浅谈生物质燃烧之秸秆燃烧技术
浅谈生物质燃烧之秸秆燃烧技术
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首先我们必须了解什么是燃烧，“燃烧”首先指有强烈放热和发光的化学反应。固体、液体和气体燃料氧化、类氧化、氮化、氯化、分解反应、联氨分解为氮和氢，以及代替反应。其中有基态和激发态的自由基、原子、电子及离子出现，并伴有光辐射现象者，都可以称为“燃烧”。燃烧可以产生火焰。无论气体、液体还是固体燃料燃烧，都是流动、传热、传质和化学反应同时发生而又相互作用的综合现象。
燃烧对人类文明的发展贡献卓著。燃烧不但可产生能源、电力与动力，而且是最广泛、最有效而且最直接的能源取得方式。但是，未加充分控制的不适当燃烧，不仅造成能源的浪费及环境污染，还会带来重大灾害。因此，如何更有效的利用燃烧以产生能源，加强节约能源及防治燃烧所产生的污染问题，达到高效率、省能、低污染且安全之最终目的，实是现阶段享受燃烧科技卓越贡献之外，亟待解决的重要课题。在能源领域，提高燃烧效率是实现燃料最大化利用的最基本途径。而且，先进的燃烧技术亦能减少化石燃料燃烧时所放出的污染物。故在当今世界，能源问题和环境保护问题日益突出的阶段，先进燃烧技术的大力推广是大势所趋。
先进的燃烧技术有很多，而且有不少是已经应用了，并且产生了很好的经济和环境效益，而我所关注的是现阶段还未充分发展的生物质燃烧技术，我相信，人类为了生存，必须种植物，种植物就会有许多不能食用生物质材料，这样，生物质燃烧的原材料就不是问题，而且能够解决这些废料的处理问题，一举两得，故生物质燃烧技术是有很好的应用前景的。首先介绍一下什么事生物质。
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。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。直接燃烧生物质的热效率仅为10％—30％。目前世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能：
1．热化学转换法，获得木炭、焦油和可燃气体等品位高的能源产品，该方法又按其热加工的方法不同，分为高温干馏、热解、生物质液化等方法；
2．生物化学转换法，主要指生物质在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品；3．利用油料植物所产生的生物油；
4．把生物质压制成成形状燃料(如块型、棒型燃料)，以便集中利用和提高热效率。
可见现在生物质的原料最大的优点即是可再生，而且相对容易获得。我国是个人口大国和农业大国，这样必然导致我国能源的人均先天不足，但是现在我们对粮食的生产和供应是没有问题的，自然会产生大量可燃物，其中最多的就是秸秆这种农作物的茎杆部分了，这样对于我国的现状，发展生物质燃烧技术相当大一部分就是针对秸秆的利用了。其实这个问题很早就有有识之士认识到了，但是由于其种种技术未能达到实用的标准，故推广的难度很大。
农作物秸秆燃烧时具有和其它生物质燃料一样的特点。
（1）生物质水分含量较多，燃烧需要较高的干燥温度和较长的干燥时问，产生的烟气体积较大，排烟热损失较高；（2）生物质燃料的密度小，结构比较松散，迎风面积大，容易被吹起，悬浮燃烧的比例较大；
（3）由于生物质发热量低，炉内温度场偏低，组织稳定的燃烧比较困难；
（4）由于生物质挥发份含量高，燃料着火温度较低，一般在250℃～350℃温度下挥发分就大量析出并开始剧烈燃烧，此时若空气供应量不足，将会增大燃料的不完全燃烧损失；
（5）挥发分析出燃尽后，受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响，焦炭颗粒燃烧速度缓慢、燃尽困难，如不采取适当的必要措施，将会导致灰烬中残留较多的余碳，增大机械不完全燃烧损失。
秸秆自身也有1、秸秆来源虽广泛，但是来源不统一，不是相对一致的品种，热值有高有低，不便于充分发挥各个秸秆的燃烧潜能。2、秸秆中有杂质，无法做到有效燃烧，对于燃烧室的要求较高，而且需要较复杂的污染处理设备。3、在生物质燃烧过程中，因生物质含有较多的氯和碱性物质（尤其是农作物秸秆），燃烧时易在受热面上形成沉积腐蚀问题，即生物质在燃烧过程中，含有较多碱金属等矿物质成分的飞灰颗粒粘结在燃烧设备各部分受热面上形成沉积，造成受热面的沾污，继而带来受热面的腐蚀问题。故在对于秸秆燃烧时，要对收集来的秸秆进行处理，保证生物质燃烧的经济性和可靠性。
当前，我国和世界上已出现了许多对秸秆的处理技术，而且有不少已经有一定使用价值了，接下来介绍其中代表的几种。
1、生物质成型燃料燃烧技术。生物质成型燃料是将秸秆、稻壳、锯末、木屑等生物质废弃物，用机械加压的方法，使原来松散、无定形的原料压缩成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料，其具有体积小、密度大、储运方便；燃烧稳定、周期长；燃烧效率高；灰渣及烟气中污染物含量小等优点。
2、生物质捆烧技术
1）以片状草捆为燃料的系统。整个草捆被液压切片机切成片后由活塞式输送机推入锅炉。在切片之前，将草捆举至与液压切片机垂直的位置，然后从草捆底部开始切片。
2）连续燃烧整个草捆的系统。此类锅炉没有把草捆切碎，而是将多个完整草捆排成一列连续不断地推入炉膛内首先起重机把草捆置于料箱中，由液压驱动的活塞式输送机将其推入通道中，然后再把草捆推至位于炉墙上的燃烧器处。秸秆在此释放出挥发分，并通入大量的二次空气将其完全燃尽。此时仍然向前推进草捆，没有燃尽的秸秆和产生的灰分落在了水冷炉排上最后燃尽。
3）燃烧整个草捆的锅炉系统。起重机将秸秆放入防火通道中，将其运至料箱中，随后预热室的炉门打开，草捆进入预热室。预热室几乎是一个“气化室”，草捆在预热室内被已有的燃料点燃。根据引入空气位置的不同，草捆的前部或顶部开始部分燃烧。根据烟气温度和浓度来控制空气量。安装在预热室底部的传输设备将正在燃烧的草捆运送至灰室出口处。
3、生物质粉体燃烧技术
为了改善积灰结渣给燃烧炉带来的负面影响，超细化煤粉已广泛用于煤的再燃烧和提高燃煤效率等领域。同时，生物质燃烧中也存在积灰结渣的问题，为了改善其在生物质燃烧设备中带来的负面影响，将农业废弃物用破碎机破碎成粉体后，由进料装置喷入研制的立式双回旋燃烧炉直接燃烧。一次风为输料进风，与粉体均匀混合形成风粉气流；二次风切向进入，主要用于改善炉内气流状态。五支镍铬-镍硅热电偶自下而上依次测点火室、主燃室、扩散室、回流室和炉膛的温度，温度由SWJ—Ⅲk精密数字温度计显示，不同点温度由换位器转换触点测得。此装置能最大限度地提高燃烧温度和燃烧效率，并能减轻结渣腐蚀对燃烧产生的不利影响，且其控制可以借鉴燃气控制方式，操作简便。
通过华中科技大学实验结果与分析，生物质粉体燃烧的主要结论有：（1）生物质粉体比表面积大，加速了挥发分的析出速度，减小了固定碳的粒径，提高了燃烧速度和效率。（2）生物质粉体在燃烧炉中悬浮燃烧，燃烧性状近似于气体燃料，因而可考虑类似于气体燃料的燃烧和控制方式。同时燃烧炉体积参数很关键，要特别防止出现粉体燃烧量超过燃烧炉容量极限的情况。（3）次风对燃烧效果没有显著影响，但作为风粉浓度的微调机制，现场燃烧状况的辅助调节是非常必要的。（4）风粉的体积参数和粉体粒径对燃烧至关重要。风粉浓度控制在250g/m3左右，粉体粒径为0.177mm时，燃烧充分，温度高，结渣现象得到改善，且经济合理。（5）粉体燃烧模型可概括为三段式燃烧即点火和挥发分的析出、挥发分的燃烧和固定碳的回流燃烧。
