① 各類能源折算標准煤的參考系數 能源名稱 平均低位發熱量 折標准煤系數 原煤 20934千焦/公斤 0.7143公斤
各類能源折算標准煤的參考系數
能源名稱 平均低位發熱量 折標准煤系數
原煤 20934千焦/公斤 0.7143公斤標煤/公斤
洗精煤 26377千焦/公斤 0.9000公斤標煤/公斤
其他洗煤 8374 千焦/公斤 0.2850公斤標煤/公斤
焦炭 28470千焦/公斤 0.9714公斤標煤/公斤
原油 41868千焦/公斤 1.4286公斤標煤/公斤
燃料油 41868千焦/公斤 1.4286公斤標煤/公斤
汽油 43124千焦/公斤 1.4714公斤標煤/公斤
煤油 43124千焦/公斤 1.4714公斤標煤/公斤
柴油 42705千焦/公斤 1.4571公斤標煤/公斤
液化石油氣 47472千焦/公斤 1.7143公斤標煤/公斤
煉廠干氣 46055千焦/ 公斤 1.5714公斤標煤/公斤
天然氣 35588千焦/立方米 12.143噸/萬立方米
焦爐煤氣 16746千焦/立方米 5.714噸/萬立方米
其他煤氣 3.5701噸/萬立方米
熱力 0.03412噸/百萬千焦
電力 3.27噸/萬千瓦時
② 什麼是生物質能
生物質能是指植物葉綠素將太陽能轉化為化學能儲存在生物質內部的能量,通過熱化學轉換技術將固體生物質轉換成可燃氣體、焦油等,通過生物化學轉換技術將生物質在微生物的發酵作用下轉換成沼氣、酒精等,通過壓塊細密成型技術將生物質壓縮成高密度固體燃料等。
生物質能源包括:能源林木、能源作物、水生植物、各種有機的廢棄物等,它們是通過植物的光合作用轉化而成的可再生資源。
生物質有廣義和狹義之分,廣義上的生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體,即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質,包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物。
狹義上的生物質主要是指農林業生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素、農產品加工業下腳料、農林廢棄物及畜牧業生產過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質。
(2)生物質能如何折標擴展閱讀:
生物質能具有四大特徵:
1、一是可再生性。由於可以通過植物的光合作用而形成,生物質能與風能、太陽能等一樣是可再生能源,源源不斷生產,保障永續利用。
2、二是綠色環保。一方面,由於生物質中硫含量、氮含量很低,燃燒過程中基本不會造成有害氣體;另一方面,生物質燃燒排放釋放的二氧化碳的量與其生長需要的二氧化碳相當,因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似於零,不會加劇溫室效應。
3、三是分布廣泛、總量豐富。根據生物學家的估算,陸地每年生產1000億一1250億噸生物質;海洋年生產500億噸生物質。生物質能源的年生產量遠遠超過全世界年能源需求總量。
4、四是廣泛應用性。生物質能源可以以沼氣、壓縮成型固體燃料、氣化生產燃氣、氣化發電、生產燃料酒精、熱裂解生產生物柴油等形式存在,應用在國民經濟的各個領域。
③ 請問:什麼是生物質能源如何解請詳細說明
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。
④ 生物質能的優點和缺點是什麼
我只說我覺得和我認知的,也許不對,勿念。
生物質能就是所謂的破枝爛葉秸稈等等植物經過壓縮而成的燃料。
優點:可持續性高,因為就是樹枝樹葉枯草秸稈,這些本來都是要燒荒燒掉的,現在做成燃料。
本來還有一個優點是成本低,但是,現在看來也不是很低。
燃燒可以更充分,簡單來說就是產生更少的煙和粉塵。
缺點:燃燒設備比較貴。
含氫氧比重還是略大,簡單來說就是燃值不太高,相對煤和油等化石能源來說。如果能把生物質能燃料做成機制炭反而變廢為寶,極大的減少燒炭帶來的污染問題,也能大大降低炭的價格,如果再進一步,就可以把製成的炭經過壓合變成煤,極大降低煤炭污染問題,當然,成本比較高。
其實,生物質能燃料是折中辦法
