生物质燃料现状篇1
关键词：生物质生物质电厂秸秆收集
一、生物质能源概述
生物质能是动植物和微生物通过光合作用形成的。它归根结底还是太阳能的一种表现形式。因此从理论上讲这种能量和太阳能一样是取之不尽用之不竭的，并且可以再生。生物质能目前在国内外已经得到了广泛的利用，并且将逐步发展壮大下去。生物质是全球的第四大能源，前三个能源分别为炭、石油和天然气。而生物质能的燃料主要包括有小麦、玉米、棉花和高粱等农作物的秸秆，也有的用木材加工的废料。生物质是可再生能源，这种能源既环保又很清洁。虽然生物质在地球上的总量是很多的，分布也非常广泛，但得到利用的却很少很少，具有着非常大的潜力。
生物质能源中的碳和硫含量是很少的，因此燃烧产生的有害气体也是很少的，并且由于生物质在生长中也会吸收很多二氧化碳，因此不会影响温室效应的加剧。生物质能源的另一个重大好处便是方便运输和储存，由于一般的可再生能源例如风能和太阳能等都是不可运输不便存储的。生物质能中所占比例最大的要数农作物的秸秆了，我国农作物秸秆资源是非常丰富的。不过虽然丰富，但农作物秸秆却也有着储运不方便、资源分散、和能源密度低等缺点。由于这些缺点导致到目前为止利用率依旧不高。
二、目前国内外生物质电厂发展状况
目前世界上都在竭力将生物质能源运用到各个领域中，其中非常成功的领域要数生物质发电技术了，以高效直燃形式发电，以这种方式用于电厂的技术在国外已经非常成熟了。由丹麦率先提出了农林生物质进行高效直燃发电技术，并且提出后立刻被联合国列为了重点项目。虽然我国的生物质发电才起步不久，不过也已经有一些以生物质发电为主的电厂相继建成并且投入使用了。
1.国外生物质秸秆发电现状
发达国家一直竭力于开发可再生能源，其中丹麦国家的Bwe公司率先研发了生物质发电技术，并且取得了非常大的成功..到目前为止，丹麦全国已经有将近140家的秸秆发电厂了。这种发电技术为丹麦国家带来了非常高的收益，也使得丹麦的石油年消费量下降了好多。随着丹麦国家的成功案例，使得接下来荷兰等欧洲国家相继开始投入到生物质发电研究中。
2.国内生物质秸秆发电现状
我国是农业发展大国，秸秆的资源可以说是非常丰富的，如果不能很好的利用的话就实在太可惜了。目前农民都把大部分的秸秆直接在田里燃烧掉，这样是非常浪费资源的，同时对于环境的污染也是不容忽视的。如果这些秸秆资源都能够投入使用的话，结果一定很不一样，农民既可以得到另一份的收入，也可以为生物质发电厂提供更多的能源，同时对于环境的保护也是有一定的影响的。
我国是从2003年开始有生物质发电厂项目的。截止到2007年底，一项不完全统计显示我国已经批准有87个生物质发电项目，总的装机容量也是达到了220万千瓦，示范项目地点总体分布于我国的北部，例如山东、黑龙江、辽宁、吉林、新疆等等。但我国的生物质秸秆发电却也存在着一些问题，这些问题导致我国的生物质发电技术难以以更快的速度发展壮大。首先是秸秆收购上存在着相应的困难。由于秸秆收集的劳动量是很大的，因此很多农民选择进城打工获取更高的收益，有的在厂地周边的人又本身生活很富裕，也不在乎收秸秆的一点收入。现如今农民选择的收割方式也是非常不利于秸秆收集的，农民基本上都是直接取走玉米，将秸秆留在原地。还有一个问题就是运输方面很困难，秸秆本身是很轻的，体积又非常大，因此非常不利于长距离的运输。同时生物质发电电厂的投资量都是非常大的，设备基本上都需要进口，基本上生物质发电厂都处于亏本状态。
我国发展生物质电厂是非常必要的，因为首先我国的生物质能源的资源是非常丰富的，我国的农作物秸秆大约有3亿顿可以作为燃料，加上其他生物质资源如林木废弃物等大约有6亿吨的生物质可以作为燃料使用，这个总量可以说是非常大的。发展生物质能同时也起到了保护环境的作用，我国由于燃烧秸秆等造成的环境污染还是非常严重的，将秸秆进行统一收集统一处理是一个非常好的环保手段。另一方面农民也可以因此而获得更高的收益。
三、生物质电厂燃料秸秆收集情况
由于燃料的难以供应，导致我国的很多生物质电厂都面临着亏损状态，甚至面临着破产的困境。生物质发电厂一直以来是那么的受众人恩宠，但现如今却全部亏损，最主要的原因就是秸秆的收集状况非常困难。
生物质电厂找不到秸秆资源的最主要的原因就是秸秆的收集非常难，很多发电厂都不得不使用树皮、木屑等作为替代原料。一家生物质发电厂的负责人指出，按原先的计划，他们需要用30多万吨的秸秆作为燃料用于发电，现如今却只有五分之一。他们只好通过其他燃料代替，例如一些树皮、稻壳等等，可谓是“生活非常艰难”。
据相关部门的了解，生物质发电厂的收购费用已经占据了生产成本的百分之八十左右，可谓基本上都放在了燃料的收集上。许多专家认为，政府应该考虑到秸秆的利用情况，使规划布局变得更加合理，并且提出相应方案对生物质发电厂给予相应的扶持和帮助。这样我们的生物质电厂才能发展的更加好。
总的来说，随着地球上能源的逐渐短缺，生物质能源这种可再生能源的利用是势在必行的，一个国家要想持续发展，一定到想办法利用起生物质能源来。生物质发电厂现如今处在了非常艰难的时刻，希望能够通过政府和社会解决秸秆收集难的问题，帮助生物质电厂不断发展壮大下去。
参考文献
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[2]张卫杰.关海滨.姜建国.李晓霞.闫桂焕.孙荣峰.许敏.孙立.我国秸秆发电技术的应用及前景[J]；农机化研究；2009年05期
生物质燃料现状篇2
中图分类号：tK229文献标识码：a文章编号：1009-914X（2017）22-0338-021、生物质颗粒的燃烧与结渣特性
生物质成型颗粒燃料是经过压制粘合而成的，其密度远大于原生物质。成型燃料的结构与组织特征决定了挥发分的析出速度与传热速度都很低。生物质成型燃料的燃烧过程可分为干燥脱水、挥发分析出、挥发分燃烧、焦炭燃烧和燃烬几个阶段。其燃烧过程是：1）燃料进入燃烧室内，在高温热量（由前期燃烧形成）作用下，燃料被加热和析出水分。当温度达到约250℃左右，热分解开始，析出挥发分，形成焦炭。气态的挥发分和周围高温空气掺混首先被引燃而燃烧，进行可燃气体和氧气的放热化学反应，形成火焰。2）成型燃料表层部分的碳处于过度燃烧区，形成较长火焰。3）焦炭扩散燃烧，燃烧产物Co2、Co及其气体向外扩散，Co与o2结合成Co2，在表面进行Co的燃烧，在层内主要进行碳燃烧，在表面形成灰壳，并随着燃烧，燃烬壳不断加厚。当可燃物基本燃尽，在没有强烈干扰的情况下，形成整体的灰球，灰球变暗红色成为灰渣，完成整个燃烧过程。在炉内强烈气流的干扰下，则有一部分细碎燃料，以飞灰形态随烟气逸出炉内。
生物质颗粒燃料本身的灰分中含有钙、钠、钾等离子，这些离子在燃烧过程中容易形成渣层，且灰的软化温度较低，因此燃料本身的特性决定了结渣的特性和程度。燃烧过程中燃料层的温度，炉膛温度，燃料与空气混合不充分以及锅炉超负荷运行是造成结渣的重要因素。生物质颗粒中还含有氯、硫等元素，对钢材有腐蚀作用。
2、固定炉排燃煤锅炉改燃木柴、生物质颗粒等
2.1改燃木柴
在节能和环保要求日益严格的今天，部分地区已不准许安装蒸发量较小的固定炉排燃煤锅炉，而原燃煤的固定炉排锅炉也要进行改造。因此，新装的固定炉排燃煤锅炉有部分直接燃用木柴、木板等，出现的问题有：
1）木柴燃烧过快，添加燃料时间短。木柴一般呈块状，开始燃烧时需要大量空气，后一阶段需要空气量减少，过量空气变多。
2）多数炉门处于常开状态，增加了漏风和散热。
3）炉膛容积小，火焰较高，烟气流速快，烟气流程短，排烟温度较高。在进行测试时发现，燃烧时排烟温度常超过300℃。
4）燃烧过程扰动不足，烟气中Co含量高，未燃尽的碳颗粒较多。
5）燃烧中空气分布不均匀，对水冷壁的冲刷严重。
这些问题一方面给锅炉带来了安全隐患，严重时会使锅炉积灰结焦甚至出现受热面变形的情况，另一方面，锅炉的热效率低下，燃烧不稳定，锅炉出力达不到使用要求。由于木柴、木板均为人工送料，锅炉运行的自动化程度较低，现场粉尘较大，操作环境差。
