生物質
關注創建者：Andy_8092 創建時間：2016-12-05
生物質的實例教程
一、引言
生物質發電是發展規模最大、最成熟的現代生物質能利用技術。我國生物質資源豐富，主要包括農業廢棄物、林業廢棄物、畜禽糞便、城市生活垃圾、有機廢水和廢渣等，每年可作為能源利用的生物質資源總量相當于約4.6億噸標準煤。2019年，全球生物質發電裝機容量從2018年的1.31億千瓦增加到約1.39億千瓦，增長約6%。年發電量從2018年的5460億千瓦時增至2019年的5910億千瓦時，增長約9%，增長主要集中在歐盟和亞洲，特別是中國。中國《生物質能發展“十三五”規劃》提出至2020年，生物質發電總裝機容量應達到1500萬千瓦，年發電量900億千瓦時。截至2019年底，中國生物發電裝機容量從2018年的1780萬千瓦增長到2254萬千瓦，年發電量超過1110億千瓦時，超出了“十三五”規劃目標。近年來我國生物質發電產能增長的重點是將農林廢棄物和城市固體廢物用于熱電聯產系統，為城市地區提供電力和熱能。
二、生物質發電技術最新研究進展
生物質發電起源于上世紀70年代，世界性能源危機爆發后，丹麥等西方國家開始利用秸稈等生物質能進行發電。20世紀90年代以來，生物質能發電技術在歐洲和美國都得到了大力發展與應用。其中丹麥發展生物質發電的成就最為顯著，從1988年建成投運世界第一座秸稈生物燃燒發電廠，迄今為止，丹麥已經創建了一百多家生物質發電廠，成為世界各國發展生物質發電的標桿。另外，東南亞國家在以稻殼、甘蔗渣等為原料的生物質直接燃燒方面也取得了一定的發展。我國生物質發電起步于20世紀90年代，進入21世紀后，隨著國家扶持生物質發電發展政策的出臺，生物質發電廠的數量和能源份額都在逐年上升。在如今氣候變化和要求CO2減排的大形勢下，因生物質發電可有效降低CO2和其他污染物排放，甚至可實現CO2的零排放，因此成為近年來研究人員爭相進行研究的重要內容。
展開 同樣，王衛權也告訴記者，目前，生物質燃料的原材料價格約為800-1000元/噸，生物質燃料通常由木質顆粒壓制而成，而木質顆粒本身是一種具有經濟價值的邊角料，因此在原料采購方面就存在市場競爭關系，價格難以下降。盡管鍋爐產能規模越大，收益越高，“但‘超低排放’標準對燃煤、燃氣來說是合理的，對生物質鍋爐來講，直接要求‘超低排放’有點勉為其難。從理論上技術可行，但是經濟上不可行。”王衛權坦言。“由于生物質燃料本身的燃燒特性，其鍋爐產能目前最大就70噸/小時左右。對產能僅有1噸/小時的小規模生物質鍋爐來說，“超低排放”標準則有些強人所難。”
此外，由于生物質燃燒后的煙塵顆粒物較燃煤排放更細，鍋爐尾氣處理裝置中還需加上布袋除塵的設備，日常更換、維護設備同樣會增加企業成本。
“生物質燃料鍋爐‘超低排放’不是技術問題，而是經濟問題。”在我國北方某生物質企業負責人的眼中，雖然其所在的省份尚未要求生物質執行“特別排放”、“超低排放”，但環保高壓著實愈演愈烈。“排放標準不應該‘一刀切’，需要經過實際測算和科學評估，制定合理的生物質排放標準”。
來源：中國能源報 (記者 姚金楠 李麗旻)
展開 該4種生物質的最大失重速率峰均出現在第II階段，約300~360℃之間，玉米芯的最大熱解速率為-17.00%/min，對應峰溫為334.4℃，稻秸的最大熱解速率為-13.36%/min，對應峰溫為336.1℃，比花生殼和稻殼的峰值溫度高，但是稻秸的最大熱解速率高于花生殼的最大熱解速率(-12.48%/min），而低于稻殼的最大熱解速率(-14.00%/min）。
