生物質燃料應用精選(九篇)
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第1篇：生物質燃料應用范文
【關鍵詞】 抗生素;骶管;藥物注射;腰椎間隙;感染
自2000年3月～2009年4月，我院在抗感染、支持等全身治療的基礎上聯(lián)合骶管藥物注射治療腰椎間隙感染9例，現(xiàn)報道如下。
臨床資料
1 一般資料 本組9例，男性6例，女性3例;年齡31～65歲，平均41歲。所有患者均在術后1～2周出現(xiàn)不同程度的低熱和腰腿疼痛明顯加劇，強迫，痛苦面容，查體見腰部手術切口愈合，外觀無明顯紅腫，腰部肌肉痙攣、腰椎活動明顯受限、震床試驗陽性，相應腰椎叩擊痛及椎旁深壓痛明顯。
2 實驗室檢查 7例中性粒細胞增高 81%～87%;4例白細胞增高13～21×109/L;所有患者的血沉均增高達42～120mm/h;C反應蛋白明顯增高，>48mg/L。影像學檢查：9例發(fā)病時攝腰椎X線片均無明顯異常，行MRI檢查均提示受累椎間盤及其上下位椎體在T1加權像呈低信號，而在T2加權像椎間盤呈高信號，2例呈半低信號，硬膜外脂肪信號消失，軟骨終板邊界模糊不清，相鄰椎體信號強度增高，殘留椎間盤部分呈低、略低或高信號。
3 治療方法 本組9例經(jīng)嚴格臥床休息制動，全身抗炎，支持治療的同時，聯(lián)合骶管藥物注射治療，每周2次，共3～4周。注射藥物：抗生素(頭孢類抗生素0.5g+0.5%奧硝唑20m1)+2%利多卡因20ml+地塞米松20mg+維生素B6 100mg+維生素B121mg+生理鹽水配至總容量50ml注射器內備用。注射方法及注意事項參照骶管穿刺術[1]。
4 結果 在全身應用廣譜抗生素治療的基礎上，所有患者首次骶管藥物注射后，腰痛癥狀明顯緩解，當日即可不用止痛藥安靜入睡，注射后第3天即可自由翻身。治療1周(2次)后體溫恢復正常，血常規(guī)、血沉、C反應蛋白等指標開始下降，2～5周后，患者腰痛及活動障礙改善，可逐漸負重活動，血常規(guī)、血沉、C反應蛋白等指標均降至正常水平，停用抗生素治療觀察1周，患者癥狀無反復，全部康復出院。隨訪6～24個月，6例恢復正常工作學習，2例遺留輕度腰痛癥狀，但不影響日常工作生活，1例失訪。所有患者均未出現(xiàn)腰椎畸形和神經(jīng)系統(tǒng)受損的并發(fā)癥。
討 論
腰椎間隙感染是一種不容忽視的嚴重并發(fā)癥，有報道發(fā)病率在2.1%～4.0%[2]。合并糖尿病、機體免疫力低下，其他部位感染灶，手術時局部血腫形成及存在外源性細菌入侵途徑等均可能是造成椎間隙感染的易感因素，局部因素與纖維環(huán)內層和髓核缺乏血供有關。椎間隙感染有細菌感染、無菌性炎癥和全身免疫反應等學說，主要以細菌感染為主，尤以金黃色葡萄球菌多見。傳統(tǒng)保守治療是嚴格腰背部制動，使用大劑量廣譜抗生素，直至患者癥狀減輕。但單純全身運用抗生素生物利用度低，長期應用會導致藥物不良反應及昂貴的費用負擔，有報道治療時間最長達8個月。有學者認為，一旦明腰確椎間隙感染，應盡早再次行清創(chuàng)置管閉式?jīng)_洗引流術。由于炎性期局部組織黏連，層次不清，創(chuàng)傷大，病灶徹底清除比較困難，有導致神經(jīng)損傷、感染擴散、創(chuàng)口不愈合等并發(fā)癥。我們認為全身抗生素應用聯(lián)合骶管藥物注射治療腰椎間隙感染具有以下優(yōu)點：(1)頭孢類抗生素對金黃葡萄球菌有高敏感的殺菌作用，骶管內注射抗生素可使感染椎間隙抗生素迅速達到有效濃度，起效快，縮短病程[3];(2)局麻藥能迅速解除腰部疼痛和肌肉痙攣，神經(jīng)營養(yǎng)藥及激素可抑制炎性滲出，減輕組織黏連，改善局部血液循環(huán);(3)操作方便，創(chuàng)傷小;(4)療程短，節(jié)省治療經(jīng)費。采用本法必須做頭孢類抗生素藥敏試驗，過敏者禁用。
對于腰椎間隙感染規(guī)范非手術治療2周無效、感染中毒癥狀重、或伴有高熱及影像學有硬膜囊明顯受壓神經(jīng)受壓表現(xiàn)者，仍應積極手術治療。因治療病例有限，本方法尚待進一步探討。
參考文獻
[1]吳在德.外科學[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2009：97-98.
第2篇：生物質燃料應用范文
隨著全球石油、煤炭的大量開采，能源日益枯竭庫，存量不斷減少，能源短缺和隨之而來的環(huán)境污染日漸引起人們的關注，并已成為制約我國經(jīng)濟社會又快又好發(fā)展的瓶頸。改善能源結構，利用現(xiàn)代科技開發(fā)生物質能源來緩解能源動力，減少污染物排放等問題刻不容緩。我國政府及有關部門對生物質能源利用也極為重視，已將“大力發(fā)展生物質能”列入國家“十二五”規(guī)劃。
2、我國生物質能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景
現(xiàn)階段我國的生物質能應用主要集中在沼氣利用，生物質直燃發(fā)電，工業(yè)替代燃料和交通運輸燃料這四方面。
2.1 沼氣利用
近年來沼氣利用在中國發(fā)展迅速，在中央投資的帶動下，各地也加大投入，形成了戶用沼氣、小型沼氣、大中型沼氣共同發(fā)展的新格局。沼氣開發(fā)利用現(xiàn)在不僅能解決農(nóng)民的燒柴問題，更重要的是我國的沼氣發(fā)展正從分散式農(nóng)戶經(jīng)營向產(chǎn)業(yè)化方向轉變。2008年山東民和牧業(yè)建成了一個利用雞糞為原料的3MW熱電聯(lián)產(chǎn)沼氣工程；2009年安陽貞元集團通過與丹麥技術資金伙伴合作，以養(yǎng)殖場，公共污糞和秸稈為原料在安陽建立了一個年產(chǎn)400萬m3的車用氣的沼氣項目。從目前情況看，通過生物發(fā)酵產(chǎn)沼氣的技術相當成熟，但是現(xiàn)階段還存在沼氣工程總體規(guī)模較小效益不高，產(chǎn)氣不是很穩(wěn)定，特別是在北方冬季產(chǎn)氣明顯不足，和沼氣副產(chǎn)品市場需求不足等因素約束。
2.2 生物質直燃發(fā)電
生物質直燃發(fā)電是最早采用的一種生物質開發(fā)利用方式，也是消耗量最大、最直接、最容易規(guī)模化和工業(yè)化的能源利用方式。早在2004年，山東單縣、河北晉州和江蘇如東這三個地方就開始了生物質直燃發(fā)電的試點示范，而2006年《可再生能源法》的施行更極大促進了生物質直燃發(fā)電行業(yè)的發(fā)展，年投資額增長率都在30％以上，到2010年我國生物質直燃發(fā)電量已達到550萬千瓦。其中，我國生物質最大的企業(yè)國能生物發(fā)電集團有限公司在2010年投入運營和在建生物質發(fā)電項目近40個，總裝機容量100萬千瓦。到2013年，該公司規(guī)劃生物質發(fā)電裝機數(shù)量達到100臺，裝機容量達到300萬千瓦。屆時每年可為社會提供綠色清潔電力210億千瓦時，年消耗農(nóng)林剩余物可達3000萬噸，每年可為農(nóng)民增收約80億元，每年可減排二氧化碳1500萬噸以上。
生物質直燃發(fā)電技術比較成熟，而且它是增加農(nóng)民收入、促進農(nóng)民增收的直接載體，是實現(xiàn)工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)、加快農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的重要途徑。需要注意的是生物質直燃發(fā)電還存在項目投資和運營成本較高，原料供應季節(jié)性強，需要政府補貼，受國家政策影響風險大等問題。
2.3 工業(yè)替代燃料
生物質作為工業(yè)替代燃料主要包括生物質成型燃料、生物質可燃氣和生物質裂解油。