2.2改燃生物质颗粒
这种锅炉改燃生物质颗粒一般要增加送料器，改变人工送料的方式。下面通过一个案例说明这种改造存在的缺陷。
在对某企业的锅炉能效测试中发现：锅炉经过改造，由固定炉排手烧燃煤炉改为给料机输送燃料的燃生物质颗粒炉，在测试中发现尾部烟气氧含量超过17%，并且经过多次调节也无法降下来，锅炉的配风设计不合理，炉内燃烧状况极差。经过观察燃烧过程，发现锅炉燃烧不佳的原因：
如图1示，燃料由锅炉前端位于炉排上方约0.6m高的送料口给入，为实现燃料均匀分布在炉排上，送料风风管鼓入大量热风将燃料颗粒吹撒在炉排上，而这一部分热风未能有效地参与燃烧反应，反而增加了过量空气，缩短了飞灰和可燃气体成分的停留时间，使其不能充分参与燃烧，降低了锅炉的热效率。
由一次热风管送入的热风不足，因而在右侧添加了一台鼓风机从底部供风，降低了风温，不利于燃烧。燃料在炉排上堆积过厚（图2示），难以燃尽并产生较多Co。因此这种设计极大的影响了锅炉的热效率。同时，该锅炉的尾部还增加了空气预热器，由于引风机的功率不足，导致炉膛呈微正压燃烧，炉内烟气冒出，导致炉墙部分位置出现烧黑的现象。
同时，由于固定炉排不是专门针对生物质颗粒进行设计和制作的，往往会出现生物质颗粒从炉排漏下去的情况，这样也增加了燃料的固体未完全燃烧热损失。
3、链条炉排锅炉改燃生物质颗粒的问题
链条炉排锅炉作为一种常见的锅炉结构形式，由于其运行稳定可靠、操作方便，使用中较为常见，这种类型的锅炉较多设计为燃烧烟煤的锅炉，燃烧形式为层燃。在实际运行中，有部分设计燃料为煤的链条
（1）当直接改燃生物质颗粒后，由于生物质颗粒密度小于煤，且挥发份含量远高于煤，其燃烧主要在炉排上部的空间发生，因此燃料在炉内的停留时间变短，许多焦粒和炭黑无法燃尽，还会造成整个火界后移，甚至引起尾部受热面部位二次燃烧。（2）链条炉排燃煤锅炉一般只有在炉排下方鼓入一次风，不设置二次风，而生物质颗粒挥发份的燃烧需要大量空气，因此会造成燃烧区缺氧的情况，产生较多Co。（3）受热面布置与生物质颗粒的燃烧情况不相符，造成换热效果变差，炉膛出口烟气温度高。（4）生物质颗粒的热值较煤低，燃烧温度低，燃烧强度小，不适宜较大的炉排面积，因此直接改燃生物质颗粒的煤炉会出现出力不足的情况。（5）由于鼓风一般偏高，而且生物质颗粒的灰分较轻，飞灰量变大。
结合生物质颗粒的特点及以上情况，改造要考虑到燃烧、积灰、结焦等众多问题，而不宜直接将燃料更换为生物质颗粒。
4、固定炉排锅炉改燃粉状生物质
在某些企业中，粉状生物质如锯末较易获得，于是将固定炉排锅炉改为燃粉状生物质锅炉。这种改造一般是在前端的人孔接上给料管，生物质粉末通过风力输送到炉膛中进行燃烧。通过分析，这种改造会存在以下问题：
1）燃烧方式由层燃变为室燃，烟气流程变短，烟气中未燃尽碳颗粒和Co增多；
2）粉状生物质燃烧系统点火程序不完善，存在点火爆燃现象，且木粉加料仓没有防火防爆装置；
3）燃烧中的颗粒和生物质中的杂质冲刷水冷壁，易造成较大磨损；
4）容易结焦。
5、燃油锅炉改燃生物质
这种改造的燃油锅炉一般为卧式三回程结构（图3），然后在锅炉前端加装采用水冷的生物质颗粒燃烧机，燃烧机采用固定炉排，生物质颗粒通过螺旋给料机给入，燃烧后产生的高匮唐进入锅炉炉膛和烟管换热，接着进入省煤器换热。这种锅炉存在的问题包括：
1）部分生物质颗粒燃烧机不成熟，无相关的型式试验即投入使用。生物质颗粒在燃烧机内气化后产生的可燃气体携带大量的生物质粉尘进入炉胆，对炉胆造成不同程度的磨损，当引风机和鼓风机匹配不佳时，生物质灰分容易在烟管里沉积。
2）炉胆前部布置过多的卫燃带，燃烧机出来的气流温度高，容易烧塌卫燃带，加上气流温度达到灰分的熔点，灰分容易粘附在受热面上，燃料含硫量大时，长期作用对受热面造成腐蚀损坏，同时灰分中含有的碱金属离子也会对受热面造成腐蚀。
3）燃烧机与锅炉不匹配，锅炉不能全部吸收燃烧机产生的高温气流，使锅炉及其辅机长期处于超负荷状态，造成烟管越堵、风机越大、积灰越多的恶性循环。
4）生物质燃料与油不同，灰分含量大，燃烧后的烟气传热特性与油燃烧后的烟气传热特性存在不同。改造的锅炉未经科学的热力计算，多凭经验估算。
5、总结
由于燃料特性存在较大不同，无论什么型式的燃煤、油锅炉直接改为燃生物质锅炉而不进行设计或相应改造，一般都不能取得较好的效果。要克服以上存在的问题，要针对燃料的特点对燃烧系统、烟风系统、除尘系统等进行改造，才能实现锅炉安全、经济地运行。
生物质燃料现状篇3
关键词：生物质锅炉效率调整措施
1前言
广东粤电湛江生物质发电有限公司是目前国内单机容量最大的燃用生物质燃料的电厂，总装机容量为2×50mw。其燃用的生物质燃料较为广泛，有甘蔗渣、甘蔗叶、树根、树皮、木质边角料、橡胶木等。
两台机组由2011年投产至今已有四年，由不稳定的试运行阶段进入了稳定运行阶段，研究如何进一步提高锅炉效率就显得尤为重要。文章根据本人在生物质发电厂的工作经验，对相关影响因素作分析研究，提出相应的调整措施，以促进生物质锅炉安全、高效、稳定、长周期运行，进而提高我厂经济效益，为社会创造财富。
2锅炉设备简介
广东粤电湛江生物质电厂总装机容量为2×50mw。两台锅炉均由华西能源工业股份有限公司生产，其型号为HX220/9.8-Ⅳ1。锅炉为自然循环、高温高压、平衡通风、露天布置的固态排渣循环流化床锅炉。
设计燃料：50%甘蔗叶+20%树皮+30%其它；
实际燃料：较为多变，一般为树皮搭配其他生物质燃料
由右表看出，我厂锅炉运行的实际参数与设计参数有一定的差异，在一次风量、二次风量、炉膛出口烟温和锅炉热效率方面表现最为明显。由于实际燃料与设计燃料偏差较大，加上生物质燃料具有多变性并附带碱性腐蚀等问题，实际锅炉效率将比设计值低。
3影响生物质锅炉效率的主要因素
在实际运行中，影响生物质锅炉效率的因素较多，文章就三个主要因素展开分析。
（1）生物质燃料多变性对锅炉效率的影响
与燃煤机组不同，生物质燃料具有多变性。燃煤机组在使用同一批次的煤种时，进入炉膛的燃料可以视为不变，但进入生物质锅炉的燃料在一小时内却可以发生剧烈的变化。这是因为煤的供应市场较为稳定，加之煤本身热值高，耗量相对较少，但生物质燃料普遍热值较低，耗量大。同时，煤的来源颇为丰富，而各种生物质燃料来源缺乏较稳定的供应源，而且实际运营中来料批次混杂，导致同一时刻进入锅炉的燃料种类不稳定，即其干度、热值等参数不稳定，严重影响生物质锅炉的效率。
除此以外，生物质燃料多从农林及加工场购入，不可避免地混有石头、铁钉等不可燃烧杂质。由于生物质燃料耗量大，难以在上料过程彻底清除，这也会影响锅炉的热效率。
（2）设备状态对锅炉效率的影响
燃用生物质燃料目前仍是一项不稳定不成熟的技术，在实际运行中必然存在对锅炉设备的影响，进而又对锅炉效率产生不利的影响。根据实际运行出现的问题，我厂锅炉常出现的设备异常有以下几种。
2.1布风板上异物堆积影响流化状态
如果燃料杂质中不可燃成分质量较大，将无法从排渣口排出，长期囤积在布风板上，影响炉内流化状态，甚至砸坏布风板上的风帽。当风帽大面积损坏时，流化状态严重恶化，锅炉效率大打折扣。
2.2竖井烟道内过热器积灰严重
由于生物质锅炉运行参数较低，燃烧产生的灰较容易在尾部烟道积聚。尽管每天严格执行吹灰工作，但仍不可避免烟道积灰的问题。当过热器积灰严重时，将难以保证炉内微负压运行。此时只能减少给料以维持锅炉运行，锅炉效率便降低了。
2.3空预器频繁漏风
生物质锅炉由于存在碱性腐蚀，受热面的腐蚀问题较为突出。长周期的腐蚀将使空预器的管壁减薄，漏风问题日益加剧。当一次风空预器腐蚀时，将难以保证炉内流化；当二次风空预器腐蚀时，将影响炉内氧量供给。两种情况都对锅炉效率产生不利的影响。此外，空预器漏风将降低排烟温度，锅炉热效率受到较大影响。
2.4过热器腐蚀导致泄漏
碱性腐蚀使过热器运行的可靠性降低，当过热器产生泄漏时，只能降低参数运行，甚至被迫停炉，对机组运行威胁较大。
（3）下料均匀性对锅炉效率的影响