4、生物质燃气燃烧技术
生物质气化是以农作物秸秆、林业废弃物等为原料，在缺氧或无氧环境中通过热化学反应制取可燃性气体的技术。农作物秸秆和林业废弃物经气化炉产生的可燃性气体通过净化、储存稳压和管道输送，为用户提供气体燃料。目前生物质气化技术的应用领域主要是农村炊事用能和燃气发电。对于直接供热利用，虽有文字报道具备可行性，但具体技术设备还很少。生物质燃气供热利用的关键技术在于燃气燃烧装置的开发。由于生物质气化技术的使用范围远远小于其它气体燃料，使得该类气体燃烧器的开发也相对落后。开发大负荷生物质燃气燃烧装置成为生物质气化技术向大规模工业化应用发展的基本前提。
对于，生物质燃烧的相关技术有了一定的了解后，对于具体的燃烧过程，通过对压缩成型燃料的燃烧过程的说明来解释。
燃料点火时被加热干燥，挥发物析出被点燃，若有足够的温度和氧气，挥发物就燃烧形成发亮火焰，焰面只停留在[似“颗粒燃烧模型”，颗粒燃烧过程。焦炭表面的挥发物层，颗粒中心温度不会超过600—700cC，颗粒燃烧模型过程示意图当挥发物被燃尽时，被加热的焦炭就点燃，达一时间较短约占全部燃烧时间的10％。待焦炭焰面扩展到整个表面时，温
度逐渐上升达到最高值后几乎保持不变，这时炭粒周围形成以一氧化碳气体为主的短蓝色火焰，这段时间较长约占全部燃烧时间的90％。实际固体燃料是有孔隙、裂纹，燃烧反应气体经孔欧、裂纹以扩散方向颗粒内部渗透，使燃烧过程加速。
对照颗粒燃烧模型，压块燃料就克服了这些缺点。
(1)，普通农家炉灶不能提供燃烧所需的大量空气助燃，在自然通风灶内氧气扩散速度慢，因而末燃尽的挥发分就被气流带走。形成黑烟；若变成压块燃料，则由于压块密度大使材料变得致密，限制了挥发物的选出速度，延长了燃烧时间，普通农家灶内的空气供给量少的矛盾得到缓和，所以黑烟明显减少。
(2)待挥发物燃尽后的秸秆炭为松散骨架，灶内的气流运动使其解体，又将一部分未燃尽的炭粒裹入烟道，形成飞扬的黑絮：而压块燃料所剩余的炭结构紧密，炭燃烧时是蓝色火馅包裹明亮的炭块o
(3)待秸秆燃烧的炭逐渐燃烧完时，灶内空气量又过剩，过剩空气流带走一部分热量，造成不必要的热损失；而压块燃烧整个燃烧过程的需氧量没有秸秆那样大起大落的现象，燃烧过程相对稳定。
综上所述，燃烧技术的发展才是生物质燃料有实用价值的前提，在燃烧技术没有大的发展时，当前的生物质燃烧有比较大的不足的，在燃烧效率、经济性、环保等方面都不是当前国家应该优先发展的对象，但是生物质燃烧又是令人向往的，所以，这就要求燃烧技术能在生物质燃烧方面起到积极作用，为这个能源宝库的充分利用发挥应有的作用。
参考文献
[1]刘圣勇刘小二王森.不同形态生物质燃烧技术现状和展望.河南农业大学机电工程学院
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生物质气化技术概述
生物质气化技术概述 1. 背景 生物质气化以木头等为原料，在氧气不充足情况下，加热使木头等生物质裂解产生合成天然气，再用合成天然气加热却暖或发电。生物质气化与传统的烧木头等方式加热不同，传统烧木头、秸秆等是在氧气充足情况下燃烧，而生物质气化是在氧气不充分情况下加热。 气化的基本定义为：不完全氧化的热化学反应过程，把含碳物质转化成一氧化碳、氢气、二氧化碳及碳氢化合物如甲烷等。反应温度一般大于700?C，一般在700－1000?C 间。 生物质气化主要过程如下： 生物质预处理后→进入气化炉→加氧气或水蒸气→燃烧气化→产生的气体出来除 焦油→气体冷却→气体净化（除硫化氢、除二氧化碳）→甲烷化→合成天然气（合成气）。 合成气在此作为加热及其他燃料驱动蒸汽机及发电机发电。合成气进一步加工，比如经过费－托反应可以生成液体生物柴油。此过程在二战时，被德国比较大规模地采用，弥补石化柴油不足。 如今，生物质气化的研究与应用主要以奥地利、芬兰、英国和德国为主要国家。 2. 生物质气化主要工艺 2.1生物质气化过程发生了如下反应：
1）水－气反应：C＋H2O＝H2+CO 2）还原反应：CO2+C=2CO 3）甲烷化：C+2H2=CH4 4）水－气转换反应：CO+H2O=CO2+H2 CO热值：12.64MJ/Nm3 H2热值：12.74~18.79MJ/Nm3 CH4热值：35.88~39.82MJ/Nm3 空气、氧气和水蒸气可作为气化媒介。但不同媒介对过程与结果有不同的影响。空气便宜，但产出气的热值低；氧气贵，产出气热值高；用水蒸气做媒介产生热值与氧气相当，但也耗费比较高的热能。 2.2 生物质气化炉类型 生物质气化炉主要分三种类型，但还6~有其他个性化炉子： 1. 固定／移动床气化炉 －向上排气炉（气体与原料对流） －向下排气炉（气体与原料同方向流动） －错流移动床 2. 流化床气化炉 －循环流化床 －气泡流化床 －气流床（携带床，Entrained flow bed)
秸秆气化技术
秸秆气化技术 秸秆气化集中供气技术是我国农村能源建设推出的一项新技术。它是以农村丰富的秸秆为原料，经过热解和还原反应后生成可燃性气体，通过管网送到农户家中，供炊事、采暖燃用。国家对这项技术开发利用和示范推广工作十分重视，“七五”期间开始进行科研攻关，“八五”期间由国家科委、农业部在山东等地进行试点，从1996年开始在全国各地示范推广。目前，全国已建起秸秆气化站400多处，仅山东省就有200多处，河北、河南和江苏等省也都在30处以上。全国已有5万多农户用上了秸秆燃气。我省是从1997年开始秸秆气化技术试点工作的，目前全省已建成呼兰县双井镇光荣村和绥化市北林区西长发镇和平村两处秸秆气化站。从这两处秸秆气化站的运行情况看，在我省加快推广此项技术是可行的，受到了农民和基层干部的好评。尽管我省已有这两个成功的试点，但是，我们还必须清醒地看到，推广秸秆气化技术在我省才刚刚起步，与先进省区相比有较大差距。基层干部群众对推广秸秆气化技术的重要意义还缺乏足够的认识，存在着试点少、投入少、规模小、发展慢的问题。我们一定要认清形势，统一思想，进一步提高对推广秸秆气化技术重要意义的认识，尽快把秸秆气化技术在全省广大农村推广开来。 1、什么叫做秸秆燃气？ 秸秆燃气，是利用生物质通过密闭缺氧，采用于溜热解法及热化学氧化法后产生的一种可燃气体，这种气体是一种混合燃气，含有一氧化碳、氢气、甲烷、等，亦称生物质气。 2、秸秆燃气中含有哪些燃气组分？ 根据北京市燃气及燃气用具产品质量监督检验站，2000年10月25日，秸秆燃气检验报告得知：秸秆燃气含量15.27%，氧3.12%、氮56.22%，甲烷1.57%，丙烷0.03%，丙烯0.05%,合计100%。 3、秸秆燃气的开发前景怎样？ 2003年，“太阳能”杂去第一期《我国植物生物质能源开发展望》一文中已做预测，摘录如下： 植物生物质能源是一个巨大的太阳能仓库，是重要的“绿色能源”之一，可以讲开发利用植物生物质能源，就是开发利用太阳能。植物生物质能源可以再生，取之不尽，取之不竭。因此，根据我国国情和当今国际社会“新思维、新料学、新技术”的发展态势，发展的植物生物质为原料的绿色能源转化技术，符合本世纪发展的主题——社会可持续发展。 据报道，我国能源专家对本世纪上半叶我国植物生物质能源的发展进行了3个阶段的科学预测：