生物質能是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體,即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。它包括植物、動物和微生物。
生物質能的廣義概念:生物質包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物。有代表性的如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。
生物質能的狹義概念:生物質主要是指農林業生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素(簡稱木質素)、農產品加工業下腳料、農林廢棄物及畜牧業生產過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質。特點:可再生、低污染、分布廣泛。
生物質能的優點可分為以下幾點
①生物質能可再生,生物質能根本就是來源於太陽能,而太陽能是無窮無盡的,並且通過植物的光合作用,將太陽能轉化成化學能,然後儲存在生物體內,因此只要確保植物光合作用順暢進行,就能生產出源源不斷的能量。所以說生物質能是可以再生的。
②環境污染小,通常生物質能中含有對環境有害物質的含量非常低,而在植物光合作用過程中,又吸收了大量的二氧化碳,減少了溫室氣體,並且釋放氧氣,因此,提倡生物質能的應用,一定程度上促進了大自然的碳循環,對自然界就要很大的益處。
③原料豐富。生物質能源資源豐富,分布廣泛。根據世界自然基金會的預計,全球生物質能源潛在可利用量達350EJ/年(約合82.12 億噸標准油,相當於2009年全球能源消耗量的73%)。
雖然說生物質能的優點如此突出,但是缺點也不是說沒有的。
首先,生物質能的生產周期很長,依靠生物自己來獲取能源,這個時間本來就不短,而且在後期加工處理中,經常是通過發酵提取等耗時耗力的手段來最終生成能源物質。樣的生產效率遠遠比不上挖掘石油和採集天然氣。
其次,生物質能的生產過程復雜,為什麼這么說呢,就比如像生產乙醇,使用的是廢棄的農作物進行發酵,首先要收購(最好是已經超過了保質期的)農作物,然後再將其放置於發酵罐中進行發酵,在這期間要實時監控發酵罐中的溫濕度,發酵出來的原液還需進行多次過濾,提純,最終才得到目標產物,這樣看來,生產過程比單純的採集天然氣等傳統的能源生產更加復雜。所以相應的資金投入就會大大增長。
還有,生物質能受地域限制,像一些農業並不太發達的地區,所能利用起來的生物質能就很少,相應的在該地區推廣使用生物質能就困難重重,而且又想要在該地區用上生物質能,所需的運輸成本也會大大提高。
總的來說,現在大面積推廣生物質能還是有很大的困難,但相信在以後 科技 日益發展的情況下,像生物質能這類清潔能源一定會普及到千家萬戶的。
生物質能是可再生能源,並且最大的優勢是變廢為寶。如果不處理,秸稈廢棄物和畜禽糞污會污染環境,處理好了,可以變成清潔能源以及有機肥。有機肥還田之後實現循環經濟。缺點方面就是從經濟性角度,如果沒有補貼,還不足以實現盈利。當然主要還是因為環保意識以及環保處罰力度不足導致的。
⑤ 請問1噸標准煤與火電能源、水電能源、核電能源、風電能源、太陽能能源、生物質能源、地熱能源之間怎麼折算
其實標准煤(又稱熱當量)就是一個熱量單位,我國規定每千克標准煤的熱值為7000千卡(kcal),合29308 KJ(千焦)。
結合各種能源的常規的使用效率,各類能源折算標准煤的參考系數可以參考以下資料。http://wenku..com/view/139c68649b6648d7c1c74649.html
各類能源折算標准煤的參考系數
能源名稱 平均低位發熱量 折標准煤系數
原煤 20934千焦/公斤 0.7143公斤標煤/公斤
洗精煤 26377千焦/公斤 0.9000公斤標煤/公斤
其他洗煤 8374 千焦/公斤 0.2850公斤標煤/公斤
焦炭 28470千焦/公斤 0.9714公斤標煤/公斤
原油 41868千焦/公斤 1.4286公斤標煤/公斤
燃料油 41868千焦/公斤 1.4286公斤標煤/公斤
汽油 43124千焦/公斤 1.4714公斤標煤/公斤
煤油 43124千焦/公斤 1.4714公斤標煤/公斤
柴油 42705千焦/公斤 1.4571公斤標煤/公斤
液化石油氣 47472千焦/公斤 1.7143公斤標煤/公斤
煉廠干氣 46055千焦/ 公斤 1.5714公斤標煤/公斤
天然氣 35588千焦/立方米 12.143噸/萬立方米