由于生物质锅炉的应用尚未成熟，故其上料系统也不成熟。而在实际运行中，生物质燃料种类繁杂，其流动性、干湿度千差万别，运行过程较难保证下料均匀。煤粉炉能较为精确地向炉内提供给料，但生物质锅炉却较难实现。我厂使用两级变频螺旋给料机向炉内提供生物质燃料，但由于燃料多变，给料机同一转速却不一定对应一定的给料量，此时运行值班员的调控便显得更为重要。除此以外，下料过程存在生物质燃料溢流、卡涩给料机等问题，也将使下料问题进一步复杂化。
下料不均对生物质锅炉的参数的影响十分明显。由于生物质燃料一般较快燃尽，短时间的中断给料，难怕只有一两分钟，炉膛出口烟温都能下降100摄氏度甚至更多，即生物质锅炉的稳定性难以和煤粉炉相比较。而大幅度波动的参数将较大程度地降低锅炉稳定性，锅炉稳定性难以保证，锅炉效率便无从谈起。
4相关的调整措施
（1）合理采购生物质燃料，严把质量关，尽量减少燃料中的不可燃杂质。同时，合理配料使进入炉膛的生物质燃料平均热值相差较小。例如，将干度较高和干度较低的燃料搭配使用，将流动性较好和流动性较差的燃料搭配使用，以提高燃料的稳定性，进而提高生物质锅炉的热效率。
（2）提高设备的可靠性。利用每次停炉的机会，充分清理布风板上的杂质，对破损风帽进行重新焊接修补，确保运行时流化正常；清理尾部烟道过热器外侧的积灰和污垢，清理完毕使用消防水进行冲洗，确保烟气通流顺畅；对漏风的空预器进行堵管或更换处理，确保空预器的有效利用；对过热器管壁进行测厚处理，及时更换泄漏或是管壁变薄的管子，以减少运行时过热器爆管泄漏的可能。除此以外，还可以考虑引风机整体增容改造计划和过热器整体更换计划，以解决炉膛正压问题和过热器破损严重的问题。
（3）提高运行操作的调整水平，特别加强给料均匀性调整。操作时要求做到精调细调，防止锅炉参数出现大幅度波动。根据炉膛参数调整给料机，尽量做到提前操控，避免出现人为因素引起断料和缺料的情况，导致锅炉效率下降。
生物质燃料现状篇4
【关键词】生物质能；农村；发展
一、我国农村现有生物质能源利用的现状
我国耕地面积为18.37亿亩，盐碱地约14.87亿亩。农民是土地真正意义上的主人和耕种者，多年来我国农村多实行自由式耕种方法，种什么，种多少，都取决于农民。对于耕种非粮生物质能源的原材料如：蓖麻、甜高粱、木薯、麻疯树、棕榈、苏子等，缺乏统筹安排，农业产业化格局还没有形成，一部分未耕土地还没有得到合理的利用，在农村发展生物质能有很大的潜力；多年来我国政府大力倡导在满足城镇居民口粮的基础上，挖掘闲散地，规模化种植非粮生物质可燃原料，针对农村具体情况，合理安排土地资源，走可持续发展的高效、低碳、环保之路，经过努力目前已经初见成效；我国从南到北建立了很多非粮生物质燃料的原材料生产示范基地，加快了农业结构调整的进度；我国农村传统的能源转换形式是直接燃烧秸秆类农作物，用于取暖、烧饭，这种极为落后的高污染、低热量的能源利用方式，造成资源浪费和严重的环境污染。目前适合我国农村生物质能发展的非粮物质有很多，按照生物质的特点及转化方式可分为固体燃料、液体燃料、气体燃料三种。
二、固体生物质燃料
固体生物质燃料是指农作物秸秆、薪柴、乔木、谷壳等可燃性物质。我国农作物仅秸秆一项年产量就可达到7亿吨，稻壳、蔗渣等农业加工残余物0.84亿吨，薪柴及林业加工废料1.58亿吨。在可开发的生物质资源中，能源作物的种植和开发潜力很大，农作物秸秆有40％作为饲料、肥料和工业原料，尚有60％可用于能源开发利用，约相当2.1亿吨的标准煤；薪柴也是重要生物质资源，有40％林业剩余物可以利用，约相当0．3亿吨的标准煤；大量的农业副产品的剩余物、废弃物，蕴藏着巨大的生物质能源，为生物质能的利用开辟了一条重要途径。
目前我们采取一种新技术，将秸秆、稻壳去湿、去杂土，在一定温度和压力下压缩成块状、棒状、颗粒状等成型燃料。提高了其运输和储存能力，改善秸秆燃烧性能，提高利用效益。在我国农村，对生物质资源比较集中的地区，可以就地取材，减少成本。利用小型生物质发电设施，通过燃烧秸秆和灌木屑发电，既可做到废物利用，又可以降低发电过程对环境的污染。另外，现有农村电厂利用木材屑和农作物的残余物与煤的混合燃烧是比较现实的一项技术，这样提高了农林废弃物的利用率，也降低了纯燃煤对大气的污染，缓解人们对化石能源的依赖。我国在秸秆固体成型的生产和应用方面已经初步形成了一定的规模，主要以锯末和秸秆、稻壳、灌木为原料，满足农村居民的生活用能、农机具用能和发电用能等。近些年来国家出台一系列政策，采取综合性补助的方式，支持从事秸秆成型燃料的农村加工企业，尤其鼓励农村小型生物质电厂的建设。目前开展的一般生物质直接燃烧发电，这项技术相对较为简单很容易掌握，适合在农村发展。我国技术人员开发出适合村镇使用的小型生物质发电设备，利用稻壳、秸秆作原料，因地制宜地走适合村镇发展电力（villagepowerplant）的道路，在农村节能减排中做出了贡献。
三、液体生物质燃料
生物液体燃料是指生物乙醇、生物柴油，它作为化石能源石油的替代品，是液体燃料中理想的选择。液体生物燃料来源于可再生能源，温室气体净排放几乎是零，是理想的朝阳产业。我们研制的以玉米、甘蔗、甜菜、豆类、食用油为第一代生物燃料原料的生产技术已经被淘汰。以秸秆类、谷壳类、甘薯、蓖麻等为原料的非粮生物燃料生产技术已经形成，而这类原料取于农村、用于农村，成本低廉，可以形成规模化生产。产品如有剩余还可以作为商品燃油的形式卖给城市居民，增加农民收入。以秸秆、谷壳、麻疯树、甘薯、苏子、亚麻等农业废弃物、非粮植物为原料的第二代生物燃料被公认为具有巨大的替代石油的潜力，据有广阔的市场发展前景。
生物质燃料现状篇5
一、国内生物燃料产业发展现状及存在的主要制约因素
（一）国内生物燃料产业发展现状
1、燃料乙醇开始规模化应用
“十五”期间，我国在黑龙江、吉林、河南、安徽4省，分别依托吉林燃料乙醇有限责任公司、河南天冠集团、安徽丰原生化股份有限公司和黑龙江华润酒精有限公司四家企业建成了四个燃料乙醇生产试点项目进行定点生产，初步形成了现有国内燃料乙醇市场格局。到2007年，我国燃料乙醇产能达160万吨，四家定点企业产能达144万吨。值得注意的是，为不影响粮食安全并改善能源环境效益，我国已确定不扩大现有陈化粮玉米乙醇生产能力的政策，转向以木薯和甜高粱等非粮作物为原料生产燃料乙醇，并开始商业化生产。目前，广西木薯乙醇项目的生产能力超过20万吨，2008年全国燃料乙醇总产量达172万吨。此外，生物液体燃料也已开始在道路交通部门中初步得到规模化应用，我国燃料乙醇的消费量已占汽油消费量的20%左右，在黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5省及湖北、河北、山东、江苏部分地区已基本实现车用乙醇汽油替代普通无铅汽油。
2、生物柴油步入快速发展轨道
自2002年经国务院批示，国家发改委开始推进生物柴油产业发展以来，生物柴油年产量由最初的1万吨发展到现在的近20万吨，总设计产能约200万吨/年，生物柴油被纳入《中华人民共和国可再生能源法》的管理范畴。2008年，为鼓励和规范生物柴油产业发展，防止重复建设和投资浪费，根据生物燃料产业发展总体思路和基本原则，结合国家有关政策要求及产业化工作部署与安排，国家发改委批准了中石油南充炼油化工总厂6万吨/年、中石化贵州分公司5万吨/年和中海油海南6万吨/年3个小油桐生物柴油产业化示范项目。截止目前，我国生物柴油产业已初步形成以海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司等民营公司、外资公司以及中粮集团、航天科工集团和三大石油集团共同参与的格局。
（二）生物燃料产业发展需突破的主要制约因素
目前，我国生物燃料产业的快速发展还面临许到原料资源供应、产业发展的技术瓶颈、商业化应用市场和政策、市场环境不完善等制约因素。
1、原料资源供应严重不足
无论是燃料乙醇还是生物柴油都面临着“无米下锅”。
