A. 秸稈生物質能源的應用現狀與前景
秸稈生物質通過液化或固化等方式製造成燃料可直接供熱,或是製造成秸稈清潔煤炭等等。秸稈煤炭是一
種新型的生物質再生能源,環保清潔,遠遠低於原煤的成本和市場價格,應用范圍極為廣泛,可以代替木
柴、原煤、液化氣,廣泛用於生活爐灶、取暖爐、熱水鍋爐、工業鍋爐等。但是如何將生物質燃料像煤、
煤氣和天然氣一樣在老百姓的生活中普及,還需大力宣傳和推廣。
2.3交通能源
秸稈的主要成分是碳、氫、氧等元素,有機成分以纖維素、半纖維素為主,其次為木質素、蛋白質、脂肪
、灰分等,用秸稈轉化的生物燃料如生物乙醇和生物柴油作為交通能源,同石油、天然氣和煤等化石燃料
相比,最大特點是可再生性和對環境更友好。國際上生物交通能源技術相對成熟,主要路線是:穀物、秸
稈、其它植物等發酵生產乙醇-車用油、乙烯、無毒溶劑及上百種化工、原材料產品等;我國秸稈交通能源
技術研究雖然起步較晚,但日趨成熟,有些正形成小型規模和商品化。
3秸稈生物質能源化應用技術
秸稈生物質能源化應用技術主要包括秸稈沼氣(生物氣化)、秸稈固化成型燃料、秸稈熱解氣化、直燃發電
和秸稈干餾等方式。
B. 生物質發電的原理是什麼,前景怎麼樣
目前生物質發電項目方興未艾,目前生物質發電小型以沼氣發電為主,大點的以秸稈發電為主,目前主要的問題在於生物質來料來源不穩定,很難保證有穩定的發電輸出。個別地區發展還是很好的,看好遠景發展。
C. 生物質發電的必要可行
國家發改委能源局可再生能源處周篁博士在河北省晉州生物質發電項目開工儀式上介紹說,生物質直接燃燒發電(簡稱生物質發電)是世界上僅次於風力發電的可再生能源發電技術。據初步估算,在我國,僅農作物秸稈技術可開發量就有6億噸,其中除部分用於農村炊事取暖等生活用能、滿足養殖業、秸稈還田和造紙需要之外,我國每年廢棄的農作物秸稈約有1億噸,摺合標准煤5000萬噸。照此計算,預計到2020年,全國每年秸稈廢棄量將達2億噸以上,摺合標准煤1億噸相當於煤炭大省河南一年的產煤量。
致公黨中央在全國政協十屆四次會議上的發言中提出,我國生物質資源生產潛力可達650億噸/年,摺合33億噸標准煤,相當於每年化石資源消耗總量的3倍以上。中國工程院專家預測說,2015年,全球總能耗將有4成來自生物。大力加強生物質產業的開發與培育,對於緩解能源短缺、改善環境、擴大鄉鎮產業規模、促進循環經濟的發展具有重要意義。
我國是世界上人口最多的國家,國民經濟發展面臨資源和環境的雙重壓力。從人均化石能源資源量看,煤炭資源只有世界平均水平的60%,石油只有世界平均水平的10%,天然氣只有5%。從能源生產和消費來看,目前我國已經成為世界上第二大能源生產國和第二大能源消費國,大量生產和使用化石能源所造成的環境污染已經十分嚴重。專家認為,隨著經濟的發展和人民生活水平的提高,我國的能源需求將快速增長,能源、環境和經濟三者之間的矛盾也將更加突出,因此,加大能源結構調整力度,加快可再生能源發展勢在必行。
D. 農林生物質發電原理
回答摘自:中圖分類號:TM619 文獻標識碼:A 文章編號:1672-9064(2009)06-0059-03
生物質發電技術發展探討
陸智(廣西電力工業勘察設計研究院廣西南寧530023)
李雙江(河北省電力勘測設計研究院)
鄭威( 中南電力設計院)