焦爐煤氣 16746千焦/立方米 5.714噸/萬立方米
其他煤氣 3.5701噸/萬立方米
熱力 0.03412噸/百萬千焦
電力 3.27噸/萬千瓦時
雖然各種一次能源的發電後的熱效率不同,但為了統一比較,統一用一個系數來表示電力和標准煤之間的折算。上文中按發電煤耗計,這個數字數量級是比較可信的( 327 g / kWh ),隨著大機組的增加,發電效率進一步提高,該數值可以進一步減少。目前超超臨界火力發電機組的供電煤耗設計值可以降低到300g/kWh(詳見參考文獻http://wenku..com/view/625e270cba1aa8114431d98e.html)
但你說得問題提法確實不對:如:你指的 水電發電量/水電裝機容量 是利用小時數的概念。發電量的單位為千瓦時,裝機容量的單位是MW(1000KW)。如果硬要按照熱量等價原理進行折算,可以把發電量kWh看成 3600s×kW=3600kJ再同標准煤熱量進行折算。
⑥ 什麼叫生物質能
生物質能是自然界中有生命的植物提供的能量。這些植物以生物質作為媒介儲存太陽能。屬再生能源。據計算,生物質儲存的能量為270億千瓦,比目前世界能源消費總量大2倍。人類歷史上最早使用的能源是生物質能。19世紀後半期以前,人類利用的能源以薪柴為主。當前較為有效地利用生物質能的方式有: (1) 製取沼氣。主要是利用城鄉有機垃圾、秸桿、水、人畜糞便,通過厭氧消化產生可燃氣體甲烷,供生活、生產之用。(2) 利用生物質製取酒精。當前的世界能源結構中,生物質能所佔比重微乎其微。
生物質能可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時也是唯一一種可再生的碳源。
生物質是指通過光合作用而形成的各種有機體,包括所有的動植物和微生物。而所謂生物質能(biomassenergy ),就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式,即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源於綠色植物的光合作用,可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時也是唯一一種可再生的碳源。生物質能的原始能量來源於太陽,所以從廣義上講,生物質能是太陽能的一種表現形式。很多國家都在積極研究和開發利用生物質能。生物質能蘊藏在植物、動物和微生物等可以生長的有機物中,它是由太陽能轉化而來的。有機物中除礦物燃料以外的所有來源於動植物的能源物質均屬於生物質能,通常包括木材、及森林廢棄物、農業廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業有機廢棄物、動物糞便等。地球上的生物質能資源較為豐富,而且是一種無害的能源。地球每年經光合作用產生的物質有1730億噸,其中蘊含的能量相當於全世界能源消耗總量的10-20倍,利用率不到3%。
生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體,即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。它包括植物、動物和微生物。廣義概念:生物質包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物。有代表性的生物質如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。狹義概念:生物質主要是指農林業生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素(簡稱木質素)、農產品加工業下腳料、農林廢棄物及畜牧業生產過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質。特點:可再生、低污染、分布廣泛。
2013年中國生物質能源的特點分析,①可再生性,生物質能源是從太陽能轉化而來,通過植物的光合作用將太陽能轉化為化學能,儲存在生物質內部的能量,與風能、太陽能等同屬可再生能源,可實現能源的永續利用。
②清潔、低碳。生物質能源中的有害物質含量很低,屬於清潔能源。同時,生物質能源的轉化過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質,生物質能源的使用過程又生成二氧化碳和水,形成二氧化碳的循環排放過程,能夠有效減少人類二氧化碳的凈排放量,降低溫室效應。