从燃料乙醇看，如果完全用玉米来生产，按照1∶3.3比例计算，2020年将达4950万吨，加上其他工业消费对玉米需求的增长，未来我国玉米生产将难以满足燃料乙醇生产的工业化需求，而且随着陈化粮食逐步消耗殆尽和玉米价格的不断上涨，玉米燃料乙醇的发展可能威胁到我国粮食安全，因此完全使用玉米生产燃料乙醇在我国并不现实。
从生物柴油看，国内仅有的几个项目都是以地沟油、植物油脚等废弃油脂做原料，而全国一年的废弃油脂也只有600―700万吨，其中相当比例还要用于化工生产，每年可供生物柴油企业利用的废弃油脂不足50万吨。按照1.2吨废弃油脂生产1吨生物柴油计算，40多万吨废弃油脂能满足的产能只有30多万吨。目前，我国很多企业处于部分停产或完全停产状态，行业发展陷入了困境。
2、产业发展中的技术、标准瓶颈制约
目前，我国生物质能产业发展尚处于起步阶段，产业发展中的生产技术、产品标准、生产设备等问题已成为阻碍生物燃料产业快速健康发展的重要问题之一。
从燃料乙醇的发展看，一方面，我国的自主研发能力还比较弱，缺乏具有自主知识产权的核心技术。目前国内以玉米、木薯等淀粉类为原料的生产技术已经进入商业化初期阶段，以甜高粱、甘蔗等糖质类为原料基础的燃料乙醇生产技术大多处于试验示范阶段，还需在优良品种选育、适应性种植、发酵菌种培育、关键工艺和配套设备优化、废渣废水回收利用等方面作进一步研究。而国外以淀粉、糖质类为原料的燃料乙醇生产技术已经十分成熟，并进入大规模商业化生产阶段。此外，我国的纤维素乙醇还处在试验阶段，技术还有待完善，尤其是如何降低纤维预处理和纤维酶的成本，高效率的发酵技术等方面，总体而言与国外发达国家相比差距较大。另一方面，国内还缺乏以不同生物质为原料的燃料乙醇相关产品和技术标准。尽管我国于2001年颁布了变性生物燃料乙醇（GB18350－2001）和车用乙醇汽油（GB18351－2001）两项强制性国家标准，在技术内容上等效采用了美国试验与材料协会标准（aStm）；但上述标准主要是基于淀粉类原料而制定的，而制备燃料乙醇的原料种类较多且生产工艺也大不相同，在某些技术指标上也会有所差异，单一基于淀粉类原料制定的标准在一定程度上制约了我国燃料乙醇产业的快速发展。
从生物柴油的发展看，我国主要采用化学酯化法生产生物柴油，已形成较完备的技术体系和方法，但由于酯化过程要进行水洗、除渣、酯化、分离、蒸馏、洗涤、干燥、脱色等一系列过程，因此，转化率低，成本较高，而且产品质量难以保障。此外，虽然我国在2007年颁布了《柴油机燃料调和用生物柴油（BD100）国家标准》（GB/t20828－2007），但由于生物柴油的酸度、灰分、残炭均高于石油类柴油，常会以B5或B20等BX类生物柴油与石化柴油混用。而我国至今没有B5或B20标准，更没有对生物柴油企业的生产设计和运行进行技术规范，生物柴油质量难以保证，导致难以进入中石油、中石化的销售终端，大量生物柴油卖给企业用作烧锅炉等用途，极大地制约了我国生物柴油产业的快速健康发展。
3、生产成本过高，商业化应用缺乏市场前景
从燃料乙醇看，目前，除巴西以甘蔗为原料生产的燃料乙醇成本可以与汽油相竞争外，其他国家燃料乙醇的成本都比较高，而我国燃料乙醇由于受原料成本高、耗能大、转化率低等因素影响，燃料乙醇的生产成本更高；从生物柴油看，在原料价格高峰时，生物柴油的生产成本是每吨接近7000元，而售价是6000元左右。因此，不依靠政府补贴，大规模的商业化应用缺乏市场前景。
4、政策法规和市场环境尚需改进
虽然我国在2005年2月28日通过了《可再生能源法》，并于2007年8月出台了《可再生能源中长期发展规划》，但主要是以利用再生能源发电作为目标和重点的，缺乏对包括燃料乙醇、生物柴油等生物燃料开发利用的明确性规定。另外，在生物燃料产业发展方面缺乏利用税收减免、投资补贴、价格补贴、政府收购等市场经济杠杆和行政手段促进发展的政策性法规；而且，部分出台的优惠政策行业内企业很难享受。此外，我国生物燃料产业的市场化竞争和运作环境也有待进一步完善。
二、我国生物燃料产业发展的路线图
（一）发展目标
按照因地制宜、综合利用、清洁高效的原则，合理开发生物质资源，以产业发展带动技术创新，通过加强生物质的资源评价和规划，健全生物燃料产业的服务体系，包括完善科技支撑体系，加强标准化和人才培养体系建设，完善信息管理体系等途径促进生物燃料产业的发展，实现生物燃料产业发展从追赶型到领先型的转变。到2020年，燃料乙醇年利用量达1000万吨，生物柴油年利用量达200万吨，年替代化石燃料1亿吨标准煤。
（二）发展路线
近期（2011―2015年）：在燃料乙醇方面，应维持玉米乙醇、小麦乙醇的现有发展规模，继续提高玉米乙醇、小麦乙醇项目的生产效率；重点发展木薯乙醇、马铃薯乙醇等非粮淀粉类燃料乙醇；努力完善木薯乙醇、马铃薯乙醇等非粮燃料乙醇的生产工艺，提高生产经济性；进行甜高粱乙醇、甘蔗乙醇等糖类原料的直接发酵技术的示范；同时，加大纤维素遗传技术研发力度，争取在纤维素酶水解技术上有所突破；开展抗逆性能源植物的种植示范。在生物柴油方面，仍将维持以废弃油脂为主，以林木油果等为辅的原料供给结构；开展高产木本油料种植技术研究；开展先进酯化技术示范；制定生物柴油技术规范和B5或B20等BX类生物柴油与石化柴油混用的产品标准，并建立部级的质量监测系统。
中期（2016―2020年）：在燃料乙醇方面，加大以甜高粱等糖类作物为原料的燃料乙醇的产业化利用，应用耐高温、高乙醇浓度、高渗透性微生物发酵技术，采用非相变分离乙醇技术；戊糖、己糖共发酵生产乙醇技术实现突破，纤维素乙醇进入生产领域；耐贫瘠能源作物在盐碱地、沙荒地大面积种植，提高淀粉作物中淀粉含量、糖作物中的糖含量技术成功，燃料乙醇在运输燃料中起到重要作用。在生物柴油方面，大力开发以黄连木、麻风树等木本油料植物果实作为生物柴油主要原料的生物柴油，高产、耐风沙、干旱的灌木与草类规模化种植技术取得突破；高压醇解、酶催化、固体催化等生物柴油技术广泛应用。
远期（2020年以后）：在燃料乙醇方面，燃料乙醇逐步替代汽油并探索利用更高热值产品（如丁醇等）；植物代谢技术取得突破，减少木质素含量提高纤维素含量，大规模生产木质纤维类生物质燃料乙醇的工业技术开发成功并实现产业化。在生物柴油方面，以黄连木、麻风树等木本油料植物果实作为生物柴油主要原料的生物柴油的生产工艺不断成熟且生产经济性不断提高，规模不断扩张；工程微藻法技术逐步完善并走向成熟且实现产业化。
三、促进我国生物燃料产业发展的保障措施
（一）统一思想，合理规划，有序推进
向全社会广泛宣传发展生物燃料产业的重要意义，切实提高对发展生物燃料产业重要性的认识，把生物燃料产业的发展提高到国家经济和社会发展的战略高度予以考虑。同时，要借鉴先发国家在生物燃料产业发展过程中的经验和教训，仔细分析生物燃料产业发展过程中可能会出现的问题。此外，各地区也要按照因地制宜、统筹兼顾、突出重点的原则，做好生物燃料产业发展的规划工作，根据生物质资源状况、技术特点、市场需求等条件，研究制定本地区生物燃料产业发展规划，提出切实可行的发展目标和要求，充分发挥好资源优势，实现生物质能的合理有序开发，走出一条具有中国特色的生物燃料产业发展路径。
（二）开展资源评价，发展能源作物
必须通过生物质资源的调查和评价工作，搞清各种生物质资源总量、用途及其分布，为发展生物燃料产业奠定良好基础。一是开展调查研究，做好资源评价。二是在生物质资源普查与科学评价基础上，制定切实可行的能源作物发展规划，以确定在什么地方具有大规模种植何类能源作物的条件。在不毁坏林地、植被和湿地，不与粮争地，不与民争粮的原则下，调整种植业比例，优化种植结构，根据主要能源作物品种的性能、适宜的边际性土地等资源数量、区域分布现状，科学制订能源作物的种植规划。在种植基础好、资源潜力大的地区，规划建设一批能源作物种植基地，为生物燃料示范建设和规模化发展提供可靠的原料供应基础。
（三）加大生物燃料产业前沿技术研究和产业化示范工作
