀成型燃料,直徑為12mm,原料成分由90%玉米秸稈和10%棉花稈組成。
5 要求
5.1 外形尺寸及真密度
生物質成型燃料的外形尺寸、真密度應滿足表1規定要求:
5.2 抗碎強度和破碎率
生物質成型燃料的抗碎強度、破碎率應滿足表2規定要求:
5.3 工業及元素分析
生物質成型燃料的工業、元素分析指標應滿足表3規定
5.4 添加劑
各種添加劑要求無毒無害無異味,不產生二次污染。要求總量不超過2%。
5.5 凈含量
按實際凈含量標注。
6 試驗方法
6.1 分析樣品制備
按附錄A的規定執行。
6.2 全水份的檢測
按GB/T 211的規定執行。
6.3 揮發份、灰分的檢測
按GB/T 212的規定執行。
6.4 發熱量的檢測
按GB/T 213的規定執行。
6.5 全硫的檢測
按GB/T 214的規定執行。
6.6 外形尺寸的檢測
採用標准量具。
6.7 抗碎強度的檢測
按附錄B的規定執行。
6.8 破碎率的檢測
按附錄C的規定執行。
6.9 真密度的檢測
按附錄D的規定執行。
6.10 凈含量
按國家質檢總局第75號令(2005)執行。
7 檢驗規則
7.1 檢驗規則分為出廠檢驗和型式檢驗。
7.1.1 出廠檢驗
產品的出廠檢驗項目包括:抗碎強度、密度、尺寸。所檢項目中除規格尺寸項目外,其餘項目中有一項不合格時,應對產品加倍復驗,復驗仍有不合格項目時,則判定該批產品不合格。
7.1.2 型式檢驗
型式檢驗項目為本標准第5章規定的全部項目。
7.1.3 本標准要求下列情況之一必須進行型式檢驗:
a) 批量生產的產品每兩年應進行一次;
b) 正式生產後,如結構、材料、生產工藝有較大改變,可能影響戶用生物質爐具性能時;
c) 新產品和該型產品正式投產時;
d) 長期停產後,恢復生產時;
e) 出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時;
f) 國家質量監督機構提出進行型式檢驗的要求時。
7.2 組批與抽樣
7.2.1 組批
以同一配方同一班次生產的產品為一批。
7.2.2 有包裝產品的抽樣
有包裝產品的抽樣隨機抽取碼放在中間層的一個完整包裝。
7.2.3 散裝產品的抽樣
散裝產品抽樣時,要區分單一原材料產品和混合原材料產品,採取不同的抽樣方法。
7.2.3.1 單一原材料產品抽樣
在料堆中部均勻布置5個抽樣點,用采樣鏟扒開表面20cm深度後抽樣,每個抽樣點抽取量為1kg。將樣品混合後分成兩份,一份供檢驗,一份存查。
7.2.3.2 混合原材料產品抽樣
根據被采樣產品的總量,確定子樣數(見表4),每個子樣取1kg,將子樣數量均勻分布在料堆的頂部(距頂部0.5m),腰、底(距地面0.5m)部,將所有子樣用采樣工具均勻混合在一起,並將混好的樣品攤成一個圓餅,用十字縮分法將對角棄去,剩下的部分繼續混合、縮分,每次混合三遍,直至每個對角約2.5kg時,一份供檢驗,一份存查;
註:散裝產品不做破碎率檢測,剛生產的散裝產品可做抗碎檢測強度。
8 標識、包裝、運輸、貯存
8.1 標識
產品包裝應標明產品名稱、型號規格、廠名、廠址、凈含量
8.2 包裝
生物質成型燃料宜採用編織袋、麻袋、紙箱等進行包裝,包裝規格符合用戶要求。
8.3 運輸
運輸時,要防雨、避免劇烈碰撞,以防破碎和遺撒;散裝產品要採用密閉運輸,嚴密覆蓋。
8.4 貯存
產品的貯存場地應乾燥、平整、防雨、防水;包裝產品碼放整齊,散裝產品貯存時注意防塵。
附 錄 A
(規范性附錄)
生物質成型燃料試樣的制備方法
A.1 方法提要
將樣品破碎、縮分至20克左右,使其全部通過3mm圓孔篩,達到空氣乾燥狀態後,進入制樣機製成分析試樣。
A.2 設施、設備和工具
A.2.1 樣品室(包括制樣、貯樣)應寬大敞亮,不受風雨及外來灰塵的影響,要有防塵設備。
A.2.2 制樣室應為水泥地面。堆摻縮分區,還需要在水泥地面上鋪以厚度6mm以上的鋼板。
