生物质能转换形式及秸秆气化技术
农作物秸秆“五化”综合利用技术
农作物秸秆“五化”综合利用技术 农作物秸秆是一类具有丰富氮、磷、钾及有机质养分的可再生生物质资源，是农业生产的主要副产品。随着农业经济快速发展，农民生活条件和农村燃料结构改变，作物秸秆逐渐变为农产品废弃物，秸秆焚烧成为春秋两季农忙时节的标志性现象，同时因其所引发的强雾霾天气等环境问题已成为亟需解决的社会性问题。自1999 年国家环保总局与农业部等部委联合发布《秸秆焚烧和综合利用管理办法》、2008年国务院发布《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》、2011 年国家发改委、农业部和财政部联合发布《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》，2016 年国家秸秆产业技术创新战略联盟发行《中国秸秆产业蓝皮书》、至2017年农业部、国家发展改革委、财政部联合发《关于加快发展农业生产性服务业的指导意见》等一系列政策及著作相继对作物秸秆禁烧和综合利用进行界定，阐述总体目标、重点任务和技术措施，并将秸秆“五化”综合利用技术分解为20 余项小类技术，这对稳定农业生态平衡、促进农民增产增收、缓解能源、环境压力具有重要作用。目前，中国各科研院校针对秸秆“五化”综合利用技术不断地进行研究，取得了丰硕成果。作物秸秆肥料化利用技术 01寒地玉米秸秆还田东北农业大学以玉米秸秆为原料，根据
东北寒地垄作特点，将秸秆粉碎的细一些，春季秸秆绝大部分留在垄沟中，对垄顶（作物播种带）的土壤温度影响较小的原理，构建玉米秸秆还田技术模式。工艺流程如下：玉米秋季机械收获、秸秆粉碎抛撒→沿原垄深松、灭茬→沿深松灭茬带播种玉米或大豆→播后化学封闭除草→苗期垄沟深 松→苗期化学除草→中耕追肥→秋季机械收获、并粉碎秸秆。以玉米秸秆还田现场为例，如下图所示： 玉米秸秆还田现场图02秸秆菌糠生物有机肥南京农业大学以稻草、麦秸、玉米秸、大豆秸、甘蔗渣等农业废弃物作为原料，利用工厂化秸秆栽培食用菌的菌糠，经过粉碎、补料、发酵等流程，二次利用秸秆原料，增加了经济效益，减少了秸秆对环境的污染，延长了秸秆循环的链条，促进了秸秆物质的进一步循环利用。该项技术成果已形成秸秆菌糠生物有机肥生产线、可年产万吨秸秆菌渣生物有机肥。现今该项成果已在某市成功示范了30 个鸡腿菇大棚，生物学转化率达到了120%，合计示范区应用面值800 余亩。 03高效生物质腐熟肥料中国农业科学院以麦秸、玉米秸、稻秸、油菜秆、甜高粱秆等农作物秸秆为原料，在农作物收获后，及时将收下的作物秸秆均匀平铺，配套喷洒机具撒施高效生物腐熟菌剂，使腐熟剂与秸秆充分接触，维持微生物活动适宜的养分和通气条件，调节碳氮比，使秸秆快速腐熟释放有益物质，制成高效腐熟肥料，以利于下茬农作物的播种
生物质能及其利用
生物质能及其利用 1 生物质能的概述 生物质能(biomass energy ),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,同时也是唯一一种可再生的碳源。 生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化而来的。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能,通常包括木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。 2 生物质能的分类 2.1 林业资源 林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源,包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等;木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等;林业副产品的废弃物,如果壳和果核等 2.2 农业资源 农业生物质能资源是指农业作物(包括能源作物);农业生产过程中的废弃物,如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆(玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等);农业加工业的废弃物,如农业生产过程中剩余的稻壳等。能源植物泛指
各种用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等几类。 2.3生活污水和工业有机废水 生活污水主要由城镇居民生活、商业和服务业的各种排水组成,如冷却水、 1 洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、厨房排水、粪便污水等。工业有机废水主 要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排出的废水等,其中都富含有机物。 2.4城市固体废物 城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾,商业、服务业垃圾和少量建筑业垃圾等固体废物构成。其组成成分比较复杂,受当地居民的平均生活水平、能源消费结构、城镇建设、自然条件、传统习惯以及季节变化等因素影响。 2.5 畜禽粪便 畜禽粪便是畜禽排泄物的总称,它是其他形态生物质(主要是粮食、农作物秸 秆和牧草等)的转化形式,包括畜禽排出的粪便、尿及其与垫草的混合物。2.6沼气 沼气就是由生物质能转换的一种可燃气体,通常可以供农家用来烧饭、照明。 3 生物质能的特点 3.1可再生性 生物质能属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风 能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用;