生物质燃料的燃烧特性
生物质燃料的燃烧特性 目前，生物质最主要的利用方式就是生物质燃烧。研究生物质燃料的组成成分，了解其燃烧特点，有利于进一步科学、合理地开发利用生物质能。从刘建禹、翟国勋等[20]对生物质燃料特性的研究可以发现，生物质燃料与化石燃料相比存在明显的差异。从化学的角度上看，生物质属于碳氢化合物，含固定碳少。生物质燃料中含碳量最高的也仅50%左右，相当于褐煤中的含碳量。因此，生物质燃料不抗烧，热值较低；若生物质燃料中含氢量变多，挥发分就明显增多。生物质燃料中的碳元素多数和氢元素结合成小分子的碳氢化合物，燃烧需要长时间的干燥，在一定的温度下热分解而析出挥发物。所以，生物质燃料易被引燃，燃烧初期，烟气量较大；生物质燃料含氧量明显地多于煤炭，它使得生物质燃料热值低，但易于引燃；生物质燃料的密度小于煤炭，其质地较疏松，特别是农作物秸杆和一些粪类，因此生物质燃料易于燃烧和燃尽，但其热值较低，发热量小，灰烬中残留的焦碳量少于燃烧煤炭；生物质燃烧排放烟气中硫氧化物和氮氧化物含量较少，故对环境的污染将小于燃烧煤炭等化石燃料，燃烧时无需设置控制气体污染装置，从而降低了成本，这也是生物质优于化石燃料的一方面[22]。生物质燃料的燃烧过程主要分为挥发份的燃烧和残余焦炭的燃。 本文有宇龙机械整理。 4 烧，其主要燃烧过程的特点是[23]： (1)生物质水分含量较多，燃烧需要较长时间的干燥，产生的烟气量较大，排烟造成热损失较高； (2)生物质燃料的密度较小，结构比较疏松，燃烧时受风面积大，较易造成悬浮燃烧，容易产生一些黑絮； (3)由于生物质热值低，发热量小，在锅炉内比较难以稳定的燃 烧； (4) 由于生物质挥发份含量高，燃料着火温度较低，一般在250℃ ~350℃温度下挥发份就大量析出并开始剧烈燃烧，此时若空气供应量不足，将会增大燃料的化学不完全燃烧损失； (5)挥发份析出燃尽后，受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响，焦炭颗粒燃烧速度缓慢、燃尽困难，如不采取适当的必要措施，将会导致灰烬中残留较多的余碳，增大机械不完全燃烧损失。 生物质燃烧利用现状 涂装生物质燃烧机第一品牌-淳元将陆续为你带来行业新资讯。 生物质是全球应用最广泛的可再生能源，自从远古时代人类开始使用这种能源。人们主要是将生物质进行燃烧，其产生的热能可以用于做饭，取暖等日常生活；或者将生物质进行厌氧发酵生产沼气，也可以用来替代生物质能源，尤其是在发展中国家[20]。我国是一个发展中的农业大国 ，生物质资源十分丰富，每年农作物秸秆产量达几亿吨。生物质是唯一可转化成可替代常规液态石油燃料和其他化学品的烧，其主要燃过程的特点是[23]：(1)生物质水分含量较多，燃烧需要较长时间的干燥，产生的烟气量较大，排烟造成热损
生物质能发电技术与装备
生物质能发电技术与装备 序言 能源是国民经济重要的基础产业，是人类生产和生活必需的基本物质保障。目前，能源供应主要依靠煤炭、石油和天然气等化石能源，化石能源资源的有限性和化石能源开发利用过程中引起的环境问题，对经济和社会的可持续发展产生了严重的制约。我国已成为能源生产和消费大国，在全国建设小康社会的进程中，如何改善能源结构，保障能源安全，减少环境污染，促进经济和社会的可持续发展，是我国面临的一个重大战略问题。 生物质是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，每年净光合作用产生的生物质约1700亿吨，其能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍，而作为能源的利用量还不到其总量的1%。这些未加以利用的生物质，为完成自然界的碳循环，其绝大部分由自然腐节将能量和碳素释放，放回自然界中。另一方面，由于过度消费化石燃料，过快、过早地消耗了这些有限的资源，释放出大量的多余能量和碳素，打破了自然界的能量和碳平衡，更加剧了环境和全球气候恶化。 通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，生产各种清洁燃料，替代煤炭、石油和天然气等燃料生产电力，从而减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源，减轻能源消费给环境造成的污染。目前，世界各国，尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物智能利用技术，以达到保护矿产资源，保障国家能源安全，实现CO2减排，保持国家经济可持续发展的目的。 一、生物质 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。 二、生物质能 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、
生物质气化制氢
生物质气化制氢 Hydrogen Production from Biomass Gasification 院系: 环境科学与工程学院 专业: 环境工程 姓名: 陈健 学号: M201373228 导师: 胡智泉副教授
2013 年 12 月
摘要 在人类面临严重的能源危机与环境污染的背景下，世界各国都在致力于对洁净能源氢的开发和研究，并取得了一定的研究成果。生物质气化制氢是一项富有前景的制氢技术，已引起了世界各国研究者的普遍关注。 本文重点讨论生物质催化气化制氢的基本原理和基本过程，阐述了氢气的净化分离方法，指出目前我国生物质气化制氢存在的问题和将来的研究方向。 关键词：生物质；气化；制氢。
Abstract In the context of humans face with a series of serious energy crisis and environmental pollution，the world are committed to developing and researching clean energy, and it has made some achievements. The prospective future of hydrogen from biomass gasification makes it a major concern all over the world. This article focuses on the basic principles and fundamental processes of hydrogen from biomass gasification, describes the purification and separation method of hydrogen, pointed out that at present China's biomass gasification problems and future research directions. Key words: Biomass; gasification; Hydrogen production.
