生物燃料的應(yīng)用精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的生物燃料的應(yīng)用主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：生物燃料的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能，化糞池，微生物燃料電池，產(chǎn)電

中圖分類號： TU201.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

1 引言

近年來，中國房地產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，每年新建房屋面積高達(dá)17～18億平米，超過所有發(fā)達(dá)國家每年建成建筑面積的總和[1]。建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，建筑能耗隨之迅速增長，1999年我國建筑能耗占社會總能耗的比例已達(dá)到20%～25%。隨著人民生活水平的不斷提高、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快以及住房體制改革的深化，我國的建筑能耗必將進(jìn)一步增加。為此，“建筑節(jié)能”概念應(yīng)運(yùn)而生。

建筑節(jié)能，在發(fā)達(dá)國家最初為減少建筑中能量的散失，現(xiàn)在則普遍稱為“提高建筑中的能源利用率”，即在保證提高建筑舒適性的條件下，合理使用能源，不斷提高能源利用效率[2]。我國建筑節(jié)能起步較晚，建筑能耗比發(fā)達(dá)國家高很多。因此，不斷開發(fā)新的建筑節(jié)能技術(shù)，提高建筑物的能源利用效率至關(guān)重要，力求在減少建筑內(nèi)能源總需求量的同時，大力開發(fā)利用可再生的新能源[3]。

微生物燃料電池（Microbial Fuel Cells，MFCs）作為近年來發(fā)展起來的一種新能源，是一種利用微生物的酶將儲存在有機(jī)物質(zhì)中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置[4, 5]。本文將探討MFC 在建筑節(jié)能領(lǐng)域應(yīng)用的可行性，將其與化糞池聯(lián)合作用，達(dá)到產(chǎn)能與處理糞水的雙重效果。

2 MFC簡介

如圖1所示，陽極室的底物在微生物的呼吸作用下被代謝分解，產(chǎn)生的能量被微生物儲存用于自身生長，而產(chǎn)生的電子被介體從微生物體內(nèi)攜帶出來傳遞到陽極上，外部與用電器連接構(gòu)成回路，電子在回路中流動，從而形成電流。這個過程中產(chǎn)生的質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜傳遞進(jìn)入陰極室，與氧氣和電子反應(yīng)生成水，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化[6]。影響MFC產(chǎn)電的因素很多，如電池的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式、產(chǎn)電微生物的種類、電極種類及比表面積、質(zhì)子交換膜、底物種類等。

圖1微生物燃料電池工作原理

3 以糞水為基質(zhì)的MFC可行性及研究進(jìn)展

人體排泄物主要成分中3/4為水，1/4為固體；固體中30%為死細(xì)菌，10%～20%為脂肪，2%～3%為蛋白質(zhì)，10%～20%為無機(jī)鹽，30%為未消化的殘存食物及消化液中脫落的上皮細(xì)胞等固體成分[7]。其中大部分物質(zhì)，如脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物等大分子物質(zhì)，但都可以經(jīng)過水解發(fā)酵轉(zhuǎn)化成小分子物質(zhì)，直接作為產(chǎn)電微生物電子供體[8, 9]，因此理論上糞水可以作為微生物燃料電池的燃料。

將微生物燃料電池應(yīng)用于人體排泄物的處理是近些年才開始關(guān)注的技術(shù)，研究也剛處在起步階段，僅有為數(shù)不多的研究小組在進(jìn)行研究。Li等研究了以糞水為燃料的MFC產(chǎn)電性能，結(jié)果表明，利用厭氧發(fā)酵裝置對糞水發(fā)酵，將大分子化合物分解為小分子有機(jī)物后再作為MFC的底物，其產(chǎn)電性能有了大幅度提升[10]。因此，可考慮利用化糞池作為厭氧發(fā)酵裝置，構(gòu)建“產(chǎn)酸發(fā)酵預(yù)處理單元”與“MFCs單元”，將生活糞便污水經(jīng)發(fā)酵水解后作為MFC的燃料進(jìn)行產(chǎn)電。

4 MFC在建筑中應(yīng)用的探討：

1）MFC與化糞池合用的可行性

目前建筑中采用的化糞池大多為磚砌或鋼筋混凝土澆筑，內(nèi)部一般分兩格或三格，如圖2。人體排泄物首先進(jìn)入第Ⅰ池，比重較大的固狀物及寄生蟲卵等沉淀下來，利用池水中的厭氧細(xì)菌開始初步發(fā)酵分解，經(jīng)第一格處理過的污水可分為三層：上層糊狀糞皮、中層比較澄清的糞液和下層的固狀糞渣。之后中層糞液經(jīng)過糞孔溢流至第Ⅱ池，而將大部分未經(jīng)充分發(fā)酵的糞皮和糞渣阻留在第Ⅰ池繼續(xù)發(fā)酵。流入第Ⅲ池的糞液已基本腐熟，出水排入市政管網(wǎng)。

圖2：三格化糞池剖面示意圖[11]

糞水厭氧發(fā)酵階段產(chǎn)生的小分子有機(jī)物主要存在于第Ⅱ池的中層糞液，因此，可利用中層糞液作為MFC的燃料。如圖3所示，在化糞池Ⅱ格內(nèi)設(shè)置連通管，中層糞液經(jīng)濾網(wǎng)過濾后進(jìn)入MFC電池組，經(jīng)產(chǎn)電微生物作用后流入化糞池第Ⅲ格。連通管處設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥，控制進(jìn)入MFC陽極室的糞液量及流速，以達(dá)到最佳產(chǎn)電效果。研究表明，在相同條件下（電池體積、底物、接種微生物、外界溫度等），單室電池比雙室電池的產(chǎn)電高：Liu等采用單室（空氣式陰極）微生物燃料電池處理城市廢水，產(chǎn)能密度為146mW/m2，而采用雙室（液體式陰極）微生物燃料電池產(chǎn)能密度僅為16～28mW/㎡[12]，同時考慮到占地面積，建議采用單室微生物燃料電池組與化糞池聯(lián)合。化糞池一般埋地設(shè)置，因此MFC上空需安裝格柵，保持陰極與空氣的良好接觸。

根據(jù)用電器的用電要求，MFC電池組的各單體電池可采取串聯(lián)或并聯(lián)方式，以求電壓或電流的最大化。Du等以單體有效容積120 cm3的MFC處理人體糞水，最高可產(chǎn)生0.288 mW的電能[13]。若組裝10 m³的MFC電池組，則可連續(xù)提供24 W的電能，可為LED燈等用電功率較低的電氣設(shè)備提供長期電源。

圖3：MFC與化糞池合用平面示意圖

2）MFC與化糞池合用的理論依據(jù)

化糞池內(nèi)理論上為厭氧環(huán)境，與MFC陽極室相同，因此將它們直接連通，不會造成內(nèi)部環(huán)境的本質(zhì)改變。

（1）溫度：中溫厭氧消化溫度為30～36℃；而在30℃下，MFC的最大產(chǎn)電性能相對優(yōu)良，其輸出功率、庫倫效率、COD去除率等均比20℃時有較大幅度的提高[14～16]。

（2）pH值：對污泥厭氧消化的影響很大[17]，水解與發(fā)酵菌對pH值的適應(yīng)范圍大致為5～6.5，甲烷菌對pH值的適應(yīng)范圍為6.6～7.5之間，即只允許在中性附近波動[18]；而產(chǎn)電微生物也是的近乎中性的環(huán)境中反應(yīng)。

（3）微生物種群：目前大部分MFC中的產(chǎn)電微生物，都是從厭氧污泥中培養(yǎng)出來的，其中普通變形菌和埃希氏大腸桿菌被證明是很好的接種細(xì)菌[19]，而混合接種比純種接種微生物產(chǎn)電要高很多。Park等向電池中分別接種污泥和埃希氏大腸桿菌時，產(chǎn)能密度分別為787.5 mW/m2和91 mW/m2[20]。一些已知的在化糞池中產(chǎn)酸發(fā)酵的微生物分屬于以下幾類：梭菌屬（Clostridium）、產(chǎn)堿菌（Alcaligenes）、腸球菌（Enterococcus），也都已經(jīng)從MFC中分離出來。

綜上所述，將MFC與化糞池直接連通具備可行性。

3）MFC與化糞池合用的優(yōu)勢

（1）MFC可分擔(dān)部分化糞池水解酸化后的污水，提高有機(jī)物去除率，提高出水水質(zhì)，在一定程度上減小城市污水處理廠的負(fù)擔(dān)。

（2）化糞池運(yùn)行期間，池內(nèi)污水保持流動狀態(tài)，MFC陽極室中的溶液也會不停流動，相當(dāng)于連續(xù)運(yùn)行的MFC。MFC的運(yùn)行方式是影響其產(chǎn)電的重要因素，連續(xù)運(yùn)行比間歇運(yùn)行產(chǎn)電性能高。

（3）產(chǎn)電微生物能將底物直接轉(zhuǎn)化為電能，避免了受卡諾循環(huán)和現(xiàn)代材料的限制，保證了較高的能量轉(zhuǎn)化效率；MFC內(nèi)部反應(yīng)生成的產(chǎn)物為二氧化碳和水，不需要進(jìn)行廢氣處理，且無噪音、無異味，不存在二次污染的可能；在缺乏電力基礎(chǔ)設(shè)施的局部地區(qū)，將MFC與化糞池合用，可提供基本的而寶貴的照明電能。

第2篇：生物燃料的應(yīng)用范文

事實(shí)上，多年來，生物燃料作為一種新型能源一直被多國廣為探索。不久前，中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司也攜手波音公司進(jìn)軍航空生物燃料研發(fā)高地，雙方成立節(jié)能減排技術(shù)中心，尋求提煉航空燃料的妙方。俄羅斯經(jīng)濟(jì)發(fā)展部和行業(yè)專家就建議，共同制造生物燃料。

而在這方面，英國算得上是佼佼者之一。早在2008年，英國的維珍大西洋航空公司就進(jìn)行了首次使用生物燃料的航空飛行。這次飛行的機(jī)型是波音747，航程從倫敦到阿姆斯特丹，在一個飛機(jī)引擎中添加了20%的生物燃料，其原作物是椰子和巴西棕櫚樹。