2017年中国生物质能发电行业现状及未来发展趋势分析
2017年中国生物质能发电行业现状及未来发展趋势分析 1、生物质能发电行业基本情况 生物质（Biomass）是地球上最广泛存在的物质，包括所有的动物、植物和微生物，以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多物质。生物质发电（BiomassPower）是利用生物质所具有的生物质能进行发电，是可再生能源发电的一种。生物质发电分为直接燃烧发电、混合燃烧发电、生物质气化发电和沼气发电等不同类型。生物质发电技术是目前生物质能应用方式中最普遍、最有效的方法之一，在欧美等发达国家，生物质能发电已形成非常成熟的产业，成为一些国家重要的发电和供热方式。 生物质能发电形式 （1）行业发展概况 ①生物质能是一种环保、可再生、亟待发展的能源形式 生物质能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，取之不尽、用之不竭，其具有蕴藏量大、普遍性、易取性、挥发性高、炭活性高、易燃性的特点。生物质能源是目前世界上应用最广泛的可再生能源，消费总量仅次于煤炭、石油、天然气，位居第四位，它也是唯一可循环、可再生的炭源。现代生物质能源具备显著环保特性，实现碳零循环，排放少量的氮氧化物和硫化物。 近年来，我国经济持续快速发展，能源需求持续加速增加，2020年前要实
现国内生产总值比2000年翻两番的目标，将持续面临着重化工业新一轮增长、国际制造业转移及城市化进程加速的新情况，经济发展对能源的依赖度将不断增加，能源问题已经成为制约经济社会发展、人民生活水平提高的“瓶颈”所在。在加强常规能源开发和大力推动节能的同时，改变目前的能源消费结构，向能源多元化和清洁能源过度，已迫在眉睫。2015年全国能源消费总量约3,014百万吨油当量，其中原煤占63.7%、原油18.6%、天然气5.9%、水电、核电、风电、太阳能和生物质等新能源比例较低，约11.9%。我国1993年成为石油净进口国，2014年我国石油对外依存度达到59.43%，能源安全保障压力巨大。随着生物质能源利用技术的成熟，经济成本的下降，生物质能源替代比例将会越来越高，生物质能源的大规模利用可以进一步促进资源更加合理有效的利用，增强能源安全保障，使我国能源、经济与环境实现可持续发展。 2015年全球能源消费结构
生物质能的开发与利用
摘要：针对生物质能源的开发利用对于中国发展的重大意义，从生物质能源的概念入手，简明概述了生物质能特点，利用及利用途径，以及开发利用生物质能对中国的意义。 关键词：生物质能源；开发；利用；意义 20世纪70年代以来，面对常规矿物能源的日益枯竭和环境的逐渐恶化，世界许多国家将目光逐渐转移到了具备可再生、环保、可转化等优点的生物质能源上。改革开放以后，中国也逐步迈上了发展生物质能源的轨道。进入21世纪，谁能把握住生物质能源开发利用的先机，谁将在未来的国际竞争中立于不败之地。因此，应该提高对发展生物质能源重要性的认识，为顺利开展生物质能源的开发利用创造有利环境。 1 生物质能源的概念 生物质是一种通过大气，水，大地以及阳光有机协作产生的可持续性资源。生物质如果没有通过能源或物质方式被利用，将被微生物分解成水，二氧化碳以及热能散发掉。 生物质产业是指利用可再生或循环的有机物质，包括农作物、树木、能源作物和其他植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物等为原料，进行生物基产品、生物燃料和生物能源生产的产业。 生物质能是以生物质为载体的能量，即通过植物光合作用把太阳能以化学能形式在生物质中存储的一种能量形式。碳水化合物是光能储藏库，生物质是光能循环转化的载体，生物质能是惟一可再生的碳源，它可以被转化成许多固态、液态和气态燃料或其它形式的能源，称为生物质能源。煤炭、石油和天然气等传统能源也均是生物质在地质作用影响下转化而成的。所以说，生物质是能源之源。 2．生物质能的特点 1) 可再生性 生物质能属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用； 2) 低污染性 生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少；生物质作为燃料时，由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应； 3) 广泛分布性 缺乏煤炭的地域，可充分利用生物质能； 4) 生物质燃料总量十分丰富 生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000～1250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资源到2010年可达3亿吨。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多 3.生物质能的利用 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计，生物质能极有可能成为未来可持续能源系
生物质能利用技术发展现状
