生物质成型燃料研究现状及进展
第27卷,总第154期2009年3月,第2期《节能技术》
E NERGY C ONSERVATI ON TECH NO LOGY V ol 127,Sum 1N o 1154
Mar 12009,N o 12
生物质成型燃料研究现状及进展
苏俊林1,赵晓文1,王 巍2
(11吉林大学热能工程系,吉林 长春 130025;21吉林大学汽运系,吉林 长春 130025)摘 要:本文讨论了发展生物质成型燃料的意义,详细介绍了国内外生物质成型燃料的发展历程及现状,介绍了一些目前采用的新技术和存在的问题。最后对生物质成型燃料的未来进行了展望,指出生物质成型燃料在节能及环保方面将大有作为。
关键词:生物质成型燃料;研究现状;发展应用中图分类号:TK 16 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2009)02-0117-04
R esearch Status and Development of the Biomass Briquette Fuel
S U Jun -lin 1,ZH AO X iao -wen 1,W ANG Wei 2
(11Department of Thermal Energy Engineering ,Jilin University ,Changchun 130025,China ;21Department of Autom obile T ransportation Engineering ,Jilin University ,Changchun 130025,China )Abstract :This paper discussed the significance of developing biomass briquette fuel 1The development and reasearch status of biomass briquette fuel technology both home and abroad were reviewed in detail 1The main technologies and related existing problems were depicted 1Finally ,the future development of the biomass bri 2quette fuel was forecasted and authors concluded that the biomass briquette fuel w ould play a positive role in prom oting energy -savings and environment protection 1
K ey w ords :biomass briquette fuel ;research status ;application development
收稿日期 2009-01-03 修订稿日期 2009-03-16基金项目:吉林省重大科技发展计划资助项目(20060403)作者简介:苏俊林(1953～),男,博士,教授。研究方向:洁净燃
烧技术,锅炉及换热器强化传热,节能技术。
1 发展生物质成型燃料的意义
长期以来,石油、天然气、煤炭等化石燃料一直
是人类消耗的主要能源,并为人类经济的繁荣、社会的进步和生活水平的提高做出了很大的贡献。但是,由于煤、石油和天然气等矿物资源是不可再生的,资源是有限的,正面临着逐渐枯竭的危险,因此它们不是人类所能长久依赖的理想资源。再者目前地球所面临的环境危机直接或间接的与矿物燃料的
加工和使用有关,这些矿物燃料燃烧后放出大量的C O 2、S O 2、NO x 被认为是形成大气环境污染、产生酸雨以及温室气体等地区性环境问题的根源。
我国是一个农业大国,生物质能资源十分丰富,仅农作物秸秆折合7亿t 左右,而目前年实际使用量仅为212亿t 左右。因此,我国的生物质资源的
利用还有很大的开发潜力〔1〕
。生物质能在我国商业用能结构所占的比例极小。植物约有一半弃于荒野未能利用甚至焚烧,不但利用水平低,造成资源的严重浪费,且污染环境。所以充分合理开发使用生物质能,改善我国的能源利用环境和人类的生态环境,加大生物质能源的高品位利用具有重要的意义。生物质燃料可分为气化燃料、液化燃料及固化燃料。目前,在技术经济上最为可行的生物质能利