生物燃料是當(dāng)前全球應(yīng)對氣候變化討論中的一個熱點(diǎn)話題。如今，英國作為積極應(yīng)對氣候變化的國家，非常重視推動生物燃料的發(fā)展，在政策、商業(yè)、科研等方面都做了大量工作。雖然全球整個生物燃料市場的前景還面臨一些爭論，但英國的生物燃料產(chǎn)業(yè)仍在穩(wěn)步發(fā)展。

用廢棄食用油換乘車打折卡

據(jù)統(tǒng)計，在2009/2010財年英國車輛所使用的生物燃料中，約71%是生物柴油，約29%是生物乙醇，還有很小一部分的生物甲烷。

目前，一些英國公司正在通過國際合作發(fā)展生物燃料。例如英國石油公司與美國Martek生物科學(xué)公司簽署了合作協(xié)議，共同開發(fā)把糖分轉(zhuǎn)變?yōu)樯锊裼偷募夹g(shù)。英國“太陽生物燃料”公司前幾年曾在非洲大量投資，購買土地種植麻風(fēng)樹，以便從麻風(fēng)樹果實(shí)中提煉生物燃料。

在英國國內(nèi)，一些公司通過回收廢棄食用油來生產(chǎn)生物燃料。例如英國最大的公交和長途公共汽車運(yùn)營商STAGECOACH就有這樣一個項(xiàng)目，該公司向居民發(fā)放免費(fèi)容器盛裝廢棄食用油，居民以此換取乘車打折卡，所收集的廢油被送到一家能源公司制成生物柴油，供STAGECOACH公司的部分車輛作為燃料使用。

雖然生物燃料現(xiàn)在還主要應(yīng)用于車輛，但英國一些航空公司已率先進(jìn)行了航空業(yè)使用生物燃料的探索。例如“維珍大西洋”公司在2008年進(jìn)行了全球首次使用生物燃料的試飛，在一架波音747客機(jī)的一個引擎中加入了20%的生物燃料，從倫敦飛到了阿姆斯特丹。

科學(xué)界熱衷生物燃料

英國生物燃料應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，與科學(xué)研究關(guān)系密切。

據(jù)介紹，英國科學(xué)界非常熱衷于研究生物燃料，相關(guān)研究走在世界前列。有些研究關(guān)注如何降低生物燃料的成本，如帝國理工學(xué)院等機(jī)構(gòu)研究人員在《綠色化學(xué)》上報告說，用木材制造生物燃料時常需要將木材粉碎成很小的顆粒，這個過程需要消耗不少傳統(tǒng)能源，估計每粉碎一噸木材需消耗約8英鎊的能源。但如果在粉碎過程中加入某種離子液體作為劑，可以把這個環(huán)節(jié)所消耗的能源量降低80%，把粉碎每噸木材消耗的能源成本降低到約1.6英鎊。據(jù)估算，最后得到的生物乙醇的價格有望因此降低10%。

除成本研究外，還有些研究在探索使用不同的原材料來生產(chǎn)生物燃料。使用甘蔗、玉米等農(nóng)作物來制造生物燃料常被指責(zé)與民爭糧、與糧爭地，但如果使用通常廢棄的秸稈等部位來制造生物燃料就可以避免這個問題。秸稈的主要成分是纖維素，如何分解纖維素一直是個難題。

英國約克大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員在美國《國家科學(xué)院學(xué)報》雜志上說，他們從真菌中發(fā)現(xiàn)了一種名為GH61的酶，它能夠在銅元素的幫助下以較高的效率分解纖維素，使其降解為乙醇，然后用以制造生物燃料。

此外，樹木枝干和許多植物的莖稈中還含有許多通常難以分解的木質(zhì)素，英國沃里克大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員在《生物化學(xué)》雜志上說，一種紅球菌能分泌一種具有分解木質(zhì)素能力的酶。這種紅球菌可以大量培養(yǎng)，因此也可以用于分解植物莖稈制造生物燃料。

民眾自制生物燃料

盡管生物燃料在英國獲得商界及科學(xué)界人士的“全方位”支持，但對于大部分英國民眾來說，是否在開車時使用生物燃料仍取決于它的價格，單純出于環(huán)保目的而使用生物燃料的人群畢竟還是少數(shù)。

對于使用柴油發(fā)動機(jī)的汽車來說，許多車輛不需要改裝就可以燒生物柴油，而現(xiàn)在英國一些加油站出售的柴油價格在每升1.4英鎊左右，有公司出售的生物柴油售價在1.25英鎊左右，但每升生物柴油能驅(qū)動車輛行駛的距離通常低于傳統(tǒng)柴油，因此消費(fèi)者往往會隨著油價的波動和性價比的變化，選擇是否使用生物燃料。

有意思的是，有些具備相應(yīng)知識的英國民眾還自制生物燃料，這樣會比買油便宜得多。

根據(jù)英國《每日電訊報》報道，薩默賽特郡的詹姆斯?莫菲就是這樣一個例子。他從兩家餐廳購入廢棄食用油，每升只需10便士；在篩去渣滓后，向其中加入甲醇和氫氧化鈉等化學(xué)物質(zhì)，經(jīng)過加熱和沉淀等過程，就能得到自制的生物柴油。

他說，自己開車每月消耗150升生物柴油，制造這些生物柴油的成本是每升約18便士，這比市場價格要便宜得多。根據(jù)英國稅務(wù)海關(guān)總署的規(guī)定，民眾每年自制生物柴油2500升以下無需交納任何費(fèi)用。因此，像莫菲這樣自制生物柴油的民眾可以給自己省下一大筆錢。

政府穩(wěn)步推進(jìn)

除了有民眾的支持，生物燃料還獲得官方的力挺。

在英國能源與氣候變化部2011年的《英國可再生能源路線圖》中，有關(guān)機(jī)構(gòu)專門列出了有關(guān)生物燃料的目標(biāo)。其中提到，在2009/2010財政年度，英國道路上行駛的車輛使用生物燃料的比例占道路交通所用總?cè)剂系?.33%，這個比例在近幾年一直處于增長之中，英國計劃到2014年將其提高到5%。

由于生物燃料主要用于供給車輛，英國交通部也參與了相關(guān)管理工作，負(fù)責(zé)《可再生交通燃料規(guī)范》的實(shí)施。根據(jù)這項(xiàng)法規(guī)，英國每年銷售量在45萬升以上的燃料供應(yīng)商必須使生物燃料等可再生能源在其銷售量中達(dá)到一定比例，如果自身銷售的生物燃料達(dá)不到相應(yīng)比例，則需要花錢從其他超額完成任務(wù)的燃料供應(yīng)商那里購買相應(yīng)份額。

這個比例是逐年上升變化的，目前的指向是前面提到的在2014年5%的目標(biāo)。客觀地說，這是一個穩(wěn)健的目標(biāo)，每年的上升幅度不大，顯示出英國政府穩(wěn)步推進(jìn)生物燃料發(fā)展的態(tài)度。

此外，英國政府還對生物燃料的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)定，即與傳統(tǒng)化石燃料相比至少能減排溫室氣體35%以上，并且原料產(chǎn)地的生物多樣性不能因?yàn)樯a(chǎn)生物燃料而受到影響。這是為了讓生物燃料能夠切實(shí)起到保護(hù)環(huán)境的效果。

前景還不明朗

需要說明的是，英國的生物燃料雖穩(wěn)步發(fā)展，但仍稱不上達(dá)到“快跑”的程度。

一方面，英國商界雖然在發(fā)展生物燃料方面做出了諸多探索，但并沒有出現(xiàn)特別明顯的增長，一些項(xiàng)目還遇到了問題。比如有報道稱太陽生物燃料公司在非洲某些國家的項(xiàng)目已經(jīng)終止，維珍大西洋公司雖然率先探索在飛機(jī)上應(yīng)用生物燃料，但現(xiàn)在全球已有多家航空公司實(shí)現(xiàn)了使用生物燃料的商業(yè)化飛行，而維珍大西洋公司卻沒有太多進(jìn)一步的消息。這可能與聯(lián)合國氣候變化談判結(jié)果波動和全球生物燃料市場本身的前景也還面臨一些爭論有關(guān)。

第3篇：生物燃料的應(yīng)用范文

[關(guān)鍵詞] 生物質(zhì) 顆粒燃料 清潔燃燒

正文

1、概述

生物質(zhì)顆粒燃料是在一定溫度和壓力作用下，利用木質(zhì)素充當(dāng)粘合劑，將松散的秸稈、樹枝和木屑等農(nóng)林生物質(zhì)壓縮成棒狀、 塊狀或顆粒狀等成型燃料。中質(zhì)煙煤相當(dāng)；基本實(shí)現(xiàn) CO2零排放，NOx和 SO2的排放量遠(yuǎn)小于煤，顆粒物排放量降低；燃燒特性明顯得到改善，利用效率顯著提高。 因此，生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)是實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)高效、 清潔利用的有效途徑之一。 生物質(zhì)固體成型燃料主要分為顆粒、塊狀和棒狀 3 種形式，其中顆粒燃料具有流動性強(qiáng)、燃燒效率高等優(yōu)點(diǎn)，因此得到人們的廣泛關(guān)注。

隨著我國的再生能源快速發(fā)展，生物質(zhì)成型燃料技術(shù)及其清潔燃燒設(shè)備的研究開發(fā)提高了秸稈運(yùn)輸和貯存能力，燃燒特性明顯得到了改善，可為農(nóng)村居民提供炊事、取暖用能，具有原料來源廣泛、價格低、操作簡單等特點(diǎn)，是生物質(zhì)能開發(fā)利用技術(shù)的主要發(fā)展方向之一。