生物质能利用技术发展现状 生物质能是一种重要的可再生能源，直接或间接来自植物的光合作用，一般取材于农林废弃物、生活垃圾及畜禽粪便等，可通过物理转换（固体成型燃料）、化学转换（直接燃烧、气化、液化）、生物转换（如发酵转换成甲烷）等形式转化为固态、液态和气态燃料。由于生物质能具有环境友好、成本低廉和碳中性等特点，迫于能源短缺与环境恶化的双重压力，各国政府高度重视生物质资源的开发和利用。近年来，全球生物质能的开发利用技术取得了飞速发展，应用成本快速下降，以生物质产业为支撑的“生物质经济”被国际学界认为是正在到来的“接棒”石化基“烃经济”的下一个经济形态。因此，系统梳理生物质能技术的发展现状及趋势，明确我国发展生物质能面临的挑战并制定未来策略，对推动我国生态文明建设、能源革命和低碳经济发展，保障美丽乡村建设、应对全球气候变化等国家重大战略实施具有重要意义。 生物质能发展现状 随着国际社会对保障能源安全、保护生态环境、应对气候变化等问题日益重视，加快开发利用生物质能等可再生能源已成为世界各国的普遍共识和一致行动，也是全球能源转型及实现应对气候变化目标的重大战略举措。生物基材料、生物质燃料、生物基化学品是涉及民生质量和国家能源与粮食安全的重大战略产品。2017年，全球生物基材料与生物质能源产业规模超过1万亿美元，美国达到4000亿美元。美国规划2020年生物基材料取代石化基材料的25％；全球经济合作与发展组织（OECD）发布的“面向2030生物经济施政纲领”战略报告预
计，2030年全球将有大约35％的化学品和其他工业产品来自生物制造；生物质能源已成为位居全球第一的可再生能源，美国规划到2030年生物质能源占运输燃料的30％，瑞典、芬兰等国规划到2040年前后生物质燃料完全替代石油基车用燃料。 目前，世界各国都提出了明确的生物质能源发展目标，制定了相关发展规划、法规和政策，促进可再生的生物质能源发展。例如，美国的玉米乙醇、巴西的甘蔗乙醇、北欧的生物质发电、德国的生物燃气等产业快速发展。 经过多年的努力，我国科学家也在生物质能源的几个研究领域中占据国际领先或者齐平的地位。在国家相关经费尤其是中国科学院战略性先导科技专项的支持下，中国科学院以具有颠覆性特色的木质纤维素原料制备生物航油联产化学品技术、支撑国家燃料乙醇和生物质燃料产业发展的农业废弃物醇烷联产技术为核心，突破关键技术并进行工业示范。针对低值生物质资源的高值利用难题，已建立了国际首套百吨级秸秆原料水相催化制备生物航油示范系统，产品质量达到?ASTM－D－7566（A2）标准，并拟于近年建成国际首套千吨级示范系统、千吨级呋喃类产品／异山梨醇的中试与工业示范、30?万吨秸秆乙醇及配套热电联产工业示范、年千万立方米生物燃气综合利用与分布式供能工业化示范工程等一批体现技术特色、区域特色和产品特色的示范工程，进一步强化保持我国以上生物质能领域技术创新的国际领先地位。 生物质能技术主要包括生物质发电、生物液体燃料、生物燃气、固体成型燃料、生物基材料及化学品等，以下将针对各个具体技术的发展现状分别进行分析。生物质发电技术
2016新能源专业-生物质能利用试卷
一、单选题【本题型共5道题】 1.2015年8月实施的住建部标准，大中型沼气的规模为日产沼气（）立方米。 A．100 B．150 C．300 D．500 用户答案：[D] 得分：6.00 2.华北和华东地区为我国生物质成型燃料主产区，产量占全国总产量的（）以上。 A．60% B．70% C．80% D．90% 用户答案：[A] 得分：6.00 3.国家发改委出台了《关于生物质发电项目建设管理的通知》（发改能源[2010] 1803号），规定生物质发电厂应布置在粮食主产区秸秆资源丰富的地区，且每个县或（）半径范围内不得重复布置生物质发电厂。 A．50公里 B．100公里 C．200公里 D．300公里 用户答案：[B] 得分：6.00 4.根据现有生物质能利用技术状况和生物质资源用途等情况估算，目前我国可能源利用的生物质资源总量
每年约（）吨标准煤。 A．2.5亿 B．3亿 C．4.6亿 D．5.8亿 用户答案：[C] 得分：6.00 5.以玉米、小麦等淀粉类原料的生物质乙醇是通过下列哪种技术制备（）。 A．燃烧 B．生化法 C．热化学法 D．物理化学法 用户答案：[B] 得分：6.00 二、多选题【本题型共3道题】 1.以下哪些选项属于现代生物质能资源（）。 A．农作物秸秆及农产品加工剩余物 B．林业“三剩物”及木材加工剩余物 C．城市及工业废弃物 D．油料作物 E．畜禽粪便 用户答案：[ABCDE] 得分：0.00 2.生物热解技术中，干馏是将生物质原料在隔绝空气的环境下加热，经高温分解产生可燃气体的混合物。其可燃气体主要成分是（）。
A．一氧化碳 B．氢气 C．硫化氢 D．甲烷 E．乙烷 用户答案：[ABDE] 得分：0.00 3.以下哪些选项属于生物质气化技术？（） A．工业有机污水沼气工程 B．生物质直燃发电技术 C．生物质气化发电技术 D．生物质气化集中供气技术 E．城市垃圾填埋气发电 用户答案：[ABCDE] 得分：0.00 三、判断题【本题型共5道题】 1.“十一五”时期，国家提出不再扩大以粮食为原料的生物质液体燃料生产规模，重点发展以纤维质类农林废弃物为原料的生物燃料。 Y．对 N．错 用户答案：[N] 得分：8.00 2.沼气作为农村清洁能源，长期获得财政补贴，补贴对象主要是农村户用沼气。 Y．对
我国生物质能的发展现状