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用技术就是固化———即生物质能致密成型燃料技术。
生物质成型燃料的优点:
111 清洁燃烧
(1)飞灰极少。生物质灰分一般少于3%(稻壳等除外),从而简化了燃烧装置的除灰设备。
(2)生物质成型燃料最主要燃烧成分是挥发分,一般含量在70%～80%以上,烟尘产生很少,不冒黑烟。
(3)生物质的燃烧通常不会影响自然界碳的自然循环,即使不燃烧利用、不烧荒,生物质也会在自然消化过程中放出C O2。因此,生物质能的排碳量不会超出其生长期间所吸收的碳量,从而实现C O2的零排放。
(4)生物质本身N含量比煤少得多,这对于减少NO x的生成非常有利。
(5)燃烧中S O x排放量较少。生物质含硫量一般少于011%,不需要烟气脱硫装置,从而降低了成本,又有利环境保护。
(6)降低重金属污染物的排放。研究表明,煤中含有多种微量元素,如:As、Hg、V、Pb、Zn、Se、C o、Ni、Cr等,其中许多是有毒、有害的重金属元素。而生物质中基本不含重金属。
112 优良的经济性
(1)我国生物质资源丰富,价格低廉,用生物质作燃料,降低了原材料的成本。
(2)燃烧充分,燃尽度高,因不完全燃烧造成的浪费降低。
(3)利用生物质纤维的网络连结作用,可以显著提高生物质成型燃料的强度,从而省去粘结剂的使用;也没有后续烘干工序,因此能大大降低加工成本。
113 着火燃烧性能好
玉米秸秆等燃点较低的生物质,挥发分远高于原煤,着火性比煤好,易于点火,即使量少、燃烧强度弱,也不会造成灭火,提高了着火性能。
114 配套工艺设备较齐全
生物质致密成型技术受到国外发达国家的普遍重视,并投入了大量的资金和技术力量研究和开发致密成型技术。目前世界各地的成型燃料主要有两种:压块(Briquette)和颗粒(Pellet)成型机。根据成型原理的不同成型机可分为:活塞成型机(Piston press)、螺旋式成型机(Extruder press)、模压颗粒成型机(Matrix pellet press)和卷扭式成型机(T wist press)。2 生物质成型燃料的发展概况
211 国外生物质成型燃料及燃烧设备发展现状随着社会经济的发展与人们生活水平的提高,木材下脚料、植物秸秆的剩余量越来越大,由于这些废弃物都是密度小、体积膨松,大量堆积,销毁处理不但需要一定的人力、物力,且污染环境,因此世界各国都在探索解决这一问题的有效途径〔2〕。
美国在20世纪30年代就开始研究压缩成型燃料技术及燃烧技术,并研制了螺旋压缩机及相应的燃烧设备,现有9个生产能力250t/d的生产厂,另有6个州兴建了日产量为300t的树皮成型燃料加工厂及较多的专业燃烧设备厂〔3〕。日本在20世纪30年代开始研究机械活塞式成型技术处理木材废弃物, 1954年研制成棒状燃料成型机及相关的燃烧设备, 1983年前后从美国引进颗粒成型燃料成型技术及相应燃烧设备,并发展成了日本压缩成型及燃烧的工业体系。到1987年有十几个颗粒成型工厂投入运行,年产生物颗粒燃料十几万吨,并相继建立了一批专业燃烧设备厂〔4〕,70年代后期,由于出现世界能源危机,石油价格上涨,西欧许多国家如芬兰、比利时、法国、德国、意大利等国家也开始重视压缩成型技术及燃烧技术的研究,各国先后有了各类成型机及配套的燃烧设备。法国近年来也开始研究压缩块燃料及燃烧设备,并达到了应用阶段。比利时研制成功的“T117”螺旋压块机。联邦德国K AH L系列压粒机及块状燃料炉已经投入使用。意大利的阿基普公司开发出一种类似与玉米联合收割机那样的大型秸秆收获、致密成型的大型机械,能够在田间将秸秆收割、切碎、榨汁、烘干、成型,生产出瓦棱状固体成型燃料,并研制出简易型燃烧炉具〔5,6〕。
20世纪80年代,亚洲除日本外,泰国、印度、菲律宾、韩国、马来西亚已建了不少固化、碳化专业生产厂,并已研制出相关的燃烧设备。国外成型的主要设备有颗粒成型机(Pellet press),螺旋式成型机(Extruder press)、机械驱动冲压成型机(Piston presses with mechanical drive)和液压驱动冲压式成型机(Pis2 ton presses with hydraulic drive)〔7〕。