必须要坚持点面结合、整体推进的原则，将近、中远期目标相结合，并结合我国生物质资源特点，加大对生物燃料产业前沿技术和技术产业化研究的支持力度。一是制定生物燃料产业发展的技术路线图，通过政府、企业和研究机构的共同工作，提出中长期需要的技术发展战略，有利于帮助企业或研发机构识别、选择和开发正确的技术，并帮助引导投资和配置资源。二是加强生物燃料产业技术的试点和产业化示范工作，设立生物燃料产业研究发展专项资金，增加研究开发投入，加大生物燃料产业技术的研发力度，加快推进生物燃料产业技术的科技进步与产业化发展。三是重视生物燃料产业技术和产品的标准体系建设，制定生物燃料产业技术和产品标准，发挥标准的技术基础、技术准则、技术指南和技术保障作用，并建立部级的质量监测系统加强市场监督工作，促进生物燃料产业的健康发展。
（四）加强财政、税收和金融政策的引导和扶持
一是可以给予适当的财政投资或补贴，包括建立风险基金制度实施弹性亏损补贴、对原料基地给予补助、具有重大意义的技术产业化示范补助和加大面对生产生物燃料产品企业的政府采购等措施，以保证投资主体合理的经济利益，使投资主体具有发展生物燃料项目的动力。二是加大对投资生物燃料项目的税收优惠，包括对投资生物燃料项目的企业实行投资抵免和再投资退税政策，对生产生物燃料产品的企业固定资产允许加速折旧，对科研单位和企业研制开发出的生物燃料新技术、新成果及新产品的转让销售在一定时期可以给予减免营业税和所得税等措施，以鼓励和引导更多的企业重视、参与生物燃料产业发展。三是积极引导金融资本投向生物燃料产业，包括对生物燃料龙头企业实施贷款贴息，支持有条件的生物燃料企业发行企业债券和可转换债券，支持符合条件的生物燃料企业以现有资产做抵押到境外融资以获得国际商业贷款和银团贷款，鼓励和引导创业投资增加对生物燃料企业的投资等措施，鼓励以社会资本为主体按市场化运作方式建立面向生物燃料产业的融资担保机构，以降低生物燃料企业的融资成本，扩充和疏通生物燃料企业的融资渠道。
（五）加强部门间合作，建立产业服务配套体系，完善市场体系建设
一是建设和完善服务保障体系。整合资源，建立和完善产业服务配套体系，针对生物质资源分布广、收集运输难等问题，建立生物质资源收集配送等产业服务体系；积极引导农民发展能源作物种植、农作物秸秆收集与预处理等专业合作组织，建立生物质原料生产与物流体系；尽快建立完善生物燃料产业技术的推广服务体系、行业质量标准和产品检测中心等配套服务体系，加强生物燃料产业技术、管理人才队伍的建设。二是必须尽快开发具有自主知识产权的生物燃料产业的国产设备，重点开发有利于生物燃料产业发展的装备设计与制造技术，包括大型专用成套设备和成熟的生产工艺路线。三是完善市场体系建设。要通过市场带动，积极发展上下游企业和相关配套产业，整合资源，优化结构，建立完善的市场体系。
生物质燃料现状篇6
关键词：烧结；工艺；设计
中图分类号：S611文献标识码：a文章编号：
引言
自上世纪70年代以来，我国铁矿粉造块工业取得了很大的成就。目前，我国钢铁企业的发展有着比较大的空间，由于国内和国际市场竞争的日益激烈，烧结厂也面临着市场经济调节的大问题。现阶段需要快速解决的问题就是应该对烧结矿的质量进行不断的提高；烧结生产发展的未来趋势是逐步实现烧结机的大型化；提高自动化水平和生成率，努力降低烧结矿的成本；采用原料混匀技术，提高烧结的精料水平；采用小球烧结工艺，进一步强化烧结生产；加强环保治理，加速增加球团矿用量，改善我国高炉的炉料结构；充分利用国内国外的铁矿资源；继续对老旧设备进行改造更新；坚持生产高碱度烧结矿；调整和改善烧结生产布局。
烧结生成工艺及其设计
所谓“烧结”就是指粉状物料加热到熔点以下而粘结成固体的现象.烧结过程简单来说，就是把品位满足要求，但粒度却不满足的精矿与其他辅助原料混合后在烧结机上点火燃烧，重新造块，以满足高炉的要求。点火器就是使混合料在烧结机上燃烧的关键设备，控制好点火器的温度、负压等，混合料才能成为合格的烧结成品矿。
铁矿粉烧结是将细粒含铁原料与燃料、熔剂按一定比例混合，加水润湿、混匀而制成烧结料，然后布于烧结机上，通过点火、抽风，并借助烧结料中燃料燃烧产生高温，进而发生一系列的物理化学反应，生成部分低熔点物质，并软化熔融产生一定数量的液相，将铁矿物颗粒润湿粘结起来，冷却后形成具有一定强度的多孔产品一烧结矿。它是是一种铁矿粉造块方法。整个烧结料层可分为：烧结矿层、燃烧层、预热层和冷却层。烧结作业是烧结生产的中心环节，它包括布料、点火、烧结等主要工序。
目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。主要包括烧结料的准备，配料与混合，烧结和产品处理等工序。将铺底料、混合料铺在烧结机台车上的作业。布料时要求混合料的粒度和化学成分等沿台车纵横方向均匀分布，并且有一定的松散性，表面平整。准确控制烧结的风量、真空度、料层厚度、机速和烧结终点。烧结终点的判断与控制：控制烧结终点，即控制烧结过程全部完成时台车所处的位置。
烧结固体燃料为烧结提供热源，兼有还原剂的作用，对烧结过程有着重要的影响作为烧结燃料，要求具有一定的反应性和燃烧性，固定炭含量要高，灰分和挥发分含量要低，硫含量少等。以半焦、无烟煤代替焦粉作为烧结燃料，探索使用半焦。无烟煤的不同配比以及不同粒度的生产规律，对降低烧结燃料成本，节约能源，对促进钢铁企业向高产、优质、低耗和低成本、环保的方向发展有着重要的意义。
烧结中采用添加助燃剂，可强化烧结料中焦炭的燃烧，减少烧结过程的固体燃料消耗对减少烧结烟气排放有积极的作用。降低固体燃耗有效的途径之一是通过催化燃烧来改善固体燃料的燃烧条件，影响燃烧速度，充分利用燃烧热而提高烧结成品率。添加助燃剂的主要作用是强化焦粉燃烧，提高热能利用率，减少热损失，可改善烧结矿的质量，达到节能降耗的目的。因此，催化剂中除了有能活化固体碳晶体结构的活性物质外，至少还应包含有氧化剂和助燃剂。而对不同组成的催化剂筛选则需根据烧结的综合指标来进行分析和评价，从而找出较优的铁矿烧结用催化节能添加剂。
二、生产新工艺和新技术
1、球团烧结
球团矿是当前使用最广泛的酸性炉料之一。铁矿石经细磨、精选，得到较高铁品位的细磨铁精矿粉，精粉用于烧结不仅工艺技术困难，烧结生产指标恶化，而且能耗浪费。球团矿靠滚动成型，粒度均匀；经过高温焙烧固结，机械强度很高，不仅满足高炉冶炼过程的需要。而且生产球团矿的能耗较烧结矿低，有利于炼铁系统节能，高炉炉料结构也会更加合理。另外，球团矿本身的性能较好，全铁含量高，粒度均匀，冷强度高，适于贮运，堆积密度大，还原性能良好。但是球团矿在高炉冶炼过程中存在体积膨胀的问题。球团矿的优点是高炉精料的重要组成部分。
2、高碱度烧结
高碱度烧结矿，其粒度均匀，粉末较少，还原性与高温软熔性能较好，化学成分稳定，造渣性能良好，同时可以在高炉生产时少加或不加熔剂，降低高炉内的热量消耗，改善高炉的生产指标。而自熔性烧结矿和酸性烧结矿因强度差、还原性差、软熔温度低、燃料单耗高。高炉使用高碱度烧结矿,不仅有利于改善高炉块状带和软熔带透气性,而且可降低高炉辅助原料用量,降低了高炉上部熔剂分解吸热和高炉炉墙结瘤的危险,高炉造渣制度控制更为简单灵活。但是烧结矿的低温还原粉化性能较差，尤其是高铁低硅技术的发展，烧结矿的强度有所下降，造成其在高炉部粉化较严重，恶化透气性，改善烧结矿低温还原粉化性和提高强度是当前的研究重点。
3、低温烧结新技术
低温烧结是世界上烧结工艺中一项先进的工艺，它具有显著的改善烧结矿质量和节能的优点。铁酸钙特别是针状复合铁酸钙是还原性和强度均好的矿物，但是它只能在较低的烧结温度下获得。低温烧结产生的粘结相主要是针状铁酸钙，其本身强度高，而且与残存原矿结合的牢固；烧结矿的矿物组成简单，内应力小，微细裂纹少。另外，低温烧结矿主要由针状铁酸钙和赤铁矿组成，针状铁酸钙的间隙内很少夹杂渣状物，残存原矿的微气孔被堵塞的几率小，微孔发达，因此，低温烧结矿的还原性好。低温烧结矿的优良冶金性能与针状铁酸钙的存在密切相关，只有生成大量的针状铁酸钙的条件，才能成功的进行低温烧结，关键是把温度控制在较低范围内。低温烧结新技术可以在现有烧结生产设备不作大的改造的情况下，通过加强烧结原料的准备，优化烧结工艺，控制烧结温度等技术措施来实现。