生物質成型燃料一般以木塊、木粉、木屑和秸稈等農(nóng)業(yè)生物質廢棄物為原料，用作工業(yè)鍋爐的燃料。生物質成型燃料的技術研究開發(fā)始于20世紀80年代，早期主要集中在螺旋擠壓成型機上，但存在成型筒及螺旋軸磨損嚴重，壽命較短，電耗大等缺點，導致綜合成本較高，發(fā)展停滯不前。進入2000年以來，生物質成型技術得到明顯的進展，成型設備的生產(chǎn)與應用已初步形成了一定規(guī)模。國家發(fā)改委規(guī)劃到2010年，生物質成型燃料生產(chǎn)量可達100萬t。生物質成型燃料多用在一些中小型的工業(yè)蒸汽鍋爐、有機熱載體鍋爐和商業(yè)蒸汽鍋爐方面。其中，珠海紅塔仁恒紙業(yè)有限公司的“生物質固體成型燃料替代重油節(jié)能減排項目”項目是目前全國最大的生物質成型燃料節(jié)能減排項目，該項目2011年投入運行，以兩臺40t／h生物質成型燃料專用低壓蒸汽鍋爐，代替現(xiàn)有的六臺燃油鍋爐。
生物質可燃氣較早使用在氣化發(fā)電方面，一般是生物質氣化凈化后的燃氣送給燃氣輪機燃燒發(fā)電或者將凈化后的燃氣送入內燃機直接發(fā)電。生物質氣化發(fā)電廠的規(guī)模一般為幾十千瓦到十幾兆瓦，與生物質直燃發(fā)電相比，它的規(guī)模較小，但它發(fā)電效率較高，投資成本較少，對原料的來源限制也較少。除了氣化發(fā)電，生物質可燃氣也越來越多地應用在工業(yè)替代燃料方面。深圳華美鋼鐵廠就是國內首家使用生物質能源的鋼鐵企業(yè)，它將原燃燒重油的兩段式連續(xù)推鋼加熱爐改燒生物燃氣，該項目在2009年初立項，并2010年5月正式投產(chǎn)至今運行正常，這是目前世界范圍內建成運行的最大的工業(yè)生物燃氣項目。
生物質裂解油是指將秸稈、木屑、甘蔗渣等農(nóng)業(yè)廢棄物通過高溫快速加熱分解為揮發(fā)性氣體，再經(jīng)冷卻后提煉出的一種液體。生物質裂解油的熱值一般為16～18MJ／kg，產(chǎn)油率可達70％，它可直接用作鍋爐和窯爐的燃料，也可進一步加工轉換成化工產(chǎn)品。我國在生物質裂解油這方面的研究起步較晚，但近年來發(fā)展較快。浙江大學，中國科技大學，山東理工大學等高校在生物質熱解液化裝置優(yōu)化和油品的應用、分析和提純方面都做了大量的研究工作，也取得了不錯的成績。在生物質裂解油的工業(yè)化應用過程中，2007年廣州迪森公司在廣州蘿崗開發(fā)區(qū)成功建設了一套年產(chǎn)3000噸的生物油工業(yè)實驗裝置并一直連續(xù)運行。易能生物公司則使生物油邁入了工業(yè)應用的新階段，從2007年在安徽合肥建立起第一套年產(chǎn)萬噸的生物油裝置以來，其2009年在山東濱洲和2011年在陜西銅川宜君科技工業(yè)園分別投產(chǎn)了第兩套和第三套的年產(chǎn)萬噸的生物油裝置，這也標志著生物質裂解油的產(chǎn)業(yè)化進入了實質性階段。生物質裂解油與生物柴油、燃料乙醇相比生產(chǎn)成本較低，但是它熱值較低，又具有一定的酸性，需要對燃燒設備進行少量改造。生物質裂解油除能直接用于中低端燃料市場外，還可以進一步通過精煉工藝生產(chǎn)多種化學品，開發(fā)利用的市場潛力巨大，具有十分廣闊的發(fā)展前景。
2.4 交通運輸燃料
生物能源作為交通運輸燃料主要包括生物燃料乙醇和生物柴油。上世紀末，利用糧食相對過剩的條件，我國開始發(fā)展生物燃料乙醇。從目前的情況看，玉米、小麥等糧食類作物和甘蔗、木薯等經(jīng)濟類作物加工燃料乙醇的技術比較成熟，但基于對國家糧食安全的擔心，和發(fā)展經(jīng)濟類作物會發(fā)生品種單一，種性退化較嚴重等問題，國家一直有意保持國內燃料乙醇的產(chǎn)量在一定的限制水平。
玉米和木薯加工燃料乙醇目前已處在比較尷尬的境地情況下，我國的企業(yè)和科研院校正加大力度地投入研發(fā)纖維素等新的燃料乙醇的生產(chǎn)。據(jù)了解，中國擁有發(fā)展纖維素乙醇的原料優(yōu)勢。纖維素廣泛分布于農(nóng)作物秸稈、皮殼當中，資源豐富且價格低廉。2008年吉林燃料乙醇有限公司和2009年安徽豐原生化公司都以玉米秸稈為原料分別建立了一套年產(chǎn)3000t和一套年產(chǎn)5000t燃料乙醇工業(yè)化示范裝置。中糧集團與中石化、丹麥諾維信公司聯(lián)手建造的中國規(guī)模最大的年產(chǎn)萬噸的纖維素TU將于2011年正式投建。纖維素乙醇的生產(chǎn)代表了中國未來燃料乙醇的主流方向，目前需要做的是加快研發(fā)力度，突破技術瓶徑，降低生產(chǎn)成本，加快商業(yè)化生產(chǎn)的速度。
生物柴油主要應用于運輸業(yè)和海運業(yè)，是一種重要的交通運輸燃料。生物柴油在國內的發(fā)展狀況與燃料乙醇相似，用油類植物生產(chǎn)生物柴油的技術比較成熟，但是它受原料的制約嚴重。要發(fā)展大力生物柴油產(chǎn)業(yè)，必須要有穩(wěn)定的原料來源。據(jù)了解，歐美國家主要以菜籽油、大豆油為原料生產(chǎn)生物柴油，但我國人多地少的國情決定了我國生物柴油產(chǎn)業(yè)不宜以食用油為原料，只能大力發(fā)展丘陵鹽堿等非糧用地發(fā)展麻風樹、黃連木等喬灌木油料作物。2010年底中海油在海南中海油東方化工城內的6萬t生物柴油項目正式投產(chǎn)運行，其采用的是高壓酯交換(SRCA)生物柴油生產(chǎn)工藝的裝置，產(chǎn)品已在海南島內的柴油零售批發(fā)網(wǎng)點推廣使用，這是我國首個麻風樹生物柴油產(chǎn)業(yè)化的示范項目。
近年來，利用微藻制備生物柴油受到了國內外的廣泛關注，因為微藻繁衍能力高，生長周期短，可大量培養(yǎng)而不占用耕地，能有效解決原料來源不穩(wěn)定的問題。美國在2007年推出“微型曼哈頓計劃”，其宗旨就是向藻類要能源，目標是到2010年每天產(chǎn)出百萬桶生物燃油，實現(xiàn)藻類產(chǎn)油的工業(yè)化。2008年10月英國碳基金公司也啟動了目前世界上最大的藻類生物燃料項目，投入的2600~-英鎊將用于發(fā)展相關技術和基礎設施，該項目預計到2020年實現(xiàn)商業(yè)化。我國的科研人員也在政府和企業(yè)的大力支持下加緊研發(fā)這項新技術，希望能早日實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。雖然現(xiàn)在較高的生產(chǎn)成本制約著微藻生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但通過今后技術的不斷改進，相信微藻生物柴油產(chǎn)業(yè)的前景是十分廣闊的。
第3篇：生物質燃料應用范文
【關鍵詞】生物質；發(fā)電項目；脫硫
世界一次能源缺乏，而我國一次能源更是緊缺，各國都在尋找開發(fā)可再生能源，如太陽能、風能、垃圾廢料、生物質能等。生物質能是由植物的光合作用固定于地球上的太陽能。在可再生能源中，生物質能以實物形式存在，具有可儲存、可運輸、資源分布廣、環(huán)境影響小等特點，受到世界各國的青睞。生物質能是目前應用最為廣泛的可再生能源，其消費總量僅次于煤炭、石油、天然氣，位居第四位，并且在未來可持續(xù)能源系統(tǒng)中占有重要地位。但是在生物質作為燃料的發(fā)電項目中，大氣污染仍需要特別關注，提出切實可行的預防措施。
本文以洪雅縣生物質發(fā)電廠項目環(huán)評為例，分析其生物質燃料成份與SO2預防及治理措施的關系。
1 洪雅縣生物質發(fā)電廠概況
項目為利用洪雅縣境內的林（竹）木及各類農(nóng)作物秸稈直接燃燒發(fā)電的生物發(fā)電廠，其裝機容量為1×120t/h生物質高溫超高壓循環(huán)流化床鍋爐，配套1×30MW高溫超高壓凝汽式汽輪發(fā)電機組，為生物質直燃式發(fā)電項目。項目采用秸桿、林業(yè)三剩物及次小薪材作為燃料，用量20.5萬t。項目建成后每年可為電網(wǎng)提供清潔能源約2.25億kW.h/a。
2 生物質燃料成份分析
洪雅縣生物質發(fā)電廠的生物質燃料來源主要來自于林（竹）木廢棄物、秸稈、奶牛糞便等，根據(jù)燃料配比比例：玉米秸稈24%、竹枝18%、稻草13%、鋸末7%、灌木23%、牛糞15%，采用加權平均，混合生物質燃料的成份如下表1。
3 生物質電廠常規(guī)的SO2控制技術
目前，生物質電廠控制二氧化硫的處理方法較多，比較常用的為爐內噴鈣脫硫技術。爐內噴鈣脫硫技術是通過向爐內直接添加石灰石粉來控制SO2排放。投入爐內的石灰石在850℃左右條件下發(fā)生煅燒反應生成氧化鈣，然后氧化鈣、SO2和氧氣經(jīng)過一系列化學反應，最終生成硫酸鈣，化學反應式為：