20世纪90年代日本、美国及欧洲一些国家生物质成型燃料燃烧设备已经定型,并形成了产业化,在加热、供暖、干燥、发电等领域已普遍推广应用。按其规范可分为:小型炉、大型锅炉和热电联产锅炉(Small scale,Large boilers,C ombined heat and power boilers)。按用途与燃料品种可分为:木材炉、壁炉、颗粒燃料炉、薪柴锅炉、木片锅炉、颗粒燃料锅炉、秸
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秆锅炉、其它燃料锅炉(W ood stoves,Fireplaces,Pel2 let stoves,Boilers for w ood chips、Boilers for pellets and grain、Boilers for straw Boilers for other fuels)。按燃烧形式可分为:片烧炉、捆烧炉、颗粒层燃炉等(Chip-fired boilers or cutting string-fired boilers,Batch-fired boilers or small bale-fired boilers,Pellet-fired boilers etc)〔8,9,10〕。这些国家生物质成型燃料燃烧设备具有加工工艺合理、专业化程度高、操作自动化程度好、热效率高、排烟污染小等优点。但相对与我国存在着价格高、使用燃料品种单一、易结渣、电耗高等缺点,不适合引进我国。东南亚一些国家生物质成型燃料燃烧设备大多数为碳化炉与焦碳燃烧炉,直接燃用生物质成型燃料的设备较少,同时这些燃烧设备存在着加工工艺差、专业化程度低、热效率低、排烟污染严重、劳动强度大等缺点,燃烧设备还未定型,还需进一步的研究、实验与开发。这些国家生物质成型燃料燃烧设备也不适合引进我国。随着全球性大气污染的进一步加剧,减少C O2等有害气体净排放量已成为世界各国解决能源与环境问题的焦点。由于生物质成型燃料燃烧C O2的净排放量基本为0,NOx排放量仅为燃煤的1/5,S O2的排放量仅为燃煤的1/10,因此生物质成型燃料直接燃用是世界范围内解决生物质高效、洁净化利用的一个有效途径。
212 我国生物质成型燃料及燃烧设备发展现状我国成型燃料开发研究工作起步较晚,从20世纪80年代,由于能源危机,生物压块作为一种可再生能源得到人们的重视,便开始对生物质固化成型燃料进行研究。“七五”期间,中国林业科学院林产化工所通过对引进的样机消化吸收,系统地进行了成型工艺条件实验,完成了木质成型设备的试制,并建成了年产1000t棒状燃料生产线。其后西北农业大学对该技术的工艺做了进一步的研究和探讨。先后研制出了X-715,JX-11,SZ J-80A三种型号的秸秆燃料成型机。“八五”期间,作为国家重点攻关项目,中国农机院能源动力研究所,辽宁省能源研究所、中国林业科学院林产化工所、中国农业工程研究设计院,对生物质冲压挤压式压块技术装置进行了攻关,推进了我国对固化成型研究工作。随着生物质致密技术和碳化技术的研究成果出现,我国生物质致密成型产业也有一定的发展。20世纪90年代以来,我国部分省市能源部门、乡镇企业及个体生产者积极引进成型技术,创办生产企业,全国先后40多个中小型企业开展了这方面的工作,并进行了产业化生产,形成了固化成型的良好势头。我国发展的压缩成型机可分为2种:螺旋挤压式成型(Extrud2 er)和液压冲压式成型机(Piston presses with hydraulic drive),国内螺旋挤压成型机在运行的曾有800多台,单台生产能力多在100～200kg/h之间,电机功率715～18kW,电加热功率2～4kW,生产的成型燃料多为棒状,直径为50～70mm,单位产品电耗70～100kWh/t〔11,12,13〕。但目前有部分产品由于多方面因素影响而停产了。由此可看出国产成型加工设备在引进及设计制造过程中都不同程度地存在这样或那样的技术与工艺方面的问题。螺旋挤压设备磨损严重,寿命短(60～80h),耗电高,成型设备单台生产率低,仅为100～980kg/h,规模小,不能满足商业化的要求。对秸秆压缩成型基础理论方面的研究很薄弱,无法满足生物质压缩成型设备开发与生产的需要。对秸秆成型燃料燃烧理论及燃烧特性方面的研究不够深入,先进的秸秆成型燃料专用燃烧设备少,限制了秸秆成型燃料的大量生产,严重制约了秸秆成型行业的发展。这就有待于人们去深入研究、开发,逐渐解决秸秆在成型方面的问题。