4、厚料层烧结
厚料层烧结技术是以厚料层烧结为核心，将强化制粒燃料分加、偏析布料等一系列新技术融为一体，并予以最佳匹配，使各项先进技术产生交匀作用效果的烧结新技术。厚料层烧结由于料层的自动蓄热作用，烧结内层氧化气氛增强，降低固体燃料配比，使高价铁氧化物的分解减少，有利于促进复合铁酸钙粘结相的生成。如果烧结矿中的复合铁酸钙数量较多且大多以熔蚀状态存在，则烧结矿的还原性和强度均会明显改善，使高炉增铁节焦。但是厚料层烧结不得当的话，将使烧结负压提得过高，使电耗增大。它是国内外烧结工序研究应用的一种提质降耗的新技术。
结束语
烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉和石灰按一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义。
参考文献：
[1]周取定，孔令坛．铁矿石造块理论及工艺[m]．北京：冶金工业出版社，1989。
[2]王保林，杨鹏展．高还原性烧结矿的初步研究[J]．柳钢科技，2002,(2)：6～11。
生物质燃料现状篇7
【关键词】生物质;直燃发电;大容量;电化联产
1.背景
能源是人类经济社会存在和发展的基础，同时也是影响社会发展的主要因素。随着经济社会的发展，人类使用的能源特别是化石能源所占的比例越来越多，能源对经济社会发展的制约日益突出，对赖以生存的自然环境的影响也越来越大。随着化石能源不断消耗造成的能源紧缺以及环境恶化等问题逐渐被人们所认识，世界各国越来越重视清洁能源技术的开发，其产业化利用比例也越来越大。在这其中，生物质能是除化石能源之外的第四大能源，具有清洁环保、可再生、资源总量大且分布广泛易获取的特点，且与化石能源一样可储存、可运输，可以转变为多种产品满足多种利用形式，是清洁能源的重要组成部分。当前，生物质直燃发电是生物质能规模化利用的主要方式，具有良好的社会效益和经济效益，已受到世界各国政府的高度重视。
2.发展生物质发电产业意义重大
目前，世界能源发展已进入新一轮战略调整期，各发达国家和新兴国家纷纷制定能源发展战略，大力开发生物质能，作为替代化石能源、保障国家能源安全和节能、减排的重要战略措施。作为当前生物质能规模化利用的主要方式，生物质发电产业的意义也越来越被人们所重视。
2.1生物质发电产业对“新四化”中“城镇化”和“农业现代化”建设有促进作用
我国是农业大国，拥有丰富的生物质能资源，而最大量的生物质资源集中在农村。目前，生物质直燃发电项目一般都建设在粮食主产区如东北、华北、华中等地区，以充分利用当地的农作物秸秆的生物质资源。以装机容量为2.5万千瓦的生物质发电厂为例，年发电量可达1.5-2亿千瓦时，新增产值超亿元，同时，每年消耗各类农作物秸秆约20-25万吨，按照250元/吨计算，可为当地农民增加收入达5000-6000万元以上。另外，在农作物秸秆的收、加、储、运过程中，还为当地农民增加了各类就业机会。近几年，随着生物质发电产业的不断完善、稳定，各类农作物秸秆的需求量越来越大，也间接推动了农业机械装备的发展，从而进一步促进农业与农村的发展。
2.2生物质发电产业是替代化石能源和节能减排的有效载体
与常规火力发电项目相比，生物质直燃发电项目普遍装机容量较小，但是，生物质直燃发电项目仅有不到10年的发展时间，从目前的现状和长期的发展趋势来看，随着生物质原料收集体系的不断成熟完善、人们清洁能源意识的不断提高，生物质发电产业具有很大的替代化石能源的潜力，更重要的是，发展生物质发电项目，能够有效处理原来被废弃的各类生物质原料，变无序处理为有效利用，在减少温室气体排放，降低城乡因秸秆焚烧引起的大气污染，改善环境方面等效果明显，据测算，一台装机2.5万千瓦的生物质直燃发电机组，与同类型火电机组相比，每年可减少二氧化碳排放约10-15万吨，且实现二氧化碳闭路循环，氮氧化物、硫氧化物以及粉尘的排放分别是化石燃料电厂排放标准的1/5、1/10和1/28，节能减排效果突出。
3.生物质直燃发电技术简介
生物质能是太阳能以化学能形式储存在各类生物质原料中的能量，生物质直燃发电技术是将生物质能源转化为电能的一种技术。
生物质直燃发电项目的生产系统主要由生物质加工处理系统、输送系统、锅炉系统、汽轮机系统、发电机系统、化学水处理系统及除灰、除渣系统等各部分组成，主要生产过程是将生物质原料从附近各个收购站点运送至生物质电厂，经破碎、分选等加工处理后存放到原料仓库，然后由原料输送装置将其送入生物质锅炉燃烧，通过锅炉换热将生物质燃烧后的热能转化为高温、高压蒸汽，推动蒸汽轮机做功，最后带动发电机生产电能。生物质原料燃烧后的灰渣落入除灰装置，由输灰机送到灰坑，进行灰渣处理。烟气经过烟气处理系统后由烟囱排放入大气环境中。
生物质直燃发电与常规火电厂相比，原理上是相同的，但是，在原料供给体系和锅炉等方面存在一些差异。
4.生物质直燃发电项目发展现状和趋势
2006年12月1日投产的国能单县1X30兆瓦生物质直燃发电项目是我国第一个生物质直燃发电项目，拉开了国内生物质发电产业发展的序幕，由此，我国的生物质直燃发电项目开始进入了高速发展阶段。国家电网公司、华能集团、大唐集团、华电集团、国电集团、中电投集团、中节能公司等企业纷纷参与生物质直燃发电项目的投资、建设、运营，国内民营企业及外资企业也纷纷进入该领域，截至到2013年底，我国已成功投产运营生物质直燃发电项目的约162个，装机容量4070兆瓦。在我国的可再生能源发展“十二五”规划中，农林生物质发电利用规模将达到800万千瓦，可以预见，生物质直燃发电项目发展空间仍然巨大。国家发改委、国家能源局、国家环保部联合下发的《能源行业加强大气污染防治工作方案》（发改能源（2014）506号）中提出：“促进生物质发电调整转型，重点推动生物质热电联产、醇电联产综合利用，加快生物质能供热应用，继续推动非粮燃料乙醇试点、生物柴油和航空涡轮生物燃料产业化示范。2017年，实现生物质发电装机1100万千瓦”，可以看出，生物质发电项目作为国家调整能源结构，缓解能源开发利用与生态环境保护矛盾的重要手段，越来越受到重视。
5.发展生物质直燃发电项目的建议
从近几年的实践来看，我国生物质直燃发电项目单个装机规模普遍为12mw-30mw，装机规模小、受原料限制大、抗风险能力弱，能量利用率不高，从长期来看，生物质直燃发电项目除去在现有装机规模下发展生物质热电联产外，还可以发展大容量生物质直燃发电机组和电化联产等模式。
5.1发展大容量生物质直燃发电机组
随着生物质直燃发电技术特别是生物质锅炉技术的不断进步以及世界范围生物质原料收、加、储、运体系的不断完善，发展建设大容量生物质直燃发电机组的条件逐渐成熟，大容量生物质发电机组在能量利用率、机组稳定性、经济性和节能减排方面的优势将会逐渐被认识。
5.2电化联产
电化联产指的是生物质发电与生物质综合利用相结合一种生产模式，生物质发电系统提供各类能源，生物质综合利用系统提供各类深加工产品，二者有机结合，是生物质直燃发电产业调整转型的一个方向。如醇电联产生产方式就是通过纤维素乙醇系统和生物质发电系统将农林生物质资源的物质转化和能量转化结合起来进行耦合生产，可以进一步提高生物质原料的利用效率，较大程度实现生物质的能源化利用，实现了物质和能量的“分级转化-梯级利用”。
参考文献
[1]王久臣，戴林，田宜水，秦世平.中国生物质能产业发展现状及趋势分析[J].农业工程学报，2007（09）：276-282.
[2]李景明，薛梅.中国生物质能利用现状与发展前景[J].农业科技管理，2010（02）：1-4.
[3]丁晓雯，李薇，唐阵武.生物质能发电技术应用现状及发展前景[J].现代化工，2008（S2）：110-113.