自2006年1月1日我國頒布實(shí)施了再生能源法。使我國生物質(zhì)能源發(fā)展走上了快速規(guī)范化的道路。生物質(zhì)能在我國主要是以農(nóng)作物秸稈為主體的資源。秸稈長期被作為農(nóng)村傳統(tǒng)的用能，隨著我國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)民，特別是新一代的農(nóng)民難以接受傳統(tǒng)的、直燒秸稈生活用能的落后方式。但又苦于缺乏先進(jìn)廉價的使用。也只能花高價用液化氣、電、型煤等現(xiàn)代能源。由于現(xiàn)代能源的緊張和價格的日趨上漲，長期花高價用現(xiàn)代能源，農(nóng)民又難以承受。特別是城鎮(zhèn)及城市接壤區(qū)域居民采暖，800-900元每噸的煤，一個冬天要用上1-2噸滿足采暖需要，農(nóng)民甘愿受凍也不愿花如此大的費(fèi)用，而城鎮(zhèn)及城市接壤區(qū)域居民采暖受到環(huán)境要求的嚴(yán)格限制。目前，居民冬季用煤采暖的已越來越少。從這一點(diǎn)看，在現(xiàn)代社會有相當(dāng)多的農(nóng)民沒有得到，也很難得到良好的能源服務(wù)，他們的現(xiàn)代生活水平還較低。國家早就重視如此重要的民生問題，從20世紀(jì)90年代初中國農(nóng)業(yè)部和科技部就開始投資進(jìn)行農(nóng)作物秸稈資源化利用的研究、開發(fā)、試點(diǎn)示范和技術(shù)推廣工作。近幾年，中國農(nóng)作物秸稈的清潔、方便能源利用的技術(shù)研究和開發(fā)工作已取得了一些成果，有些技術(shù)已趨于成熟，并得到一定程度的推廣。現(xiàn)在，中國主要的農(nóng)作物秸稈能源利用技術(shù)有秸稈氣化集中供氣技術(shù)、秸稈壓塊成型及炭化技術(shù)、利用秸稈制取沼氣技術(shù)和秸稈直接燃燒技術(shù)。由于中國農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)民及城鎮(zhèn)居民生活水平的提高，居民對清潔能源的需求，加上這些秸稈能源利用技術(shù)的不斷發(fā)展和逐步完善，秸稈能源利用將逐漸由傳統(tǒng)的、低效不衛(wèi)生的直接燃燒方式向優(yōu)質(zhì)化和高效化方向發(fā)展。

國外關(guān)于生物質(zhì)成型燃料與燃燒技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用以趨于成熟化和普遍化，我國生物質(zhì)成型燃料的發(fā)展還剛開始，與之相適應(yīng)的燃燒技術(shù)設(shè)備處于一種滯后狀態(tài)。目前一些成型燃料的應(yīng)用，主要是在現(xiàn)有燃燒設(shè)備的基礎(chǔ)上，直接應(yīng)用或改造應(yīng)用，既使河南省科學(xué)院研制具有較高水平的家用顆粒燃料爐灶，也存在著技術(shù)不到位的情況，難以產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，沒有做到商品化應(yīng)用。

有些單位在取得了生物質(zhì)顆粒燃料炊暖爐灶的基礎(chǔ)上，立足于建立一個秸稈成型顆粒燃料與高效清潔燃燒設(shè)備系統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)品的有機(jī)統(tǒng)一，協(xié)調(diào)發(fā)展的機(jī)制。在進(jìn)行“生物質(zhì)冷成型燃料加工設(shè)備系統(tǒng)”和生物質(zhì)顆粒燃料炊暖爐灶的研制過程中，重點(diǎn)解決了目前百姓采暖困難問題，創(chuàng)造了“生物質(zhì)顆粒燃料供熱鍋爐”的成果。采用了生物質(zhì)顆粒燃料炊暖爐灶的核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)高效、清潔燃燒、節(jié)能排放的目標(biāo)。應(yīng)用廣泛，可滿足城鎮(zhèn)及城市接壤區(qū)域居民采暖需求。

2、物質(zhì)顆粒燃料成型和清潔燃燒技術(shù)及設(shè)備

2.1傳統(tǒng)成型方法。

它與現(xiàn)有的飼料制粒方式相同，即原料從環(huán)模內(nèi)部加入，經(jīng)由壓輥碾壓擠出環(huán)模而成粒狀。

包括原料烘干、壓制、冷卻、包裝等。該工藝流程需要消耗大量能量，首先在顆粒壓制成型過程中，壓強(qiáng)達(dá)到50～100MPa，原料在高壓下發(fā)生變形、升溫，溫度可達(dá)100℃～120℃，電動機(jī)的驅(qū)動需要消耗大量的電能；其次，原料的濕度要求在12%左右，濕度太高和太低都不能很好成粒，為了達(dá)到這個濕度，很多原料要烘干以后才能用于制粒；第三，壓制出來的熱顆粒（顆粒溫度可達(dá)95℃～110℃）要冷卻才能進(jìn)行包裝。后2項(xiàng)工藝消耗的能量在制粒全過程中占25%～35%，加之成型過程中對機(jī)器的磨損比較大，所以傳統(tǒng)顆粒成型機(jī)的產(chǎn)品制造成本較高。

2.2冷成型技術(shù)。

新型冷成型技術(shù)通過顆粒成型機(jī)直接壓制，把秸稈、木料殘渣等轉(zhuǎn)化成大小一致的生物顆粒，其燃燒效率超過80%以上（超過普通煤燃燒約60%的效率）；燃燒效率高，產(chǎn)生的二氧化硫、氨氮化合物和灰塵少等優(yōu)點(diǎn)。

2.3清潔燃燒設(shè)備

目前燃燒設(shè)備的理論研究和應(yīng)用研究還較少，國內(nèi)也引進(jìn)一些以生物質(zhì)顆粒為燃料的燃燒器， 但這些燃燒器的燃料適應(yīng)范圍很窄，只適用于木質(zhì)顆粒，改燃秸稈類顆粒時易出現(xiàn)結(jié)渣、堿金屬及氯腐蝕、設(shè)備內(nèi)飛灰嚴(yán)重等問題，而且這些燃燒器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能耗高、價格昂貴，不適合我國國情，因此沒有得到大面積推廣。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)較早地進(jìn)行了生物質(zhì)燃料的流化床燃燒技術(shù)研究，并先后與無錫鍋

爐廠、杭州鍋爐廠合作開發(fā)了不同規(guī)模、不同爐型的生物質(zhì)燃燒鍋爐。 此外，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)研制出雙層爐排生物質(zhì)成型燃料鍋爐，浙江大學(xué)研制出燃用生物質(zhì)秸稈顆粒燃料的雙膽反燒鍋爐等。

3、發(fā)展前景分析

我國生物質(zhì)能資源非常豐富，農(nóng)作物秸稈資源量超過7.2億噸，其中6.04億噸可作能源使用。國家通過引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)，嫁接商品化、集約化、規(guī)模化的管理經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合中國國情，在農(nóng)村推廣實(shí)施秸稈綜合利用技術(shù)，在節(jié)省不可再生資源、緩解電力供應(yīng)緊張等方面都具有特別重要的意義。秸稈綜合利用不但減少了秸稈焚燒對環(huán)境造成的危害、減少了溫室氣體和有害氣體排放，而且對帶動新農(nóng)村建設(shè)無疑將起到重要的促進(jìn)作用。從秸稈資源總量看，廣大農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的各種秸稈產(chǎn)量大、范圍廣。生物質(zhì)固體燃料是繼煤炭、石油、天然氣之后的第四大能源，是可取代礦產(chǎn)能源的可再生資源，是未來一個重點(diǎn)發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1]劉延春，張英楠，劉明，等.生物質(zhì)固化成型技術(shù)研究進(jìn)展[J].世界林業(yè)研究，2008，21（4）：41-47.

[2]趙迎芳，梁曉輝，徐桂轉(zhuǎn)，等.生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐的設(shè)計與試驗(yàn)研究[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，42（1）：108-111.

第4篇：生物燃料的應(yīng)用范文

關(guān)鍵字：生物質(zhì)熱解乳化燃料，馬爾文粒度分析儀，平均直徑，粘度

中圖分類號：G633 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

1 前言

生物質(zhì)熱解乳化燃油具有很多特點(diǎn)，如酸性強(qiáng)、粘度高、制備靈活等等，它還具有柴油的一些特性，制備資源豐富，作為替代燃料，將其應(yīng)用到動力裝置中卻存在一定的難度。目前，眾多國內(nèi)外內(nèi)燃機(jī)界學(xué)者一直通過各種途徑對其研制并進(jìn)行發(fā)動機(jī)特性實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)取得了一定的成果。Valentin Soloiu[1]等人對制備出的生物質(zhì)碳漿-柴油乳化燃料的噴霧特性和燃燒特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)該乳化燃料屬于非牛頓流體，霧化后的索特平均直徑在40 μm左右，是柴油（25 μm）的1.6倍；乳化燃料產(chǎn)生的NOx排放比柴油的高，但煙度較柴油的低。Jay[2]在一臺共軌柴油機(jī)上進(jìn)行了物質(zhì)熱解燃油實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)仍能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。加拿大CANMET能源中心的Ikura[3]等人利用乳化技術(shù)制備出的乳化燃料在腐蝕性、著火性能和粘度等指標(biāo)上都符合使用要求，穩(wěn)定時間可達(dá)42天以上。國內(nèi)很多高校和學(xué)者也在開展生物質(zhì)熱解燃料的實(shí)驗(yàn)研究。黃亞繼[4]等人使用司班-80（Span-80）/吐溫-80（Tween-80）復(fù)合乳化劑制備出由生物質(zhì)熱解燃油/柴油混合而成的乳化燃料，并研究了HLB值、摻和量對乳化燃料穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明乳化劑HLB值在7.0~8.0之間，生物質(zhì)熱解油不超過15%時的乳化燃料穩(wěn)定性較好，NOx、CO排放也優(yōu)于純柴油。孫書生[5]等人使用中國科技大學(xué)安徽省生物質(zhì)潔凈能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自制的生物質(zhì)熱解燃油和柴油進(jìn)行乳化燃料的配制，并在一臺R180型單缸柴油機(jī)上燃用，結(jié)果則顯示乳化油的燃油效率比柴油高，熱效率比柴油低，并且在燃用B20燃料時，柴油機(jī)HC、CO的排放增大，NOx排放減低。在燃用乳化燃料時，還存在著起動性能變差等問題。當(dāng)前，眾學(xué)者的對生物質(zhì)熱解燃料的研究偏重于它的穩(wěn)定性及排放特性，很少人對它的霧化性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，然而，乳化燃料霧化的好壞程度直接影響著它的燃燒特性以及排放特性。因此，在保證生物質(zhì)熱解乳化燃料各項(xiàng)物化指標(biāo)符合要求的前提下，對其霧化特性進(jìn)行深入研究是必不可少的。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