CaCO3CaO+CO2（煅燒反應）
CaO+SO2+1/2O2CaSO4（固硫反應）
石灰石在煅燒過程中，由于CO2溢出，在固體顆粒的表面及內部形成一定的孔隙，為SO2向顆粒內部擴散及固硫反應的發(fā)生創(chuàng)造了條件。在CFB鍋爐燃燒條件下，石灰石煅燒反應生成的CaO具有較高的孔隙率，脫硫反應活性好，可以有效增加石灰石有效利用率，提高CFB鍋爐爐內脫硫效率。
4 洪雅縣生物質發(fā)電廠SO2控制技術
根據(jù)對該電廠所采用的生物質燃料成份分析，混合燃料含硫量約為0.09%，燃料中灰分中的CaO含量約為23.73%，根據(jù)燃料的使用情況（年使用燃料20.5萬t）可計算出SO2的產(chǎn)生濃度為326mg/Nm3；根據(jù)燃料灰分的產(chǎn)生量（約為1.22t/h（9150t/a））分析，
灰分中CaO含量（t/a）=9150×23.73%=2171.295；
原料中Ca含量（t/a）=2171.295×40÷56=1550.925
核算出原料中的Ca的摩爾數(shù)為38，生物質燃料全硫含量校核值約為0.09%，原料中的硫的摩爾數(shù)為5，因此，校核燃料的鈣硫比=38/5=7.6，大于2.0，固硫率按50%計，因此，項目SO2的最大排放濃度為163mg/Nm3，滿足《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）中表1二氧化硫（四川地區(qū)）最高允許排放濃度200mg/Nm3的要求，SO2可直接達標排放，不需另采取煙氣脫硫設施。
5 結論
本文根據(jù)對洪雅縣生物質發(fā)電廠所采用的混合生物質燃料成份及燃料灰分分析，得到燃料含硫量及灰分中氧化鈣的成分，進一步分析出原料中鈣的含量，可計算出燃料的鈣硫比及固硫率，經(jīng)以上論證可以看出，生物質發(fā)電項目，經(jīng)過對原料及灰分的成份分析，可得出燃料中鈣硫比，其產(chǎn)生的二氧化硫經(jīng)過燃料中本身含有的鈣進行固硫，不需新增其他脫硫設施，可滿足《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）中圖1二氧化硫的最高允許排放濃度要求。
【參考文獻】
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第4篇：生物質燃料應用范文
關鍵詞：生物質能源；利用現(xiàn)狀；技術開發(fā)；政策建議
中圖分類號：P754.1 文獻標識碼：A 文章編號：
自20世紀70年代以來，全球氣候變暖和日益突出的能源危機為生物質能源發(fā)展提供了契機。現(xiàn)代生物質能利用是指借助熱化學、生物化學等手段，通過一系列先進的轉換技術,生產(chǎn)出固、液、氣等高品位能源來代替化石燃料，為人類生產(chǎn)、生活提供電力、交通燃料、熱能、燃氣等終端能源產(chǎn)品。生物質能技術的研究與開發(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家的關注。許多國家都制定了相應的開發(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，其中生物質能源的開發(fā)利用占有相當?shù)谋戎亍，F(xiàn)代生物質能源利用技術的開發(fā)對替代或部分替代化石能源、保護生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的現(xiàn)實意義。
一、我國生物質能源開發(fā)利用現(xiàn)狀
生物質能指秸稈、雜草、林木和動植物體及其排泄物等含有的能量。生物質能的利用有多種方法，如直接燃燒發(fā)電、微生物發(fā)酵產(chǎn)生沼氣、生物發(fā)酵制取燃料乙醇，油料作物直接利用和制取生物柴油等。我國有豐富的生物質資源，近兩年，生物質能源在我國受到越來越多的關注，生物質能源利用也取得很大成績，生物質能源利用技術體系和生物質能源產(chǎn)業(yè)體系逐步形成。
1.沼氣產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模
沼氣利用是我國發(fā)展歷史最長、產(chǎn)業(yè)最為成熟的生物質能利用產(chǎn)業(yè)。經(jīng)過多年的研發(fā)和推廣，戶用沼氣已形成較完善的產(chǎn)業(yè)鏈，沼氣池不僅壽命達到20年，且形成了具有地域特色的沼氣綜合利用模式.我國北方推廣的塑料大棚、沼氣池、氣禽畜舍和廁所相結合的“四位一體”沼氣生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，中部地區(qū)以沼氣為紐帶的生態(tài)果園模式，南方建立的“豬-果”模式，以及其他地區(qū)因地制宜建立的“養(yǎng)殖-沼氣”、“豬-沼-魚”和“草-牛-沼”等模式，都是以農(nóng)業(yè)為龍頭，以沼氣為紐帶，對沼氣、沼液、沼渣的多層次利用的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。沼氣發(fā)酵綜合利用生態(tài)農(nóng)業(yè)模式的建立使農(nóng)村沼氣和農(nóng)業(yè)生態(tài)緊密結合，是改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生的有效措施，也是發(fā)展綠色種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的有效途徑，充分實踐了“資源—廢棄物—再生資源”的循環(huán)利用模式，已成為農(nóng)村經(jīng)濟新的增長點，符合建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的標準。
2．生物液體燃料已經(jīng)起步
通過生物質資源生產(chǎn)的生物汽、柴油和燃料乙醇是生物液體燃料的主要品種。1998年以來，以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)已初步形成規(guī)模。由于玉米價格不斷攀升以及陳化糧逐步消耗，本著生物質液體燃料的發(fā)展需要嚴格遵循“不與人爭糧，不與糧爭地”的原則，2007年國家開始禁止發(fā)展糧食乙醇項目，將燃料乙醇生產(chǎn)轉為以薯類、甘蔗、甜高梁等1.5代生物乙醇技術上，強調以邊際性土地生產(chǎn)生物質能源原料，以纖維素為原料的第二代乙醇生物燃料技術，已開始初步商業(yè)化。
二、我國生物質能源技術開發(fā)的主要進展
1.生物質發(fā)電技術
生物質發(fā)電技術集環(huán)保與可再生能源利用于一體,從戰(zhàn)略需求出發(fā),各國都加大投資力度進行開發(fā)利用。生物質發(fā)電技術主要包括:直接燃燒發(fā)電、與煤混燃發(fā)電、氣化發(fā)電以及沼氣填埋氣發(fā)電等。大規(guī)模的生物質直燃發(fā)電技術效率較高,但要求生物質集中、數(shù)量巨大,因此大規(guī)模進行收集或運輸,電站運行管理成本較高。小規(guī)模直燃發(fā)電技術則效率較低。直燃發(fā)電技術在國外已進入推廣應用階段,大部分用于林業(yè)廢棄物的處理。生物質直燃發(fā)電技術在我國尚未形成系統(tǒng)性研究,許多問題亟待解決,如秸稈中含有較高的氯及鉀、鈉等成分,其灰熔點較低,容易在爐膛內結渣、結焦或沉積于受熱面,嚴重影響生物質燃燒鍋爐的換熱,甚至造成腐蝕。目前國內在建的生物質直燃電廠主要依靠國外引進技術,關鍵設備基本是直接進口或在國內委托生產(chǎn),既沒有自主知識產(chǎn)權,設備價格也很高,電站建設成本達1.2萬元/kW,發(fā)電成本太高已成為我國秸稈直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)化的主要障礙。生物質直燃的另一種方式是生物質和煤混合燃燒發(fā)電技術,該技術規(guī)模靈活,經(jīng)濟性較好。
2.生物質液體燃料技術