生物質能是一種頗具產業化和規模化利用前景的可再生能源,對我國能源結構的優化意義重大。發展生物質發電,是構築穩定、經濟、清潔、安全能源供應體系,突破經濟社會發展資源環境制約的重要途徑。秸稈發電變無序焚燒為集中燃燒並發電、造肥,節省了大量煤炭資源,並增加農民收入。秸稈在生長和燃燒中不增加大氣中CO2量,且含硫量極低,僅為0.1%。發展生物質發電,替代煤炭,可顯著減少CO2等溫室氣體和SO2的排放,有巨大的環境效益。
1 生物質直接燃燒發電利用技術
生物質直燃發電就是將生物質直接作為燃料進行燃燒,用於發電或者熱電聯產。生物質直接燃燒具有以下特點:(1)生物質燃燒所放出的CO2大體相當於其生長時通過光合作用所吸收的CO2, 因此可以認為是CO2的零排放,有助於緩解溫室效應;(2)生物質的燃燒產物用途廣泛,灰渣可加以綜合利用;(3)生物質燃料可與礦物質燃料混合燃燒,既可以減少
運行成本,提高燃燒效率,又可以降低SO2、NOx 等有害氣體的排放濃度;(4)採用生物質燃燒設備可以最快速度實現各種生物質資源的大規模減量化、無害化、資源化利用,而且成本較低,因而生物質直接燃燒技術具有良好的經濟性和開發潛力。
1.1 單燃生物直燃技術
在歐美發達國家主要燃燒的生物質是木本植物, 在我國,由於特殊的國情使得我們用於燃燒的物質基本局限於秸稈等草本類植物。據有關文獻對秸稈的燃燒機理進行的研究,秸稈等生物質與常規燃料的區別主要有以下幾點:(1)秸稈的含水量較大,約20%,是常規燃料的8~10 倍。因此,在鍋爐相同出力的情況下,其煙氣量約是常規燃料的1.5~2 倍。在鍋爐受熱面布置時,要充分考慮這一情況。(2)秸稈的堆積密度較小。秸稈投入爐內燃燒時,先落在爐床上,隨著水分蒸發,開始漂浮在爐內進行燃燒。因此,在這類鍋爐設計時, 一定要考慮到燃燒室的體積要大一些,使得燃料在爐內有足夠的停留時間,得以完全燃燼。(3)從燃料的燃燒過程來看,大多數秸稈(除甘蔗渣外)在乾燥後,揮發份快速脫離母體迅猛燃燒,揮發份不附著在秸稈表面燃燒,這與煤的燃燒機理是完全不同的。(4)逸出揮發份後的秸稈變黑成為暗紅色焦炭粒子,未見明顯的火焰,而且在爐膛高溫火焰的輻射下,緩慢地燃燒,燃燼時間也較長。
1.1.1 層燃爐燃燒技術
層燃爐燃燒技術主要以爐排爐為代表,燃料在固定或者移動的爐排上實現燃燒,空氣從下方透過爐排供應上部的燃料,燃料處於相對靜止的狀態,燃料入爐後的燃燒時間可由爐排的移動或者振動來控制,以灰渣落入爐排下或者爐排後端的灰坑為結束。
1.1.2 循環流化床燃燒技術
循環流化床鍋爐獨特的流體動力特性和結構使其具備很多獨特的優點,如燃料適應性廣,低溫燃燒,燃燒效率高,負荷調節性能好等。瑞典、丹麥、德國等發達國家在流化床燃用生物質燃料技術方面具有較高的水平。美國愛達荷能源產品公司已經開發生產出燃生物質流化床鍋爐, 鍋爐蒸汽出力為4.5~50t/h,供熱鍋爐出力為36.67MW;美國CE 公司利用魯奇技術研製的大型燃廢木循環流化床發電鍋爐出力為100t/h,蒸汽壓力為8.7MPa; 美國B&W 公司製造的燃木柴流化床鍋爐也於20 世紀80~90 年代初投入商業運行。此外,瑞典以樹枝、樹葉等林業廢棄物作為大型流化床鍋爐的燃料加以利用,鍋爐熱效率可達到80%;瑞典和丹麥正在實行利用生物質熱電聯產的計劃,使生物質能在提供高品位電能的同時,滿足供熱的要求。
1.2 生物質與煤混合直燃技術