本文利用孔徑為0.26 mm、0.315 mm、0.366 mm的三個噴嘴、馬爾文粒度分析儀及附屬軟件測得BPO0、BPO5、BPO10、BPO100三種生物質(zhì)熱解乳化燃料分別在16 MPa、20 MPa、24 MPa三個啟噴壓力下的液滴霧化平均直徑。由于生物質(zhì)熱解燃油的英文名稱為Biomass Pyrolysis Oil, 為方便起見，用BPO-XX表示生物質(zhì)熱解油在乳化燃料中所占的質(zhì)量比例。馬爾文粒度分析儀對噴霧場的測量技術(shù)基于大量運(yùn)動粒子對單色平行光的多源弗瑯荷費(fèi)衍射，其原理如圖1所示。

圖1馬爾文粒度分析儀光學(xué)系統(tǒng)原理圖2 馬爾文粒度分析儀實(shí)物圖

由激光發(fā)生器產(chǎn)生的單色激光經(jīng)過相關(guān)處理使之形成平行光，再將其垂直照射噴霧場。由于粒子大小的同，光束發(fā)生弗瑯荷費(fèi)衍射，呈現(xiàn)出多散射性，從而在檢測器面板上出現(xiàn)眾多弗瑯荷費(fèi)衍射的同心條紋光環(huán)，每個光環(huán)的條紋間距對應(yīng)某一直徑下的一組粒子。檢測器上安裝有光敏環(huán)，可測得不同粒徑下干涉條紋的能量譜分布。系統(tǒng)經(jīng)光電信號轉(zhuǎn)換后統(tǒng)計出粒子的尺寸分布和平均粒徑，圖2為馬爾文粒度分析儀實(shí)物圖。

2 乳化燃料霧化的平均直徑

由于噴霧液滴霧場中的粒子大小不均，測量時需要取平均值才能比較出霧化的好壞。霧場中液滴平均直徑有很多種，如長度平均直徑D10、表面平均直徑D20、體積平均直徑D30等，每個平均直徑的含義是不同的，則其應(yīng)用領(lǐng)域也就不同，表1給出了平均直徑所代表的不同含義及其應(yīng)用領(lǐng)域。

表1平均直徑及其應(yīng)用

噴霧液滴平均直徑的概念是由Mugele和Evans提出的，他們也曾推出液滴平均直徑的表達(dá)通式，如（2.1）

（2.1）

式中，p + q稱為平均直徑的階數(shù)，p、q根據(jù)研究的需要可以為任何值。

燃油噴霧常用索特平均直徑D32評價霧化質(zhì)量[6]，它是霧化特性的重要指標(biāo)。D32反映的是霧場中的容面比，可表征出真實(shí)液滴的蒸發(fā)條件。對柴油機(jī)而言，索特平均直徑D32可反映出每循環(huán)噴入缸內(nèi)的全部油滴體積所占全部表面積數(shù)。在不考慮燃油熱膨脹情況下，當(dāng)每循環(huán)噴入缸內(nèi)的全部油滴體積不變（即循環(huán)供油量不變）時，D32越小，意味著霧場中全部油滴的表面積越大，缸內(nèi)液滴霧化質(zhì)量越好，燃油蒸況越好；反之，則霧化質(zhì)量越差，燃油蒸況越差。D32的表達(dá)通式為：

（2.2）

式中，Ni指的是液滴直徑為Di的數(shù)目，通常D min=0。

圖30.26 mm孔徑下D32變化情況圖416 MPa啟噴壓力下D32變化情況

圖3和圖4是三種乳化燃料在不同啟噴壓力和不同孔徑下的索特平均直徑曲線圖。相同孔徑下乳化燃料的索特平均直徑D32隨啟噴壓力的增加而減小；同一啟噴壓力下乳化燃料的索特平均直徑D32隨孔徑的增大而增大；相同噴嘴孔徑和啟噴壓力下三種乳化燃料的索特平均直徑D32隨著乳化比例的增加而增大。

由于霧場中大顆粒油滴所占比重隨著乳化比例的增加而增加，從而使霧化質(zhì)量變差；此外，霧化了的油滴由于多次碰撞、粘合，形成更大的油滴。索特平均直徑D32也與燃料粘度有關(guān)。對于BPO0、BPO5和BPO10，其粘度隨著乳化比例的增加而增大，這使得乳化燃料在霧化的過程中不易碎裂成為細(xì)小油滴。因此，粘度的增大造成了乳化燃料霧化后索特平均直徑D32的增大。對于BPO100，理論上講，其粘度在相同溫度下應(yīng)為BPO0的一半左右，霧化后的D32應(yīng)該偏小，而圖中所示其值反而更大。這種反差可能由于燃料的粘度較低使得油泵內(nèi)的泄漏損失和噴油器內(nèi)部損失過大，最終導(dǎo)致噴射壓力降低。總之，燃料的粘度必須控制在一個合理的范圍：一方面若粘度過大，液體不易碎裂，霧化質(zhì)量會變差，而且高粘性的大顆粒油滴還可能改變噴霧形態(tài)；另一方面若粘度過小，燃油噴射泵內(nèi)的泄漏損失會導(dǎo)致其運(yùn)行性能降低。由于乳化劑的用量和乳化燃料的粘度幾何呈線性關(guān)系，因此，在確定乳化油的乳化比例及乳化劑的用量時，乳化燃料的粘度可以作為一個重要的考察指標(biāo)。

3 結(jié)論

利用生物質(zhì)熱解制備成的乳化燃料是目前眾多學(xué)者研究和探索新型替代燃料的熱點(diǎn)。本文通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 相同孔徑下乳化燃料的索特平均直徑D32隨啟噴壓力的增加而減小；同一啟噴壓力下乳化燃料的索特平均直徑D32隨孔徑的增大而增大；相同噴嘴孔徑和啟噴壓力下三種乳化燃料的索特平均直徑D32隨著乳化比例的增加而增大。索特平均直徑D32除受大顆粒油滴比例的影響外，還受燃料粘度的影響，所以燃料粘度應(yīng)該控制在一個合理范圍，粘度過大，液體不易碎裂，霧化質(zhì)量會變差，并且高粘性的大顆粒油滴還可能改變噴霧形態(tài)；粘度過小，燃油噴射泵內(nèi)的泄漏損失會導(dǎo)致其啟噴壓力太小，霧化質(zhì)量下降。

作者簡介：

第5篇：生物燃料的應(yīng)用范文

中國成為繼美國、法國、芬蘭之后第4個擁有生物航空燃料自主研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的國家，中國石化成為中國首家擁有生物航空燃料自主研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)。

24日晨5時整，中國民用航空局確認(rèn)了中國石化生物航煤產(chǎn)品質(zhì)量，頒發(fā)特許飛行許可。5時43分，飛行機(jī)組駕駛著這架“綠色”航班，由上海虹橋機(jī)場起飛，在批準(zhǔn)空域進(jìn)行了85分鐘技術(shù)飛行測試后，于7時08分平穩(wěn)降落。測試結(jié)束后，機(jī)組成員匯報了飛行過程中各項(xiàng)測試科目完成情況，稱“飛行過程中動力很足，與使用傳統(tǒng)航空燃料沒有

區(qū)別”。

中國民航局生物航煤適航審定委員會對試飛結(jié)果進(jìn)行了評議。適航審定委員會主任、中國民航局適航司副司長徐超群說，生物航煤是全球航空燃料發(fā)展的重要方向，試飛成功標(biāo)志著中國生物航空燃料研發(fā)生產(chǎn)取得重大突破。

試飛成功是生物航煤商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵一環(huán)。中國石化新聞發(fā)言人呂大鵬說，中國石化將在各方支持下，加快推進(jìn)生物航煤的商業(yè)化應(yīng)用。

生物航煤是以可再生資源為原料生產(chǎn)的航空煤油，與傳統(tǒng)石油基航空煤油相比，具有很好的降低二氧化碳排放作用。歐美國家從2008年起陸續(xù)開展生物航空燃料研發(fā)和試驗(yàn)飛行，2011年起開始商業(yè)飛行。生物航空燃料主要以椰子油、棕櫚油、麻風(fēng)子油、亞麻油、海藻油、餐飲廢油、動物脂肪等為原料。

據(jù)介紹，試飛成功后，中國石化生物航煤適航審定工作進(jìn)入適航頒證前的審議階段。全部適航審查通過后，適航審定委員會將頒發(fā)中國第一張生物航煤生產(chǎn)適航許可證。屆時，生物航煤產(chǎn)品可進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用。

第6篇：生物燃料的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】生物質(zhì)燃料；燃煤鍋爐；節(jié)能

1、引言

某木制品公司使用一臺YGL-350MA型有機(jī)熱載體鍋爐作為供熱動力，由于其廠內(nèi)產(chǎn)生了大量的木削廢料，可作為燃料使用，因此就直接采用木削作為有機(jī)熱載體鍋爐燃料，導(dǎo)致鍋爐熱效率十分低下，其能效問題尤為突出，造成了很大的浪費(fèi)，也產(chǎn)生了多余的排放。根據(jù)現(xiàn)場測試和燃料的分析，發(fā)現(xiàn)鍋爐日常生產(chǎn)使用負(fù)荷情況下，鍋爐熱效率為43.16%，與相關(guān)法規(guī)要求的鍋爐熱效率相差很大。所以本文就現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)和燃料分析，結(jié)合鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以找出燃料變化引起熱效率低下的原因，分析小型燃煤鍋爐直接使用生物質(zhì)燃料引發(fā)的節(jié)能問題。

2、生物質(zhì)燃料的分析與燃燒特點(diǎn)

所謂生物質(zhì)燃料，是包括植物材料和動物廢料等有機(jī)物質(zhì)在內(nèi)的燃料，是最古老燃料的新名稱。通常我們說的谷殼、木削、莖狀農(nóng)作物、花生殼、樹皮、鋸末等，總之是以往農(nóng)業(yè)社會常用的燃料，隨著工業(yè)的發(fā)達(dá)慢慢不用而廢棄，現(xiàn)在卻發(fā)現(xiàn)這些燃料產(chǎn)生的污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)代工業(yè)的主要燃料-煤。所以這幾年出現(xiàn)了許多的專門用于生物質(zhì)燃料的鍋爐，同時也有許多燃煤鍋爐改造成燃燒生物質(zhì)燃料，但真正能充分利用燃料的實(shí)例很少。