生物質液體燃料主要包括燃料乙醇、生物柴油、生物質裂解油和生物質合成燃料等。近20年來,利用甘蔗、玉米等糖和淀粉類原料制取燃料乙醇, 利用動植物油脂制取生物柴油的技術已經(jīng)逐步實現(xiàn)商業(yè)化。目前玉米乙醇、生物柴油等第一代液體生物燃料已經(jīng)逐步應用于國內外工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),成為石油燃料的有力補充。然而,由于玉米乙醇、生物柴油以糧食、油料種子為原料,須占用大量耕地,與國家糧食安全存在矛盾,不可能在我國進行大規(guī)模生產(chǎn),因此,近年來生物質液體燃料的原料開始從糧食作物向非糧作物以及農(nóng)林廢棄物轉變。美國和歐洲開始大量投入,開展以纖維素和木質素等為原料生產(chǎn)生物質液體燃料的技術路線和工業(yè)實踐,預計在6~10年內將有重大突破。從資源可持續(xù)供給和取得根本性技術突破的角度看,生物質熱解液化、生物質氣化合成燃料具有更加寬泛的資源基礎和廣闊的發(fā)展應用前景,與纖維素燃料乙醇一起通稱為第二代生物質液體燃料。我國的第二代生物質液體燃料技術尚處于實驗研究階段,加大其研發(fā)示范力度,對盡快實現(xiàn)我國中遠期規(guī)?；娲唾Y源具有重要的科學和現(xiàn)實意義。
三、制約我國生物質能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題
1.資源“瓶頸”
目前，我國生物質能源產(chǎn)業(yè)面臨著極大的原料供應問題。如，發(fā)酵原料來源單一，限制了沼氣工程的規(guī)?；?；非糧原料無法全年供應，影響了非糧乙醇生產(chǎn)全年均衡生產(chǎn)；而陳化糧等糖類原料產(chǎn)量有限，難以支撐龐大的乙醇燃料工業(yè)體系；生物柴油也面臨缺乏適宜非糧邊際土地及相適應植物新品種，尚無提供大量原料能力的尷尬境地。要根據(jù)技術發(fā)展分階段、分等級實現(xiàn)生物質資源的多元化利用，近期以廢棄物綜合利用為主，中期以廢棄物和能源作物為主，遠期以能源植物或藻類資源為主，使其開發(fā)利用達到最大化。
2.產(chǎn)業(yè)模式
一是管理模式存在缺陷，缺乏科學的原料評價體系以及技術規(guī)范，生物柴油無法進入運輸燃料系統(tǒng)；二是項目模式有待改進，對小型項目配套政策沒有跟上，使其操作成本高，立項過程復雜；三是經(jīng)營模式不夠完善，民間資本難以進入，投資風險比較高。
四、推動我國生物質能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策建議
1.將生物質能源置于保障國家能源安全的高度給予支持
生物質對我國能源和資源供應戰(zhàn)略安全有著重要意義，應將其放在保障國家安全的戰(zhàn)略高度給予支持，并在政策上給予一定的傾斜。此外，建議根據(jù)生物質能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，對相關激勵政策進行完善和修改，把與能源生產(chǎn)有關的環(huán)境成本和社會成本全部考慮進去，實行全成本定價辦法，制定合理的生物質能源產(chǎn)品價格補貼政策、強制性生物質液體燃料收購政策、鼓勵生物質液體燃料消費的政策。
2.著力于加強生物質能源科技創(chuàng)新
生物質能是我國未來可持續(xù)發(fā)展的重要可再生能源之一，產(chǎn)業(yè)化過程是長期持久的，因此，擁有相關自主知識產(chǎn)權的核心技術是穩(wěn)步可持續(xù)發(fā)展的關鍵。政府應鼓勵國產(chǎn)化技術的推廣，對采用國產(chǎn)化技術的單位進行補助，調動其自主技術研發(fā)和應用的積極性，建議設立專項資金支持生物質能源的技術創(chuàng)新，從根本上奠定生物質能源大規(guī)模替代的基礎工作；建立專項資金為中小型生物質能企業(yè)提供政策性擔保，支持生物質能源的產(chǎn)業(yè)化進程，推動分散式生物質能源產(chǎn)業(yè)體系的形成。
結束語
我國生物質資源開發(fā)以有機廢棄物和利用邊際性土地種植的能源植物作為主要原料來源, 從長遠看, 能源農(nóng)業(yè)和能源林業(yè)是未來發(fā)展生物質能源的基礎。生物質能源產(chǎn)業(yè)作為一個正在興起并富有巨大前途的新型產(chǎn)業(yè)。發(fā)展生物質能源產(chǎn)業(yè)有利于破解能源危機，更有利于環(huán)境的保護。
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第5篇：生物質燃料應用范文
關鍵詞:工業(yè)爐 節(jié)能減排
中圖分類號:TB4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0086-01
隨著能源形勢和環(huán)境污染狀況日趨嚴峻,節(jié)能減排越來越成為當前我國工業(yè)所面臨的重要問題。目前,我國工業(yè)爐存在技術水平低、裝備落后、能耗高、污染嚴重等主要問題,本文就針對性地在替代燃料、燃燒系統(tǒng)改造和余熱余壓利用等方面提出一些節(jié)能減排的措施。
1 替代燃料
中國工業(yè)爐一直以煤炭為主要能源,其污染環(huán)境嚴重,所以尋找理想替代燃料是我國工業(yè)爐節(jié)能環(huán)保發(fā)展的戰(zhàn)略性方向。利用柴油和天然氣替代煤,可以減少對環(huán)境的污染,但其經(jīng)濟成本較高,屬于不可再生能源,故沒有大規(guī)模利用。生物質作為一種能同時提供固體、液體和氣體燃料的可再生新能源,能夠減緩溫室效應的產(chǎn)生,環(huán)境友好,故利用生物質代替煤是我國工業(yè)爐節(jié)能發(fā)展的理想途徑。
以生物質為原料的工業(yè)替代燃料利用技術主要包括生物質成型燃料技術、生物質氣化技術和生物質裂解油技術。
生物質成型燃料技術是指在一定溫度和壓力作用下,將各類分散的、沒有一定形狀的生物質壓制成一定形狀的、密度較大的各種成型燃料的技術。生物質成型燃料多用在一些中小型的工業(yè)蒸汽鍋爐、有機熱載體鍋爐和商業(yè)蒸汽鍋爐上。
生物質氣化技術是指在高溫缺氧的條件下,生物質原料經(jīng)過簡單的破碎處理后送入氣化爐中進行裂解,得到可燃氣的一種熱化學反應技術。生物質氣化得到的可燃氣可以直接通過管道輸送應用在軋鋼加熱爐、煉銅反射爐、坩鍋爐、工業(yè)鍋爐及水泥回轉爐和耐火材料隧道窯等燃料品質要求較低的工業(yè)窯爐上,而經(jīng)過除塵除焦等凈化工序后,其應用范圍可推廣到陶瓷窯爐、玻璃窯爐、熱風爐和電廠等燃料品質要求較高的工業(yè)窯爐上。
生物質裂解油技術是指將秸稈、木屑、甘蔗渣等農(nóng)業(yè)廢棄物通過高溫快速加熱分解為揮發(fā)性氣體,再經(jīng)冷卻后提煉出的一種液體。生物質裂解油的熱值一般為16～18MJ/kg,產(chǎn)油率可達70%,它可直接用作鍋爐和窯爐的燃料,也可進一步加工轉換成化工產(chǎn)品。
2 燃燒系統(tǒng)
在工業(yè)爐的系統(tǒng)里,燃燒是燃料的化學能釋放的過程,在這個過程里既要考慮降低氣體和固體的不完全燃燒損失,又要考慮過量空氣造成的排煙損失,還要兼顧降低二氧化硫和氮氧化物等污染物的濃度的問題,因此尋找一種合適的燃燒技術是實現(xiàn)工業(yè)爐節(jié)能減排的重要措施?，F(xiàn)階段應用較為廣泛的節(jié)能燃燒技術包括高溫空氣燃燒技術、脈沖燃燒技術、富氧燃燒技術和分級燃燒技術。
高溫空氣燃燒技術也叫蓄熱式燃燒技術,它不僅是一項高效的廢熱回收節(jié)能技術,而且能提高產(chǎn)品的品質。蓄熱燃燒技術是指交替切換空氣或氣體燃料與煙氣,使之流經(jīng)蓄熱體,能夠在最大程度上回收高溫煙氣的顯熱,排煙溫度可降到180℃以下,可將助燃介質或氣體燃料預熱到1000℃以上,形成與傳統(tǒng)火焰不同的新型火焰類型,并換向燃燒使爐內溫度分布更趨均勻。目前,我國已在軋鋼加熱爐、玻璃窯爐、熔鋁爐、鍛造爐和鋼包烘烤器等工業(yè)窯爐上成功應用蓄熱式燃燒技術。