炉排炉和循环流化床锅炉生物质发电技术比较(初稿)
生物质发电锅炉技术比较 1.技术比较 生物质锅炉主要有水冷振动炉排炉和循环流化床锅炉,现将它们的部分性能对比如下： 1)应用情况： 水冷振动炉排炉在国内外均有成熟的长期运行经验，使用数量最多，市场占有率高，生产、安装、调试、运营的经验均较其它炉型丰富。中国第一座生物质发电厂-单县生物质发电厂即采用我公司的源自丹麦的水冷振动炉排炉技术。 而循环流化床锅炉最早是为解决燃煤机组烟气炉内脱硫的问题而在中国采用，虽然近年开始尝试用于生物质发电，但基于未解决的技术问题较多，且CDM指标难申请等因素，还未能广泛应用。 2)燃料适应性： DPCT水冷振动炉排炉，较好的结合了国外先进技术和中国燃料的实际状况，可以适应多达60多种的农林废弃物，既可纯烧某种燃料，也可掺烧多种燃料。在燃料水分高达40%时亦可稳定燃烧。 循环流化床仅适用于燃料粒径和密度差别不大的燃料，对燃料的要求较为苛刻。 3)燃料预处理： DPCT水冷振动炉排炉基本无需燃料预处理系统。 而循环流化床燃烧炉对燃料预处理要求较高，对燃料粒径具有较严格
要求，需要将秸秆进行一系列破碎、筛分等处理，使其尺寸、状况均一化，入炉秸秆尺寸一般要求为150到200mm，该部分投资费用较高。 4)磨损情况： 炉排炉中由于秸秆燃烧过程均发生在炉排表面上，炉排相对较长，炉型较大，磨损较轻； 循环流化床炉的布风板、周围水冷壁及后面尾部受热面和炉墙的磨损严重。 5)安装方案： 焊口比较少：水冷振动炉排锅炉，以德普新源公司的产品为例，省煤器和烟冷器都是模块化的，三四级过热器都是直接跟小集箱焊接在一起的。 水冷振动炉排锅炉，以德普新源公司的产品为例，安装方式是底部支撑的，从下往上安装的。CFB锅炉是吊装的，从上往下安装的，难度较大。 表一： 优缺点比较
生物质直接燃烧技术
生物质直接燃烧技术 、引言 目前，生物质直接燃烧技术是最简便、最具潜力的生物质资源有效利用方式之一。但由于生物质燃料与化石燃料相比，在物理、化学性质等方面存在着较大的差异，因此对燃烧设备的设计要求和燃烧方式的选择也不同于化石燃料。 、生物质燃烧的特性 了解生物质燃料的组成成分，有助于对其燃烧特性的研究，从而进一步科学、合理地开发利用生物质能。 由上表可以看出，生物质燃料组成成分的特点是：（1）生物质含水分多，含硫量低；（2）生物质含碳量少，固定碳含量更少，热值普遍偏低； 3）生物质含氧量高，挥发份明显较多；（4）生物质灰份少、密度小， 尤其是农作物秸秆。因此，生物质燃料的燃烧过程是强烈的化学反应过程，又是燃料和空气间的传热、传质的过程，主要分为挥发份的析出、燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立的阶段。 三、生物质燃料直接燃烧技术 直接燃烧是目前最简便的生物质能源转化技术，即将生物质直接作为燃料燃烧，燃烧过程所产生的能量主要用于发电或集中供热。作为燃料的生物质包括各种农林业废弃物、城市生活垃圾等。 目前，生物质直接燃烧技术主要有以下几种： 3.1 生物质直接燃烧流化床技术 采用流化床技术开发生物质能是考虑到流化燃烧效率高，有害气体排放少，热容量大等一系列优点，适合燃用水分大、热值低的生物质燃料。 生物质直接燃烧流化床技术是采用细砂等颗粒作为媒体床料，以保证形成稳定的密相区料层，为生物质燃料提供充分的预热和干燥热源；采用风力给料装置，使生物质燃料均匀散布在床层表面，有助于燃料的及时着火和稳定燃烧；采用稀相区强旋转切向二次风形成强烈旋转上升气流，可以使高温烟气、空气和生物质物料颗粒混合强烈，并延长物料颗粒在炉内的停留时间；采用稀相区后设置卧式旋风燃烬室，使可
生物质气化发电
一生物质气化合成气与煤混合燃烧发电技术 间接混合燃烧是先把生物质气化为清洁的可燃气体，然后与煤粉混燃。 在欧洲，生物质与煤间接混合燃烧技术目前已进入商业化运行，技术上被认为是相当成熟。例如，位于奥地利Styria的Zeltweg电厂，采用循环流化床技术，以空气为气化剂气化木柴，产生可燃气体输入锅炉的燃烧室和烟煤一起燃烧，超过5000t 的生物质被气化和燃烧，目前系统运行效果良好。此外，芬兰的Lahti 电站与荷兰的Amer电站的9号机组，均是生物质与煤间接混燃技术成功运用的案例。 目前国内已建的生物质电厂主要以生物质直接燃烧发电和并联燃烧发电为主。气化混燃电厂大多还处在示范工程研究阶段。在气化混燃电厂中，从气化炉中产出的生物质气是由N2、CO、CO2、CH4、C2H2-6、H2 和H2O 组成的混合气体，其中N2 占到50%。生物质气的热值决定于给料的水分含量。 与其它混燃技术相比，生物质间接混燃具有生物质燃料适用范围广的优点，同时基于气化的混燃能够避免直燃过程中燃料处理、燃料输送等带来的问题、还可缓解锅炉结渣等问题。另外，采用这种方法，使得煤灰和生物质灰分开了，煤灰成分不受影响。 生物质与煤间接混燃技术可以应用于现有不同容量的电站燃煤锅炉，并且对现有锅炉的改动很小，运行灵活性较高。目前，我国的生物质储量巨大，国内许多小型火电厂效率低、污染严重，可以通过增加生物质气化系统实现生物质气与煤混合燃烧，既可以大规模地处理富余的生物质资源，又可以与我国现有的小型燃煤电站的改造结合起来，非常符合我国的国情。 二国内外生物质整体气化联合循环发电 2.1国外生物质整体气化联合循环发电示范项目介绍 2.1.1 美国Battelle 美国在利用生物质能发电方面处于世界领先地位。美国建立的Battelle生物质气化发电示范工程代表生物质能利用的世界先进水平，生产一种中热值气体，不需要制氧装置，此工艺使用两个实际上分开的反应器：①气化反应器，在其中生物质转化成中热值气体和残炭； ②燃烧反应器，燃烧残炭并为气化反应供热。两个反应器之间的热交换载体由气化炉和燃烧室之间的循环沙粒完成。表1 给出了Battelle示范电厂气化炉的产气组分和热值，图1的工艺流程图则表明了两个反应器以及它们在整个气化工艺中的配合情况。 这种Battelle/FERCO工艺与传统的气化工艺不同，它充分利用了生物质原料固有的高反应特性。生物质的气化强度超过146000kg/ h·m2，而其他气化系统的气化强度通常小于1000 kg/h·m2。Battelle 气化工艺的商业规模示范建在弗蒙特州的柏林顿McNeil电站，该项目的一期工程，用Battelle技术建造日产200吨燃料气的气化炉，在初始阶段生产的燃料气用于现有的McNeil电站锅炉。二期工程，将安装一台燃气轮机来接受从气化炉来的高温燃气，组成联合循环。该气化设备于1998年完成安装并投入运行。 表 1 Battelle示范电厂气化炉产气组分和热值 气体组分（%） 热值(MJ/m3) CO H2 CH4 CO2 C2H4 C2H6