③替代優勢。利用現代技術可以將生物質能源轉化成可替代化石燃料的生物質成型燃料、生物質可燃氣、生物質液體燃料等。在熱轉化方面,生物質能源可以直接燃燒或經過轉換,形成便於儲存和運輸的固體、氣體和液體燃料,可運用於大部分使用石油、煤炭及天然氣的工業鍋爐和窯爐中。國際自然基金會2011年2 月發布的《能源報告》認為,到2050 年,將有60%的工業燃料和工業供熱都採用生物質能源。
④原料豐富。生物質能源資源豐富,分布廣泛。根據世界自然基金會的預計,全球生物質能源潛在可利用量達350EJ/年(約合82.12 億噸標准油,相當於2009年全球能源消耗量的73%)。根據我國《可再生能源中長期發展規劃》統計,我國生物質資源可轉換為能源的潛力約5 億噸標准煤,隨著造林面積的擴大和經濟社會的發展,我國生物質資源轉換為能源的潛力可達10 億噸標准煤。在傳統能源日漸枯竭的背景下,生物質能源是理想的替代能源,被譽為繼煤炭、石油、天然氣之外的「第四大」能源。
⑦ 請問一下,年綜合能源消耗總量那兩個值是怎麼算的謝謝
全國(地區)能源消費總量=能源期初庫存量+一次能源生產量+能源進口量(調入量)-能源出口量(調出量)-能源期末庫存量。
綜合能源服務本質上是由新技術革命,綠色發展,新能源崛起引發的能源產業結構重塑,從而推動的新興業態,商業模式,服務方式不斷創新。新能源體制改革和區域能源互聯網等新技術變革,為供給端實施產業鏈延伸提供了政策、制度和技術保障,進而使多元化的綜合能源服務企業成為可能。
(7)生物質能如何折標擴展閱讀:
注意事項:
1、大力發展可再生能源,推進風能、太陽能、地熱能、水電、沼氣、生物質能利用以及可再生能源與建築一體化的科研、開發和建設,加強資源調查評價。
2、遵循政府引導,政策推動,農民為主,自建自用的原則,促進全縣農村沼氣的健康快速發展。使全縣用能結構有一個大的改變。
3、加快產業結構調整,提高節能降耗效果,加快工業結構調整和產業升級的步伐,建立嚴格的耗能行業准入制度,限制高耗能高污染項目。要加大淘汰落後產能的力度,建立和完善落後產能退出機制, 堅決抵制高耗能行業的盲目投資和低水平擴張。
⑧ 生物質能發展「十二五」規劃的指導方針和目標
統籌兼顧,綜合利用。統籌生物質的能源利用與其他用途,充分合理利用生物質資源。積極推進生物質資源的梯級綜合利用,發揮生物質能在生產液體燃料、電力、熱力等方面的綜合效益,實現能源、生態、經濟和社會效益的統一。
因地制宜,多元發展。綜合考慮生物質資源條件、氣候差異、農林業生產特點和農村實際情況,以及生物質能利用技術成熟程度和市場發育程度等因素,因地制宜推動生物質氣化、成型燃料、發電、液體燃料等多元化發展,加快新型利用方式的產業化進程。
自主創新,規模發展。大力推動生物質能利用新技術研究和產業化,以及關鍵設備的自主化,提高利用和轉化效率,提高綜合效益。積極推動生物質能規模化發展,建立健全專業化市場化產業化建設管理模式,形成生物質能新型產業。
政府扶持,市場推動。加強政策引導和扶持,健全完善政策體系,積極探索生物質能開發利用模式。充分發揮市場機製作用,培育壯大專業化生物質能企業,不斷提升生物質能產業的市場競爭力。 在「十二五」時期,生物質能發展目標是:到2015年,生物質能產業形成較大規模,在電力、供熱、農村生活用能領域初步實現商業化和規模化利用,在交通領域擴大替代石油燃料的規模。生物質能利用技術和重大裝備技術能力顯著提高,出現一批技術創新能力強、規模較大的新型生物質能企業。形成較為完整的生物質能產業體系。 專欄3 「十二五」時期生物質能發展主要指標 領域 利用規模 年產能量 折標煤 數量 單位 數量 單位 萬噸/年 1、生物質發電 1,300 萬千瓦 780 億千瓦時 2430 農林生物質發電 800 萬千瓦 480 億千瓦時 1500 沼氣發電 200 萬千瓦 120 億千瓦時 370 垃圾發電 300 萬千瓦 180 億千瓦時 560 2、生物質供氣 220 億立方米 1750 沼氣用戶 5000 萬戶 190 億立方米 1500 大型農業剩餘物燃氣 6000 處 25 億立方米 200 工業有機廢水和污水處理廠污泥等沼氣 1000 處 5 億立方米 50 3、生物質成型燃料 1000 萬噸 500 4、生物液體燃料 500 生物燃料乙醇 400 萬噸 350 生物柴油