脈沖燃燒技術是一種間斷燃燒的方式,使用脈寬調制技術,通過調節(jié)燃燒時間的通斷比實現(xiàn)窯爐的溫度控制[1]。這種技術對加熱爐的爐溫控制較為容易,所以爐內的溫度場均勻且溫度波動極小,而且還能節(jié)約燃料。近年來,該技術在冶金、陶瓷等工業(yè)窯爐燃燒系統(tǒng)控制方面得到逐步推廣應用,效果良好。
富氧燃燒技術是以助燃空氣中氧含量超過常規(guī)值得一種高效強化燃燒技術。富氧燃燒技術能夠降低燃料的燃點,加快燃燒反應速度,促進燃燒完全,降低過量空氣系數(shù),減少燃燒后的煙氣量,從而提高熱量的利用效率。富氧燃燒技術比較適合應用在高溫工業(yè)爐,如金屬加熱爐和玻璃溶化爐等等,有資料表明鍛造加熱爐若采用23%～25%的富氧空氣助燃,可節(jié)省1/4的燃料。
分級燃燒技術是指通過改變送風方式將不足量的空氣送入主燃燒區(qū),形成缺氧的燃料過剩燃燒,然后剩余的空氣在第二級燃燒區(qū)加入,形成燃料稀薄燃燒區(qū),完成整個燃燒過程。分級燃燒可減少氮氧化物的排放,據(jù)項目運行結果表明,采用分級送風燃燒技術后,尾氣中的氮氧化物排放量降低35%左右。
3 余熱余壓利用
工業(yè)爐余熱主要是指排出的燃燒產(chǎn)物的顯熱與加熱制品帶走的顯熱。這些顯熱所帶走的熱量數(shù)量較大,如果能很好地加以利用,其經(jīng)濟效益和社會效益都是顯著的。目前我國工業(yè)爐的余熱資源回收率僅為34.9%,回收潛力巨大[2],下面就介紹幾種常用的余熱余壓利用技術。
中高溫煙氣余熱主要利用方式包括:利用余熱鍋爐產(chǎn)蒸汽或者加熱導熱油直接利用,利用換熱器預熱助燃空氣,還有通過余熱鍋爐產(chǎn)蒸汽并利用蒸汽汽輪機發(fā)電。以軋鋼加熱爐為例,軋鋼加熱爐的出爐煙溫1000℃左右,在煙道內設置高效空氣和煤氣預熱器對助燃空氣和煤氣進行預熱,可將空氣預熱到600℃,煤氣預熱到300℃,噸鋼燃耗可降低0.3GJ。
低溫煙氣余熱一般是指溫度低于400℃的煙氣的余熱,這種余熱雖然品位低,但余熱數(shù)量很大,現(xiàn)在一般采用純低溫余熱發(fā)電技術來進行節(jié)能降耗并產(chǎn)生經(jīng)濟效益。例如,水泥廠將400℃以下低溫廢氣余熱轉換成電能并用于生產(chǎn),可使水泥熟料生產(chǎn)綜合電耗降低約60%或水泥生產(chǎn)綜合電耗降低約33%。
干熄焦技術是一項成熟而先進的技術,它利用冷的惰性氣體逆流冷卻熄滅紅焦,然后被加熱的氣體經(jīng)過除塵后進入蒸汽鍋爐將能量回收利用或供熱發(fā)電,同時消除濕法熄焦的嚴重污染,以一臺140t/h的焦爐改造為例,其年產(chǎn)電量可達4000萬度。
余壓回收發(fā)電技術是指利用工業(yè)窯爐產(chǎn)生的廢氣余壓直接用來發(fā)電。例如,鋼鐵廠高爐爐頂煤氣余壓透平發(fā)電裝置(TRT),是利用高爐爐頂煤氣具有的壓力能,經(jīng)透平膨脹做功,驅動發(fā)電機進行發(fā)電的裝置。
4 結語
當前,應對能源危機、氣候變化和資源環(huán)境約束已成為全球的共同行動,我國“十二五”節(jié)能規(guī)劃也提出要繼續(xù)貫徹實施20%左右的能源強度下降目標和18%的碳強度下降的目標,加快節(jié)能減排技術開發(fā)和推廣應用。由于我國工業(yè)爐類型繁多,應用領域廣泛,因此我們在實際應用中,要根據(jù)各種爐型的特點和具體工藝要求,采用合理的節(jié)能技術方案,才能取得良好的節(jié)能效果。
參考文獻
第6篇：生物質燃料應用范文
一、固化技術
能量密度小是生物質能源利用上的主要問題，此問題使得生物質常占用大量空間，儲藏與運輸成本高。為了解決這個難題，生物質固化技術應運而生；在一定壓力與溫度下，將生物質原料干燥并粉碎，之后壓合成燃燒效率與燃燒性能較高的高密度規(guī)則固體，大幅度降低了儲藏與運輸費用，為生物質燃料的工業(yè)生產(chǎn)以及廣泛引用提供了可能。生物質固化的方式有許多種，熱壓成型技術設備成本低，工藝簡單操作方便，成為了應用最普遍的生物質固化處理手段。有以針對大豆和玉米秸稈為原料的固體燃料研究表明，用熱壓成型法處理秸稈時，在含水率10%左右，成型率較高。生物質固體燃料在使用時也會出現(xiàn)諸多問題，其中最為突出的是其燃燒時的結焦現(xiàn)象，嚴重影響了固體生物質燃料的大規(guī)模應用?，F(xiàn)今，對固體燃料的燃燒結焦的研究還非常少，故此問題很難解決，隨著研究的深入和科技的進步生物質固體燃料的發(fā)展一定會有新的契機。
二、液化技術
生物質的液化是在高溫高升溫速率的條件下實現(xiàn)原料的熱裂解氣化，之后裂解氣在很短時間內冷凝獲得生物質液體油，這種生物質液體油清潔高效、綠色環(huán)保是一種優(yōu)質液體燃料。生物質液體油的生產(chǎn)設備趨于小型，工藝較為簡單，相對其他高溫高壓工藝成本較低；然而由于對熱裂解的機理方面的研究有限，其生產(chǎn)效率還比較低，故至今沒能大規(guī)模應用于工業(yè)生產(chǎn)。生物質液態(tài)油的物理性質以及組分含量與其燃燒效率和燃燒性能密切相關，現(xiàn)今眾多專家學者正對生物質熱裂解液態(tài)油的物理以及化學性質開展深入研究，并開發(fā)了多種新型液化技術。在眾多新型生物質液化加工法中，基于超臨界流體卓越的擴散性與溶解性開發(fā)的超臨界液化技術效果最為顯著，但其設備成本較高，工藝復雜工業(yè)應用較為困難，但在實驗室技術的層面上受到了廣泛關注。有研究者以大豆秸稈為原料研究了其在水與乙醇超臨界體系中的液化過程，并考察了乙醇組分含量對生物質液態(tài)油轉化率的影響。實驗表明，在中等乙醇摩爾分數(shù)的條件下，產(chǎn)物油分含量最大。
三、氣化技術
以氧氣為助劑，利用生物質不完全燃燒的特性將生物質變?yōu)镃H4、CO、H2等可燃性氣體的過程稱之生物質的氣化。在所有生物質利用手段之中，氣化技術是應用最廣泛的一種，20世紀末日本能源學家吉川邦夫提出了生物質高溫氣化的思想，并在東京工業(yè)大學進行了實驗。我國郭建維利用制備的諸多Ni基催化劑利用流化床反應設備進行了生物質氣化技術的研究，并對各種催化劑的效果進行了評價。生物質氣體中存在大量焦油，對生物質氣體的凈化是提高產(chǎn)品質量的關鍵工段。工業(yè)上新興的去焦油技術是催化裂解法，在高溫下（一般在800℃以上）將焦油催化分解變?yōu)樾》肿託怏w并入燃氣之中，既省去了傳統(tǒng)洗焦水污染嚴重的問題又增加了生物質燃氣的燃燒組分，前景廣闊。
四、前景展望
到21世紀中葉，世界人口將接近九十億，為了滿足人民生活需求，糧食作物的種植規(guī)模必將持續(xù)擴大，從而產(chǎn)生大量的莊稼秸稈，為生物質能源產(chǎn)業(yè)提供了充分的原料，這也為生物質能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎。此外，化石燃料使用后嚴重的污染問題近年來也備受關注，我國也出臺相關政策限制化石燃料的使用。例如，在一些城市實行“搖號申領私家車牌照”和“私家車單雙號出行”等規(guī)定，這都十分有利于生物質能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時，生物質能源產(chǎn)業(yè)也面臨諸多挑戰(zhàn)，現(xiàn)在國內的生物質能源生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模還十分有限，資金缺乏，生產(chǎn)工藝落后，科研創(chuàng)新能力較差。此外，生物質能源的產(chǎn)品銷路狹窄、產(chǎn)業(yè)鏈結構不合理等諸多因素制約著生物質能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。然而隨著政府對生物質能源的關注程度的不斷加大與資金投入的不斷增加，許多問題都會逐漸得以解決，生物質能源產(chǎn)業(yè)將會迎來新的生機。
五、小結
我國缺乏石油資源，且煤炭資源因為近年來的過度開發(fā)，各地煤礦也出現(xiàn)余量不足的情況。生物質能源的原料種類多樣，轉化形勢不一，用途廣泛，另外其清潔環(huán)保，二氧化碳排放少，前景廣闊。此外我國是農(nóng)業(yè)和人口大國，生物質資源豐富，農(nóng)村剩余勞動力眾多，在此得天獨厚的環(huán)境下，政府應出臺相關政策鼓勵各地在鄉(xiāng)村大力開發(fā)生物質資源，緩解城市能源短缺并實現(xiàn)農(nóng)民增收。與發(fā)達國家比較，我國的生物質資源技術還十分落后，產(chǎn)品轉化率不高，造成了大量的原料浪費，針對此問題政府應劃撥經(jīng)費支持生物質利用的技術創(chuàng)新，增加優(yōu)質生物燃料的產(chǎn)量，支撐我國能源戰(zhàn)略。