混合燃燒的技術優勢:(1)生物質是可再生能源,煤粉爐中生物質共燃,可以利用現役電廠提供一種快速而低成本的生物質發電技術,也是一種最好(廉價而低風險)的利用可再生能源發電的技術。(2)煤粉燃燒發電效率高,可達35%以上,生物質共燃正是借用其高效率的優點,這是現階段其它生物質發電技術難以比擬的。(3)生物質燃燒低硫低氮,在與煤粉共燃時可以降低電廠的SO2和NOx 排放。(4)對於煤粉燃燒電廠,共燃生物質意味著CO2排放的降低, 被公認為是現役燃煤電廠降低CO2排放的最有效措施。(5)我國生物質資源豐富,可利用未被利用的生物質摺合近4 億t 標准煤,且分布廣泛,可就地利用;另一方面,大量利用生物質發電可增加農民收入,促進農業和農村經濟的可持續發展。(6)生物質共燃技術簡單,投資和運行費用低。生物質相對較便宜,對燃煤電廠而言還可增加燃料的選擇范圍和燃料適應性,降低燃料成本。丹麥哥本哈根AVEDORE 電廠,2002 年增加了熱功率為105MW 的生物質發電設備,採用天然氣(油)與麥秸混合燃燒工藝, 每小時秸稈消耗25t, 秸稈主要來源於芬蘭和丹麥。生物質的水分含量用超聲波測定,控制在25%左右。
2 生物質氣化發電技術
生物質氣化是在高溫下部分氧化的轉化過程。該過程是直接向生物質通氣化劑(空氣、氧氣或水蒸汽),使之在缺氧的條件下轉變為小分子可燃氣體的過程。目前, 生物質氣化技術大體上可按2 大類進行分類:①按氣化劑分類,②按設備運行方式分類。
2.1 按氣化劑類型分類
生物質氣化技術按氣化劑類型分類。其中,干餾氣化其實是熱解氣化的一種特例。且由於干餾是吸熱反應,應在工藝中提供外部熱源以使反應進行。氧氣氣化則不需要提供外部熱源,產品為熱值為15000kJ/m3 的中熱值氣化氣。空氣氣化由於N2的加入,使其可燃氣成分含量降低,熱值也隨之降低在5000kJ/m3 左右,為低熱值氣體。氫氣氣化反應條件苛刻,需要在高溫高壓且具有氫源的條件下進行, 其氣化氣為熱值高達22260~26040kJ/m3 的高熱值氣化氣。
2.2 按氣化裝置運行方式分類
生物質氣化技術按氣化裝置的運行方式分類。國內外已投入商業運行的氣化方法主要有:固定床氣化爐、流化床氣化爐。固定床氣化爐可分為下吸式、上吸式、橫吸式和開心式。其中下吸式氣化爐應用最廣。
生物質原料由爐頂的加料口投入爐內,氣化劑(空氣、氧氣)可以由頂部進入,也可以在喉部加入。氣化劑與物料混合向下流動, 在高溫喉管區發生氣化反應。下吸式氣化爐主要特點是氣化強度高(相對於上吸式),工作穩定性好,可隨時加料;由於燃燒區在熱解區與還原區之間,因而干餾和熱解的產物都要經過燃燒區,在高溫下裂解H2和CO,使得氣化中焦油含量大為減少。流化床氣化爐按氣化爐結構和氣化過程,可將流化床氣化爐分為循環流化床、雙流化床和攜帶床四種類型。按吹入氣化劑的壓力大小,流化床氣化爐又可分為常壓流化床和加壓流化床。其中循環流化床由於其眾多優點,適用於大型商業化運行。循環流化床是唯一在恆溫床上反應的氣化爐。氣化反應在床內進行,焦油也在床內裂解。流化介質一般選用惰性材料(沙子)或非惰性材料(石灰或催化劑),可增加傳熱及清洗可燃氣,適合水分含量大、熱值低、著火困難的生物質燃料。循環流化床氣化爐的主要缺點是入料需要預處理,產氣中灰分需要很好的凈化處理和部件磨損嚴重。