生物质能及其在我国的发展空间 内容摘要:世界能源危机和全球环境日益恶化迫使人们开发可再生的能源。生物质能源作为一种可再生的新能源已经受到世界各国的高度重视。针对国内外生物质能的发展现状,本文概述了生物质能源的概念,并分析了我国对生物质能的利用,主要包括:沼气及沼气发电、农林生物质发电、生物固体成型燃料等。 关键词:生物质;生物质能;产业;沼气;生物质发电;生物质燃料;能源作物 一.概述 近年来,在能源危机、保护环境和可持续发展的呼声中,可再生的清洁能源以 及能源的多元化倍受关注,生物质能成为其中的一个新亮点。 为了促进可再生能源的开发利用,增加能源供应,改善能源结构,保障能源安全,保护环境,实现经济社会的可持续发展,中国已经制定并实施了《可再生能源法》。可再生能源是清洁能源,是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源,它对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。根据《可再生能源法》的定义,目前主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源。中国可再生能源资源非常丰富,开发利用的潜力很大,其中生物质能的开发潜力更大。 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它目前是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。据有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的重要组成部分,到下世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。 生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。生物质能是可再生能源,通常包括以下几个方面:一是木材及森林工业废弃物;二是农业废弃物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工 业有机废弃物;六是动物粪便。在世界能耗中,生物质能约占14%,在不发达地区占60%以上。全世界约25亿人的生活能源的90%以上是生物质能,直接燃烧生物质的热效率仅为10%~30%。生物质能的优点是燃烧容易,污染少,灰分较低;缺点是 热值及热效率低,体积大而不易运输。
生物质能利用技术(总8页)
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生物质能利用技术 摘要 生物质是可再生能源之一，分布广泛且资源丰富，对其的利用将会是未来能源发展的重要方向。为了了解生物质能利用技术，本文从沼气发酵工艺、燃料乙醇技术、直接燃烧技术、生物质热裂解、生物质气化、生物柴油这几个方向去介绍。总结得出近阶段中国适合发展小型规模的生物质能转化工艺，等到废弃农作物较为集中时才适合发展大型化的生物质能转化工艺。 关键词：生物质，木质纤维素，燃料乙醇，生物柴油 Abstract Biomass is one kind of the renewable energy, which is widely distributed and resourceful. Therefore, its utilization will be an important direction of future energy. In order to understand the biomass utilization technology, this paper will introduce from the biogas fermentation, fuel ethanol, direct combustion, biomass pyrolysis, biomass gasification, biodiesel. It is concluded that the development of small-scale biomass conversion technology is suitable now and the development of large-scale biomass conversion technology will not be suitable for China until the waste crops are concentrated. Key words: Biomass, Lignocellulose, Fuel ethanol, Biodiesel
《生物质能源工程》
第一章绪论 1、生物质(biomass)的概念:自然界中有生命的、可以生长的各种有机物质,以及由这些生命体所派生、排泄与代谢出来的各种有机物质。 2、植物生物质的元素组成:主要由纤维素、半纤维素与木质素三大组分构成。植物生物质主要由C、H、O、N、S这5种元素组成。(它们的含量约为:碳50%、氢6%、氧43%、氮1%) 3、纤维素、半纤维素与木质素的定义:纤维素就是由D-吡喃式葡萄糖基通过1, 4-β苷键联结而成的均一的 线状高分子化合物。 半纤维素就是由两种或两种以上单糖基(葡萄糖基、木糖基、甘露 糖基、半乳糖基、阿拉伯糖基等)组成的非均一聚糖,并且分子中往 往带有数量不等的支链。 木质素就是由苯基丙烷结构单元(即C6-C3单元)通过醚键、碳-碳键 连接而成的具有三维空间结构的芳香族高分子化合物。 4、生物质中水分的种类游离水:在植物生物质的细胞腔或孔隙中的水分,一般为多层吸附水或毛细管水。 结合水:在植物生物质中与纤维素的羟基形成氢键结合的水。 热解水:生物质中的有机质在热解过程中生成的水。 5、生物质的灰分:生物质的灰分就是生物质中所有可燃物质完全燃烧以及生物质中的矿物质在一定温度下发生一系列分解、化合等反应后剩下的残渣,主要由CaO、K2O、Na2O、MgO、SiO2、Fe2O3、P2O3等组成。 6、生物质挥发分:生物质在隔绝空气的条件下加热到一定温度,并在该温度下停留一定时间,其有机物质受热分解析出的气态产物,即为挥发分,包括饱与的与不饱与的芳香族碳氢化合物,以及生物质中结晶水分解后蒸发的水蒸汽等。析出挥发分后余下的固体残余物称为焦碳或半焦。 7、生物质中的固定碳:生物质出去“水分”“灰分”“挥发分”后的残留物。 8、生物质能的利用转化技术:物理化学法、热化学法、生物化学法。 9、生物质的特点:1、资源丰富2、品种多样3、用途广泛4、可再生5、低污染 10、生物质能的定义:生物学角度:生物质能就是直接或间接地通过绿色植物的光合作用,把太阳能转化为化学能的形式固定与储藏在生物体内的能量。 