生物质能发电综述.doc

《生物质能发电综述.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、生物质能发电能源是人类社会生存、国民经济发展的必备资源和重耍战略物资。能源紧缺以及由于能源消费而产生的生态环境恶化，促使世界齐国寻找清洁、高效的新型替代能源。生物质能发电是可再生能源屮最重要的组成部分，具有良好的社会效益和经济效益，己受到世界各国政府的高度重视。1、生物质能发电的内涵和特点生物质具可再生性、低污染性、低密度性，而且生物质能分布广泛，蕴藏量巨大，地球上光合作用每年生产约2.2Xl0llt干生物质，相当于全球能源消费总量的10倍左右。生物质能是人类赖以生存的重要能源，是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消耗总量第四位的能源。生物质

2、能源作为一种洁净而又可再生的能源，是唯一可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其他化工原料或者产品的碳资源。生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种。它直接或间接地來源于绿色植物的光合作用，是取之不尽、用之不竭的能源资源，是太阳能的一种表现形式。生物质能发电主要利用农业、林业和工业废弃物、甚至城市垃圾为原料，采取直接燃烧或气化等方式发电，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。近年来，国内外能源、电力供求口趋紧张，作为可再生能源的生物质能越來越凸显出其必要性。2

3、、生物质能的转化和利用技术2.1直接燃烧技术生物质直接燃烧是牛物质能最早被利用的传统方法，就是不在进行化学转化的情况下，将生物质作为燃料转换成能量的过程。直接燃烧可以分为炉灶燃烧和锅炉燃烧两种情况。生物质在炉灶屮燃烧的热效率一般为10%〜15%,在省柴炉灶屮燃烧的热效率为30%左右。生物质作为锅炉的燃料直接燃烧，其热效率为50%〜60%o从国内外生物质直接燃烧技术的发展状况来看，流化床锅炉对生物质燃料的适应性较好，因为生物质燃料在床内停留时间较长，可以确保生物质燃料完全燃烧,提高燃生物质锅炉的效率。同时流化床锅炉能够较好地在850°C左右稳定燃烧

4、，燃料燃尽后不易结渣，并且减少了NOx、SOx等有害气体的生成。但也存在一些缺点：（1）流化床锅炉排出灰分，与其它锅炉相比较大；（2）生物质燃料需要进行一系列的预处理；（3）生物质燃料蓄热能力小，影响了灰渣的综合利用。2.2生物质固化技术生物质固化是将生物质原料粉碎到一定颗度或者在高压条件下利用机械挤压成型。经过生物质I古I化以后，能量密度可增大到加工前10倍左右，热值可以达到15000kJ/kg左右。生物质型煤是生物质I古I化技术的一种，将干燥的煤粉、生物质和同硫剂（CaCO3）按一定的比例混合后压制成一种I古I体燃料。生物质型煤由于生物质着火

5、温度低于煤着火温度，使得生物质先燃尽，其燃烧造孔作用，有利于型煤充分燃烧，还有利于固硫反应。生物质煤在燃烧性能和环保性能上具有明显的优良特性，但是一次性投资成本高，同吋技术和经济因素阻碍了商业化发展应用。国内型煤利用存在的主要间题是着火滞后，脱硫率低，难以兼顾燃烧和脱硫的要求，特别是对高硫低热值煤,存在着不能兼顾着火燃烧和脱硫的问题。2.3生物质液化技术生物质液化是以生物质为原料，制取液体燃料，是有效利用生物质能的最佳途径之一。Fl前生物质液化的主要方法有：水解发酵制燃料乙醇、生物质直接液化和生物质裂解生成液体燃料等。生物质液化主要产晶为甲醇、乙

6、醇和生物柴油。231水解发酵制燃料乙醇传统的酵母发酵乙醇技术用于糖或淀粉含量高的生物质已经趋于成熟，并有较大规模应用，而对于含大量纤维索的植物来讲，正在开发将纤维索水解为糖后再制取乙醇的技术。纯酒精或汽油和酒精的混合物都可以作为燃料。混有20%酒精的汽油辛烷值高，能清洁燃烧，而且不必对汽车发动机作较大的改造。由于我国人口多，以淀粉为原料生产燃料乙醇受到限制。生物质发酵法应用于木质纤维素类的生物质H前存在生产周期长、转化效率低的缺点。2.3.2生物质直接液化生物质直接液化是将生物质在适当的压力和温度下，并且有一定的溶剂和催化剂存在的条件下进行的直接

7、液化。美国匹兹堡能源研究屮心Apel将生物质放入Na2CO3溶液屮，通入CO加压至28MPa,在350°C下得到40%-50%的液体燃料。Demirbag根据实验资料，将液体油和焦油的产率与原料屮的木质素的含量进行研究，得到以下的关系：油产率=0.015(LC)3+1.67(LC)2-62.25(LC)+809.122,焦碳产率=-0.014(LC)3-1.352(LC)2-50.722(LC)-581.19,其中LC为原料川的木质素的含量。生物质直接液化的优点：(1)对原料不需要进行脱水和粉碎等高耗能步骤;(2)设备简单、操作简单；(3)产品质

8、量好热值高。生物质直接液化得到的燃料油与传统的燃料相比具有含水量高、含氧量高、性质较不稳定等特点。2.3.3生物质裂解生成液体燃料生物质