农村户用小型秸秆气化炉制作方法
农村户用小型秸秆气化 炉制作方法 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
农村户用小型秸秆气化炉制作方法一种适合于一般农户加工制作、结构简单的小型秸秆气化炉可为农民朋友解决大量处理农作物秸秆问题。它将玉米秸、玉米芯、麦秸、花生壳、锯末、稻壳等转换为可燃气体，可供农户烧水、做饭只用。 一、秸秆气化原理与燃气指标 秸秆是通过光合作用而生成的生物质，其元素组成主要为碳、氢、氧、氮、硫、磷等。秸秆气化原理是：生物质秸秆作为燃料，在缺氧的状态下，不完全燃烧，使其转化为一氧化碳、氢、甲烷等可燃气体。气化过程包括三个阶段，即干燥与干馏、氧化、还原。 直接燃烧主要化学反应如下： 生物质+氧气+二氧化碳+水（氧化反应） 碳+二氧化碳+一氧化碳（还原反应） 水+碳+一氧化碳+氢气（还原反应） 秸秆气化技术指标： 1.原料：玉米秸秆、玉米芯、薪柴、木材加工废弃物等。原料含水量要求小于 20%。 2.产期率：每千克秸秆可产2立方米燃气。 3.燃气成分：一氧化碳11%-20%，氢气10%—16%，甲烷%—5%，二氧化碳10%— 14%，氧气小于1%，硫化氢小于20毫克/立方米，焦油及灰尘小于10毫克/立方米，燃气热值4000千焦/立方米—5000千焦/立方米。 二、工艺流程简述
燃料在气化炉内经缺氧燃烧，生产含有一定量的一氧化碳、氢气及甲烷等可燃气体，靠小型风机产生的压力将可燃气体由气化炉上方压出，所产生燃气经集水过滤、除尘、除焦油装置并通过输气管道与灶具相连。 三、小型气化炉的制作方法 1.所需材料及尺寸 旧铁桶1个， 40瓦—60瓦风机一台，开关2个，三通接头2个，管件直径均为1寸，长短按图纸要求准备，1台简易气化炉的制作成本不超过100元钱。最好选用大号铁桶，按图纸要求将铁桶相关部位进行焊割。 2.炉箅子的安装 沿铁桶内壁底部摆放一圈立砖（高为>24厘米），然后将长短合适的钢筋炉条按间隔 > 1厘米放在砖上，并用泥或水泥固定。在炉篦子上方沿铁桶周围摆放两层立砖，然后再用泥在砖面抹炉膛，炉膛最好抹成略微锅底形，以便于燃料向喷嘴中间集中，炉膛内径为>35厘米左右。（一定要等炉膛干透后才可点火使用）3.喷咀的安装 喷咀是气化炉的关键部位，因炉内燃烧时的温度较高，喷咀容易受到损伤，所以要求采用专用喷咀。喷咀可以用法兰盘固定（方便更换），也可以直接焊接在铁桶上（如需更换可重新进行焊割）。 4.集水瓶的安装 集水瓶的作用是收集管道内积水、除焦油，同时具有安全限压作用。 5.室内灶具安装 气化炉灶具在正常点燃后，火焰应为蓝、红色，室内无烟、无尘、无味。灶具应靠窗户安放，并在灶具上方的窗户上加一排风扇，炒菜时排放厨房内的油烟。
生物质发电主要形式
生物质发电主要形式 一、直接燃烧发电 生物质直接燃烧发电是将生物质在锅炉中直接燃烧，生产蒸汽带动蒸汽轮机及发电机发电。生物质直接燃烧发电的关键技术包括生物质原料预处理、锅炉防腐、锅炉的原料适用性及燃料效率、蒸汽轮机效率等技术。生物质直接燃烧发电技术主要采用固定床或流化床燃烧，固定床燃烧对生物质原料的预处理要求较低，生物质经过简单处理甚至无需处理就可没入炉排炉内燃烧。流化床燃烧要求将大块的生物质原料预先粉碎至易于刘华的粒度，其燃烧效率和强度都比固定床高。 二、混合燃料发电 生物质还可以与煤混合作为燃料发电，称为生物质混合燃烧发电技术。混合燃烧方式主要有三种。一种是生物质直接与煤混合后投入燃烧，该方式对于燃料处理和燃烧设备要求较高，不是所有燃煤发电厂都能采用；一种是生物质气化产生的燃气与煤混合燃烧，这种混合燃烧系统中燃烧，产生的蒸汽一同送入汽轮机发电机组。混合燃烧方式对生物质原料预处理的要求都较高，在技术方面，混合燃烧发电一般是通过改造现有的燃煤电厂实现的，只需在厂内增加储存和加工生物质燃料的设备和系统，同时对原有燃煤锅炉燃烧系统进行适当改造。 三、气化发电 生物质气化发电技术是指生物质在气化炉中转化为气体燃料，经净化后直接进入燃气机中燃烧发电或者直接进入燃料电池发电。气化发电的关键技术之一是燃气净化，气化出来的燃气都含有一定的杂质，包括灰分、焦炭和焦油等，需经过净化系统把杂质除去，以保证发电设备的正常运行。 生物质气化发电可以分为内燃烧机发电、然汽轮机发电、燃气-蒸汽联合循环发电系统和燃料电池发电系统等。内燃机一般由柴油机或天然气机改造而成，以适应生物质燃气热值较低的要求；燃气轮机适用于燃烧高杂志、低热值并且规模较大的生物质燃气；燃气-蒸汽联合循环发电可以提高系统发电效率；燃料电池发电是在一定条件下使燃料和氧化剂发生化学反应，将化学能转换为电能和热能的过程，燃料电池本体的发电效率高，热电联产的总热效率可达80%以上， 四、沼气发电
生物质发电技术论文
生物质发电技术论文 摘要：生物质能作为可再生的清洁能源，将其用于发电，不仅可以解决日趋增大我国的供电需求、能源缺乏及环境污染等问题，同时可以有利于解决三农问题，提高农民收入，具有广阔的应用前景。 前言 在社会经济和科学技术飞速发展的推动下，人们对能源需求量也日趋增大，而不可再生能源有限，能源衰竭和环境污染成为世界各国面临的主要生存危机[1]。探寻安全环保无污染的、可再生的替代性新型能源是当今社会研究的热门课题之一。在这些新型的清洁能源中，太阳能、风能及水能由于受到时间、季节及地理位置等自然条件的影响，其不稳定性很大程度阻碍了其发展[2]。 生物质可再生能源总量巨大；环境友好，与煤炭石油相比，生物质资源的硫、氮含量低，对环境污染小，二氧化碳即排放量近似为0；其开发利用能与传统化石燃料具有很好的兼容性。生物质能源由于具有可再生、绿色环保及良好的兼容性（煤粉炉共燃生物质技术）等特点，有望替代传统的化石燃料发电（火力发电），因此生物质发电技术的研究受到人们极大的关注。我国生物质资源丰富，人口众多耗电量大，然而我国生物质发电技术仍处于起步阶段，因此开发生物质能发电的技术对我国供电、节能减排及可持续发展都有深远的意义。 1生物质发电技术的研究现状 生物质发电技术是采用燃烧、气化及发酵等方式将生物质资源转化为电能的一种技术，作为新型的可替代型新能源，生物质发电技术引起全世界人们的关注及研究。生物质发电是分布式发电系统，能很好的解决供电的质量及安全，也可以解决传统单一供电的各种弊端。 国外发达国家生物质发电技术发展起步较早、发展较快，生物质能在这些国家的总能耗迅速增加。欧洲是生物质发电技术的发源地，而且发展迅速，新技术不断出现，并向其他国家提供了技术及生产设备上的支持。美国后来居上，目前在生物质发电技术处于世界领先地位，生物质发电站有1000多家，装机容量（2010年，13000MW）及年发量世界之最。 我国对生物质发电技术研究起步较晚，直到1987年，我国才开始尝试利用生物质（甜菜渣或蔗渣）发电。目前全国已建成投产的和在建的生物质发电厂还不到50家，大规模的生物质发电厂就更少了，装机容量约为550MW（2010年）。目前，