A.2.3 貯存試樣的房間不應有熱源,不受強光照射,無任何化學葯品。
A.2.4 手工磨碎樣品的鋼板、剪刀和鋼輥。
A.2.5 不同規格的二分器(如圖1所示),二分器的格槽寬度為樣品最大粒度的2.5~3倍,但不小於5 mm。格槽數目兩側應相等,各格槽的寬度應該相同,格槽等斜面的坡度不小於600。
A.2.6 十字分樣板、平板鐵鍬、鐵鏟、鍍鋅鐵盤或搪瓷盤、毛刷、台秤、托盤天平、增花磅稱、清掃設備和磁鐵。
A.2.7 絞刀式或磨式密閉制樣機
圖 A.1 二分器示意圖
A.2.8 貯存全水分試樣和分析試驗試樣的嚴密容器。
A.2.9 振篩機和孔徑為3mm、6mm的圓孔篩。
A.2.10 可控制溫度在45℃~50℃的鼓風乾燥箱。
A.3 試樣的制備
A.3.1 收到樣品後,應按來樣標簽逐項核對,並應將品種、粒度、采樣地點、包裝情況、樣品質量、收樣和制備時間等項詳細登記在試樣記錄本上,並進行編號。
A.3.2 樣品應手工破碎至全部通過相應的6mm篩子,混合後取全水分試樣後再進行縮分。粒度大於25
mm的樣品未經破碎不允許縮分。
A.3.3 每次破碎、縮分前後,機器和用具都要清掃干凈。制樣人員在制備試樣的過程中,應穿專用鞋,以免污染試樣。
A.3.4 使用二分器縮分試樣,縮分前不需要混合。入料時,簸箕應向一側傾斜,並要沿著二分器的整個長度往復擺動,以使試樣比較均勻地通過二分器。縮分後任取一邊的試樣。
A.3.5 堆錐四分法縮分試樣,是把已破碎、過篩的試樣用平板鐵鍬鏟起堆成圓錐體,再交互地從試樣堆兩邊對角貼底逐鍬鏟起堆成另一個圓錐。每鍬鏟起的試樣,不應過多,並分兩三次撒落在新錐頂端,使之均勻地落在新錐的四周。如此反復堆摻三次,再由試樣堆頂端,從中心向周圍均勻地將煤樣攤平(試樣較多時)或壓平(試樣較少時)成厚度適當的扁平體。將十字分樣板放在扁平體的正中,向下壓至底部,試樣被分成四個相等的扇形體。將相對的兩個扇形體棄去,制備成一般分析試樣或適當粒度的其他試樣。
A.3.6 粒度小於3mm的試樣,縮分至1kg後,如使之全部通過3mm圓孔篩,則可用二分器直接縮分出不少於100g和不少於500g分別用於制備分析用試樣和作為存查試樣。
A.3.7 在粉碎成分析試樣之前,應用磁鐵將試樣中鐵屑吸去,再進行最終粉碎,並使之達到空氣乾燥狀態,然後裝入試樣瓶中(裝入試樣的量應不超過試樣瓶容積的3/4,以便使用時混合),送交化驗室化驗。
A.3.8 空氣乾燥方法如下:將試樣放入盤中,攤成均勻的薄層,於溫度不超過50℃下乾燥。如連續乾燥lh後,煤樣的質量變化不超過0. l%,即達到空氣乾燥狀態。空氣乾燥也可在試樣最終破碎之前進行。
A.3.9 全水分試樣的制備
測定全水分的試樣既可由水分專用試樣制備,也可在制備一般分析試樣過程中分取。試樣破碎到規定粒度後,稍加混合,攤平後立即用九點法(布點如圖2)縮取,裝入試樣瓶中封嚴(裝樣量不得超過試樣瓶容積的3/4),稱出質量,貼好標簽,速送化驗室測定全水分。全水分試樣的制備要迅速。
附 錄 B
(規范性附錄)
抗碎強度測定方法
B.1 方法提要
將生物質成型燃料置於軟包裝袋內,從2m高處自由落下到規定厚度的鋼板或硬化後的地面上,共落下5次,測量粒度大於3mm或15mm的成型燃料占原樣品的質量百分數,表示生物質成型燃料的抗碎強度。
B.2 儀器、設備
a) 台秤:最大稱量2千克 ,感量0.1克;
b) 3mm的圓孔篩和15mm方孔篩;
c) 2m刻度尺;
d) 鋼板:厚度不小於15mm,長約1200mm,寬約900mm;
e) 能裝不小於1kg生物質成型燃料的布袋或尼龍袋;
f) 扎袋繩一根長約200mm。
B.3 測定步驟
B.3.1 稱500克生物質成型燃料M0(若樣品總長大於100mm時要先將其截斷到100mm以內),准確到0.1克,裝入袋內,排除空氣,扎緊袋口。用刻度尺量出2m的高度,讓裝有樣品的袋子從此高度自由落下到鋼板或硬化的水泥地面上,連續落下5次。