我国秸秆成型原料丰富,成型后的燃料具有体积小,密度大,储运方便,成型燃料致密,无碎屑飞扬,使用方便、卫生,燃烧持续稳定,燃烧效率高的特点。燃烧后,灰渣及烟气中污染物含量小,是清洁能源,有利于环境保护,因此生物质成型燃料是高效洁净能源,可替代矿物能源用于生产与生活领域。成型燃料的竞争力也会随着矿物能源价格上涨,对环境污染程度增加及生物质成型燃料技术水平提高、规模增大、成本降低而不断增强。在我国未来的能源消耗中将占有越来越大的比重,应用领域及范围也逐步扩大。
对生物质成型燃料燃烧的理论研究和技术研究是推动生物质成型燃料推广应用的一个重要因素。目前我国对秸秆成型燃料燃烧所进行的理论研究很少,对生物质成型燃烧的点火理论、燃烧机理、动力学特性、空气动力场、结渣特性及确定燃烧设备主要设计参数的研究才刚刚开始。关于生物质成型燃料特别是秸秆成型燃料燃烧设备设计与开发几乎是个空白。20世纪以来北京万发炉业中心从欧洲(荷兰、比利时)引进、吸收、消化生物质颗粒微型炉(壁炉、水暖炉、炊事炉具)。这些炉具适应燃料范围窄,只适用木材制成的颗粒成型燃料,而不适合于以秸秆、野草为原料的成型燃料,原因是秸秆、野草中含有较多的K、Ca、Fe、Si、Al等成分,极易形成结渣而影响燃烧。这些炉具不适合中国国情。在我国,一些单位为燃用生物质成型燃料,在未弄清生物质成
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型燃料燃烧理论及设计参数的情况下,盲目把原有的燃烧设备改为生物质成型燃料燃烧设备,但改造后的燃烧设备仍存在着空气流动场分布、炉膛温度场分布、浓度场分布、过量空气系数大小、受热面布置等不合理现象,严重影响了生物质成型燃料燃烧正常速度与工作状况。致使改造后的燃烧设备存在着热效率低,排烟中的污染物含量高,易结渣等问题〔14,15,16〕。
为了使生物质成型燃料能稳定、充分燃烧,根据生物质成型燃料燃烧理论、规律及主要设计参数重新设计与研究生物质成型燃料专用燃烧设备是非常重要的,也是非常紧迫的。
2006年至今,吉林大学承担了吉林省重大科技发展计划有关生物质成型燃料及锅炉的研究项目。对生物质成型燃料的理化特性、燃烧特性、排放特性及成型规律等基础性研究做了大量工作,研究成果具有一定的创新性和实用性。吉林大学研制出气化燃烧换热一体化生物质锅炉,经吉林省能源利用检测中心热工检测和吉林省环保产品质量检验站环保测试的结果表明,样机各项指标已超过国内其它类型生物质锅炉的指标。
3 发展生物质成型燃料的前景
中国是当今世界燃煤工业锅炉生产和使用最多的国家。工业锅炉总量已超过50万台120万蒸吨,每年燃用全国原煤产量的1/3。燃煤使工业锅炉的热效率降低,而且造成对环境的严重污染。据统计:我国每年排入大气的污染物中,80%的C O2、79%的尘埃、87%的S O2、69%的NO x来源于煤的直接燃烧。针对这种状况,为了提高锅炉热效率和减少污染排放,在改进工业锅炉及配套产品结构的同时,应同时改变工业锅炉长期燃用原煤的状况,而发展和推广洁净生物质成型燃料是经济而有效的途径。
国家大力支持发展生物质能源,2005年颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,2007年农业部发布了《农业生物质能产业发展规划》。《中共中央国务院关于积极发展现代农业扎实推进社会主义新农村建设的若干意见》提出,“以生物能源、生物基产品和生物质原料为主要内容的生物质产业,是拓展农业功能、促进资源利用的朝阳产业”。生物质成型燃料技术是生物质能源推广应用中的最经济可行的技术之一,符合国家的能源政策和环保政策,前景十分广阔。
总的来说,我国在生物质成型燃料研究与国外相比还存在着一定的差距,需要对我国生物质成型燃料的燃烧特性和燃烧技术等方面做大量的基础性工作,也需要继续不断的努力推广成型燃料制造设备及燃烧装置。
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微生物燃料电池的意义