生物质直接燃烧技术
生物质直接燃烧技术 一、引言 目前，生物质直接燃烧技术是最简便、最具潜力的生物质资源有效利用方式之一。但由于生物质燃料与化石燃料相比，在物理、化学性质等方面存在着较大的差异，因此对燃烧设备的设计要求和燃烧方式的选择也不同于化石燃料。 二、生物质燃烧的特性 了解生物质燃料的组成成分，有助于对其燃烧特性的研究，从而进一步科学、合理地开发利用生物质能。 由上表可以看出，生物质燃料组成成分的特点是：（1）生物质含水分多，含硫量低；（2）生物质含碳量少，固定碳含量更少，热值普遍偏低；（3）生物质含氧量高，挥发份明显较多；（4）生物质灰份少、密度小，尤其是农作物秸秆。因此，生物质燃料的燃烧过程是强烈的化学反应过程，又是燃料和空气间的传热、传质的过程，主要分为挥发份的析出、燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立的阶段。 三、生物质燃料直接燃烧技术 直接燃烧是目前最简便的生物质能源转化技术，即将生物质直接作为燃料燃烧，燃烧过程所产生的能量主要用于发电或集中供热。作为燃料的生物质包括各种农林业废弃物、城市生活垃圾等。 目前，生物质直接燃烧技术主要有以下几种：
3.1生物质直接燃烧流化床技术 采用流化床技术开发生物质能是考虑到流化燃烧效率高，有害气体排放少，热容量大等一系列优点，适合燃用水分大、热值低的生物质燃料。 生物质直接燃烧流化床技术是采用细砂等颗粒作为媒体床料，以保证形成稳定的密相区料层，为生物质燃料提供充分的预热和干燥热源；采用风力给料装置，使生物质燃料均匀散布在床层表面，有助于燃料的及时着火和稳定燃烧；采用稀相区强旋转切向二次风形成强烈旋转上升气流，可以使高温烟气、空气和生物质物料颗粒混合强烈，并延长物料颗粒在炉内的停留时间；采用稀相区后设置卧式旋风燃烬室，使可燃气体和固体颗粒进一步燃尽，同时可以将烟气中所携带的飞灰、床料分离下来，减轻尾部受热面和除尘设备的磨损。现在我国部分锅炉厂家与高等院校合作，已开发出甘蔗渣、稻壳、果穗、木屑等生物废料的流化床锅炉，并取得成功运行。 3.2生物质直接燃烧层燃技术 生物质直接燃烧层燃技术使用的燃料主要可分为农林业废弃物及城市生活垃圾，由于这两种生物质燃料的燃烧特点不同，因此，所设计的层燃锅炉结构也有所不同。 3.2.1农林业废弃物焚烧技术 一般农林业废弃物的挥发物含量高，析出速度快，着火迅速，而固定碳的燃烧则比较慢，因此对于此类锅炉的设计主要采用采用风力吹送的炉内悬浮燃烧加层燃的燃烧方式。农林业废弃物进入喷料装置，依靠高速喷料风喷射到炉膛内，调节喷料风量的大小和导向板的角度以改变草渣落入
生物质燃烧源大气污染物排放清单编制技术指南(试行)
附件5 生物质燃烧源大气污染物排放清单编制技术指南 （试行） 第一章总则 1.1编制目的 为贯彻落实国务院《关于加强环境保护重点工作的意见》和《大气污染防治行动计划》，推进我国大气污染防治工作的进程，增强生物质燃烧污染防治工作的科学性、针对性和有效性，根据《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《环境空气质量标准》及相关法律、法规、标准、文件，编制《生物质燃烧源大气污染物排放清单编制技术指南(试行)》(以下简称“指南”)。 1.2适用范围 1.2.1本指南明确了生物质燃烧源大气污染物排放清单编制的技术流程、技术方法、质量控制等内容。 1.2.2本指南适用于指导生物质锅炉、户用生物质炉具、森林火灾、草原火灾、秸秆露天焚烧等生物质燃烧过程大气污染物排放清单编制工作。 1.2.3本指南涉及的大气污染物主要包括二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NO x）、氨气（NH3）、一氧化碳（CO）和挥发性有机物（VOCs）、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）。
1.3编制依据 《中华人民共和国环境保护法》 《中华人民共和国大气污染防治法》 《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见的通知》 《大气污染防治行动计划》 《重点区域大气污染防治“十二五”规划》 《大气细颗粒物一次源排放清单编制技术指南（试行）》 《大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南（试行）》 《大气氨源排放清单编制技术指南（试行）》。 当上述标准和文件被修订时，使用其最新版本。 1.4术语与定义 下列术语和定义适用于本指南。 生物质燃烧：包括锅炉、炉具等使用未经过改性加工的生物质材料的燃烧过程，以及森林火灾、草原火灾、秸秆露天焚烧等。 生物质锅炉：以未经过改性加工的生物质为燃料的锅炉。 户用生物质炉具：以未经过改性加工的生物质为燃料、具有炊事或采暖功能的户用炉具。 挥发性有机物（VOCs）：在标准状态下饱和蒸气压较高（标准状态下大于13.33Pa）、沸点较低、分子量小、常温状态下易挥发的有机化合物（甲烷除外）。 可吸入颗粒物（PM10）：指空气动力学当量直径小于等于10μm的颗粒物。 细颗粒物（PM2.5）：指空气动力学当量直径小于等于2.5μm
生物质发电技术
生物质发电技术 1．概述 我国生物质能资源非常丰富，农作物秸秆资源量超过7.2亿t，其中6.04亿t可作能源使用。秸秆资源是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源，如果将这些秸秆资源用于发电，相当于0.9亿kw火电机组年平均运行5000h，年发电量为4500亿kWh。秸秆为低碳燃料，且硫含量、灰含量均比目前大量使用的煤炭低，是一种较为“清洁”的燃料，在有效的排污保护措施下发展秸秆发电，会大大地改善环境质量，对环境保护非常有利。在农村推广实施秸秆发电技术，在节省不可再生资源、缓解电力供应紧张等方面都具有特别重要意义。 1.1 我国利用秸秆发电的市场分析 目前生物质能秸秆发电技术的开发和应用，已引起世界各国政府和科学家的关注。它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标，至2010年，我国生物质能发电装机容量要超过：300万kw。因此，从中央到地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能技术的发展，加快了技术商业化的进程。随着我国国民经济的高速发展和城乡人民生活水平的不断提高，既有经济、社会效益，又能保护环境的秸秆发电技术的利用前景将会越来越广阔。 