和航空燃料 100 萬噸 150 總計 5180 到2015年,生物質能年利用量超過5000萬噸標准煤。其中,生物質發電裝機容量1300萬千瓦、年發電量約780億千瓦時,生物質年供氣220億立方米,生物質成型燃料1000萬噸,生物液體燃料500萬噸。建成一批生物質能綜合利用新技術產業化示範項目。
⑨ 生物質能
生物質能是自然界中有生命的植物提供的能量,這些植物以生物質作為媒介儲存太陽能,屬再生能源。據計算,生物質儲存的能量比目前世界能源消費總量大2倍。
生物質能從廣義層面講,就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式,即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源於綠色植物的光合作用,可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時也是唯一一種可再生的碳源。
從狹義和法律層面講,生物質能是指利用自然界的植物、糞便以及城鄉有機廢物轉化成的能源。依據來源不同,可將適合於能源利用的生物質分為林業剩餘物、農業剩餘物、生活污水、工業有機廢渣廢液、城鄉固體廢物和畜禽糞便等六大類。
發展生物質能的意義:
目前,生物質能在我國可再生能源消費總量中佔比不到10%。當前的「小產業」若政策得當,方向正確,未來則是可再生能源領域的「巨人」。每年若對城鄉各類有機廢棄物進行無害化、減量化和資源化利用,將對我國環境、能源和糧食安全發揮巨大作用。
隨著生物質能產業發展規模不斷壯大,將會逐步改變我國農業農村生產生活方式,實現新時代縣域經濟綠色低碳循環可持續發展新業態,進而推動我國新型城鎮化、鄉村振興戰略和碳中和目標盡早實現。
以上內容參考:網路-生物質能
⑩ 什麼是生物能
生物能 生物能Bio-energy
生物能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式,一種以生物質為載體的能量,它直接或間接地來源於植物的光合作用,在各種可再生能源中,生物質是獨特的,它是貯存的太陽能,更是一種唯一可再生的碳源,可轉化成常規的固態、液態和氣態燃料。生物質所含能量的多少與下列諸因素有密切的關系:品種、生長周期、繁殖與種植方法、收獲方法、抗病抗災性能、日照的時間與強度、環境的溫度與濕度、雨量、土壤條件等,在太陽能直接轉換的各種過程中,光合作用是效率最低的,光合作用的轉化率約為0.5%-5%,據估計溫帶地區植物光合作用的轉化率按全年平均計算約為太陽全部輻射能的0.5%-2.5%,整個生物圈的平均轉化率可達3%-5%。生物質能潛力很大,世界上約有250000種生物,在提供理想的環境與條件下,光合作用的最高效率可達8~15%,一般情況下平均效率為0.5%左右。
以生物質為載體的能量.生物界一切有生命的可以生長的有機物質,包括動植物和微生物.所有生物質都有一定的能量,而作為能源利用的主要是農林業的副產品及其加工殘余物,也包括人畜分糞便和有機廢棄物.生物質能為人類提供了基本燃料。
生物能具備下列優點:
(1)提供低硫燃料,
(2)提供廉價能源(於某些條件下),
(3)將有機物轉化成燃料可減少環境公害(例如,垃圾燃料),
(4)與其他非傳統性能源相比較,技術上的難題較少。
至於其缺點有:
(1)植物僅能將極少量的太陽能轉化成有機物,
(2)單位土地面的有機物能量偏低,
(3)缺乏適合栽種植物的土地,
(4)有機物的水分偏多(50%~95%)
生物能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式。它直接或間接地來源於植物的光合作用,其蘊藏量極大,僅地球上的植物,每年生產量就像當於目前人類消耗礦物能的20倍,或相當於世界現有人口食物能量的160倍。
生物能的開發和利用具有巨大的潛力。目前主要從三個方面研究開發:
一是建立以沼氣為中心的農村新的能量,物質循環系統,使秸稈中的生物能以沼氣的形式緩慢地釋放出來,解決燃料問題;
二是建立「能量林場」,「能量農場」,「海洋能量農場」。建立以植物為能源的發電廠。變「能源植物」為「能源作物」,如「石油樹」,綠玉樹,續隨子;