1.研究目的 微生物燃料电池是一种利用微生物作为催化剂，将燃料中的化学能直接转化为电能的生物反应器。 本文通过一定室型MFC反应器，选择最优的电极材料，并对电极间距，电极面积进行参数调整，进一步对反应器构型，循环流速，膜结构和反应条件进行优化，提高微生物燃料电池的输出功率。 2.研究意义 微生物燃料电池（Microbial fuel cell, MFC）是基于传统的燃料电池（Fuel cell, FC）与微生物相结合发展起来的由阴阳两极及外电路构成的装置。在MFC系统内，微生物通过新陈代谢氧化有机物后将电子胞外传递给阳极，电子再通过外电路到达阴极从而产生电能。从MFC的构成来看，阳极作为产电微生物附着的载体，不仅影响产电微生物的附着量，而且影响电子从微生物向阳极的传递，对提高MFC产电性能有至关重要的影响。因此，从提高MFC的产电能力出发，选择具有潜力的阳极材料开展研究，解析阳极材质和表面特性对微生物产电特性的影响，对提高MFC的产电能力具有十分重要的意义。在MFC中，高性能的阳极要易于产电微生物附着生长，易于电子从微生物体内向阳极传递，同时要求阳极内部电阻小、导电性强、电势稳定、生物相容性和化学稳定性好。目前有多种材料可以作为阳极，但是各种材料之间的差异，性对电池性能的影响并没有得到深入的研究。以及各种阳极特 阳极厚度对填料型微生物燃料电池产电性能的影响（清华，钟登杰，小论文） 作为一种新型的清洁能源生产技术,MFC在产电的同时还能处理废水、去除硫化氢、产氢和修复地下水。与传统的废水处理工艺相比,MFC产泥量少、不产生甲烷,从而节省污泥和气体处理费用。但MFC的产电功率密度低,与氢氧燃料电池相比,差3~4个数量级。为了提高MFC的产电功率和处理废水的效率,目前的研究主要集中在产电微生物筛选和MFC结构优化两个方面。对于优化MFC结构,可以通过优化阳极、阴极和质子膜材料,提出新型的MFC结构和运行方式等来实现。 微生物燃料电池处理有机废水过程中的产电特性研究（哈工，尤世界，博士论文） MFC是一个新生事物，该项技术具有废水处理和电能回收的双重功能，它的出现是对传统有机废水处理技术和观念的重大革新，目前正在引起世界范围内的广泛关注，日渐成为环境科学与工程和电化学领域一个新的研究热点。尤其是在能源供需矛盾日益突出，环境污染日益严重的今天，MFC更显示出其它技术无法比拟的优越性。MFC技术一旦实现产业化，将会使废水处理技术发生一次新的革命，产生不可估量的社会、环境和经济效益。但是由于受到技术和经济方面等众多因素的限制，MFC离实际工程应用的距离还很遥远，相关研究刚刚起步，目前正处于可行性探索和基础研究阶段。本课题正是在这一背景下提出的。由于功率密度低，材料造价昂贵，反应器型式的不确定，有关MFC的研究目前主要停留在实验室的规模和水平上，很难实现商业化应用。因此，为了进一步提高MFC的产电功率密度，降低系统的基础和运行费用，研发适合废水处理工艺特点的MFC结构型式，为进一步的研究提供切实可行的依据与支撑，促进该项技术早日应用于有机废水处理的工程实践，需要在现有研究水平的基础上充分把握MFC研究中多学科交叉的特点，开展MFC的电化学特性和有机物降解特性的基础研究；弄清阳极特性对MFC性能的影响及阴极电子受体在MFC功率密度提高中起到的重 1
生物质成型燃料简介
生物质成型燃料简介 (一）、生物质成型燃料是利用新技术及专用设备将各种农作物秸秆、木屑、锯末、果壳、玉米芯、稻草、麦秸、麦糠、树枝叶等低品位生物质，在不含任何添加剂和粘结剂的情况下，通过压缩成密度各异的生物质成型的清洁燃料，因为秸秆等物料中含有一定的纤维素和木质素，其木质素是物料中的结构单体，是苯丙烷型的高分子化合物。具有增强细胞壁、粘合纤维素的作用。木质素属非晶体，在常温下主要部分不溶于任何溶剂，没有熔点，但有软化点。当温度达到一定值时，木质素软化粘结力增加，并在一定压力作用下，使其纤维素分子团错位、变形、延展，内部相邻的生物质颗粒相互进行啮接，重新组合而压制成型，使松散的、能量密度低、热效率仅为10%左右、不易保存、不便运输与利用的生物质原料，经过加工变为致密的、能量密度高的、热效率可达45%左右、易保存和便于运输的高品位清洁能源产品。它具有燃烧特性好、燃烬率高、粉尘少、化学污染排放低的优势。 （二）、生物质固体成型燃料的组成结构 生物质固体成型燃料由可燃质、无机物和水分组成，主要含有碳（C）、氢（H）、氧（O）及少量的氮（N）、硫（S）等元素，并含有灰分和水分。碳：生物质成型燃料含碳量少（约为40-45%），尤其固定碳的含量低，易于燃烧。氢：生物质成型燃料含氢量多（约为8-10%），挥发分高（约为75%）。生物质燃料中碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物，遇到一定的温度后热分解而析出挥发。硫：生物质成型燃料