2.1 生物質(zhì)燃料的成分分析

以上某木制品公司的木削經(jīng)檢測工業(yè)成分分析：收到基灰分為7.32%，收到基水分為13.32%，干燥無灰基揮發(fā)分為83.57%，收到基低位發(fā)熱量為14425kJ/kg ；另一公司使用谷殼作為燃料經(jīng)檢測工業(yè)成分分析：收到基灰分為12.65%，收到基水分為12.28%，干燥無灰基揮發(fā)分為78.81%，收到基低位發(fā)熱量為13142kJ/kg。綜合長期檢測數(shù)據(jù)，各種生物質(zhì)燃料的工業(yè)成分分析如表1。

根據(jù)以上成分分析可得出，生物質(zhì)燃料的揮發(fā)分、H的含量高，說明其易燃燒且燃燒的速度快，能適應(yīng)爐膛水冷條件高的鍋爐，同時產(chǎn)生的煙氣量比煤多，所以爐膛要比普通的燃煤鍋爐要大。也正因?yàn)閾]發(fā)分、H的含量高，燃料時產(chǎn)生了大量水蒸汽，吸收了大量熱，且C含量相對較少，所以生物質(zhì)燃料的低位發(fā)熱量相對較低。同樣出力的鍋爐，如燃料為生物質(zhì)，其需要燃料量要比煙煤多出近一倍。

2.2 生物質(zhì)燃料開發(fā)及燃燒特點(diǎn)

生物質(zhì)燃料通俗一點(diǎn)說，就是農(nóng)林產(chǎn)品的副產(chǎn)品，生物質(zhì)燃料的利用就是一個變廢為寶的過程，生物質(zhì)燃料的來源廣泛，易得，適合農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè)的鍋爐使用。我國十分重視生物能源的開發(fā)和利用。生物質(zhì)燃料顆粒產(chǎn)品在我國推廣應(yīng)用還很少，我們還是直接進(jìn)行燃燒為主，其燃料燃燒狀況也不容樂觀，燃料熱值利用還很低。因?yàn)樯镔|(zhì)燃料本身被認(rèn)為是廢料利用，從企業(yè)管理層到政府管理層都對其真正高效地利用不夠重視。

現(xiàn)在生物質(zhì)燃料燃燒往往不徹底，浪費(fèi)極大，主要原因是使用單位不了解生物質(zhì)燃燒燃燒的特點(diǎn)，現(xiàn)分析如下：

（1）生物質(zhì)燃料揮發(fā)分、H的含量高，單位重量的燃料需要氧氣量較煙煤多。

（2）生物質(zhì)燃料都很輕，燃料燃燒時一般隨著煙氣一邊飄一邊燃燒，如引風(fēng)過大或煙氣流程短，可能燃料會在尾部煙道中還在燃燒，嚴(yán)重威脅引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，也造成浪費(fèi)。

（3）部分生物質(zhì)燃料有“爆竹”現(xiàn)象，出現(xiàn)噴火，應(yīng)注意，避免燒傷。

3、燃煤鍋爐使用生物質(zhì)燃料現(xiàn)狀

在廣大的農(nóng)村，以往的我們現(xiàn)稱之為生物質(zhì)燃料的產(chǎn)品都放在田間地頭燃燒，作為肥料使用，使田間到處彌曼著白煙，同時污染環(huán)境。在使用生物質(zhì)燃料時，這些使用單位大部分未改造爐膛就直接使用生物質(zhì)燃料，這樣燃燒時鍋爐房內(nèi)往往是“烏煙瘴氣”的，燃料亂堆亂放，燃料熱值的利用很低。燃燒過程中產(chǎn)生的煙灰往往堵塞煙道，使鍋爐正火燃燒，產(chǎn)生浪費(fèi)，鍋爐出力也往往不足。

4、使用生物質(zhì)燃料的燃煤鍋爐熱效率簡單測試

鍋爐熱效率簡單測試是一種利用鍋爐熱反平衡的方法來測量鍋爐熱效率的方式。所謂鍋爐熱反平衡就是測量出鍋爐運(yùn)行各種部位和形式的能量損失，扣除這些能量損失的百分比，得出鍋爐熱效率。這種方法能更好檢測出鍋爐運(yùn)行過程中能量浪費(fèi)的重點(diǎn)所在，能夠通過檢測、分析，能抓住解決鍋爐能效問題的關(guān)鍵，從而因地置宜的提出解決方案。

5、燃煤鍋爐使用生物質(zhì)燃料提高鍋爐熱效率的建議

根據(jù)以上能量損失檢測，目前大部分使用生物質(zhì)燃料的燃煤鍋爐主要能效問題是：（1）排煙溫度很高，一般會達(dá)到400℃以上，主要生物質(zhì)燃料在尾部煙管內(nèi)繼續(xù)燃燒引起的；（2）氣體未完全燃燒熱損失高，尾部煙氣CO含量高，由于燃料的飛動易使局部氧氣供應(yīng)缺少，使氣體未完全燃燒；（3）固體未完全燃燒熱損失高，也是因?yàn)槿剂系娘w動并燃燒，有的未完全燃燒就進(jìn)入煙囪。相對這些問題提出以下鍋爐改造建議：（1）嚴(yán)格控制風(fēng)量及爐膛負(fù)壓，降低煙氣流動速度，降低燃料飄動速度；（2）擴(kuò)大爐膛體積，才能增加燃料量，使之出力不會因使用生物質(zhì)燃料而明顯下降，拆除所有爐拱，生物質(zhì)易點(diǎn)燃，爐拱作用不大，而且灰渣很少，也可降低爐排高度；（3）在爐膛出口處增加二次風(fēng)，阻擋大量燃料飛走，并增加煙路中氧含量使燃燒能順利進(jìn)行。

6、結(jié)束語

隨著生物質(zhì)燃料的廣泛應(yīng)用使，用生物質(zhì)燃料的燃煤鍋爐的改選工作已顯得尤為重要，生物質(zhì)燃料的產(chǎn)業(yè)化也將形成，它有益于我國現(xiàn)行的能源利用結(jié)構(gòu)，有益于節(jié)能降耗的基本國策。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫達(dá)衛(wèi)，賈連發(fā)，張宏偉. 鍋爐的三種熱效率.廣州；曖通空調(diào).2001.6

第7篇：生物燃料的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞 生物柴油；生物柴油調(diào)合燃料；質(zhì)量特性；比較；EN590

中圖分類號Q81 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2014）123-0132-03

1 生物柴油及生物柴油調(diào)合燃料簡介

生物柴油又稱脂肪酸單烷基酯，由動植物油脂、廢棄油脂包括餐飲業(yè)廢棄地溝油與醇類（甲醇或乙醇）經(jīng)酯交換反應(yīng)制得，最典型的為脂肪酸甲酯（FAME），以BD100表示；而我們通常說的石油柴油是由石油制取的，或加有添加劑的烴類液體燃料；生物柴油調(diào)合燃料是將一定比例的生物柴油（BD100）與石油柴油按要求混配而成的，目前國際上通用的的混配比例不超過20%，我國規(guī)定生物柴油的調(diào)合比例為1%～5%以（B5）表示。它和傳統(tǒng)的柴油相比，具有性能好，儲存、運(yùn)輸、使用安全，良好的燃料性能等。

2 生物柴油及生物柴油調(diào)合燃料發(fā)展的現(xiàn)狀及前景

隨著世界能源危機(jī)的不斷加劇，很多國家出于對能源安全的考慮，把發(fā)展生物質(zhì)能源作為重要戰(zhàn)略目標(biāo)之一。生物柴油作為生物質(zhì)能源的重要組成部分，是未來世界生物質(zhì)能源發(fā)展的重點(diǎn)之一。目前在歐盟及美國以及巴西、阿根廷、印度尼西亞等國生物柴油的產(chǎn)量較大，據(jù)總部位于漢堡的油籽分析機(jī)構(gòu)油世界分析，2013年全球生物柴油產(chǎn)量2700多萬噸比2012年增長290萬噸，植物油在生物柴油行業(yè)的用量持續(xù)增長，目前棕櫚油占到全球生物柴油產(chǎn)量的1/3左右。歐盟在全球生物柴油生產(chǎn)方面處于領(lǐng)先地位，2013年產(chǎn)量達(dá)到1020萬噸，歐盟生物柴油的主要原料是菜籽油和棕櫚油；美國生物柴油產(chǎn)量達(dá)到390萬噸，主要原料是大豆油；巴西、阿根廷生物柴油產(chǎn)量也有200多萬噸，主要原料是大豆油；印度尼西亞產(chǎn)量也很大，主要原料是棕櫚油。預(yù)計2014年全球生物柴油產(chǎn)量可能增加200萬噸～210萬噸，或約8%，至2910萬噸。我國生物柴油的起步較晚，據(jù)統(tǒng)計現(xiàn)有的生物柴油產(chǎn)量只有100萬噸左右，由于我國是人口大國，不可能像國外把大量的食用油用來生產(chǎn)生物柴油，我國生物柴油的大部分原料是餐飲廢油和酸化油，現(xiàn)在才逐步發(fā)展林木油脂和微藻油脂，受到產(chǎn)品質(zhì)量和市場的限制，只有少數(shù)廠家生產(chǎn)的油成為車用燃料，大部分的油都作為化工品使用，在國內(nèi)生物柴油調(diào)合燃料的使用還處于推廣階段，從我國市場對石油的需求量來看，在近十年來石油表觀消費(fèi)量一直以7%左右的增速增長，據(jù)國家統(tǒng)計局的統(tǒng)計，我國2012年生產(chǎn)柴油1.71億噸，工信部預(yù)計，到2015年我國成品油消費(fèi)量將達(dá)到3.2億噸。如果按照每噸柴油添加5%的生物柴油計算，中國2012年的生物柴油需求為850萬噸，由此可見生物柴油作為優(yōu)良的替代能源所面對的潛在市場之大是不言而喻的。生物柴油由于有可再生、清潔、安全的優(yōu)勢，對我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源安全、生態(tài)環(huán)境綜合治理以及消化地溝油保障食品安全都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3 國外發(fā)達(dá)地區(qū)生物柴油及生物柴油調(diào)合燃料的標(biāo)準(zhǔn)頒布情況