（作者單位為河南工業(yè)大學）
[作者簡介：張馳（1989―），男，河南新鄉(xiāng)人，研究生，研究方向：負載型催化劑在酯交換反應中的應用。]
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第7篇：生物質燃料應用范文
1.1 能源分類
凡是能夠間接或經(jīng)過轉換而獲取某種形式能量載能體的自然資源統(tǒng)稱為能源。在自然界里有一些自然資源本身就擁有某種形式的能量，其在一定條件下能夠轉換成人們所需要的能量形式，這種自然資源就是能源，如煤、石油、天然氣、太陽能、風能、水能、地熱能、核能等（一般稱為一次能源）。但生產(chǎn)和生活過程中由于某種需要或便于運輸和使用，常將一次能源經(jīng)過一定加工轉化，使之成為更符合使用要求的能量形式，如煤氣、電力、焦炭、蒸汽、沼氣、氫能等（一般稱為二次能源）。而根據(jù)能源是否可以再生，又分為再生能源和非再生能源。能源分類見表 1～2。
1.2 能源概況
能源是經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要物質基礎，也是實現(xiàn)現(xiàn)代化及提高人民生活水平的重要保障。隨著現(xiàn)代社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，機械化、電氣化、自動化程度的不斷提高，對能源的需求量也越來越大。一般說來，一個國家的國民生產(chǎn)總值和它的能源消費量大致成正比。能源是主要動力來源，能源的消費量越大，產(chǎn)品的產(chǎn)量就越多，經(jīng)濟就越發(fā)展，整個社會就越富裕，人民的生活水平就越高。發(fā)達國家的人口總和約占世界人口的1/5，而能源消費量卻占了世界能源總消費量的70％左右。1990 年以來，我國能源生產(chǎn)總量雖已位居世界前列，但由于人口重多，人均占有能源消費量只有發(fā)達國家的 5％～15％，而且在能源結構中還是以煤炭為主，致使環(huán)境污染問題嚴重，發(fā)達國家平均煤炭消費量只占能源總消費量的25％左右。近二三十年來，雖然我國能源開發(fā)利用發(fā)展很快，但無論是從生產(chǎn)到生活，還是從城市到農(nóng)村，煤、油、電等能源仍然十分短缺。如何解決能源短缺問題，有兩條出路可以選擇：一是降低經(jīng)濟增長速度；二是加大能源開發(fā)力度、狠抓節(jié)約能源工作。近 10 余年來，我國國民生產(chǎn)總值（GDP）增長速度很快，但人均 GDP 仍然很低，如果過分降低經(jīng)濟增長速度，要在本世紀中葉達到中等發(fā)達國家水平的目標將難以實現(xiàn)。因此只有加大能源開發(fā)力度、提供足夠的能源才能使我國經(jīng)濟得以持續(xù)發(fā)展。根據(jù)我國國情，最經(jīng)濟、最豐富的能源資源就是煤炭。因此，我國必須在增加煤炭生產(chǎn)的同時，狠抓節(jié)煤工作，提高其利用效率，加強環(huán)境治理與保護，決不能走發(fā)達國家先污染、后治理的老路。石油在我國能源構成比例中占20％，其是交通工具的主要動力能源，其中汽車是石油的最大用戶。汽車發(fā)動機排放的氣體是城市大氣污染的主要來源。因此在狠抓節(jié)煤工作、提高其利用效率的同時，還必須狠抓節(jié)油工作，提高其燃燒效率，降低汽車尾氣中的有害物排放量。根據(jù)世界能源發(fā)展新戰(zhàn)略的規(guī)劃，發(fā)達國家的人均能耗從1980年的 6.78t 標煤下降到 2020 年的 3.44t標煤，到2020 年能源總消費量將為 120 億 t 標煤，只增加10％，而經(jīng)濟增長仍可達到 50％～100％。我國是低收入國家，但每萬美元國民生產(chǎn)總值能耗為世界之首，為發(fā)達國家的 4～6 倍；產(chǎn)品能耗平均為發(fā)達國家的 2 倍，使用能源的設備效率要低10％～40％。因此，要使經(jīng)濟持續(xù)增長，在增加能源生產(chǎn)的同時，還必須提高能源利用率、節(jié)約能源及解決環(huán)境保護問題。
2木質生物質能源技術的發(fā)展
2.1生物質能源
生物質能是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉化為化學能而儲存在生物質內部的能量。它的轉換利用技術有熱化學轉化技術、生物化學轉換技術、生物質壓塊成型技術及化學轉換技術。目前我國生物質能源的發(fā)展還存在很多問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
（1）各學科技術開發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)發(fā)展不平衡；
（2）技術研發(fā)、設備制造能力有待提高；
（3）技術水平和生產(chǎn)能力與國外先進水平差距較大；
（4）生物質能源資源評價、技術標準、產(chǎn)品檢測和認證等體系不完善；
（5）人才培養(yǎng)不能滿足市場快速發(fā)展的要求；
（6）沒有形成支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術服務體系。工業(yè)大革命以后，煤、石油和天然氣一直是人類能源的主角，然而對地球上現(xiàn)有礦物質能源的樂觀估計也只能再用 100 年。根據(jù)世界能源權威機構 1999 年底的分析，世界已探明的主要礦物燃料儲量和開采量不容樂觀：石油剩余可采年限僅有 40 年，其年消耗量占世界能源總消耗量的40.5%；天然氣剩余可采年限為61.9年，其年消耗量占世界能源總消耗量的 24.1%；煤炭剩余可采年限為 230 年，其年消耗量占世界能源總消耗量的 25.2%；鈾剩余可采年限為 73 年，其年消耗量占世界能源總消耗量的7.6%。
按目前的消耗估算，本世紀下半葉，人類不但將面臨嚴峻的能源危機，而且還將面臨過度使用礦物質能源而造成的生態(tài)環(huán)境危機。與礦物質能源相比，生物質能源一直是人類賴以生存的重要能源，它是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源，在整個能源系統(tǒng)中占有重要地位。生物質能源具有以下特點：①可再生性，且產(chǎn)量大；②可儲藏性和可替代性；③資源豐富；④二氧化碳零排放，生物質能源燃料燃燒所釋放出的二氧化碳大體上相當于其生長時通過光合作用所吸收的二氧化碳，所以應用生物質能源時二氧化碳的排放可認為是零。我國是最大的發(fā)展中國家，同時又是一個人口大國，能源短缺及利用水平低是阻礙國家經(jīng)濟和社會發(fā)展的瓶頸之一。我國石油資源相對不足，如果繼續(xù)增加煤炭用量將加劇環(huán)境污染，21 世紀將面臨經(jīng)濟增長和環(huán)境保護的雙重壓力。從能源長遠發(fā)展戰(zhàn)略高度來審視，尋求一條可持續(xù)發(fā)展的能源道路、大力利用新能源和可再生（新）能源以減少對環(huán)境污染，加快新能源對傳統(tǒng)能源的新舊更替，已成為我國近期急需解決的重大問題。改變能源生產(chǎn)和消費方式，開發(fā)利用生物質能等可再生的清潔能源資源，對建立可持續(xù)的能源系統(tǒng)，促進國民經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護都具有重大意義。我國陸地林木生物質資源總量在 180 億 t 以上，可用于生產(chǎn)生物質能源的主要是薪炭林、林業(yè)廢棄物和平茬灌木等。林業(yè)生物質能資源在我國農(nóng)村能源中占有重要地位，我國農(nóng)村消耗的林業(yè)生物質能資源約占農(nóng)村能源總消費量的 20%。在山區(qū)和林區(qū)，農(nóng)民 50%以上的生活用能依靠林業(yè)資源。目前我國的生物質能源利用率很低，生物質能源綜合利用效率僅為 16%，薪柴超伐量達 54%，秸稈直接燃燒用量占 60%。生物質能源的不合理消耗，加劇了農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡的失調。木材是生物能源的主體，是最古老的能源物質，與化石能源相比，其是一種可再生能源；與秸稈相比，其能量密度高，種類豐富，一次栽種多年受益，是實現(xiàn)大規(guī)模能源化的理想生物質資源。但長期以來我國對木質生物質能源的利用方式一直是以直接燃燒為主，只是近年來才開始采用新技術加以利用，但規(guī)模小，普及程度較低，在農(nóng)村乃至國家的能源結構中只占有極小的比例。