中含硫量少于%，燃烧时不必设置烟气脱硫装置，降低了企业处理脱硫成本，又有利于环境的保护。氮：生物质成型燃料中含氮量少于%，NOx排放完全达标。灰分：生物质成型燃料采用高品质的木质类生物质作为原料，灰分极低，只有3-5%左右。 （三）、生物质固体成型燃料的理化指标 生物质燃料成型后的主要技术参数： 密度：700—1300千克／立方米；灰分：3—20%;水分≤15%。热值：3500—4500大卡／千克；燃烧率≥96%热效率≥81%排烟黑度(林格曼级)<1排尘浓度≤80mg/m3 生物质成型燃料块的热值以原料的种类不同而不同。以玉米秸秆为例：热值约为煤的～倍，即的玉米秸秆成型燃料块相当于1t煤的热值，玉米秸秆成型燃料块在配套的下燃式生物质燃烧炉中燃烧，其燃烧效率是燃煤锅炉的～倍，因此1t玉米秸秆成型燃料块的热量利用率与1t煤的热量利用率相当。 （四）、生物质固体成型燃料BMF的特性 （1）生物质燃料可实现温室气体二氧化碳（CO2）生态“零”排放，BMF的能量来源于自然界光合作用固定于植物上的太阳能，其燃烧时排放的二氧化碳（CO2）来自于其生长时对自然界二氧化碳（CO2）的吸收，因此，BMF具有二氧化碳（CO2）生态零排放的特点。（2）生物质燃料属低碳能源：BMF的燃烧以挥发份为主，其固定炭含量仅为15％左右，因此是典型的低碳燃料。（3）减少二氧化硫（SO2）排放：BMF含硫量比柴油还低，仅为％,不需设置脱硫装置就可实现二氧化硫（SO2）减排。（4）粉尘排放达标：BMF灰份为%，是煤基燃料的1/10左右，设置
生物质燃料生产项目策划书
生物质燃料生产策划书 市场调查 一当前我国能源状况对我国经济发展的影响 随着人民生活水平的提高和消费结构的升级，能源的需求结构将发生重要变化。我国的能源结构仍是以煤为主，而且这种结构在今后一个时期不可能有太大变化，这将对能源供应、能源安全、环境保护等诸多方面产生重大影响。 目前，我国的能源状况也存在几个严重的问题： 一，能源需求持续增长对能源供给形成很大压力。 二，资源相对短缺制约了能源产业发展。 三，以煤为主的能源结构不利于环境保护。 四，能源技术相对落后影响了能源供给能力的提高。 五，国际能源市场变化对我国能源供应的影响较大。 专家们希望通过实行可持续发展的能源战略，保证我国到 2020年实现经济发展目标，能源消费实现如下理想目标：一次能源需求少于25亿吨标准煤，节能达到8亿吨标准煤；煤炭消费比例控制在60%左右，可再生能源利用达到5.25亿吨标准煤（其中可再生能源发电达到1亿千瓦）；石油进口依存度控制在60%左右；主要污染物的削减率为45%-60%。
二生物质秸秆在我国的利用分析 一生物质秸秆在我国的分布状况 （1）东北粮食主产区 主要包括、、三省和自治区的东四盟。该区域地势平坦，土壤肥沃，雨热同季，是我国重要的粮食生产基地，主要粮食作物为玉米、水稻、豆类、高粱、谷子等，农作物秸秆产量约占全国的1/6左右。本区域重点开展以玉米秸秆和玉米芯等农产品加工业副产品为主要原料的村镇级固化成型燃料试点示和秸秆集中供气站，到2015年建立示点250处，年产固化成型燃料100万吨，建成秸秆集中供气站300处，年产秸秆气1.1亿立方米。 （2）黄淮海粮食主产区 主要包括、、三省和、二省的淮河流域部分。主要粮食作物为小麦，其次是玉米和稻谷，农作物秸秆产量约占全国的1/3左右。本区域重点建设以小麦、玉米秸秆和玉米芯、稻壳等农产品加工业副产品为主要原料的村镇级固化成型燃料技术示点和秸秆集中供气站，配套开发炊事灶具和取暖设备，到2015年建立示点250处，年产固化成型燃料约95万吨，建成秸秆集中供气站300处，年产秸秆气1.1万立方米。
微生物燃料电池电极材料的研究进展.