根据国家对可再生能源发电的一系列优惠政策，秸秆发电厂所发电量由电网全额收购；上网电价经当地省政府价格主管部门按现行电价政策提出上报国家发展和改革委员会核批后，一般在0.50～0.60元左右；进口设备的关税和进口环节增值税全免，同时，各地方省市还因地制宜地制定了其它的补贴政策。这些政策的出台为秸秆发电在农村的推广利用提供了有力的保障。可以预见，在我国农村推广生物质能秸秆发电技术市场广阔，前景光明。2．生物质秸秆发电秸秆燃烧方式： 2.1秸秆直接燃烧发电 直接燃烧发电的过程是：生物质与过量空气在锅炉中燃烧，产生的热烟气和锅炉的热交换部件换热，产生出的高温高压蒸汽在蒸汽轮机中膨胀做功发出电能。 秸秆直接燃烧发电技术已基本成熟，进入推广阶段，这种技术在规模化情况下，效率较高，单位投资也较合理；但受原料供应及工艺限制，发电规模不宜过大，一般不超过30MW。 2.2 秸秆混燃发电 混合燃烧发电包括：直接混合燃烧发电、间接混合燃烧发电和并联混合燃烧发电，其中直接混合燃烧发电是主要的应用方式。直接混合燃烧发电是将秸秆燃料与化石燃烧在同一锅炉内混合燃烧产生蒸汽，带动汽轮机发电。 2.3 气化发电 气化发电是在气化炉中将秸秆原料气化，生成可燃气体，经过净化，供给内燃机或小型燃气轮机，带动发电机发电。一般规模较小，多数不大于6MW。 3. 生物质能秸秆发电的工艺流程 3.1 秸秆的处理、输送和燃烧 发电厂内建设独立的秸秆仓库，秸秆要测试含水量。任何一包秸秆的含水量超过25％，则为不合格。在欧洲的发电厂中，这项测试由安装在自动起重机上的红外传感器来实现。在国内，可以手动将探测器插入每一个秸秆捆中测试水分，该探测器能存储99组测量值，测量完所有秸秆捆之后，测量结果可以存入连接至地磅的计算机。然后使用叉车卸货，并将运输货车的空车重量输入计算机。计算机可根据前后的重量以及含水量计算出秸秆的净重。 货车卸货时，叉车将秸秆包放入预先确定的位置；在仓库的另一端，叉车将秸秆包放在
生物质能直接燃烧技术
生物质直接燃烧技术的发展研究 摘要：随着能源危机和环境问题的日益严重，人们不断致力于开发研究低污染、可再生的新能源。在众多的可再生能源中，生物质能是一种储量丰富、清洁方便的绿色可再生能源，具有极大的开发潜力。为了大力开发利用生物质资源，分析比较了国内外生物质直接燃烧技术发展现状，提出应根据生物质燃料的燃烧特性，开发相应的燃烧技术和燃烧设备，以实现生物质资源的大规模集中高效利用。关键词：生物质；燃烧；锅炉 众所周知，人类的生存和发展离不开能源。随着世界能源需求量的迅猛增长，以煤、石油、天然气为代表的常规能源将最终被开采殆尽，同时大量使用这些化石燃料会导致一系列严重的环境污染问题。因此，大力提高能源的利用效率，以高新技术开发低污染、可再生的新能源，逐步取代石油、煤、天然气等不可再生能源，是解决能源危机和环境问题的重要途径。在众多的可再生能源中，生物质能以其资源储量丰富、清洁方便和可再生的特点，具有极大的开发潜力。 生物质能是指绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量，其主要来源是：农林废弃物、工业废水和废渣、城市生活垃圾以及人畜粪便等。目前，生物质的开发利用技术主要包括生物质的固化、气化、液化，以及生物质直接燃烧。国外许多国家都相继制定了各自的生物质能源研究开发计划，如美国的能源农场、日本的阳光计划、巴西的酒精能源计划以及印度的绿色能源工程等。就我国的基本国情和生物质利用开发水平而言，生物质直接燃烧技术无疑是最简便可行的高效利用生物质资源的方式之一。 1生物质燃料的燃烧特性 研究生物质燃料的组成成分，掌握其燃烧特性，有利于进一步科学、合理地开发利用生物质能。从对生物质燃料特性的研究中可以发现，生物质燃料与化石燃料相比存在明显的差异，如表1所示。由于生物质燃料特性与化石燃料不同，从而导致了生物质燃料在燃烧过程中的燃烧机理、反应速度以及燃烧产物的成分与化石燃料相比也都存在较大差别，表现出不同于化石燃料的燃烧特性。生物质
生物质气化技术
生物质气化技术 一、常见生物质气化炉类型 1、生物质气化按照使用的气化炉类型不同分为固定床气化和 流化床气化两种。固定床气化炉是将切碎的生物质原料由 炉子顶部加料口投入固定床气化炉中，物料在炉内基本上 是按层次地进行气化反应。反应产生的气体在炉内的流动 要靠风机来实现，安装在燃气出口一侧的风机是引风机， 它靠抽力（在炉内形成负压）实现炉内气体的流动；靠压 力将空气送入炉中的风机是鼓风机。固定床气化炉的炉内 反应速度较慢。按气体在炉内流动方向，可将固定床气化 炉分为下流式（下吸式）、上流式（上吸式）、横流式（横 吸式）和开心式四种类型。 a、 下流式固定床气化炉示意
气固呈顺向流动。运行时物料由上部储料仓向下移动，边移动边进行干燥与热分解的过程。在经过缩嘴时，与喷进的空气发生燃烧反应，剩余的炭落入缩嘴下方，与气流中的CO2, 和水蒸气发生反应产生CO 和H2。可以看出，下吸式气化炉中的缩嘴延长了气相停留时间，使焦油经高温区裂解，因而气体中的焦油含量比较少；同时，物料中的水分参加反应，使产品气中的H2含量增加。 b、 上流式固定床气化炉示意 气固呈逆向流动。在运行过程中湿物料从顶部加入后被上升的热气流干燥而将水蒸气带走，干燥后的原料继续下降并经热气流加热而迅速发生热分解反应。物料中的挥发分被释放，剩余的炭继续下降时与上升的CO2及水蒸气发生反应产生CO和H2。在底部，余下的炭在空气中燃烧，放出热量，为整个气化过程供热。由图2 , 可见，上吸式气化炉具有结构简单，操作可行性强的优点，但湿物料从顶部下降时，物料中的部分水分被上升的热气流带走，使产品气中H2的含量减少 横流式固定床气化炉示意
秸秆气化集中供气技术