B.3.2 解開扎袋繩,將樣品倒入篩內(顆粒採用3mm圓孔篩,壓塊採用15mm方孔篩),經過篩分後,稱量篩上物的質量。
B.4 測定結果計算
B.4.1 按下式計算生物質顆粒的抗碎強度
SS+3=(M+3)/ M0×100%
式中: SS+3——生物質顆粒抗碎強度,%;
M+3——大於3mm生物質顆粒的質量,g;
M0——裝袋時生物質顆粒的質量,g。
B.4.2 按下式計算生物質壓塊的抗碎強度
SS+15=(M+15)/ M0×100%
式中: SS+15——生物質壓塊抗碎強度,%;
M+15——大於15mm的生物質壓塊的質量,g;
M0——裝袋時生物質壓塊的質量,g。
B.4.3 計算重復實驗結果的平均值,取到小數點後面兩位,修約到小數點後的一位報出。
B.5 精確度
兩次重復實驗的結果差值不超過10%。
附 錄 C
(規范性附錄)
破碎率測定方法
C.1 方法提要
通過測量一個生物質成型燃料的包裝單位中小於規定尺寸的樣品質量分數,為生物質成型燃料的破碎率。
C.2 儀器、設備
a) 磅秤:最大稱量50kg,感量50g。台稱:最大量程量10kg,感量5g。
b) 3mm圓孔篩和15mm方孔篩。
c) 鐵板: 厚度不低於3mm ;長2000mm;寬1200mm。
d) 鋼叉:鋼針直徑為3mm,長150mm、寬100mm、間隙6mm
e) 毛刷
C.3 測定步驟
選定生物質成型燃料一個完整包裝,在磅秤上稱得質量後打開包裝,將裡面的成型燃料倒在鐵板上,用台秤稱包裝物的質量,用鋼叉叉起燃料放入原包裝中,鐵板上殘留的燃料經3mm圓孔篩(或15mm方孔篩)過濾後,稱得篩下物的質量。
C.4 測定結果表述
C.4.1 按下列公式計算生物質顆粒的破碎率
SS-3=(M-3)/(M0—M1)×100%
式中: SS-3——生物質顆粒的破碎率,%;
M-3——小於3mm的生物質顆粒的質量,kg;
M0——含包裝的生物質顆粒的質量, kg;
M1——包裝物的質量,kg。
C.4.2 按下列公式計算生物質壓塊的破碎率
SS-15=(M-15)/(M0-M1)×100%
式中:SS-15——生物質壓塊的破碎率,%。
M-15——小於15mm生物質壓塊的質量,kg。
C.4.3 實驗結果,取到小數點後面兩位。
附 錄 D
(規范性附錄)
密度的測定方法
D.1 方法提要
通過測量試樣的質量和真體積,計算出生物質成型燃料的密度。
D.2 儀器、設備
a) 托盤天平:最大稱量量500g,感量0.1g
b) 量筒500ml,250ml
c) 大頭針
d) 自來水
D.3 測定步驟
准確稱量生物質顆粒20粒或稱量生物質壓塊2塊。在量筒中裝上其容量一半的水,讀數,將稱量好顆粒或壓塊倒入量筒水中,若出現漂浮現象,迅速用大頭針將其扎入水中,在10秒內迅速讀數。
D.4 測定結果的表述
D.4.1 按下列公式計算生物質或成型燃料的密度
D=m/(V-V0)
式中:d——生物質成型燃料的密度,g/cm3;
m——試樣的質量,g;
V——加入試樣後量筒水面讀數,cm3
V0——加入試樣前量筒水面讀數,cm3。
D.4.2 計算重復實驗結果的平均值,取值到小數點後三位,修約到小數點後兩位。
D.5 精密度
兩次重復實驗結果的差不超過0.1 g/cm3。
G. 生物質燃料是什麼
生物質燃料:是指將生物質材料燃燒作為燃料,一般主要是農林廢棄物(如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠等)[1]。主要區別於化石燃料。在目前的國家政策和環保標准中,直接燃燒生物質屬於高污染燃料,只在農村的大灶中使用,不允許在城市中使用。生物質燃料的應用,實際主要是生物質成型燃料(BiomassMouldingFuel,簡稱"BMF"),是將農林廢物作為原材料,經過粉碎、混合、擠壓、烘乾等工藝,製成各種成型(如塊狀、顆粒狀等)的,可直接燃燒的一種新型清潔燃料。.