微生物燃料电池电极材料的研究进展 作者：*** 北京化工大学化学工程学院，北京 *联系人，E-mail:********@https://www.360docs.net/doc/d914417455.html, 摘要微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，MFC）是将有机物转化为电能的装置，而电极材料对微生物燃料电池的产电性能起着重要作用。本文简单介绍了微生物燃料电池的发展历史及工作原理，详细说明了各种微生物燃料电池电极材料的结构特点、产电性能及应用情况。最后，对微生物燃料电池的应用前景做出展望。 关键词：微生物燃料电池，电极材料，产电性能 微生物燃料电池是一种利用微生物将废水中的有机物转化为电能的装置。早在1911年，英国杜伦大学植物学家M.C.Potter首先发现微生物具有产电功能，提出了微生物燃料电池这一概念。但是由于当时微生物燃料电池发展地十分缓慢。直到20世纪80年代，伦敦皇家学院的M.J.Allen和H.Peter Bennetto对最初的微生物燃料电池做出来一系列变革性的改进，最终形成了沿用至今的微生物燃料电池基本模型。到了20世纪90年代，燃料电池产生新的突破，韩国科学技术研究院的研究员B-H.kim发现某些物种的细菌具有电化学活性，这意味着微生物燃料电池将不用介质就能将电子转移到阳极。发展至今，微生物燃料电池越发受到科研工作者的重视，因为与其他有机产能技术相比，在操作和功能上，微生物燃料电池都具有明显的优势，比如说它既能保证能量转化的高效率，而且工作条件温和，因为产物大多数为Co2等无害气体，所以又不需要进行废气处理。但是微生物燃料电池由于产电量小，产电性能不够高等因素影响其进行大规模产业化，当我们能做到微生物燃料电池大规模产业化时，对能源短缺的形势会带来意想不到的福音。本文对微生物燃料电池电极材料进行了综述，尽量全面的介绍最新的有关燃料电池电极材料的研究。 1微生物燃料电池的基本工作原理 微生物燃料电池依据氧化还原反应原理。如图1所示，在阳极室，有机燃料被氧化失去电子并且产生质子，电子直接或间接到达阳极材料，然后通过外电路到达阴极形成电流，而质子通过质子交换膜到达阴极室，然后氧化剂在阴极的电子被还原。虽然只是简单的氧化还原反应，在其间存在较为复杂的电子转移问题，根据电子转移方式不同可把微生物燃料电池分为直接微生物燃料电池和间接微生物燃料电池。直接微生物燃料电池燃料在电极上氧化，电子从燃料分子直接到电极上，此时，生物催化剂催化在电极表面的反应，而间接微生物燃料电池是有机燃料在电解质溶液或者其他地方被氧化，通过一些介质的传递作用才使电子运输到电极上，这些有电子传递作用的介质叫做介体，在微生物燃料电池的研究中具有重要意义。
年产xxx生物质秸秆固化成型燃料项目实施方案(项目申请参考)
年产xxx生物质秸秆固化成型燃料项目 实施方案 实施方案参考模板，仅供参考
摘要 该生物质秸秆固化成型燃料项目计划总投资6534.54万元，其中：固定资产投资5027.47万元，占项目总投资的76.94%；流动资金1507.07万元，占项目总投资的23.06%。 达产年营业收入10378.00万元，总成本费用7845.42万元，税金 及附加115.96万元，利润总额2532.58万元，利税总额2997.86万元，税后净利润1899.43万元，达产年纳税总额1098.42万元；达产年投 资利润率38.76%，投资利税率45.88%，投资回报率29.07%，全部投资回收期4.94年，提供就业职位159个。 报告根据项目建设进度及项目承办单位能够提供的资本金等情况，提出建设项目资金筹措方案，编制建设投资估算筹措表和分年度资金 使用计划表。 本生物质秸秆固化成型燃料项目报告所描述的投资预算及财务收 益预评估基于一个动态的环境和对未来预测的不确定性，因此，可能 会因时间或其他因素的变化而导致与未来发生的事实不完全一致。
年产xxx生物质秸秆固化成型燃料项目实施方案目录 第一章生物质秸秆固化成型燃料项目绪论 第二章生物质秸秆固化成型燃料项目建设背景及必要性第三章建设规模分析 第四章生物质秸秆固化成型燃料项目选址科学性分析第五章总图布置 第六章工程设计总体方案 第七章风险防范措施 第八章职业安全与劳动卫生 第九章实施安排方案 第十章投资估算与经济效益分析