能源角度:利用生物质原料生产的一种可再生清洁能源。 11、生物质能的特点:(1)丰富;(2)洁净;(3)产量大;(4)可再生(5)易燃,挥发组分高,炭活性高(6)二氧化碳“零”排放,降低温室效应 第二章生物质压缩成型技术 1、生物质压缩成型技术的概念:在一定温度与压力作用下,利用木质素充当粘合剂,将松散的秸杆、树枝与木屑等农林生物质压缩成棒状、块状或颗粒状的成型燃料 2、生物质成型燃料特点:成型燃料具有体积小、密度大、储运方便、使用方便卫生、燃烧持续稳定、燃烧效率高、燃烧后灰渣及烟气中污染物含量小。 3、生物质压缩成型的黏结机制:(1)固体颗粒桥接或架桥(2)非自由移动黏结剂作用的黏结力(3)自由移动液体的表面张力与毛细压力(4)粒子间的分子吸引力或静电引力(5)固体粒子间的充填或嵌合 4、生物质压缩成型的颗粒特性:(1)流动性(2)充填性(3)压缩性 5、生物质压缩成型的2个阶段:第一阶段:在压缩初期,较低的压力传递至生物质颗粒中,使原先松散堆积的固体颗粒排列结构开始改变,生物质内部空隙率减小。 第二阶段:当压力逐渐增大时,生物质大颗粒在压力作用下破裂,变成更加细小的粒子,并发生变形或塑性流动,粒子开始充填空隙,粒子间更加紧密地接触而互相啮合,一部分残余应力储存于成型块内部,使粒子间结合更牢固。
2020-2024年中国生物质能利用产业分析
2020-2024年中国生物质能利用产业分析 生物质能资源储量 我国生物质资源丰富，主要包括农业废弃物、林业废弃物、畜禽粪便、城市生活垃圾、有机废水和废渣等。根据中投产业研究院发布的《2020-2024年中国生物质能利用产业深度分析及发展规划咨询建议报告》显示，每年可作为能源利用的生物质资源总量约相等于4.6亿标准煤。其中农业废弃物资源量约4亿吨，折算成标煤量约2亿吨；林业废弃物资源量约3.5亿吨，折算成标煤量约2亿吨；其余相关有机废弃物约为6000万吨标准煤。 农作物秸秆：国家发展改革委、农业农村部共同组织各省有关部门和专家，对全国秸秆综合利用情况进行了终期评估。评估结果显示，2019年全国主要农作物秸秆理论资源量为10.4亿吨，可收集资源量为9.0亿吨，利用量为7.2亿吨，秸秆综合利用率为80.1%。从“五料化”利用途径看，秸秆肥料化利用量为3.9亿吨，占可收集资源量的43.2%；秸秆饲料化利用量1.7亿吨，占可收集资源量的18.8%；秸秆基料化利用量0.4亿吨，占可收集资源量的4.0%；秸秆燃料化利用量1.0亿吨，占可收集资源量的11.4%；秸秆原料化利用量0.2亿吨，占可收集资源量的2.7%。我国秸秆综合利用渐入佳境。 林业剩余物和能源植物：截至2019年底，全国森林面积2.2亿公顷，森林蓄积量175.6亿立方米，实现了30年来连续保持面积、蓄积量的“双增长”，林业生物质能源发展潜力巨大。我国可利用的林业生物质能源资源主要有三类：一是木质纤维原料。包括薪炭林、灌木林和林业“三剩物”等，总量约有3.5亿吨。二是木本油料资源。我国林木种子含油率超过40%的乡土植物有150多种，其中油桐、光皮树、黄连木等主要能源林树种的自然分布面积超过100万公顷，不仅具有良好的生态作用，还可年产100万吨以上果实，全部加工利用可获得40余万吨的生物柴油。三是木本淀粉植物。如栎类果实、菜板栗、蕨根、芭蕉芋等，其中栎类树种分布面积达1610万公顷，以每亩产果100公斤计算，每年可产果实2415万吨，全部加工利用可生产燃料乙醇约600万吨。这些丰富的林业生物质资源，不仅可以为林业生物能源可持续发展提供良好的物质基础，而且可利用空间很大，可为缓解国家能源危机、调整和优化能源结构、实现能源可持续供给提供有力的资源保障。 生活垃圾：2010年以来，我国生活垃圾清运量逐年上升，2019年超过2亿吨，达到2.04亿吨，同比增长6.81%。根据《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》要求，到2020年，城市生活垃圾焚烧处理能力占无害化处理能力的50%以上，焚烧设施建设能力要达到59.14万吨/日，占建设任务的比重达54%，新建规模达到35.62万吨/日。生活垃圾中存在大量的可燃物，利用生活垃圾替代燃煤，在焚烧炉内进行燃烧、发出热量并产生蒸汽，既可发电，也可热电联产或直接供热。生活垃圾焚烧发电（供热），既处理了生活垃圾，又节约了国家的不可再生能源——煤或燃油，还能弥补我国电力的不足。截至2019年底，在各类生物质能中，垃圾焚烧发电装机容量占生物质发电装机总容量的53%，排名第一。 生物质发电装机规模 根据中投产业研究院发布的《2020-2024年中国生物质能利用产业深度分析及发展规划咨询建议报告》显示，2020年上半年，生物质发电新增装机容量151万千瓦，累计装机容量达到2520万千瓦（含广西自备生物质电厂）。其中，生活垃圾焚烧发电新增装机86万千瓦，累计装机达到1300万千瓦；农林生物质发电新增装机57万千瓦，累计装机达到1138万千瓦；沼气发电新增装机8万千瓦，累计装机达到83万千瓦。 2020年上半年，生物质发电量达到618.2亿千瓦时，同比增长23.7%，其中，生活垃圾焚烧发电量355.9亿千瓦时，同比增长40.8%；农林生物质发电244.3亿千瓦时，同比增长5.6%；
生物质能的开发与利用