生物质燃料现状篇8
关键词：生产企业；加热炉；危险性
中图分类号：tG155文献标识码：a
1生产企业常用加热炉的构造
加热炉所使用的燃料较为低端的是采用固体燃料，较大型的生产企业主要采用的是液体和气体燃料，有燃料油、液化石油气、天然气等。如果将燃料与空气混合后在经燃烧器喷嘴进入辐射室燃烧，其燃烧速度快，燃烧完全，热效率高，加热均匀，炉管不易结焦与破裂。这种炉子燃烧时无火焰，称为无焰燃烧炉，是一种较高端的加热炉。
2加热炉火灾危险性的分析
2.1炉管破裂发生火灾
加热炉炉管损坏，管内物料漏入炉膛发生火灾。炉管破裂的原因有：管壁烧穿，管材腐蚀和磨损，炉管压力高于规定压力等。管式加热炉的回弯头也是容易发生泄漏，管子和弯头连接不严密，回弯头受到损坏，塞在回弯头壳体的塞子贴得不严密，塞子脱落等。
2.2加热炉燃料管线法兰、阀门泄漏引起火灾
燃料管线由于法兰接头、开关、阀门出现故障或管道受损，造成加热介质流淌出来，燃料管线泄漏出的气体或蒸气会被燃烧器的火焰引燃而着火。
2.3加热炉炉膛发生爆炸
燃气、燃油的加热设备，其炉膛空间可能发生爆炸。发生爆炸有两种情况：一是发生在点火开工阶段，点火时违反操作规程，可燃物料漏进炉膛，也可能形成爆炸性混合物；二是燃烧器或喷嘴的火焰由于中断供料等原因突然熄灭，熄火后，进入炉膛的燃料蒸发，其蒸气和空气可形成爆炸性混合物。
2.4加热炉烟道发生爆炸
当空气不足，不能保证燃料完全燃烧的情况下，加热炉的烟道内可能发生爆炸。燃料不完全燃烧的产物含有的可燃气，特别是氢、一氧化碳，和空气混合能发生燃烧爆炸。
2.5加热炉管线结焦引发爆炸
加热炉操作温度较高，有的物料黏度较大，如果物料在炉管中流量较低，停留时间过长，炉管壁温过高，极易在炉管内结焦。结焦一方面使炉管导热不良，引起局部过热，管壁温度升高，严重时导致炉管烧穿，介质大量泄漏，引起燃烧爆炸事故。
2.6违章操作能引发事故发生
加热炉是采用明火对炉管内的原料进行加热，炉管内充满高温、高压物料，要求工艺系统必须稳定操作。如果工艺参数控制不当，导致炉膛和炉管温度过高，加热炉出口温度过高，炉膛产生负压等，都有可能导致火灾爆炸事故。
2.7加热炉是可燃性混合物的引火源
加热炉是可燃物的引火源。它临近的工艺设备发生了事故，产生的蒸气或气体与空气形成可燃烧混合物与炉子的高温部件接触，即可发生燃烧或爆炸，火焰会很快沿着可燃性混合物向事故发生地蔓延。可燃性混合物还可能被吸入炉膛，在炉膛内着火，并向事故发生地传播。
3加热炉的防火防爆预防措施
3.1选择安全合理的位置进行布局
加热炉宜布置在装置的边缘，并且位于可燃气体、液化气、易燃液体设备的全年最小频率风向的下风侧。加热炉和相邻设备（装置）之间要有安全的防火间距。加热设备的房间应单独设置，其建筑应为一、二级耐火等级。房间的门应为防火门，如确定生产需要设在厂房内，房间门应直通室外，并且应用防火墙与车间隔开。
3.2严格控制合适的工艺参数
加热炉只靠一般的测量仪表、手动调节或单回路自动调节不能满足安全的要求，宜采用计算机来控制测量生产过程的参数，并按照预先给定的数学模型进行运算，实现过程的闭环控制。计算机控制室对加热炉的反应温度、物料稀释比、运转周期等进行控制。发现异常现象将停止供料。
3.3确保加热炉无泄漏点
加热炉的设计要合理，选材制造要严格，工艺要严谨，使用中要定期检测设备壁厚和耐压强度，并在设备和管道上加装压力计、安全阀和放空管，确保加热设备完好不漏。采取防腐措施，清除加热设备中的腐蚀性杂质，向物料中加进腐蚀抑制剂，清除加热物料中的硬性杂质。管式加热炉的回弯头塞子应按孔洞磨合好，炉管有过热、变形、鼓胀等管段时要及时更换。对炉管进行水压实验，发现有缺陷和故障及时修理。在离加热炉10m处的燃料管上安装附加闸阀，以便快速地断料停炉。
3.4加热炉产生高温的部位采取隔离措施
加热炉和高温物料管道应与可燃物隔离，加热炉的外部高温部件应用隔热材料保护，防止可燃物构件与之接触而发生受热自燃。应经常清除高温表面上的污垢和物料，防止因高温引起分解自燃。炉外设置水蒸气幕，发生事故时以便把炉子和相邻设备隔离开来。
3.5及时清理加热炉炉管避免结焦
调节燃烧器火嘴的火焰，尽量避免火焰直接接触炉管，或采用火焰辐射加热方式，甚至改用热烟气加热方式，以减弱炉管局部受热过度产生结焦。管道、燃烧器和辐射要合理布置，以保证整个炉管长均衡受热。向炉管内注入抑制结焦的添加剂以增大管内物料流速。但这种添加剂加入量过多，会腐蚀炉管，需适量定期清理。炉管结焦时一般出现如下情况：炉管进料量不变的情况下，进口压力增大，压差增大。从观察孔可看到辐射室炉管管壁上某些地方因过热出现光亮点。投料量不变及管出口温度不变但燃料耗量增加，管壁及炉膛温度升高。上述现象分别或同时出现时，表明炉管内有结焦，必须及时清焦。
3.6防止混合气体进入炉膛引起爆炸
对燃油、燃气加热炉，在炉子点火前，应检查供油供气阀门的关闭状态，用蒸气吹扫炉膛，排除其中可能积存的爆炸混合气体，以免点火时发生爆炸。在炉膛内应设置自动安全点火控制装置。燃料气应不带水，出去燃料中的机械杂质，定期清洗喷嘴，燃料供应要可靠，防止操作中中断熄火，熄火时要利用燃料线的自动切断系统。
3.7防止烟道爆炸
燃料燃烧时，要保持最佳的空气供给系数，以保证正确的燃烧过程。采用气体分析仪进行监测，当炉膛气体中二氧化碳含量最多，而没有一氧化碳和氢气时为最佳状态。注意砖砌墙的完整严密性，及时检修，不允许空气被吸进烟道。
3.8设置安全装置和灭火设施
对于有增压危险的加热设备，要设置温度、压力、液位等报警和安全泄放装置。容量较大的加热设备应备有事故排放罐，设备发生沸溢和漏料的紧急状态下，应将设备内物料及时排入事故排放罐，防止事故扩大。在燃气的加热设备进气管道上应安装阻火器，以防回火。加热设备附近应备有蒸汽灭火管线及灭火器材。
3.9制定应急处置预案
加热炉属于火灾危险性大的消防重点部位，加热炉生产应有完善的应急处置方案。并组织实地演练，保证在发生超温、超压、溢料、喷料、火灾、爆炸等异常情况或事故时能准确、迅速地采取有力措施。争取在事故初始阶段得到控制和解决，防止事故扩大造成更大损失。
生物质燃料现状篇9
关键字：生物质能成型燃料可再生能源生物质锅炉供热系统节能技术
中图分类号：tK229文献标识码：a文章编号：
0前言
随着国民经济和工农业生产的迅速发展及人民生活水平的不断提高，我国的供热事业得到了迅速的发展。展望21世纪供热行业的发展，必将是走向一个稳步的可持续发展的道路，供热事业的可持续性发展意味着资源持续利用、生态环境得到保护和社会均衡发展。节约能源、提高能效是实施可持续发展战略的优先选择。开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统，改变能源生产和消费方式，促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。本文对生物质成型燃料工业锅炉节能技术进行简要分析，提供一项可靠的节约能源的新型供热设备。
1生物质成型燃料特点
生物质成型燃料是将大量农林剩余物通过生物质固化成型技术挤压而成。因为生物质能源的成分中，硫和氮的含量少，其燃烧产物So2、noX都较低，无需再作处理，即可达到现行锅炉大气污染物排放标准要求。生物质固体成型燃料具有体积小、密度大、储运方便；粒度均匀、燃烧稳定、燃烧效率高；灰渣及烟气中污染物含量小等优点。
2生物质成型燃料对燃烧设备的要求
生物质燃料具有挥发分含量高、点火容易、升温迅速的特点，利用原有燃煤锅炉燃烧生物质燃料将使锅炉供热效率降低，烟气排放也存在问题。根据盛昌公司经验，我们认为生物质成型燃料工业锅炉必须按照生物质燃料的燃烧特性设计和制造，应处理好以下几方面问题：
（1）炉膛严密
生物质燃料挥发分含量高，应利用气化燃料技术使之挥发分充分析出，这样才可能达到理想的燃烧效果，若炉膛密封不严，不仅影响炉膛温度，而且使燃料燃烧不完全，容易结焦。
（2）分段燃烧