典型操作條件為溫度600℃,加工能力100kg/h,以楊木為原料時產氣率可達65%。優點在於結構緊湊、傳熱速率高、氣相停留時間短、有效抑制裂化,但是載氣需求量大。氣化產生的可燃氣主要用來發電。生物質氣化的發電技術有以下3 種方法:帶有氣體透平的生物質加壓氣化、帶有透平或者引擎的常壓生物質氣化、帶有朗肯循環的傳統生物質燃燒系統。傳統的生物質氣化聯合發電技術(BIGCC)包括生物質氣化、氣體凈化、燃氣輪機發電及蒸汽輪機發電。生物質氣化發電技術的基本原理是把生物質轉化為可燃氣,可利用可燃氣推動燃氣發電設備進行發電。氣化發電工藝包括3 個過程:①生物質氣化,把固體生物質轉化為氣體燃料;②氣體凈化,氣化出來的燃氣都帶有一定的雜質,包括灰分、焦炭和焦油等,需要經過凈化系統把雜質除去,以保證燃氣發電設備的正常運行;③燃氣發電。目前,國際上有很多發達國家開展提高生物質發電效率方面的研究, 如美國Battelle(63MW)項目,歐洲英國(8MW)和芬蘭(6MW)的示範工程。
3 生物質直接燃燒技術與生物質氣化技術的比較
生物質直接用來燃燒簡化了環節和設備, 減少了投資,但利用率還比較低,利用的范圍還不是很廣。由於中國生物質分布分散,成為大規模利用生物質直接燃燒技術發電較大障礙。然而秸稈類生物質因為含有較多的K、Cl 等無機物質,在燃燒過程中很容易出現嚴重的積灰、結渣、聚團和受熱面腐蝕等鹼金屬問題,鹼金屬問題是秸稈大規模燃燒利用面臨的嚴峻挑戰,這些還需要進一步研究解決問題的方法。生物質氣化技術能夠一定程度上緩解中國對氣體燃料的需求, 生物質被氣化後利用的途徑也得到相應的擴展,提高了利用效率。
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E. 有誰知道生物質能發電的歷史,原理,前景嗎有的話請發給我。謝謝了
概述
生物質發電是利用生物質所具有的生物質能進行的發電,是可再生能源發電的一種,包括農林廢棄物直接燃燒發電、農林廢棄物氣化發電、垃圾焚燒發電、垃圾填埋氣發電、沼氣發電。
生物質能發電前景
世界生物質發電起源於20世紀70年代,當時,世界性的石油危機爆發後,丹麥開始積極開發清潔的可再生能源,大力推行秸稈等生物質發電。自1990年以來,生物質發電在歐美許多國家開始大發展。
中國是一個農業大國,生物質資源十分豐富,各種農作物每年產生秸稈6億多噸,其中可以作為能源使用的約4億噸,全國林木總生物量約190億噸,可獲得量為9億噸,可作為能源利用的總量約為3億噸。如加以有效利用,開發潛力將十分巨大。
為推動生物質發電技術的發展,2003年以來,國家先後核准批復了河北晉州、山東單縣和江蘇如東3個秸稈發電示範項目,頒布了《可再生能源法》,並實施了生物質發電優惠上網電價等有關配套政策,從而使生物質發電,特別是秸稈發電迅速發展。
最近幾年來,國家電網公司、五大發電集團等大型國有、民營以及外資企業紛紛投資參與中國生物質發電產業的建設運營。截至2007年底,國家和各省發改委已核准項目87個,總裝機規模220萬千瓦。全國已建成投產的生物質直燃發電項目超過15個,在建項目30多個。可以看出,中國生物質發電產業的發展正在漸入佳境。
根據國家「十一五」規劃綱要提出的發展目標,未來將建設生物質發電550萬千瓦裝機容量,已公布的《可再生能源中長期發展規劃》也確定了到2020年生物質發電裝機3000萬千瓦的發展目標。此外,國家已經決定,將安排資金支持可再生能源的技術研發、設備製造及檢測認證等產業服務體系建設。總的說來,生物質能發電行業有著廣闊的發展前景。
生物質發電發展意義
1.增加我國清潔能源比重
2.改善環境
3增加農民收入,縮小城鄉差距