2.2生物質能源應用技術
人類對木質生物質能源的利用已有悠久的歷史，但多是以直接燃燒的方式來利用它的能量，直到 20 世紀，特別是近 20 年來，木質生物質能源的研究和應用才有了快速的發(fā)展。目前國內外已有的木質生物質能源利用技術主要有以下幾方面。
（1）燃燒木質燃料：通過直接燃燒木質生物質而獲得熱能是目前木質生物質能源利用的最主要方式，木質燃料主要包括薪材和木質壓縮成型燃料。木質壓縮成型燃料是以木屑、樹皮等林業(yè)剩余物為原料，在加壓（49～196MPa）、加熱條件下，壓縮成棒狀、顆粒狀且質地堅實的成型物體，可作為工業(yè)鍋爐、民用灶爐以及工廠和家庭取暖的燃料，也可以進一步加工成木炭和活性炭。
（2）氣化：氣化是指木質生物質在高溫條件下，與氣化劑（空氣、氧氣和水蒸氣）反應后得到的小分子可燃氣體的過程。目前使用最廣泛的是以空氣為氣化劑，產(chǎn)生的氣體主要作為燃料用于鍋爐、民用爐灶發(fā)電等場合，也可以作為合成甲醇的化工原料。
（3）液化：液化是指采用化學方法將木質生物質轉換成液體產(chǎn)品的過程。液化技術主要分間接液化和直接液化兩種。間接液化就是把木質生物質氣化成氣體后，再進一步合成為液體產(chǎn)品；或者采用水解法，把木質生物質中的纖維素、半纖維素轉化為多糖，然后通過生物技術將其發(fā)酵成乙醇。直接液化是把木質生物質放在高壓設備中，添加適宜的催化劑，在一定的工藝條件下反應制成液化油，作為汽車用燃料或進一步分離加工成化工產(chǎn)品。
（4）熱解：木質生物質在隔絕或少量供給氧氣的條件下，加熱分解的過程稱為熱解。熱解過程所得產(chǎn)物主要有氣體、液體和固體，其比例根據(jù)不同的工藝條件而不同。
3我國木質生物質能源的發(fā)展及應用
（1）薪炭林：薪炭林是以生產(chǎn)木材燃料（薪材）為主要目的的樹種，在我國有悠久的經(jīng)營利用歷史。我國從1981年開始實施薪炭林工程，截至到 2000 年，已營造551.3萬 m2，生物質獲得量達 2000 萬 t/a，相當于 1143.2萬t 標準煤。長期以來，我國的廣大農(nóng)村一直以木質燃料作為廉價燃料，營造薪炭林已成為解決我國農(nóng)村能源問題的有效途徑。
（2）木質壓縮成型燃料：我國木質壓縮成型燃料研發(fā)工作起步較晚，但現(xiàn)在已達工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模。1990 年中國林科院林化所與東海糧食機械廠合作，完成了國家“七五”攻關項目———木質棒狀成型機的研發(fā)工作，并建立了 1000t 級的棒狀成型燃料生產(chǎn)線，而且還出口到馬來西亞、埃塞俄比亞、印度尼西亞等國家。1998 年林化所又與江蘇正昌糧機集團公司合作，研發(fā)了內壓滾筒式顆粒成型機，其生產(chǎn)能力為 250～300kg/h，生產(chǎn)的顆粒成型燃料特別適用于家庭或暖房取暖使用。南京市平亞取暖器材有限公司從美國引進了適用于家庭使用的取暖爐技術，通過消化吸收，現(xiàn)已形成了工業(yè)化生產(chǎn)。此外，還從美國引進了一套生產(chǎn)能力為1.5t/h的顆粒成型燃料生產(chǎn)線，1999年開始正式生產(chǎn)，目前運行情況良好。
（3）氣化發(fā)電：經(jīng)過十幾年的研究、試驗、示范，生物質氣化技術已基本成熟。木質生物質氣化主要分為兩種工藝類型，一是中國林科院林化所研究開發(fā)的以林業(yè)生產(chǎn)剩余物為原料的上吸式氣化爐，其氣化效率達 70%以上，最大生產(chǎn)能力達 6.3×106kJ/h（消耗木片量為300kg/h），產(chǎn)生的水煤氣用于集中供熱和居民家庭使用；二是循環(huán)流化床氣化爐，其氣化效率達 75%，最大輸出功率約 2900MW，該系統(tǒng)主要是處理木材加工的廢棄物（如木粉等）為工廠內燃機發(fā)電提供燃料。
（4）林業(yè)生物乙醇：生物乙醇是近年最受關注的石油替代燃料之一。目前糧食淀粉的生物乙醇已基本實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，但成本較高。纖維素生物質作為生產(chǎn)燃料乙醇的原料豐富而廉價，利用木質纖維制取燃料乙醇是解決原料來源和降低成本的主要途徑?！鞍宋濉逼陂g，我國開始利用纖維素廢棄物制取乙醇燃料技術的探索和研究，主要研究纖維素廢棄物的稀酸水解及其發(fā)酵技術，并在“九五”期間進入中間試驗階段；“十五”期間又開展了用木屑為原料稀鹽酸水解制備酒精、水解木質素制備高吸收能活性炭的研究。南京林業(yè)大學從 20 世紀 80 年代中期開始對植物纖維生物轉化制取乙醇的基礎理論和應用開發(fā)進行了系統(tǒng)研究。隨后，我國開展了生物質原料的高壓蒸汽爆破預處理技術、纖維素酶制備技術、大規(guī)模酶降解技術、戊糖己糖同步發(fā)酵技術、微生物細胞固定技術、在線雜菌防治技術以及副產(chǎn)品木質素的深加工利用技術等項研究工作，目前這些技術仍處于研發(fā)階段。
（5）熱解：我國從 20 世紀 50～60 年代就開始進行木材熱解技術的研究工作。中國林科院林化所在北京光華木材廠建立了一套生產(chǎn)能力為 500kg/h 的木屑熱解工業(yè)化生產(chǎn)裝置，在安徽蕪湖木材廠建立了年處理能力達萬噸以上的木材固定床熱解系統(tǒng)。黑龍江鐵力木材干餾廠曾從前蘇聯(lián)引進了一套年處理木材10 萬 t的大型木材熱解設備。但以木材為原料來制取化工產(chǎn)品的生產(chǎn)成本高，難以與石化產(chǎn)品競爭，因此研究工作轉向以熱解產(chǎn)品的深加工開發(fā)，如活性炭、木醋液等應用研究領域。國內在快速熱解制取液化油的研究開發(fā)方面尚未見報道。總之，我國在生物質能源轉換技術的研究開發(fā)方面做了許多工作，取得了明顯進步，但與發(fā)達國家相比仍然差距甚遠。
第8篇：生物質燃料應用范文
關鍵詞：生物質鍋爐；生物質燃料特性；穩(wěn)定運行
1 概述
傳統(tǒng)能源日益稀缺極大地制約了社會經(jīng)濟的發(fā)展。太陽能、風能、生物質能等新能源已成為重點發(fā)展方向，其中生物質能可開發(fā)總量極其豐富。近年國內生物質能得到了快速的發(fā)展，各能源企業(yè)不斷發(fā)展生物質能并積極搶占市場。因此，生物質能作為新能源的重要組成部分，開始逐步發(fā)展。
《湛江生物質發(fā)電項目》的兩臺50MW的機組已于2011年8月正式投產(chǎn)。從調試及投產(chǎn)至今，發(fā)生了許多設備及運行事故，而這些事故都與生物質燃料的特性有莫大關聯(lián)。本文將以調試、投運過程中遇到的問題為載體，分析生物質燃料對機組鍋爐運行的影響，分析問題并采取相應措施，以保證機組的長周期安全經(jīng)濟運行。
2 生物質概述
2.1 定義
生物質是指有機物中除化石燃料以外的所有來源于動植物的可再生物質。生物質能主要指綠色植物通過葉綠素將太陽能轉化為化學能而儲存在植物內部的能量。
2.2 主要分類
林木生物質、農(nóng)業(yè)生物質、水生植物、城鎮(zhèn)有機物、糞便。
2.3 特點
（1）分布廣泛、產(chǎn)量巨大；（2）可再生性好；（3）生物質能是綠色能源；（4）開發(fā)轉化技術相對容易。
2.4 生物質燃料的主要特性
（1）粒度和形狀；（2）雜質及灰份；（3）水分含量；（4）堿金屬含量。
3 生物質燃料特性對CFB鍋爐運行的影響