生物柴油的研究及應(yīng)用在歐美等發(fā)達(dá)地區(qū)較為成熟和領(lǐng)先，1991年奧地利頒布了世界第一個生物柴油―菜籽油酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)ON C1190，隨后捷克、德國、法國等歐洲國家先后頒布了各自的生物柴油國家標(biāo)準(zhǔn)，2003年7月歐盟頒布實(shí)施了生物柴油標(biāo)準(zhǔn)EN14213：2003（加熱油用）和EN14214：2003（車用），從而取代了各國自己頒布的標(biāo)準(zhǔn)，目前這兩個標(biāo)準(zhǔn)的最新版本是EN14214：2012《液體石油產(chǎn)品―用于在柴油發(fā)動機(jī)和加熱應(yīng)用中使用的脂肪酸甲基酯（FAME）―要求和試驗(yàn)方法》，而在歐盟尤其是在德國以前主要是將B100用于車用和農(nóng)業(yè)機(jī)械，隨著歐洲排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，在車用方面現(xiàn)在主要是將生物柴油和礦物柴油調(diào)合使用，歐盟頒布的EN 590：2004《汽車燃料-柴油-要求和試驗(yàn)方法》就規(guī)定了柴油中允許添加不超過5%（v/v）的脂肪酸甲酯，而最新頒布的EN 590：2013《車用燃料-柴油-要求和試驗(yàn)方法》中對脂肪酸甲酯允許添加量為不超過7%（v/v），添加和未添加脂肪酸甲酯的柴油執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)要求都是一樣的。美國從1999年就開始制定臨時的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)，2002年正式頒布了ASTM D6751-02，之后又陸續(xù)修訂，現(xiàn)行最新版本為ASTM D6751-12《中間餾出燃料用生物柴油調(diào)和燃料（B100）標(biāo)準(zhǔn)》，在美國對生物柴油的使用就是和礦物柴油的調(diào)合使用，比例不超過20%（V/V）。

4 我國生物柴油及生物柴油調(diào)和燃料（B5）標(biāo)準(zhǔn)的制修定情況

我國在2007年1月5日頒布、2007年5月1日實(shí)施了我國第一個生物柴油標(biāo)準(zhǔn)GB 20828-2007《柴油機(jī)燃料調(diào)合用生物柴油（BD100）》，該標(biāo)準(zhǔn)是非等效采用ASTM D6751-03a《餾分燃料調(diào)合用生物柴油（B100）標(biāo)準(zhǔn)》制定的，GB 20828-2007所屬產(chǎn)品可作為組分與礦物柴油調(diào)合而成，調(diào)合而成的柴油燃料適用于汽車、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)車、工程機(jī)械、船舶和發(fā)電機(jī)組等壓燃式發(fā)動機(jī)，目前該標(biāo)準(zhǔn)已被GB 20828-2014《柴油機(jī)燃料調(diào)合用生物柴油（BD100）》代替，于2014-06-01實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)是非等效采用ASTM D6751-11b《餾分燃料調(diào)合用生物柴油（B100）標(biāo)準(zhǔn)》制定的；我國于2011-02-01制定實(shí)施了GB/T 21599―2010《生物柴油調(diào)和燃料（B5）》，標(biāo)準(zhǔn)所屬產(chǎn)品適用于壓燃式發(fā)動機(jī)，該標(biāo)準(zhǔn)已于2014-06-01被GB/T 25199-2014《生物柴油調(diào)和燃料（B5）》代替，新標(biāo)準(zhǔn)適用于壓燃式發(fā)動機(jī)使用的、以生物柴油為調(diào)合組分的B5普通柴油和B5車用柴油。

5 簡介國外生物柴油并分析比較國內(nèi)外生物柴油調(diào)合燃料質(zhì)量指標(biāo)

5.1 國內(nèi)外生物柴油質(zhì)量特性指標(biāo)簡介

我們先介紹生物柴油生產(chǎn)原理：國際通行的生物柴油生產(chǎn)是將植物油脂或動物油脂與甲醇在催化劑氫氧化鈉或氫氧化鉀的作用下通過酯化反應(yīng)而得到的，反應(yīng)完成的兩個主要產(chǎn)品是：甘油和生物柴油，為了讓生產(chǎn)的生物柴油能保證柴油機(jī)無故障運(yùn)行，上述反應(yīng)必須完全、反應(yīng)后去除甘油和催化劑、脫醇以及去除游離脂肪酸這幾個方面顯得尤為重要。由于生物柴油的脂肪酸甲酯的碳鏈多為C16-C18，不飽和雙鍵多為2個，因此所有形式的生物柴油的十六烷值比石化柴油偏高，著火性能更好；閃點(diǎn)也比石化柴油高，儲運(yùn)及使用更安全；但生物柴油的低溫流動性較石化柴油差，另外生物柴油比石化柴油更容易氧化。，目前國際上最先進(jìn)和最嚴(yán)格的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)是EN 14214-2012《液體石油產(chǎn)品―用于在柴油發(fā)動機(jī)和加熱應(yīng)用中使用的脂肪酸甲基酯（FAME）―要求和試驗(yàn)方法》評價生物柴油的質(zhì)量指標(biāo)包括：密度、40℃運(yùn)動粘度、閃點(diǎn)、十六烷值、銅片腐蝕、氧化安定性、硫含量、水分、硫酸鹽灰分、總污染物、冷濾點(diǎn)這些與石油柴油一樣的指標(biāo)外還包括了FAME含量以及碘值、亞麻酸甲酯、多不飽和甲基酯（≥4個雙鍵）、甲醇、單甘脂、甘油二酯、甘油三酯、游離甘油、總甘油、Na+K、Ca+Mg、磷這些控制生物柴油質(zhì)量的限量指標(biāo)。[1]我國制定的GB20828-2014《柴油機(jī)燃料調(diào)合用生物柴油（BD100）》根據(jù)硫含量分為S350、S50、S10三類只有S10的硫含量和EN 14214-2012一致，十六烷值規(guī)定為49低于EN14214-2012 最小51的規(guī)定，對限量指標(biāo)單甘脂、甘油二酯、甘油三酯、Ca+Mg、磷等都未做規(guī)定（4）。

5.2 分析 GB/T 25199-2014《生物柴油調(diào)和燃料（B5）》比較同國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的差距

GB/T 25199-2014《生物柴油調(diào)和燃料（B5）》中規(guī)定，生物柴油調(diào)和燃料（B5）是和石油柴油按1～5%（v/v）的比例調(diào)合而成，按用途分為B5普通柴油和B5車用柴油兩個類別，B5車用柴油又分為B5車用柴油（Ⅲ）和B5車用柴油（Ⅳ），[2]對硫含量的要求與我國現(xiàn)行的普通柴油及車用柴油的技術(shù)要求一致，但本標(biāo)準(zhǔn)未對B5車用柴油（Ⅲ）和B5車用柴油（Ⅳ）的使用期限作出規(guī)定，由于我國GB 19147-2013《車用柴油（V）》規(guī)定車用柴油（Ⅲ）硫含量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于0.035%只能實(shí)施到2014-12-31，從2015-01-01起要執(zhí)行車用柴油（Ⅳ）硫含量不大于50mg/Kg，所以B5車用柴油（Ⅲ）所使用的調(diào)合原料車用柴油（Ⅲ）不允許生產(chǎn)了；而且GB 252-2011《普通柴油》規(guī)定硫含量不大于350（mg/kg），普通柴油不控制添加劑的使用品種和數(shù)量，也不控制易致癌的多環(huán)芳烴的含量，使得很多不具備生產(chǎn)車用柴油能力的小企業(yè)，就可以生產(chǎn)“符合標(biāo)準(zhǔn)”的普通柴油來獲得生存空間，還有些小企業(yè)用進(jìn)口的180號燃料油進(jìn)行簡單的蒸餾產(chǎn)出柴油，再加入一些添加劑，將某些質(zhì)量指標(biāo)提高，此類柴油初期各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)也能達(dá)到現(xiàn)行的普通柴油國家標(biāo)準(zhǔn)。但我國普通柴油適用于拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)車、工程機(jī)械、船舶和發(fā)電機(jī)組等壓燃式發(fā)動機(jī)和GB 19756中規(guī)定的三輪汽車和低速貨車，2014-10-01就要實(shí)施的GB20891-2014 《非道路移動機(jī)械用柴油機(jī)排氣污染物排放限值及測量方法（中國第三、四階段）》對基準(zhǔn)柴油的技術(shù)要求就是現(xiàn)行的普通柴油標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定排氣污染物指的是柴油機(jī)排氣管排出的一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）和氮氧化物（NOx）等氣態(tài)污染物以及PM2.5等顆粒， 2013版《世界燃油規(guī)范》中研究表明，除了硫?qū)ε艢馕廴镜挠绊懲猓喹h(huán)芳烴、柴油中的重餾分以及柴油的密度對顆粒物（PM）排放也有影響。下面就GB/T 25199-2014《生物柴油調(diào)和燃料（B5）》中B5車用柴油（Ⅳ）和歐盟制定的EN 590標(biāo)準(zhǔn)的部分指標(biāo)比較如下：

5.2.1 生物柴油的添加量及硫限量

我國的生物柴油調(diào)和燃料（B5）為1～5%（v/v）；對硫的限量為50mg/Kg；[2]歐盟制定的EN 590：2004《車用燃料 - 柴油-要求和試驗(yàn)方法》就規(guī)定了適用于添加不超過5%（v/v）的生物柴油，硫含量350mg/Kg的限量執(zhí)行到2004-12-31，從2005年起執(zhí)行不大于50mg/Kg的限量要求，現(xiàn)行有效的EN 590：2013《車用燃料 柴油 要求和試驗(yàn)方法》對生物柴油的添加量允許到7%（v/v），對硫的限量為10mg/Kg；[3]

5.2.2 十六烷值

GB/T 25199-2014中十六烷值規(guī)定不小于49，[2]EN 590：2013十六烷值最小為51。[3]較高十六烷值的柴油使柴油發(fā)動機(jī)的反拖時間顯著降低，同時會降低NOx的排放和燃油的消耗，具有更好的著火性能。

5.2.3 水含量

由于生物柴油吸水性較強(qiáng)，需要特殊處理以避免燃料中水含量過高從而帶來腐蝕和微生物滋生的問題，GB/T 25199-2014中水分不大于0.035%，[2]EN 590：2013水分不大于200mg/Kg（相當(dāng)于0.020%）。[3]

5.2.4 多環(huán)芳烴

多環(huán)芳烴是致癌物，而且對PM排放也有影響，GB/T 25199-2014規(guī)定多環(huán)芳烴不大于11%（m/m），[2]EN 590：2013規(guī)定多環(huán)芳烴不大于8.0%（m/m）， [3]多環(huán)芳烴的來源是石油柴油，生物柴油中并不含有。