生物质燃料燃烧大致分为挥发分析出阶段、挥发分燃烧阶段、固定碳燃烧阶段和燃尽阶段，炉膛应根据燃料的燃烧阶段进行设置，以适应生物质燃烧的燃烧需求。
（3）合理配风
生物质燃料的含氧量较煤多，燃烧所需空气量较少，由于分段气化燃烧的特点，要求配风合理，风阀动作灵敏，才能达到最佳的燃烧效果。
（4）烟气降尘
生物抽燃料虽然灰分含量低，但由于燃料后灰渣密度小、颗粒细，比较容易随引风飞出，增大了除尘的工作难度。
3生物质成型燃料工业锅炉
针对以上技术要求，盛昌公司研制了适合生物质成型烧料燃烧的DZL系列生物质成型烧料工业锅炉。该系统锅炉采用链条炉排，特殊的炉墙和炉拱设计，达到了生物质成型烧料按照分段气化燃烧要求，实现了一个燃烧工况下两种燃烧方式（气化燃烧，炭化燃尽），完成了生物质气化燃烧的全过程，提高了锅炉效率。
3.1结构特点
生物质成型燃料工业锅炉采用链条炉排，炉前进料斗处设有关风机，达到燃烧所需的严密性要求。炉内设有三个燃烧室，由阻尘墙分离，形成独特的燃烧形式。燃料在机械作用下移动燃烧，燃烧室内设有辐射传热面，从而大大的改善了燃烧条件，使燃料缩短了预热挥发过程，实现燃烧的化学能到热能的转换过程。
锅炉的结构示意如图1。
图2DZL系列生物质锅炉结构示意图
3.2燃烧特点
炉排的下部设前、中、后三个风室，前风室的供风，作为燃料的预热干馏气化燃烧过程，在干馏挥发的燃气在阻尘墙的作用下，停留在第一燃烧室内在阻尘拱墙和前拱的高辐射下燃烧，再在引风机的作用下由第一燃烧室折出阻尘墙，这样不但可燃气体得到充分燃烧而且高温气体加快了燃料的焦化过程。作为固定碳高温燃烧在中风室（第二燃烧室）进行，得到充分燃烧后的高温气体通过第二道阻尘墙射出，其中少量未燃尽的固定碳块进入后风区继续燃尽，烟气通过阻尘花墙进入后烟箱，炉渣随炉排进入炉渣室内。
3.3燃烧控制
目前行业内尤其是燃煤锅炉自动燃烧投运效果不理想，主要是这样几个原因：给煤机（或炉排电机）采用滑差控制，没有针对链条式热水炉的特殊控制策略，不能根据供热阶段的不同和煤种的变化及时调整气候补偿曲线和风煤比控制曲线。
生物质工业锅炉根据气候补偿控制要求，采用全自动燃烧控制，可以根据供热负荷需求，保证锅炉供水温度的前提下使锅炉燃烧处于最佳工况。为此，生物质工业锅炉的炉排电机和鼓引风机均采用变频控制。除按照供热负荷调整燃料量和风燃比外，还要保证一定的炉膛负压。炉膛温度和排温度烟也要作为燃烧控制的限定条件。全自动燃烧控制功能在锅炉调整负荷时比人工调整过程更稳定，避免系统超调造成的燃料量浪费。
3.4热工测试
我们依据GB/t10180-2003《工业锅炉热工性能试验规程》等相关标准的相关规定，对采取以上技术措施的额定供热量为1.4mw的生物质热水锅炉进行了热工与环保测试。通过测试，检验锅炉的出力及热工、环保状态参数是否达到设计及标准规范的要求。秸秆颗粒成型燃料热水锅炉热工测试主要数值结果见表1。
表1秸秆颗粒成型燃料热水锅炉热工测试主要数值
由测试结果可以看出，盛昌公司研制的生物质成型燃料工业锅炉燃烧完全，锅炉热效率高。充分证明锅炉所采用的技术是有效和可行的。生物质工业锅炉炉膛内设置了阻尘墙，有效降低了烟气中粉尘含量，但要达到北京市要求的大气污染物排放标准，当前采用布袋除尘方式。根据国内外相关资料显示，在锅炉尾部设置烟气冷凝器，有利于锅炉热效率提高，和烟气含尘量降低。现盛昌公司正在研究试制，待实验得出结论后再进行交流。
3.5节能分析
根据生物质燃料燃烧特点，我们采用气化燃烧技术，燃烧充分，燃料利用率高。炉体内阻尘墙的设置有效延长了挥发分在炉膛中的燃烧时间，使挥发分燃烧所需的氧与外界扩散的氧很好匹配，挥发分能够燃尽，又不过多的加入空气，炉温逐渐升高，产物与氧气充分接触，并将热量及时传递给受热面，降低了气体不全完燃烧热损失和排烟热损失。
生物质燃料挥发燃烧后，剩余的焦碳骨架结构紧密，像型煤焦碳骨架一样，运动的气流不能使骨架解体悬浮，使骨架炭能保持层状燃烧，能够形成层状燃烧核心。这时炭的燃烧所需要的氧与静态渗透扩散的氧相当，燃烧稳定持续，炉温较高，固定碳容易燃尽。从而减少了固体不完全燃烧热损失与排烟热损失。
生物质工业锅炉散热表面积小，并采用高效硅酸铝保温材料，有效降低了锅炉本体散热损失。
生物质成型燃料燃烧后产生的灰渣量少，燃烧1吨生物质玉米秸杆颗粒仅产生86kg灰渣，大大降低了灰渣物理热损失。
4结论
生物质工业锅炉炉体设计合理，易实现燃烧的全自动控制，锅炉供热效率高，燃料采用可再生的生物质能源，可以有效降低一次能源的消耗，其燃烧具有Co2零排放、So2低排放的特点，是具有节能和环保意义的新型燃料供热锅炉。该锅炉已通过实践证明技术成熟，运行可靠，应该在工农业生产中大规模推广应用。
参考文献：
专著：[1]袁振宏等.《生物质能利用原理与技术》.北京：化学工业出版社，2008
[2]李德英.《建筑节能技术》.北京：机械工业出版社，2009
生物质燃料现状篇10
【关键词】乙醇;生产;性质
0.前言
随着人们对全球性能源危机认识的不断加深及环境保护意识的不断加强，从20世纪70年代中期开始，利用生物技术和可再生资源进行乙醇的工业化生产，并以此作为石油能源的替代物成为各国的研究热点。更重要的是,乙醇是太阳能的一种表现形式，在整个自然界大系统中，乙醇的生产和消费过程可形成无污染的闭路循环，永恒再生永不枯竭。
1.燃料乙醇在我国的发展情况[1]
早在20世纪30年代,美国就开始了燃料乙醇的研究及应用工作[2]。我国以燃料乙醇为代表的生物质液体燃料的发展始于20世纪90年代中期，经历了试点、扩大试点两大阶段。由于燃料乙醇在中国的推广使用还处在初级阶段，产销的各个环节政府行为色彩比较浓，离真正的市场化有很大距离。为了合理的利用资源，国家对燃料乙醇的立项投产非常谨慎，受到严格控制。2004年2月10日，八部委联合下发《车用乙醇汽油扩大试点方案》和《车用乙醇汽油扩大试点工作实施细则》，在我国部分地区开展车用乙醇汽油扩大试点工作。
根据统计，2007年全球生物乙醇产量已达4500万t，预计2020年前后将发展到2亿t，相当于现在世界石油生产量的5%。我国已有吉林燃料乙醇有限责任公司、河南天冠集团、安徽丰原生物化学股份有限公司、黑龙江华润酒精有限公司4家燃料生物乙醇生产企业，基础产能132万t/a。根据国家“可再生能源中长期发展规划”，我国非粮燃料生物乙醇产量在2010年将达200万t/a，在2020年将达1000万t/a。
2.燃料乙醇的理化性质及其发展前景
乙醇的分子组成是C2H5oH，无限溶于水，而与烃类燃料的相溶性很差。乙醇的理化性质见表1。乙醇可以单独作为燃料使用，也可以和汽油等混合使用。使用乙醇体积分数为85%与汽油体积分数为15%的混合燃料，而不改变其他条件，与常规汽油相比，碳氢化合物排放降低5%，氮氧化合物排放减少40%，Co增加约7%[3]。
乙醇的理化性质:
颜色：无色
气味：特殊香味
挥发性：易挥发
溶解性：能与水互溶；也能溶解很多有机物
状态：液体
乙醇热值较低、汽化潜热较高、抗爆性能好、氧含量高,在少量水存在的情况下还容易产生相分离。
3.结束语
随着乙醇技术的不断完善及工业化的成功运行，纤维素、木薯等将为燃料乙醇的生产提供几乎无限的原料保障。据有关部门统计，目前，全国每年仅农作物秸秆约有7亿吨，其中作为农村燃料消耗2亿吨。若将其余5亿吨用来生产乙醇，可产乙醇7000万吨。加上木材工业下脚料，制糖造纸工业下脚料和城市废纤维垃圾，总计可得乙醇8500万吨，比全国汽油消耗总量还要多[4]。
虽然燃料乙醇在我过的生产水平还处于初级阶段，相关技术和标准还有待于完善。相信随着我国社会经济的不断发展，科技的不断创新，燃料乙醇的应用范围也将由车用乙醇汽油扩展到车用乙醇柴油等更为广泛的领域，从而保证人们在享受高水平生活质量的同时，保护石油等不可再生能源保持可持续发展。■
【参考文献】
［1］龚德词.生物乙醇的生产与发展[J].当代化,2009,(2)：178-181.
［2］张以祥,曹湘洪,史济春.燃料乙醇与车用乙醇汽油[m].中国石油出版社,2004,8:13-15.