秸秆气化集中供气技术是我国农村能源建设推出的一项新技术。它是以农村丰富的秸秆为原料，经过热解和还原反应后生成可燃性气体，通过管网送到农户家中，供炊事、采暖燃用。国家对这项技术开发利用和示范推广工作十分重视，“七五”期间开始进行科研攻关，“八五”期间由国家科委、农业部在山东等地进行试点，从1996年开始在全国各地示范推广。目前，全国已建起秸秆气化站400多处，仅山东省就有200多处，河北、河南和江苏等省也都在30处以上。全国已有5万多农户用上了秸秆燃气。我省是从1997年开始秸秆气化技术试点工作的，目前全省已建成呼兰县双井镇光荣村和绥化市北林区西长发镇和平村两处秸秆气化站。从这两处秸秆气化站的运行情况看，在我省加快推广此项技术是可行的，受到了农民和基层干部的好评。尽管我省已有这两个成功的试点，但是，我们还必须清醒地看到，推广秸秆气化技术在我省才刚刚起步，与先进省区相比有较大差距。基层干部群众对推广秸秆气化技术的重要意义还缺乏足够的认识，存在着试点少、投入少、规模小、发展慢的问题。我们一定要认清形势，统一思想，进一步提高对推广秸秆气化技术重要意义的认识，尽快把秸秆气化技术在全省广大农村推广开来。 1、什么叫做秸秆燃气？ 秸秆燃气，是利用生物质通过密闭缺氧，采用于溜热解法及热化学氧化法后产生的一种可燃气体，这种气体是一种混合燃气，含有一氧化碳、氢气、甲烷、等，亦称生物质气。 2、秸秆燃气中含有哪些燃气组分？ 根据北京市燃气及燃气用具产品质量监督检验站，2000年10月25日，秸秆燃气检验报告得知：秸秆燃气含量15.27%，氧3.12%、氮 56.22%，甲烷1.57%，丙烷0.03%，丙烯0.05%,合计100%。 3、秸秆燃气的开发前景怎样？ 2003年，“太阳能”杂去第一期《我国植物生物质能源开发展望》一文中已做预测，摘录如下： 植物生物质能源是一个巨大的太阳能仓库，是重要的“绿色能源”之一，可以讲开发利用植物生物质能源，就是开发利用太阳能。植物生物质能源可以再生，取之不尽，取之不竭。因此，根据我国国情和当今国际社会“新思维、新料学、新技术”的发展态势，发展的植物生物质为原料的绿色能源转化技术，符合本世纪发展的主题——社会可持续发展。 据报道，我国能源专家对本世纪上半叶我国植物生物质能源的发展进行了3个阶段的科学预测： 第一阶段（2001-2010），植物生物质能源的生产能基本得到满足，基本解决我国农村生活用能，生态环境的破坏能得到有效地控制，基本遏制因直接燃烧植物生物质和废弃植物生物质而引起的生态环境恶化的趋势； 第二阶段：（2011-2030），我国农村植物生物质能源综合建设达到社会化，农用植物生物质能方式多维、多元化，生产，生活用能得到满足，植物生物质绿色能源转化技术得到普遍推广和应用，我用生态环境建设开始走上良性循环的轨道；
秸秆生物质资源的综合利用
秸秆生物质资源的综合利用
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秸秆生物质资源的综合利用经济社会发展与资源、环境相协调是人类活动的基本规则。我国地大物博,资源丰富,但人均占有量相对不足，加之资源利用效率低、保护意识差、污染严重等问题，使得资源环境问题日益突出,因此，现实国情决定了我国未来的发展必须是资源节约、环境友好的经济增长模式。在资源利用上，提高不可再生资源的利用效率，发现替代资源、可更新资源及其利用方式,在生产、流通和消费的各个环节注重节能减排,形成低碳环保的生产方式和消费模式,缓解资源、环境与经济发展之间的矛盾，促进社会可持续协调发展。 1秸秆生物质 1.1秸秆生物质资源 生物质是植物利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,它
包括植物、动物和微生物。一般指农林牧业生产过程中，除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素和农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的畜禽粪便和废弃物等。其中，木质纤维素类是地球上最丰富和廉价的可再生生物质资源。 有资料表明,全世界每年植物体的干物质生成量高达１.155×1014t。我国生物质资源更是种类繁多，资源量的近一半,但由于长期受生产和生活方式影响，秸秆利用仅有30%，经处理利用的仅占2.6％,有相当一大部分秸秆被废弃或者焚烧,造成空气污染和资源浪费。 1.2秸秆还田利用 1．2.1秸秆还田：秸秆含有丰富的有机质、氮、磷、钾和微量元素，通过还田使养分回归土壤。达到培肥地力和增产的目的。秸秆还田包括直接粉碎入田和堆沤腐熟后还田等方式。实践证明,秸秆还田对增加土壤肥力、改良结构、促进作物根系的发育及提高农产品产量和品质发挥一定作用,同时减轻了焚烧所造成的环境污染。国外以直接粉碎或过腹还田为主，欧美国家秸秆还田率达到90％，在日本秸秆还田则成为一项农业耕作法规。我国河北、江苏等部分地区，在大力应用玉米机械化收获技术基础上,秸秆还田率达到９0％以上。 实际上,在翻耕及轮作技术不到位的情况下，因秸秆降解效率低.秸秆还田不仅对土地作用有限,而且会对耕作产生不利影响，如连作时虫卵、有害菌体会随着秸秆带进土壤,一方面增强微生物对除草剂在土壤中的降解,缩短了药效期并增加施用量，同时增加病虫害风险。另外,秸秆还田也存在机械成本高、农民不易接受等情况。
生物质燃烧技术的研究进展
生物质燃烧技术的研究进展 摘要：生物质燃烧技术是生物质能转化利用途径研究较成熟的一种主要方式。从影响生物质燃烧特性的因素出发，综述了生物质燃料组分、理化特性和运行条件在生物质燃烧技术中的作用，介绍了生物质燃烧过程的动力学模拟研究现状，对生物质燃烧过程中存在的问题进行了总结和探讨，并对今后生物质燃烧技术的发展进行了展望。 生物质是指来源于生物有机体的材料，尤其是基于植物体的材料，包括大量的草本植物、淀粉、纤维素、木质素等。但目前生物质原料不仅仅局限于植物类的废弃物，还包括农林畜产品废弃物、食品加工产业废弃物、餐饮废弃物和城市有机生活垃圾等。生物质能是绿色植物通过光合作用将光能储存为生物有机体内的化学能，与煤相比，生物质能作为新兴能源，受到全世界越来越多的关注，主要因其具有如下特点：①生物质能是一种绿色能源，符合可再生、可持续利用能源的目标，成为当前最洁净的能源之一，对环境污染小，可以降低对传统化石能源的依赖性;②生物质能在成长过程中吸收环境中的CO2，在生命周期内可以实现CO2的零排放或零增长，降低使用化石燃料造成的温室气体排放量;③生物质中灰分比重低、含硫量少和挥发分含量高;④生物质种类繁多、来源广泛、总量丰富，且具有本土特性。 生物质能由于其在社会效益、环境效益和经济效益中的可持续发展而备受世界各方重视并得以大力推广。目前生物质能提供全球总量10%～15%的能源供应，是世界上排名第四的能源。在工业发达国家中，生物质能占到能源总量的9%～14%，而在发展中国家则更高，占到25%～30%，部分地区甚至高达50%～90%。但在这些国家中，大部分生物质能被当地低收入者用于炊事和供暖用能，商业化程度并不高，且热利用效率极低。 随着科技的进步，生物质能的转化利用形式也多种多样，改变了简单的直燃模式下利用效率低的缺点。当前生物质能转化的方式主要可以归结为：热裂解、气化、液化、超临界流体提取、厌氧消化、厌氧发酵、酸解、酶解和酯化降解等，但这些生物质转换技术由于成本、技术的成熟度和使用效率等方面的原因，难以大面积推广，生物质能的应用仍以直接燃烧为主。到目前为止，生物质燃烧所利用的能源约占全球生物质能利用的95%。为了提高热利用效率，如何对其燃烧利用技术进行深入地研究，已成为国内外各方相关人员普遍关注的问题。 1生物质燃烧特性的影响因素