5.2.5 錳和總污染物

由于石油柴油中可能使用添加劑MMT，在EN 590：2013中規(guī)定了錳不大于2.0（mg/L）[3]；另外規(guī)定總污染物不大于24 mg/Kg，[3]這些指標(biāo)在GB/T 25199-2014和GB 19147-2013車用柴油（Ⅴ）中均未規(guī)定。

5.2.6 氧化安定性

在EN 590：2013 中提到為了改進(jìn)生物柴油的氧化安定性，在儲存前的生產(chǎn)階段，強(qiáng)烈要求按1000mg/Kg的量添加BHT，并且規(guī)定如果柴油中加有2%（v/v）以上的生物柴油時氧化安定性的檢驗(yàn)執(zhí)行EN 15751《汽車燃料.脂肪酸甲酯（FAME）燃料和柴油混合燃料.利用加速氧化法測定氧化穩(wěn)定性》標(biāo)準(zhǔn)[3]；而我國GB/T 25199-2014標(biāo)準(zhǔn)中對改進(jìn)生物柴油的氧化安定性未作要求，對氧化安定性檢驗(yàn)用的還是SH/T0175《餾份燃料氧化安定性試驗(yàn)方法》該方法已不適宜，2013年我國修改采用EN 15751-2009制定了NB/SH/T 0873-2013《生物柴油及其調(diào)合燃料氧化安定性的測定加速氧化法》。

EN 590：2013中還提到為改善生物柴油的低溫流動性添加的添加劑要與調(diào)合用的石油柴油相匹配，[3]我國的GB/T 25199-2014標(biāo)準(zhǔn)中未提及。

6 結(jié)論

生物柴油作為新發(fā)展起來的清潔能源，通常認(rèn)為生物柴油的使用可以提高傳統(tǒng)柴油的性并降低排氣顆粒，在歐美、巴西、阿根廷、印度尼西亞等國已得到了快速使用和發(fā)展。目前在車用方面，生物柴油主要還是和石油柴油調(diào)合使用，在我國由于受原料、技術(shù)等方面的限制，在生物柴油的生產(chǎn)和石油柴油的調(diào)合使用方面，從產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)開始就和國外發(fā)達(dá)國家和地區(qū)有差距，在全球日益嚴(yán)格的排放要求下，從前面的分析我們知道，我國普通柴油標(biāo)準(zhǔn)已顯得落后，車用柴油的標(biāo)準(zhǔn)同國外同類標(biāo)準(zhǔn)也有差距，為提高生物柴油調(diào)合燃料的質(zhì)量，首先要提高生物柴油本身的質(zhì)量，同時還要同步提高車用柴油的標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量，對生物柴油調(diào)合燃料的生產(chǎn)和使用要更加科學(xué)合理，由于生物柴油是一種清潔環(huán)保的能源，如果和落后淘汰的普通柴油或車用柴油調(diào)合，就降低了生物柴油的使用性能及使用意義。為了提高我國生物柴油及生物柴油調(diào)合燃料的質(zhì)量和使用量，當(dāng)前國家要制定一系列的優(yōu)惠政策來鼓勵生產(chǎn)和推廣，生產(chǎn)生物柴油要針對不同的油脂原料改進(jìn)工藝提高生產(chǎn)水平，盡可能參照國外先進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)來生產(chǎn)，才能最終保證我國的生物柴油調(diào)合燃料的質(zhì)量水平，進(jìn)而提高生物柴油的調(diào)合比例，降低大氣污染排放，提高我國能源的安全水平。

參考文獻(xiàn)

[1]歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會，EN 14214-2012《液體石油產(chǎn)品―用于在柴油發(fā)動機(jī)和加熱應(yīng)用中使用的脂肪酸甲基酯（FAME）―要求和試驗(yàn)方法》，August 2012.

[2]中華人民共和國國家質(zhì)檢總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T 25199-2014《生物柴油調(diào)和燃料（B5）》，2014-06-01.

第8篇：生物燃料的應(yīng)用范文

美國弗若斯特沙利文(Frost&Sullivan)公司近期發(fā)表的研究報告認(rèn)為，歐洲生物燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目前已進(jìn)入了成熟階段，在2020年前，市場一直將保持活力。2009年歐洲生物柴油和生物乙醇消耗量各為710萬噸和700萬噸，而2020年有望達(dá)到2270萬噸和1800萬噸，分別增長220％和157％。價格仍將是客戶選用生物燃料時要考慮的關(guān)鍵問題，生物燃料生產(chǎn)商們正在將副產(chǎn)品逐步應(yīng)用至商業(yè)領(lǐng)域以降低成本。

市場逐步成熟

歐洲生物燃料市場由生物乙醇市場和生物柴油市場組成，從作物種植、收購到生物燃料生產(chǎn)、存儲、運(yùn)輸和油料混合、銷售等環(huán)節(jié)都已經(jīng)逐步走向成熟。弗若斯特沙利文認(rèn)為，雖然拉美地區(qū)有大量的生物乙醇出口到歐洲市場。但得益于汽油銷量的增長，歐洲生物乙醇市場將呈線性增長態(tài)勢。預(yù)計2014年底之前，小麥將是生物乙醇的主要原料。而隨著第二代生物乙醇技術(shù)的發(fā)展。會有更多的稻草、木屑等非糧作物被用于制造生物乙醇。

歐洲目前出現(xiàn)了新型的生物化工精煉模式，就是在制備生物柴油的過程中利用副產(chǎn)品甘油生產(chǎn)相關(guān)的化工產(chǎn)品。另外，歐洲生物乙醇公司也正積極探索通過副產(chǎn)品生產(chǎn)乳酸和丁二酸等產(chǎn)品的方法，以期實(shí)現(xiàn)更多價值，提高歐洲產(chǎn)生物乙醇的競爭力。

原料不斷創(chuàng)新

研究報告指出。按原料用量排名，歐洲生產(chǎn)生物柴油的主要原料是油菜籽、大豆、棕櫚油和葵花籽等油料作物，其他原料如餐飲用油、動植物板油也都已經(jīng)開始應(yīng)用，從麻風(fēng)樹籽中提取的生物柴油已被用于新西蘭航空和大陸航空的航班上。由于歐盟各國并不是主要的作物生產(chǎn)國，生產(chǎn)生物柴油所需原料大部分依靠進(jìn)口。

歐洲生物乙醇原料正處于由第一代向第二代過渡的過程中。現(xiàn)階段生物乙醇的主要原料仍是谷物、糖類作物和木質(zhì)纖維素。據(jù)統(tǒng)計，2008年歐盟用于制造生物乙醇的谷物主要是390萬噸小麥、680萬噸甘蔗和9萬噸甜蜜素。2008年歐盟各國用于生物燃料的木質(zhì)纖維素分別占全球及歐洲油料作物消耗的6％～125％。其中，芬蘭、瑞典、德國、法國、意大利和奧地利在木質(zhì)纖維素利用方面居領(lǐng)先地位。

前景值得期待

推動歐洲生物燃料市場發(fā)展的主要動力源于歐盟推動生物燃料應(yīng)用的努力和哥本哈根聯(lián)合國環(huán)境大會的要求。歐盟最新指令要求，至2020年生物燃料要占全歐洲的運(yùn)輸能源的10％。同時，作為哥本哈根大會的簽字方，歐洲各成員國政府也有義務(wù)實(shí)現(xiàn)大會提出的新目標(biāo)。既2020年實(shí)現(xiàn)減排10％。

生物燃料市場的發(fā)展也面臨阻力。對生物柴油市場來說。持續(xù)走低的礦物柴油價格和高企的生物柴油原料價格壓縮了生物柴油廠商的生存空間。雖然歐盟已開始對美國進(jìn)口的生物柴油征收反傾銷稅來保護(hù)本地的生物柴油產(chǎn)業(yè)，但這一措施的效果也打了折扣，因?yàn)槊绹锊裼腿阅芡ㄟ^加拿大等國進(jìn)入歐洲。另一方面，來自阿根廷等地區(qū)的廉價生物柴油出口有望在2010年大幅提高。

生物乙醇產(chǎn)能的快速增長也將進(jìn)一步降低生產(chǎn)商的利潤。2009年歐洲生物乙醇產(chǎn)能為560萬噸，開工率僅為50％。預(yù)計2010至2011年，由于大型生物乙醇項(xiàng)目相繼上馬，產(chǎn)能會有大幅提升。至2012年，大部分歐洲地區(qū)新增產(chǎn)能都將是第二代生物乙醇的試點(diǎn)項(xiàng)目。至2014年。歐洲生物乙醇產(chǎn)能有望達(dá)到2100萬噸。

弗若斯特沙利文指出，未來一段時期。實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)、控制原料供應(yīng)商、與客戶簽訂長期供應(yīng)合同、保障可持續(xù)和低價的原料供應(yīng)等將成為歐洲生物燃料供應(yīng)商制勝的法寶。

(來源：中國化工報)

農(nóng)業(yè)部關(guān)于天津靜海縣陳官屯鎮(zhèn)西釣臺村秸稈沼氣集中供氣等31個大中型秸稈沼氣項(xiàng)目可行性研究報告獲得批復(fù)

為解決規(guī)模養(yǎng)殖業(yè)對農(nóng)村環(huán)境和重點(diǎn)水域造成的污染，改善養(yǎng)殖場周邊人民群眾的生產(chǎn)生活質(zhì)量，發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和推進(jìn)社會主義新農(nóng)村建設(shè)，根據(jù)《全國農(nóng)村沼氣工程建設(shè)規(guī)劃(2006～2010年)》，農(nóng)業(yè)部關(guān)于天津靜海縣陳官屯鎮(zhèn)西釣臺村秸稈沼氣集中供氣等31個大中型秸稈沼氣項(xiàng)目可行性研究報告，獲得批復(fù)。

一、項(xiàng)目主要建設(shè)大中型沼氣原料預(yù)處理、沼氣生產(chǎn)、沼氣凈化與儲存、沼氣利用、沼渣沼液綜合利用等設(shè)施。配套建設(shè)供配電、控制、給排水、道路、綠化、圍墻、業(yè)務(wù)用房等設(shè)施。政府投資重點(diǎn)支持建設(shè)厭氧發(fā)酵、沼氣輸送以及沼渣沼液利用系統(tǒng)。