三是種植柑蔗,木薯,海草,玉米,甜菜,甜高粱等,既有利於食品工業的發展,植物殘渣又可以製造酒精以代替石油。 [編輯本段]我國發展生物能源產業潛力巨大發展生物能源產業必須具備資源條件、技術條件和體制條件。我國發展生物能源產業有著巨大的資源潛力。我國人口多,雖然可作為生物能源的糧食、油料資源很少,但是可作為生物能源的生物質資源有著巨大的潛力。如農作物秸稈尚有60%可用於能源用途,約合2.1億噸標煤,有約40%的森林開采剩餘物未加工利用,現有可供開發的生物質能源至少能達4.5億噸標煤,同時還有約1.33億公頃宜農宜林荒山荒地,可以用於發展能源農業和能源林業。發展生物能源產業,利用農林廢棄物,開發宜林荒地,培育與生產生物能源資源,增加了農民的就業機會。
生 物 能 資 源
有機物的來源牲畜糞便:牲畜的糞便,經乾燥可直接燃燒供應熱能。若將糞便經過厭氧處理(anaerobic treatment),會產生甲烷和可供肥料使用之淤渣(slurry)。若用小型厭氧消化糟(anaerobic digestor),僅需三至四頭牲畜之的糞便即能滿足發展中國家中小家庭每天能量的需要。 農作物殘渣:農作物殘渣遺留於耕地上也有水土保持與土壤肥力固化的功能,因此,農作物殘渣不可毫無限制地供作能源轉換。 柴薪:至今仍為許多發展中國家的重要能源,仍需依賴柴薪來滿足大部分能量需求。不過由於日益增加薪柴的需求,將導致林地日減,需適當規劃與植林方可解決這一問題。 製糖作物:對具有廣大未利用土地的國家而言,如將製糖作物轉化成乙醇將可成為一種極富潛力的生物能。製糖作物最大的優點,在於可直接發酵(fermentation)變成乙醇。 城市垃圾:一般城市垃圾主要成分紙屑(佔40%)、紡織費料(佔20%)和廢棄食物(佔20%)。將城市垃圾直接燃燒可產生熱能,或是經過熱解體(Pyrolysis)處理而製成燃料使用。 城市污水:一般城市污水約含有0.02~0.03%固體與99%以上的水分。下水道污泥(sewage sludge)有望成為厭氧消化槽的主要原料。 水生植物:利用水生植物化成燃料也為增加能源供應方法之一。 種植能源作物增加生物能,目前具有發展潛力的能源作物,包括: 快速成長作物樹木糖與澱粉作物(供製造乙醇)含有碳氧化的合作物草本作物水生植物農林廢料供應的能量是十分可觀的。據Putnam氏的看法,將近全世界總消費量的20%,或約為木材貢獻的四倍。在美國這些費料的熱含量約為木材消費量的3.5 倍。但此等費料的收集、運輸、及轉變為可作商品的燃料要比現在石油產品的價格要高幾倍呢。
能 量 轉 化 過 程
[編輯本段]一、生化轉化過程 :1.厭氧消化 厭氧消化為一生化轉化過程,依靠不需氧微生物將固體有機物轉化成甲烷、二氧化碳、氫及其他產物,整個轉化過程可分成三個步驟。首先將不可溶復合有機物轉化成可溶化合物;然後可溶化合物再轉化成短鏈(Short chain)酸與乙醇;最後,二步驟的產物再經各種厭氧菌(不需氧生物)轉化成氣體,一般最後的產物含有50~80%的甲烷,最典型產物為含65%的甲烷與35%的二氧化碳。其主要優點為可利用水分含量達90%的有機物,可小規模利用,淤渣能充當農作物的肥料。至於主要缺點為大量廢水需適當處理,氣體產品儲藏費用高。
2.乙醇發酵 糖類作物發酵可製成乙醇。一般所謂的乙醇整批製程(batchprocess),先將發酵物(糖類作物)稀釋至糖分約為20%(重量),且酸化至Ph4~5,再加入酵母菌(約5%,),再將液體施以分留和精煉。一般2.5加倫糖或5.85 公斤糖(約2184Kcal)可製造1加倫的乙醇(3.79升,21257Kcal),因此在整個發酵過程中幾無能量損失。若使用澱粉作物(例如,玉米、大麥)做發酵物,必須先將澱粉轉化成可發酵糖分,然後再進行發酵。可供發酵製造乙醇的作物,包括甘蔗、番薯,甜菜等。,由作物發酵生產乙醇的費用約為每公升0.34美元,其高生產成本是由於製程為整批式而非連續的,最終產物(乙醇)含有酵母需再精煉處理。這種產量不足以克服高度工業化的需求。現在美國的消費量將近30億桶,以能含量計約為四十億桶的酒精(酒精的熱能約為汽油的70%)。在美國木材地區此等數字作比較,總計約為70萬平方里(=1.8百萬平方公里),其三分之一-即約16億畝-是有的賣的,且實際可用的約為35億畝,我們認為,像美國這樣的國家的燃料需求還不能由發酵酒精來克服。
二、熱化學轉化過程