與傳統(tǒng)燃料相比，不同種類的生物質燃料密度、熱值、水分等均有較大差異。根據(jù)生物質燃料的特性，結合我廠生物質CFB鍋爐運行中發(fā)生的問題，尋找它們之間的因果關系，為解決鍋爐運行問題提供參考依據(jù)，有利于燃用生物質燃料的CFB鍋爐穩(wěn)定運行。
3.1 粒度和形狀對CFB鍋爐運行的影響
粒度是指顆粒的大小，即在空間范圍內所占據(jù)的線性尺寸。生物質燃料是由大量單顆粒組成的顆粒群，而顆粒形狀是指顆粒的輪廓或表面上各點所構成的圖像。生物質燃料的顆粒形狀有球狀、針狀、粒狀、片狀以及各種不規(guī)則形狀[1]。在實際生產(chǎn)中，收集來的燃料種類及形狀千差萬別，其干濕度、硬度也不盡相同。由此引發(fā)的一些運行問題主要表現(xiàn)如下：（1）輸料皮帶時有破損，特別是皮帶頭部轉換處磨損尤為嚴重；（2）爐前料倉入料口堵料；（3）料倉內一級給料機被料纏繞導致過負荷卡死，無法轉動；（4）爐膛給料口頻繁堵料；（5）給料倉內一、二級下料口搭橋。
以上問題在我廠投運初期頻繁發(fā)生。為避免以上問題，本廠采取針對性措施主要如下：（1）改造破碎機，使之適用于多種生物質燃料；（2）暫不收取本廠不能破碎又不能直接燃用的物料；（3）對料倉落料口一、二級給料機下料口擴容改造，提高其適應少部分未破碎及格的料進入爐膛的能力；（4）在爐前料倉中下部安裝6臺與一級給料機方向垂直且間隔相等的承載螺旋給料機。
3.2 雜質及灰分對CFB鍋爐運行的影響
生物質燃料一般是通過分散收購后集中運輸進行采集的，其特點為收集工序復雜、種類繁多。在收集匯總與存放運輸?shù)倪^程中，入廠燃料混雜較多的泥沙、石頭、磚塊等雜質。這些生物質中不能燃燒的礦物雜質對鍋爐影響特別大，主要存在以下幾個問題：（1）破碎機磨損嚴重，影響正常破碎效率和質量，甚至發(fā)生損壞；（2）螺旋給料機卡死、葉片變形損壞，甚至造成給料機斷軸和葉片脫落；（3）爐內流化不良、燃燒不穩(wěn)定，床壓波動大；（4）風帽磨損嚴重；（5）鍋爐排渣不順暢，排渣管和排渣器堵死。
對以上問題，本廠采取主要措施如下：（1）提高燃料收集的科學性，加強對收料第一環(huán)節(jié)的要求與控制；（2）對廠外供應商資格進行考評認定；（3）加強廠用料場的硬體化改造，減少儲存時混入的雜質；（4）通過質檢取樣控制，對入爐燃料質量嚴格把關；（5）廠內上料前進行人工預查，清理明顯雜質。
3.3 水分對CFB鍋爐運行的影響
在生產(chǎn)過程中，生物質燃料水分主要指生物質燃料在運輸和儲存過程中受到雨水淋濕或隨著季節(jié)變化、空氣溫度濕度變化而存在于生物質燃料中的外在水分[2]，這對鍋爐的運行有很大影響。本廠因燃料水分過大造成的問題主要如下：（1）鍋爐給料系統(tǒng)中料倉、螺旋給料器搭橋堵塞；（2）鍋爐燃燒后煙氣體積較大，引風機出力不足，爐內不斷冒正壓，造成給料系統(tǒng)堵料返火；（3）水分含量提高使熱值降低。同時增加了運輸成本，且水分含量高的燃料不易破碎，容易粘附在設備上；（4）燃料水分高導致著火困難，使爐內溫度降低，其機械不完全燃燒損失和化學不完全燃燒損失增加，導致鍋爐尾部排煙溫度升高，排煙熱損失增大，同時飛灰含碳量增加。針對以上問題，本廠采取以下措施：（1）對入廠燃料進行水分化驗，水分含量超過60%的燃料一律不予進廠；（2）廠內新建干料棚。收購的燃料分類有序存放，防止雨水淋濕。露天只存放樹頭之類不易吸收水分的燃料；（3）新建曬料場對水分較高的燃料進行機械化晾曬；（4）根據(jù)燃料的水分含量不同制定詳細的配燒方案，穩(wěn)定入爐燃料的水分含量。
通過采取以上措施，本廠鍋爐運行的經(jīng)濟效益得到明顯提高，可通過表1進行反映：
由表1可知，隨著燃料中水分含量提高，燃料熱值逐漸降低，其飛灰可燃物含量明顯增大，鍋爐效率及經(jīng)濟性則相應降低。
3.4 堿金屬含量對CFB鍋爐運行的影響
與煤相比，生物質堿金屬（鉀、鈉）含量較高，同時生物質燃料中氯元素含量較高，導致鍋爐高溫過熱器嚴重腐蝕，進而引起泄漏和爆管事故，影響鍋爐的安全性和穩(wěn)定性。
只要入爐燃料中含有堿金屬和氯元素，將必然發(fā)生腐蝕。堿金屬和氯元素含量多少只會影響腐蝕速度。當過熱器蒸汽溫度在490～520°C時，管壁腐蝕速度明顯加快；當蒸汽溫度大于520°C時，腐蝕速度將急劇增大。只要腐蝕一旦發(fā)生，將持續(xù)進行且不會停止[3]。
我廠自投運以來，因腐蝕爆管泄漏問題較為嚴重，我門提出了針對性措施如下：（1）在對高溫過熱器管排進行清焦清灰時，不宜采用機械的清灰方式，避免破壞管壁的保護性覆層；（2）嚴把入爐燃料質量關，嚴禁腐蝕性元素含量高的燃料入爐。同時，加強入爐燃料的配燒工作，從燃料的易燃性、粒度、水分、灰分、熱值等方面綜合考慮，確保入爐燃料品質的穩(wěn)定性。
4 結束語
生物質燃料的顆粒度、雜質、水分及所含堿金屬等物性對CFB鍋爐的正常運行影響較大，主要包括給料系統(tǒng)不穩(wěn)定、燃燒工況不穩(wěn)定、設備損壞及主設備腐蝕嚴重等方面。為了提高生物質機組鍋爐運行的安全性與穩(wěn)定性，提高經(jīng)濟效益，需要對生物質燃料的收購、運輸、儲存嚴格把關，從給料系統(tǒng)改造、運行調整和合理配燒等方面綜合控制，以保證生物質CFB鍋爐能夠長期安全穩(wěn)定運行。
參考文獻
[1]張殿軍，陳之航.生物質燃燒技術的應用[J].能源研究與信息，1999，15（3）.
第9篇：生物質燃料應用范文
棉花秸稈是一種可再生的生物質。生物質能利用技術主要有：（1）沼氣發(fā)酵技術。（2）熱裂解技術。通過熱裂解工藝，各種生物質均可轉化為可燃氣、生物油?？刂撇煌姆磻獥l件，如溫度、原料、壓力、滯留時間等，可轉化為不同形式的能源。（3）氣化及發(fā)電技術。（4）壓縮成型技術。將低能量密度的生物質，通過壓縮，轉換成能量密度較高的生物質，減小體積，便于運輸。（5）生物質液體燃料技術。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產(chǎn)品。
通過生物質能的轉化技術，可將棉花秸稈進行固化、炭化或汽化處理，轉換成木炭、可燃氣體或電力，作為潔凈的能源為經(jīng)濟建設和人民生活服務?？梢姡藁ń斩捑C合利用大有可為。
我國的棉花產(chǎn)區(qū)每年都產(chǎn)生大量的棉花秸稈，合理有效地將這些棉花秸稈開發(fā)利用，對發(fā)展產(chǎn)區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟和環(huán)境保護都有重要的現(xiàn)實意義。
（1）通過對棉花秸稈的開發(fā)利用，將棉花秸稈由現(xiàn)在的焚燒或掩埋變?yōu)楹侠碛行У睦?，增加其價值，使農(nóng)民從中獲得經(jīng)濟收益，增加收入。
（2）利用棉花秸稈氣化、固化和氣化發(fā)電技術，可為廣大農(nóng)村提供生活所需的能源，節(jié)約大量的常規(guī)能源。通過合理的規(guī)劃利用，實現(xiàn)集中供電、供氣，促進廣大農(nóng)村的城鎮(zhèn)化建設。這樣，不僅提高了農(nóng)民的生活水平，也緩解了農(nóng)村能源緊缺的現(xiàn)狀。
（3）利用棉花秸稈氣化、固化和氣化發(fā)電技術，可使棉花秸稈得到統(tǒng)一合理的利用。防止由于隨便處置，對土質肥力的影響；防止由于焚燒時所產(chǎn)生的大量有害氣體對環(huán)境的污染，從而改善農(nóng)村的生活環(huán)境。
與此同時，建立一套棉花秸稈綜合開發(fā)利用的管理體系，也成為必不可少的一個環(huán)節(jié)，可以從以下幾個方面抓起：
（1）建立棉稈棉籽開發(fā)專項基金，重點支持棉稈棉籽利用中的關鍵技術研究，解決推廣應用中出現(xiàn)的技術難題。研制棉稈收集、成型、炭化、裂解、氣化和發(fā)電成套技術設備，為大規(guī)模開發(fā)利用棉稈棉籽提供技術支撐。
（2）在棉花大規(guī)模種植地區(qū)，建設“棉稈棉籽資源開發(fā)利用示范區(qū)”，制定優(yōu)惠政策，吸引國內外的先進技術、人才和資金，在示范區(qū)內建設大型棉稈壓縮燃料發(fā)電基地、以棉稈棉籽為原料的生物液體燃料生產(chǎn)基地、以棉稈棉籽的副產(chǎn)品為原料的綠色肥料生產(chǎn)基地。