二、項(xiàng)目建設(shè)要與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和新農(nóng)村建設(shè)有機(jī)結(jié)合，所產(chǎn)沼氣主要用于解決周邊居民生活用能，沼渣、沼液主要用于還田。應(yīng)督促項(xiàng)目單位與農(nóng)戶簽訂供氣協(xié)議或合同，開展沼渣沼液綜合利用，嚴(yán)禁沼氣、沼渣沼液直排排空或排放。應(yīng)積極創(chuàng)新秸稈收領(lǐng)教儲機(jī)制，通過行政、市場內(nèi)部約束等多種形式，實(shí)現(xiàn)秸稈原料長效有效供給和總體穩(wěn)定，確保項(xiàng)目可持續(xù)運(yùn)行。

三、要按照《沼氣工程技術(shù)規(guī)范》(NY／T220.1～5－2006)、《規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場沼氣工程設(shè)計規(guī)范》(NY／T222－2006)等初步設(shè)計文件編制要求開展初步設(shè)計，并報廳(委、局)審批。

四、政府投資規(guī)模達(dá)到《農(nóng)業(yè)基本建設(shè)項(xiàng)目招標(biāo)投標(biāo)管理規(guī)定》規(guī)定的公開招標(biāo)條件的(施工單項(xiàng)合同估算價在200萬元人民幣以上或儀器、設(shè)備、材料采購單項(xiàng)合同估算價在100萬元人民幣以上)，必須公開招投標(biāo)。

第9篇：生物燃料的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞:新能源;生物質(zhì);生物質(zhì)能;可再生能源

中圖分類號:TK6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1005-569X(2009)10-0031-02

1 引 言

現(xiàn)代社會,人類每天都在大量消耗著煤炭、石油、天然氣,而這些能源具有不可再生性。因而,能源的巨大需求與供給的嚴(yán)重不足形成尖銳矛盾,并成為人類社會向前發(fā)展的巨大障礙。開發(fā)新能源,成為人們普遍關(guān)心的重大課題。風(fēng)能、太陽能、核能、生物質(zhì)能等新能源的開發(fā)以及節(jié)能環(huán)保技術(shù)的研發(fā),成為世界各國政府發(fā)展能源的主要方向。基于我國的基本國情,發(fā)展生物新能源,具有廣闊的前景。

2 關(guān)于生物質(zhì)新能源

顧名思義,生物質(zhì)指所有的動、植物和微生物,是通過光合作用而形成的各種生命有機(jī)體。生物質(zhì)能源,就是貯存在生物質(zhì)中的、以其為載體的能量。它直接或間接來源于植物的光合作用,可轉(zhuǎn)化為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料,取之不盡、用之不竭、可再生。生物質(zhì)能來源于太陽,所以,從廣義上講,生物質(zhì)能是太陽能的一種存在形式。

自古以來,生物質(zhì)能就是人類賴以生存的重要能源,進(jìn)入現(xiàn)代社會,依然是世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣,在整個能源系統(tǒng)中占有重要地位,極有可能成為未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的組成部分。根據(jù)生物學(xué)家測算,地球每年產(chǎn)生1800多億噸生物質(zhì),其中陸地每年產(chǎn)生1000～1250億噸生物質(zhì),海洋每年產(chǎn)生500～600億噸生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全世界總能源需求量,相當(dāng)于目前世界總能耗的十倍,人類只利用了其中的不到二十分之一。我國可開發(fā)為能源的生物質(zhì)資源到2010年可達(dá)3億噸。隨著農(nóng)林牧業(yè)的發(fā)展,特別是炭薪林的推廣,生物質(zhì)資源還將越來越多。

目前人類對生物質(zhì)能的利用,包括直接用作燃料的,有農(nóng)作物的秸稈、木屑、薪柴等;間接作為燃料的,有農(nóng)林廢棄物、動物糞便、垃圾及藻類等,它們通過微生物作用生成沼氣,或采用熱解法制造液體和氣體燃料,也可制造生物炭。生物質(zhì)能是世界上最為廣泛的可再生能源。據(jù)估計,每年地球上僅通過光合作用生成的1800多億噸生物質(zhì)儲藏的能量,約相當(dāng)于20世紀(jì)90年代初全世界總能耗的3～8倍。但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)未被人們合理利用,多半直接當(dāng)薪柴使用,效率低下,影響生態(tài)環(huán)境,我們必須對過去的種種生物質(zhì)能使用方式進(jìn)行改造,用現(xiàn)代高科技手段,更加有效地利用生物質(zhì)能,如通過生物質(zhì)的厭氧發(fā)酵制取甲烷、用熱解法生成燃料氣、生物油和生物炭、用生物質(zhì)制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技術(shù)培育能源植物等等。

有關(guān)專家估計,到下世紀(jì)中,采用新技術(shù)生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃料,將占全球總能耗的百分之五十。目前,生物質(zhì)能技術(shù)的研究與開發(fā),已成為世界重大熱門課題之一,受到世界各國政府與科學(xué)家的關(guān)注。許多國家都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計劃,如日本的“陽光計劃”、印度的“綠色能源工程”、美國的“能源農(nóng)場”和巴西的“酒精能源計劃”等,其中生物質(zhì)能源的開發(fā)利用,占有相當(dāng)?shù)谋戎亍Ｄ壳?國外的生物質(zhì)能技術(shù)和裝置,大多已達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用程度,實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營。以美國、瑞典和奧地利三國為例,生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位能源利用已具有相當(dāng)可觀的規(guī)模,分別占該國一次能源消耗量的4%、16%和10%。在美國,生物質(zhì)能發(fā)電的總裝機(jī)容量已超過10000MW,單機(jī)容量達(dá)10～25MW;美國紐約的斯塔藤垃圾處理站,投資2000萬美元,采用濕法處理垃圾,回收沼氣,用于發(fā)電,同時生產(chǎn)肥料。巴西是乙醇燃料開發(fā)應(yīng)用最有特色的國家,實(shí)施了世界上規(guī)模最大的乙醇開發(fā)計劃,目前乙醇燃料已占該國汽車燃料消費(fèi)量的百分之五十以上。美國開發(fā)出利用纖維素廢料生產(chǎn)酒精的技術(shù),建立了1MW的稻殼發(fā)電示范工程,年產(chǎn)酒精2500t。

3 我國發(fā)展生物質(zhì)新能源的意義與展望

近年來,我國許多地方投資興建城市垃圾焚燒發(fā)電場、乙醇汽油、生物柴油、速生熱效(能源)草發(fā)電項(xiàng)目并取得成功,標(biāo)志著生物質(zhì)新能源的開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性階段。

中國是一個人口大國,又是一個經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的國家,尤其是近30年的快速發(fā)展,付出了能源過度消耗和環(huán)境破壞的巨大代價,進(jìn)入21世紀(jì),將面臨著經(jīng)濟(jì)增長、能源短缺和環(huán)境保護(hù)的多重壓力,而且由于國際上正在制定各種有關(guān)環(huán)境問題的公約,限制二氧化碳等溫室氣體排放,這對以煤炭為主要能源的中國是很不利的,因此,改變能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式,開發(fā)利用生物質(zhì)能等可再生的清潔能源,對建立可持續(xù)的能源系統(tǒng),促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重大意義。

我國農(nóng)村地區(qū)廣大,是生物質(zhì)的主要分布區(qū)域,開發(fā)利用生物質(zhì)能,對中國具特殊意義。中國百分之八十的人口生活在農(nóng)村,秸稈和薪柴等生物質(zhì)能是農(nóng)村的主要生活燃料。盡管煤炭等商品能源在農(nóng)村的使用迅速增加,但生物質(zhì)能仍占有主要地位。1998年農(nóng)村生活用能總量3.65億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,其中秸稈和薪柴為2.07億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占56.7%。因此發(fā)展生物質(zhì)能技術(shù),為農(nóng)村地區(qū)提供生活和生產(chǎn)用能,是幫助這些地區(qū)脫貧致富,實(shí)現(xiàn)小康目標(biāo)的一項(xiàng)重要任務(wù)。1991年至1998年,農(nóng)村能源消費(fèi)總量從5.68億噸標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)展到6.72億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,增加了18.3%,年均增長2.4%。到2008年底,我國用上沼氣的農(nóng)戶不到3000萬,而同期農(nóng)村使用液化天然氣和電炊具的農(nóng)戶由1578萬戶發(fā)展到4937萬戶,增加了2倍多,年增長率達(dá)17.7%,增長率是總量增長率的6倍多。可見,隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民生活水平的提高,農(nóng)村對于優(yōu)質(zhì)燃料的需求日益迫切。傳統(tǒng)能源利用方式,已經(jīng)難以滿足農(nóng)村現(xiàn)代化需求,生物質(zhì)能優(yōu)質(zhì)化轉(zhuǎn)換利用勢在必行。

生物質(zhì)能高新轉(zhuǎn)換技術(shù),不僅能夠大大加快村鎮(zhèn)居民實(shí)現(xiàn)能源現(xiàn)代化進(jìn)程,滿足農(nóng)民富裕后對優(yōu)質(zhì)能源的迫切需求,同時也可在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域中得到應(yīng)用,甚至向城市工業(yè)生產(chǎn)、居民生活供應(yīng)能源。由于中國地廣人多、生物資源豐富,常規(guī)能源不可能滿足廣大農(nóng)村日益增長的能源需求,立足于農(nóng)村現(xiàn)有的生物質(zhì)資源,研究新型轉(zhuǎn)換技術(shù),開發(fā)新型裝備既是農(nóng)村發(fā)展的迫切需要,又是減少排放、保護(hù)環(huán)境、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。如果沼氣、壓縮成型固體燃料、氣化生產(chǎn)燃?xì)狻饣l(fā)電、生產(chǎn)燃料酒精、熱裂解生產(chǎn)生物柴油等生物質(zhì)能在我國得到廣泛應(yīng)用,將產(chǎn)生巨大的能源效益。

4 結(jié) 語

自20世紀(jì)末以來,能源危機(jī)困擾各國政府,可再生能源和節(jié)能技術(shù)成為了各國積極發(fā)展的優(yōu)先選擇,對于發(fā)展中的中國,解決能源問題更顯迫切,而發(fā)展生物質(zhì)新能源,應(yīng)是解決我國能源難題的刻不容緩的行動策略!

參考文獻(xiàn):