1.熱解: 熱解也稱為干餾(destructive distillation),指在缺氧條件下的加熱作用。將有機物熱解會產生氣體、液體與固產物,大多數熱解氣體(pyrogas)的主要成分為H2、CO2、CO、CH4與少量碳氫化合物(例如,乙烷);熱解液體一般含有乙醇、醋酸、水或焦油(tars)等;至於熱解固體殘余物含有炭(例如,木炭)於灰分等。熱解過程包括下列處理程序:原料粗碎,烘乾粗碎原料,去除雜質,原料細碎,熱解,冷產物,儲存與分配產物。熱解加熱過程中,固態有機物一般於300℃以上開始進行熱解,某些催化劑(例如,氯化洌┛山檔腿冉夥從Φ鈉鶚嘉露取4死噯冉夥從Ψ淺8叢硬⑶也�鋶煞殖K嬡冉庠�嫌敕從ψ刺�瀉艽蟊浠��ǔ5臀掠刖徛�尤瓤剎��罅抗燙宀�錚��燜偌尤扔敫呶陸���隙嗥�宀�錚�僮魑露紉不嵊跋炱�宀�鐧鈉分省<偃粢�肟掌�暈�秩忌眨��宀�鏤錆�寫罅康牡��說�煞紙�嶁緯裳躉�錚�蚨�檔推�迦劑系娜群�俊?薪材熱解作用一般指在大氣壓和200℃~600℃溫度之間進行,在此狀況下典型的產物包括:木炭30~35% 有機液體18~20% 氣體20% (產品重量相對與乾燥源料的重量) 如果將薪材加熱至1100℃ ,熱解作用依然存在。在此狀況下,大部分液體與固體分餾物將進一步分解,故有較多氣體產物產生.。氣化:有機物的氣化是熱化學反應將固體燃料轉化成可燃氣體。完全燃燒必須發生在有充分氧氣的狀況下,而有機物氧化作用則必須在氧氣不足的狀況下進行。氧化過程的主要反應為: C+ 02 CO放熱C+H2O CO+H2吸熱 CO+ H2OCO2+H2放熱 C+2 H2 CH4放熱 最簡單的氧化作用方式為空氣氧化(air gasification),有機物在有限量空氣之下進行不完全燃燒反應。空氣氧化爐構造簡單、價格便宜並且可靠性高,主要缺點在於所產生氣體被空氣中氮氣所稀釋,因此氣體產物的熱值低,經濟效益不高。 2.液體燃料製造 直接液化使用CO或H2作為還原劑,於高溫高壓下將有機物直接氧化,且均產生油狀液體產物,其可再分餾而充當燃料使用。間接液化 將有機物間接液化的主要方法,採用合成氣體製成原料。而最先發展的間接液化法是處理煤氣液化。A.合成氣體製成乙醇: 此過程在石化工業上應用極廣,多用作乙醇製造。目前可行方法很多,其中最易的方法是將H2與CO在高溫(約300℃)與高壓(約100Atm)下結合,並使用催化劑。反應方程式為:催化劑CO+2 H2 ──CH3OH (合成氣體)(乙醇)此法自薪材提煉乙醇,產率約為360公斤/噸薪材,能量轉換效率約在30~40%之間。顯然乙醇熱含量( 19.8GJ/噸)低於石油燃料(43.7GL/噸汽油),但其仍可用於發動汽、柴油機。B.Mobil法: 若利用Mobil法可將乙醇轉化成高辛烷值汽油,因此可免修改引擎。此方法在試驗室內己獲證實,轉換效率可達90% 。紐西蘭目前正籌建一座日產量12500噸合成石油工廠,可將天然氣轉化為乙醇。C Fisher-Tropseh法: Fisher-Tropsch法利用催化劑將合成氣體製成碳氫燃料。此法發明於1920年,而二次大戰時盛行於德國,以製造合成燃料,今日南非利用此法以轉換煤碳,但產物復雜,目前正研究尋求適當催化劑以使產物化單純化。此法若改採用有機物做原料,則產物的硫含量較低。目前研究中之另一有機物間接液化法,是將熱解氣體製成合成石油,其未來發展潛力被看好。此技術稱為「China lake process」,其採用先進的「快速熱解」步驟,它比標准熱解法可產制含較多幣屬烴(olefins)的氣體產品。此氣體產品再經壓力聚合成高分子量碳氫化合物,經精煉後即可成為有用燃料。據估計總轉換率有22%。
沼 氣 利 用
沼氣:有機物在厭氧條件下被微生物分解發酵生成的一種可燃性氣體.有成生物氣其主要可染成分時甲烷,含量佔60%左右,此外,二氧化碳佔40%左右,以及其他微量成分.沼氣在農村有廣泛的應用,探索出多種沼氣利用技術:下面是幾個應用例子:豬場糞便沼氣發酵處理技術背景與意義。隨著人們物質生活的日益改善和外向型農牧業的發展,我國畜禽養殖業集約化生產近十年來發展迅速,每個大中型畜禽場日排放糞水上百噸,嚴重危害城郊環境衛生,同時成為阻礙養殖業持續穩定發展的重要因素。豬糞水是一優質有機肥源,早先融合於傳統農業生產中,進入良性生態循環,它又是一種良好的生物質能資源,通過沼氣池發酵回收生物質能沼氣,已為人們熟識,而且回收沼氣的過程不僅能夠保持糞水的肥料成份,還可以增進肥質的速效化和腐殖化。農業的集約化生產在顯著提高效率和效益的同時,不幸伴隨著大農業生產良性生態循環體系的肢解。集約化畜禽業生產與農業生產脫離,大量的糞水資源未經妥善處理而任意排放,而成為社會注目的公害,因此對集約化豬場糞便污水進行處理意義重大。技術貓述技術原理:通過對集約化豬場糞水進行包括固液分離段、制肥段、厭氧兩步消化段和好氧處理段在內的處理過程,實現豬糞水的綜合處理,充分回收資源。