從圖2看出，該4種生物質的最大失重速率峰對應的峰值溫度均在300~360℃之間，Maciel等[6]在通過不同配比的生物質三組分來研究熱失重過程中各組分之間的耦合影響時發現，200~360℃的失重峰主要由半纖維素分解引起，并且最大熱解速率隨著配比生物質中半纖維素組分含量的降低而逐漸下降。由表1的組分分析可知，半纖維素含量為玉米芯＞稻殼＞稻秸＞花生殼，這與該4種生物質的最大熱解速率的大小相一致。
2.3熱解特性的DSC曲線分析
圖3表示生物質在熱解過程中的吸、放熱變化規律。從DSC曲線看出，該4種生物質的DSC曲線在熱解初始階段（100~115℃）存在明顯的吸熱峰，該峰主要是由于剩余內在水分或殘余水分蒸發吸熱所致，此時對應DTG曲線的熱解初期出現一個明顯的肩狀峰，同樣地，該肩狀峰是由于生物質殘余水分迅速蒸發所致。隨著溫度的升高，在200℃以后，纖維素和半纖維素開始熱解并放出大量熱量，造成DSC曲線迅速上升，熱解反應速率升高，放熱量增大。
比較該4種生物質的DSC曲線發現，稻秸熱解過程放熱峰的峰面積遠高于其他生物質試樣，這從側面說明了在該4種生物質中，稻秸在熱解過程的放熱量最大，最有利于生物質燃氣的生成。
展開 生物質固體成型燃料主要是指植物類的生物質的致密成型產品，他屬可再生能源。
農林生物質具有重量輕、體積大、分布面積廣、收獲具有季節性等特點，導致了生物質資源的利用難度大，大大限制了生物質利用的范圍，并且生物質利用成本很高，異地利用成本則更高，富通新能源生產銷售秸稈顆粒機、木屑顆粒機等生物質顆粒燃料成型機械設備。
針對生物質的這些特點，在對其收集、儲存進行認真研究，使用相應加工手段，降低生物質的利用成本與儲存難題，使大量的生物質得到充分的利用，作為民用燃料或者是工業用原料或者是生物質電廠的燃料，更好的為人類服務。
自《中華人民共和國可再生能源法》實施以來，我國相繼建設了一批生物質發電項目，其中部分廠已投入生產運行。這些投產和在建項目中，一般鍋爐型式都以引進采用西歐技術，即水冷爐排爐為主，秸稈打捆輸送至爐前經撕碎后送入爐內燃燒，或秸稈經破碎后直接的輸送入爐內燃燒。這種鍋爐在燃燒技術上是成熟的，并且利用的范圍也很廣，但在生物質燃料的問題上存在問題較多。還有一些是使用循環硫化床鍋爐進行燃燒，但在生物質材料的致密成型方面沒有進行充分的考慮，只是采用了棉花秸稈、樹枝等密度相對較大的生物質材料，對農村地區數量很大的玉米秸稈、小麥秸稈等密度相對較小的生物質材料利用效果反而不好。
根據農林生物質的特點，在著收集、儲存、運輸、防火等方面，秸稈存四大難題。在已運行的秸稈經破碎后入爐的廠家還遇到了燃料入爐問題，使鍋爐很難達到額定利用功率。
然而，利用特定設備，將生物質材料加工成致密的固體成型燃料可使上述難題很好的得到解決。
1.收集方面。生物質固體成型設備以中型（產量為0.8～1、2噸／小時）、價款在19萬元左右，并且生產加工步驟要相應簡便，普通農戶就可以操作。
展開 圖2：巴斯夫生物質平衡汽車涂料——ColorBrite? Airspace Blue ReSource色漆產品
“通過將可再生原料替代化石原料來制造涂料，巴斯夫生物質平衡認證汽車涂料能在確保產品擁有同等質量和性能的同時，擁有更低的碳足跡。巴斯夫涂料在中國的生產基地獲得生物質平衡認證能加強我們在推動可持續與創新方面的行業領導者地位，期待攜手更多在中國的汽車整車廠共同推進能源效率及碳中和目標的實現，” 巴斯夫亞太區汽車原廠漆涂料解決方案全球副總裁鄒佳表示。