生物质能的开发与利用 摘要：随着化石燃料的短缺和其使用时产生的污染问题的加剧，生物质能以其可再生、低污染、分布广泛等特点，日益受到世界各国的重视。本篇论文从生物质能的概念入手，综合国内外对生物质能利用现状分析其优势、利用技术及开发研究前景。 21世纪被誉为是“生物能源时代”，是生物的世纪,是科学技术飞速发展新世纪。可持续发展是当前经济发展的趋势所在，面对化石能源的枯竭和环境的污染,生物能源的开发利用为经济的可持续发展带来了曙光。 （一）新能源之生物质能研究背景 当代社会使用最广泛的能源是煤炭、石油、天然气和水力，特别是石油和天然气的消耗量增长迅速，已占全世界能源消费总量的60％左右。但是，石油和天然气的储量是有限的，许多专家预言，石油和天然气资源将在40年、最多50—60年内被耗尽，而煤炭资源虽然远比石油和天然气资源丰富，但是直接应用煤炭严重污染环境。因此，为避免能源危机的出现，以化石能源为基础的常规能源系统正逐步持久的、多样化的、可以再生的新能源系统过渡。 我国自然资源总量排世界第七位，能源资源总量约4万亿吨标准煤，居世界第三位。在能源领域面临的主要挑战是：(1)人均能源资源占有量不足，且分布不均；(2)人均能源消费量低，单位产值的能耗高；(3)能源构成以煤为主；(4)工业部门消耗能源占有很大的比重；(5)农村能源短缺，以生物质能为主；(6)从能源安全
角度考虑，我国能源面临挑战；(7)能源品种结构不合理，优质能源供应不足；(8)能源工业技术水平有待进一步提高；(9)节能提效工作亟待加强等。 为此已出台的发展可再生能源的相关方钭政策、规章制度：1992年国务院批准的《中国环境发展十大对策》中明确提出，要“因地制宜地开发利用和推广大阳能、风能、地热能、生物质能等新能源”；连续在四个国家五年计划中将生物质能利用技术的研究与应用列为 重点科技攻关项目。国家先后制定了《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源发展“十一五”规划》和《可再生能源产业发展指导目录》、《生物产业发展“十一五”规划》，提出了生物质能发展的目标任务，明确了相关扶持政策。科技部将生物柴油技术列入“十一五”国家863计划和国际科技合作计划。 在众多新能源中，生物质能拥有其独特的“至美”之处——既环保、安全。可再生，在于它是可再生能源领域唯一可以转化为液体燃料的能源。如甜高粱，不仅可以通过能量转换替代化石液体燃料，保障能源安全，同时还能保障粮食安全，而且还能吸收二氧化碳，加工过程中无污染，原料得以物尽其用。 虽然现阶段生物能源的开发利用处于起步阶段,生物能源在整个能源结构中所占的比例还很小，但是其发展潜力不可估量。（二）生物质能概论 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（biomass energy ），就是太阳能
第3章 气化技术
第3章生物质气化技术 生物质气化是以生物质为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等气化剂（或称为气化介质），在高温条件下通过热化学反应将生物质转化为可燃气的过程。生物质气化产生的气体，其主要有效成分为CO、H2、CH4，称为生物质燃气。气化和燃烧过程都需要空气或氧气，但燃烧过程需要供给充足的氧气，使燃料充分燃烧，燃烧后放出大量的热，反应产物是二氧化碳和水蒸气等不可再燃烧的烟气。气化过程供给的氧气，使原料发生部分燃烧，从而提供制取可燃气反应所需的热力学条件，原料中的能量被尽可能地保留在反应后得到的可燃气体中。由于生物质原料通常含有70%—90%的挥发分，受热后在相对较低的温度下就有相当量的挥发分物质析出，既可供生产、生活直接燃用，也可通过内燃机或燃气轮机发电，进行热电联产联供，从而实现生物质的高效清洁利用。 目前气化技术是生物质热化学转化技术中最具有实用性的一种，它也是一项古老的技术。生物质气化的首次商业化应用可追溯到1833年，当时是以木炭作为原料，经过气化器产生可燃气，驱动内燃机应用于早期的汽车和农业灌溉机械。在二战期间，气化技术达到鼎盛时期。但是随着石油等化石燃料的大量开发利用，生物质气化技术进入低潮。进入20世纪80年代以来，由于化石燃料价格增长，无节制地使用化石燃料使人类将面临化石资源枯竭的危险以及大量使用化石燃料对环境造成的严重污染等问题的出现，各国科学家和政府又重新重视生物质气化，从环境保护、生态环境和可持续发展的角度出发，投入了大量的研究开发经费和人力，开展生物质的气化新技术的研究及应用。 3.1生物质气化技术的特点 据全国农林能源的调查统计表明，全国每年的生活用能和部分小型工业的生产用能，以直接燃用秸秆（约2.2亿吨）和薪材（约1.8亿吨）为主，其燃烧热效率仅为8%—12%。而将生物质气化成气体燃料后再使用，其燃烧总热效率可比直接燃烧生物质提高二倍以上，即热效率可提高到30%以上。生物质气化对推动能源的可持续发展具有重要的现实意义，其特点如下： （1）材料来源广泛，可以利用自然界大量的生物质能。我国是一个农业大国，每年有6亿余吨农作物，除用农村炊事燃料、副业原料和饲料外，其余均成为废弃物。另外，在我国的薪炭林总面积近540多万平方米，每年有相当于1亿吨标准煤的薪材。 （2）可进行规模化生产处理。用气化技术可进行大规模的生物质处理，日处理可达几百乃至上千吨。 （3）这种方法通过改变生物质原料的形态来提高能量转化效率，获得高品位能源，能改变传统方式利用效率低的状况。通常生化技术的能量转换效率至多为40%左右，而气化技术的能量转换效率可高达80%以上，同时还可进行工业性生产气体或液体燃料，直接供用户使用。 （4）生物质气化具有废物利用、减少污染、使用方便清洁等优点。对于含水分少的有机物质，如木材以及纸屑和塑料为主的城市垃圾，都可采用气化技术将其变废为宝。 （5）可以实现生物质燃烧的碳循环，推动可持续发展。 3.2 生物质气化工艺 3.2.1 生物质气化过程 在典型的生物质气化过程中，通常包含了生物质的干燥、热解、氧化反应和还原反应，这四个过程在气化炉内对应形成四个区域，但每个区域之间并没有严格的界限。 干燥：指对生物质的除湿，大约被加热至200—300℃，原料中的水分首先蒸发； 热解：指生物质脱挥发分或热分解，在500—600℃时，解析出焦油、CO2、CO、CH4、H2等大量的气体，只剩残余的木炭； 3.2.2生物质气化分类 生物质气化过程的分类有多种形式，可以从不同的角度对其进行分类。根据燃气生产机理可分为： （1）热解气化 （2）反应性气化 1）空气气化、水蒸气气化、氧气气化、氢气气化、气体混合物气化（根据气化介质不同分类）； 2）固定床气化、流化床气化（根据采用气化设备分类）； 在气化过程中使用不同的气化剂、采用不同的运行方法以及过程运行条件，可以得到三种具有不同热值的气化产品气：低热值燃气（低于8.4MJ/m3）；中热值燃气（16.7—33.5 MJ/m3）；高热值燃气（高于33.5 MJ/m3）