技術關鍵:固液分離技術,厭氧消化過程,好氧物化處理。優缺點評價:(l)從資源回收、綜合利用和產品商品化出發,優化組合相關的科學技術,不僅能獲得較高的能源、生態和環境效益,而且可獲得可觀的經濟效益。(2)因各工藝段的銜接點均設有緩沖環節,運行中能夠充分承受豬場糞水水質、水量和 pH等的沖擊,確保系統高產能運作和獲取穩定的優異效果。技術指標及要求條件:日處理存欄6500-7000頭的豬場全部糞水100-200噸舊,日產沼氣約300立方米和商品化有機復合肥約1.5噸。主要設備:產酸池、調節池、物化濾池、接觸氧化池、腐化塔、曬道、乾燥房。養豬、產氣、積肥多功能戶用沼氣池建設技術背景與意義。我國目前的農業生產形式主要以戶為單位,大多數農戶既經營種植業也經營養殖業,而戶用沼氣池以農戶生產和生活中的廢棄物作為發酵原料,製取沼氣及多種厭氧消化產物,從而解決了農戶生活用能,並滿足生產中的某些需求,所以建設戶用沼氣池在我國具有良好的發展前景。本項技術旨在設計一種實用性強、便於管理的飼、氣、肥多功能沼氣及相應配套工藝。技術描述技術原理:針對水壓式沼氣池進出料難,冬季產氣率低和農村能源、飼料、肥料缺乏等問題並結合庭院經濟的發展和衛生狀況設計,冬季利用塑膜溫室為沼氣池和豬舍增溫保溫,使沼氣池正常運轉,豬安全越冬。夏季利用棚架種植瓜豆、葡萄,為豬舍遮蔭,使豬舍冬暖夏涼。技術關鍵:池型結構,塑膜溫室的建造,秸稈酸化和粗飼料預處理。優缺點評價:(1)投資少、見效快、實用性強,便於施工管理,綜合效益好;(2)秸稈不直接人池,解決了沼氣進出料難的問題;(3)除貯糞池外,其它設備均設在豬圈內,豬舍冬暖夏涼,實現了能源、飼料、肥料種植、養殖、環保多位一體的良性循環。技術指標及要求條件:(l)產氣率: 0.3-O.5立方米/立方米·天;(2)用氣時間:10-12個月;(3)酸化池容積 1立方米,粗飼料預處理池容積0.2立方米;(4)貯氣罩容積:接日產氣量的50%設計,其它參數接國標池要求設計。每間豬舍長4米,寬3米,四面牆體中空8-10厘米,填充保溫材料(珍珠岩粉或蛭石),前牆高90-100厘米,下留出水孔,後牆高180-190厘米,上部留一小窗,下留通風孔,中校高230厘米。圈後設走廊,寬70厘米,前牆拱架用竹木搭成,採光材料用普通白塑膜,夜間用草簾保溫。豬舍地面南高北低,斜度5',水泥混凝士澆注,厚3厘米。l1月底或12月初扣棚,4月初拆棚。夏秋為自然溫度發酵,冬季在豬圈上建溫室為沼氣池增溫保溫。啟動原料為牛馬糞,啟動後以豬糞為補料,配以人糞尿、秸稈酸化水、粗飼料浸泡酸液等,3-5年大換料一次。資金條件:全套設備一次投資1300元。主要設備:主池、秸稈酸化池、粗飼料預處理池、溢流管、進料口、貯氣罩、廁所。使用沼氣應注意哪能些安全問題:沼氣是廣大農村目前正大力推廣使用折一種新能源,但由於沼氣池是密封的,空氣不流通,缺氧氣,所以應嚴禁輕易入池,以防止中毒窒息。進料時,只能從進料口和活動蓋口進料。確需下池換料、出料或維修沼氣池時,須打開進出料口和活動蓋,三天後方可下池。下池前,為防萬一,可選取放一隻雞或鴨入內。觀察數分鍾,如發現池中雞鴨出現窒息反應,則說明池內沼氣多氧氣少,千萬不能入池。下池時,池上要有專人看護,下池的人可腰系繩子,如發生中毒窒息徵兆,可及時拉出池外。另外,應特別注意不要放含磷高的原料(如菜籽餅、棉餅、磷肥等)入池,因這些原料在池內易產生劇毒氣體,會導致人中毒死亡。二、防止池體爆炸。沼氣如在沼氣池內遇火燃燒,極易引起池體爆炸,因此,嚴禁在活動蓋口和導氣管口點火,否則易將火引入池內,使池內氣體燃燒,引起爆炸。新建的沼氣要在水泥達到強度以後才能進水試驗。進水速度要慢,特別當水已封門時,不能用抽水機進水,以免進水速度過快,池內壓力急速上升而脹破池體。另外,還應定期檢查並排除輸氣管內的積水,否則積水過多,會使池內氣壓被積水阻隔,不能正常反應在壓力表上,就有脹破池身的危險。 三、防止火災燒傷。在用沼氣煮飯炒菜時,要先擦燃火柴,再扭開沼氣開關。如先扭開關後點火,沼氣充滿灶內,遇火易燒焦頭發、眉毛,燒傷皮膚。在出料或維修沼氣池時,千萬不能點蠟燭、油燈等明火進池,只能用手電筒,池內切忌吸煙。在沼氣池、導氣管、輸氣管周圍嚴禁燒火,特別不能讓小孩在進出料間附近玩火,以免發生火災。當聞到室內有臭雞蛋味時,說明有沼氣泄漏,應立即打開門窗,讓室內空氣流通。此時,絕不能在室內點火,要盡快關掉總開關,找到漏氣設備的管理,如輸氣管因鼠咬或老化破裂,要及時進行更換。