圖3：巴斯夫使用可再生原料替代了生物質平衡產品所需數量的化石資源來制造汽車涂料
在巴斯夫生物質平衡方案中，可再生原料將被作為原料，用于基礎化學品生產。隨后，特定產品的可再生原料成分含量將被計算出來，并以經生物質平衡認證的方式分配給銷售產品。REDcert2 是一個對生物質材料可持續使用的認證系統，該認證確保巴斯夫在銷售的生物質平衡產品中，所需的化石原料已用可再生原料替代。
展開 
生物質的最新內容
BIM數據充分發揮絕對的市場優勢1個月前
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展會介紹：
生物質固體燃料及成型設備
燃料類型：生物質顆粒、壓塊燃料、木屑燃料、秸稈燃料等。
成型設備：顆粒機、破碎機、削片機、壓塊機、烘干機、打包機等。
生物質燃燒與熱能利用設備
燃燒設備：生物質鍋爐、蒸汽發生器、壁爐、采暖爐、生物質燃燒機等。
熱解氣化技術：生物質氣化爐、熱解設備、生物質熱電聯產系統。
（組委會）陸亮（組委會）138（組委會）1821（組委會）9172（組委會）
展示范圍：
氫氣制備技術：電解水制氫系統、電解水制氫關鍵材料、氫制備系統、氫氣純化裝置、氫氣檢測與分析儀器、可再生能源耦合裝備、生物質綠氫技術；
儲運與加注：氫氣儲運設備、綠氨儲運設備、綠醇儲運設備、零碳輸配；
合成與應用：綠氨合成、綠醇合成、氫能應用、氨能應用、甲醇應用；
產業服務生態：綜合能源系統與解決方案
水處理設備、水泵、閥門、各種新型管材、保溫、隔熱防腐材料；地暖管材、明裝風盤、暖氣片；
3.全熱交換/單雙向流新風機組、全熱交換新風除濕機、調溫型雙冷源新風除濕機、新風凈化機；空氣凈化中央吸塵系統、空氣凈化強力換氣扇、家用空氣凈化器； 中央凈水系統、中央軟水器系統、凈水機/器、純水機、直飲機；RO膜、樹脂軟水器、EDI、陶瓷濾芯、離子交換材料等；
4.全空氣系統空調、中央空調水機、電暖氣、生物質鍋爐
它通過在爐膛內構建高速流動的顆粒床層，實現燃料的高效燃燒，并且具備處理多種燃料的能力，涵蓋劣質煤、生物質等。為保障燃燒過程的高效與環保，精準控制煙氣中的氧含量顯得非常關鍵。
· 適合多種燃料計算：汽油、柴油、生物質燃料、CNG以及混合燃料。
· 可以計算多種排放物：PM、NOx、UHCs、CO等。
· 依托準確的湍流、傳熱、MDI、EGR、燃油揮發性等模型，可實現燃燒和排放預測。
· 適當地考慮化學反應動力學，涵蓋點火、熄火、失火、火焰傳播和排放多個過程。
· 易于與一維軟件（例如GT-POWER）耦合計算。
Microbiology, University of Hamburg，Germany
https://www.biologie.uni-hamburg.de/en/forschung/oekologie-biologische-ressourcen/aqoekphys/mitarbeiter/m-hanelt/abomohra.html
征稿領域
主題包括但不限于：
能源：風力發電；太陽能；生物質與生物質能
經常用于燃燒控制系統，燃燒煤，石油，天然氣和生物質和氧氣產生系統。
★新能源發電及光伏儲能展區：風電、光伏太陽能、電池、儲能系統、核電、垃圾發電、燃氣發電、生物質發電、光伏組件、匯流箱、逆變器、支架配件、光伏儲能 一體機、儲能裝置、 配電機柜、能量管理系統、智能充電樁和電站建筑等。
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