国内外生物质能概况
国内外生物质能概况
国内外生物质能应用技术的研究开发现状 摘要：本文概述国内外生物质能应用技术的研究开发现状，并从我国实际情况出发，提出了研究开发的前景，以及在今后的工作中应重视的几个问题。 关键词：生物质、能源、气化、液化、成型、燃料 1、前言 生物质能是人类用火以来，最早直接应用的能源。随着人类文明的发展，生物质能的应用研究开发几经波折，最终人们深刻认识到，石油、煤、天然气等化石能源的有限性，同时无节制地使用化石能源，大量增加CO2、粉尘、SO2等废弃物的排放，污染了环境，给人类赖以生存的星球，造成十分严重的后果。而使用大自然馈赠
的生物质能源，几乎不产生污染，资源可再生而不会枯竭，同时起着保护和改善生态环境的重要作用，是理想的可再生能源之一。生物质能的应用技术开发，旨在把森林砍伐和木材加工剩余物以及农林剩余物如秸杆、麦草等原料通过物理或化学化工的加工方法，使之成为高品位的能源，提高使用热效率，减少化石能源使用量，保护环境，走可持续发展的道路。 七十年代，由于中东战争引发的能源危机以来，生物质的开发利用研究，进一步引起了人们的重视。美国、瑞典、奥地利、加拿大、日本、英国、新西兰等发达国家，以及印度、菲律宾巴西等发展国家都分别修定了各自的能源，投入大量的人力和资金从事生物质能的研究开发。 我国生物质能研究开发工作，起步较晚。随着经济的发展，开始重视生物质能利用研究工作，从八十年代起，将生物质能研究开发列入国家攻关计划，并投入大量的财力和人力。已经建立起一支专业研究开发队伍，并取得了一批高水平的研究成果，初步形成了我国的生物质能产业。
2、生物质能应用技术的研究开发现状 2.1国外研究开发简介 在发达国家中，生物质能研究开发工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面。 生物质能气化是在高温条件下，利用部份氧化法，使有机物转化成可燃气体的过程。产生的气体可直接作为燃料，用于发动机、锅炉、民用炉灶等场合。气化技术应用在二战期间达到高峰。随着人们对生物质能源开发利用的关注，对气化技术应用研究重又引起人们的重视。目前研究主要用途是利用气化发电和合成甲醇以及产生蒸汽。奥地利成功地推行建立燃烧木材剩余物的区域供电计划，目前已有容量为1000~2000kw的80~90个区域供热站，年供应10×109MJ能量。加拿大有12个实验室和大学开展了生物质的气化技术研究。1998年8月发布了由Freel, Barry A. 申请的生物质循环流化床快速热解技术和设
中国生物质能发展现状与展望
中国生物质能发展现状与展望 在我国，生物质发电主要包括城镇生活垃圾焚烧发电、农林生物质发电、沼气发电。“十三五”以来，我国生物质发电规模逐年上涨。根据国家能源局数据，截至2019年底，全国已投运生物质发电项目1094个，累计并网装机容量2254万千瓦，其中，垃圾焚烧发电1202万千瓦，农林生物质发电973万千瓦，沼气发电79万千瓦。2019年生物质发电量为1111亿千瓦时，同比增长22.6%，占全部电源总发电量1.5%。发电年平均利用小时数达5181小时，生物质发电量显著提升，年利用小时数保持较高水平（见图1、图2）。
2019 年中国生物质发电总投资规模约508 亿元，其中农林生物质发电投资约97 亿元，生活垃圾焚烧发电投资约398 亿元，沼气发电投资约13 亿元。 农林生物质发电。开发规模：截至2019年12月，我国农林生物质发电项目374个，并网装机容量973万千瓦，年发电量468.1亿千瓦时，年上网电量406亿千瓦时，全行业平均发电小时数为4811小时。农林生物质发电行业累计投资总额达970亿元，年产值约360亿元。当前，农林生物质发电站生物质发电总装机容量的近45%，依然是我国生物质发电的主要技术方向，是农林生物质能源化利用的主要形式（见图3）。 区域分布：我国农林生物质发电主要分布在秸秆资源丰富的农业大省。累计装机容量排名前五名的省份依次是山东省、安徽省、黑龙江省、湖北省、江苏省，合计占全国装机容量的54.4%（见表1）。
主要技术：农林生物质直燃发电系统主要由直燃锅炉、汽轮机、发电机组、给料系统、除尘除渣系统等组成。生物质发电与燃煤发电系统较为类似，但生物质燃料具有高氯、高碱、高挥发份、低灰熔点等特性，燃烧时易腐蚀锅炉，容易结渣和结焦，因此生物质锅炉是生物质发电的核心设备。目前国内生物质直燃发电锅炉采用的燃烧方式主要为层燃技术和循环流化床技术，层燃技术主要为振动炉排和往复炉排。 城镇生活垃圾焚烧发电。开发规模：截至2019年12月，我国城镇生活垃圾焚烧发电项目504个，并网装机容量1202万千瓦，年发电量609.6亿千瓦时，年上网电量498.6亿千瓦时，年处理垃圾量约1.3亿吨。城镇生活垃圾焚烧发电行业累计投资总额达2600亿元，年产值约506亿元（见图4）。 区域分布：我国城镇生活垃圾焚烧发电项目主要分布在中东部地区。累计装机容量排名前五名的省份依次是广东省、浙江省、山东省、江苏省、安徽省，合计占全国装机容量的58.9%（见表2）。
生物质能的利用现状及展望
生物质能的利用现状及展望 摘要: 在概述生物质能概念、特性及开发利用生物质能意义的基础上，重点从生物质能的直接燃烧、物化转化、生化转化、植物油技术和利用生物质合成新产品等几方面来介绍国内外生物质能利用的现状，最后展望生物质能研究的主要方向。 关键词：生物质能化石能源可持续发展展望 现今世界，石油价格居高不下，能源、电力供应趋紧，而化石能源和核能贮量有限且会对环境造成严重的后果，因此，各国政府和科学家对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物资源的开发利用给予了极大的关注。有许多国家都制定了相应的开发研究计划，例如，日本的新阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等。一个新兴的生物质产业正在全球范围蓬勃兴起。据专家估计，生物质能源将成为未来能源的重要组成部分，到2015年9全球总耗能将有40%来自生物质能源，主要通过生物质能发电和生物质液体燃料的产业化实现。在2004 年制定的国家中长期科技发展规划（2005-2020）中，“农林生物质工程”被列为重大专项之列，并作为国家能源战略的重要组成部分。 随着我国经济的快速发展，我国的能源消耗与日激增。现在，我国能源年消耗量占世界能总消耗量的20%以上，而且呈现上升的态势，我国2004 年进口石油1.2 亿吨。我国生物多样性丰富，据调查，我国有油料植物为151科697 属1554 种，其中种子含油量大于40%的植物有154 种。且我国的可开发生物质资源总量为7t左右标准煤，其中农作物秸秆约3.5 亿t，占50%以上。因此，加大生物质能源的开发利用，进行农业生物质能源发掘利用，不仅可解决农民的增收和“三农”问题，还可解决21 世纪中国面临的能源短缺、环境污染、食品安全等重大社会经济问题，乃至为全面建设“小康”社会目标的实现做出重大贡献，即生物质能源的开发利用直接关系到我国的可持续发展。 1 生物质能的概念及特性 1.1 生物质能的概念 生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质体内的一种能量形式，它以生物质为载体，直接或间接地来源于植物的光合作用。它分布广泛、产量巨大、可
生物质能开发利用技术
生物质能开发利用技术 王婷婷 郭继平 （辽宁科技大学资源与土木工程学院，辽宁鞍山 114051） 摘要：随着化石燃料短缺和其使用时产生的污染问题的加剧,人们对生物质能源的开发利用技术日益重视起来, 本文介绍了生物质燃料的特点、压缩成型技术、气化技术和连续干馏制气技术。倡导寻求适合地区特点的生物质能资源系统利用的新模式, 推广改进农村燃料结构,提高农民的生活质量。 关键词：生物质；气化；干馏 The Development and Utilization of Biomass Energy Technology Wang Tingting ，Guo Jiping （School of Resources and Civil Engineering ,University of Science and Technology Liaoning, Anshan 114051, China） Abstract：As the arising of fossil fuel shortage and its pollution problems in process of use , people pay more and more attention to the development and utilization of biomass energy resources .The paper introduces the characteristics of biomass fuel、technology of compress shaping、gasification and biomass gas continude production by dry distillation. Advocate for the new model in the system use of Biomass energy resources , that suitable for regional characteristics. Promote improvement the fuel structure in rural areas and improve the quality of farmers’ life. Keywords: biomass, gasification, dry distillation 引言 生物质能是指来源于木材、秸秆、动物粪便等生物质的能源[1 ]。与化石能源不同，他们来自新近生存过的生物，这些生物质可以通过直接燃烧来获取能量，也可以转化为生物质燃料。由于其可再生性 ,被认为是未来能源和化学燃料的重要来源[2- 4 ]，约占世界所有可再生能源的2/ 3[5]。我国是一个农业大国 ,生物质资源十分丰富 ,仅农村每年产生的生物质燃料可折合 217×108t 标准煤 ,占农村总耗能的 40 %左右[6]。但是生物质能在我国商业用能结构所占的比例极小 ,主要被作为一次能源在农村被利用 ,大部分被直接作为燃料燃烧或废弃[7] ,利用水平低 ,浪费严重 ,且污染环境 ,所以充分开发、系统合理的应用生物质能，对改善我国农村的能源利用环境 ,加大生物质能源的高品位利用具有重要的意义[8]。 1 生物质燃料的特性 1）含碳量少，生物质燃料的含碳量最高不会超过50%，相当于褐煤的含碳量。特别是固定碳的含量明显比较煤少，所以该燃料燃烧的时间短，而且能量密度比较低。 作者简介：王婷婷，女，硕士研究生，辽宁科技大学教师，研究方向城市燃气,E-mail:wtt5286@https://www.360docs.net/doc/2a4654013.html,。