第一章生物质秸秆固化成型燃料项目绪论 一、项目名称及承办企业 （一）项目名称 年产xxx生物质秸秆固化成型燃料项目 （二）项目承办单位 xxx科技公司 二、生物质秸秆固化成型燃料项目选址及用地规模控制指标 （一）生物质秸秆固化成型燃料项目建设选址 项目选址位于xxx新兴产业示范基地,地理位置优越，交通便利，规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备，建设条件良好。 （二）生物质秸秆固化成型燃料项目用地性质及规模 项目总用地面积18509.25平方米（折合约27.75亩），土地综合利用率100.00%；项目建设遵循“合理和集约用地”的原则，按照生物质秸秆固化成型燃料行业生产规范和要求进行科学设计、合理布局，符合规划建设要求。 （三）用地控制指标及土建工程
生物质成型燃料
生物质成型燃料生产与应用分析 摘要：生物质成成型燃料对改善能源结构和生态环境具有重要意义。国内外已经对生物质致密成型做了大量的研究，但在成型燃料生产和应用过程中仍然存在很多问题，如原料难以持续供应、各类原材料特性不同、成型差异大、成型设备能耗高、磨损快、对原料适应性差、成型燃料结渣严重和不同生物质成型燃料燃烧性能差异大等。为此，对上述问题进行了探讨，并分析了解决问题的途径和方法，为深入开展生物质成型燃料的生产和利用提供了新的思路和途径。 关键词生物质；成型燃料；应用 引言 长期以来，石油、天然气、煤炭等化石燃料一直是人类消耗的主要能源，并为人类经济的繁荣、社会的进步和生活水平的提高做出了很大的贡献[1]。但是，由于煤、石油和天然气等矿物资源是不可再生的，资源是有限的，正面临着逐渐枯竭的危险，因此它们不是人类所能长久依赖的理想资源。再者目前地球所面临的环境危机直接或间接的与矿物燃料的加工和使用有关，这些矿物燃料燃烧后放出大量的CO2、SO2、NO，被认为是形成大气环境污染、产生酸雨以及温室气体等地区性环境问题的根源。 生物质能作为自然界的第4大能源，资源分布广，开发潜力大，环境影响小，发展生物质能源是全球缓解能源危机、减少温室气体排放、解决生态环境问题和实现可持续发展的战略选择。我国农业废弃物资源丰富，每年约有7×108t 的农作物秸秆，另外还有大量的林业采伐和林木制品加工厂产生的废弃物，如枝丫、小径木、板片和木屑等，总量近1×108t。生物质致密成型技术生产固体燃料是把农林废弃物加工再利用、解决生物质资源浪费和污染问题的一种重要技术手段，是除生物质气化和液化之外的又一种生物质能源转换方式。但由于原料、工艺和设备等诸多方面的原因，生物质成型燃料的生产和利用仍然存在着问题。本文就生物质成型燃料生产及其应用中存在的问题进行分析研究，以探索更好地开发生物质能源的途径。
生物燃料电池的研究进展_宝玥
第10卷 第1期2004年2月 电化学 ELECT ROCHEM IST RY Vol.10 No.1 Feb.2004 文章编号:1006_3471(2004)01_0001_08生物燃料电池的研究进展 宝 王月,吴霞琴＊ (上海师范大学生命与环境科学学院,上海200234) 摘要: 简要介绍生物燃料电池的工作原理、分类,归纳近年来国内外研究现状.讨论了电子传递媒介体在生物燃料电池中的作用以及如何提高电池性能的对策.最后,探讨了影响生物燃料电池研究进展的瓶颈,并展望其应用前景. 关键词: 生物燃料电池;酶;电子传递媒介体;修饰电极 中图分类号: T M911.45 文献标识码: A 生物燃料电池(Biofuel cell)是利用酶(Enzyme)或者微生物(Microbe)组织作为催化剂,将燃料的化学能转化为电能. 生物燃料电池工作原理与传统的燃料电池存在许多相同之处.以葡萄糖作底物的燃料电池为例,其阴阳极反应如下式所示: 阳极反应 C6H12O6+6H2O 催化剂 6CO2+24e-+24H+ 阴极反应 6O2+24e-+24H+催化剂 12H2O 1911年植物学家Potter用酵母和大肠杆菌进行试验,发现微生物也可以产生电流,从此,开创了生物燃料电池的研究.至今,在空间科学研究过程中,已开发出几种可用于空间飞行器的生物燃料电池,用飞行器中的生活垃圾作电池的燃料,可说是真正意义上的环保新能源.这类电池占主导地位的是间接微生物电池,即利用发酵产物作为电池的燃料.自上世纪60年代末以来,直接的生物燃料电池开始成为研究热点,主要的研究对象是以葡萄糖为阳极燃料、以氧为氧化剂的酶燃料电池.但此时恰逢锂电池取得了突破性进展,因而使这类酶燃料电池又受到冷落.80年代后,由于氧化还原媒介体(Mediator)的广泛应用,生物燃料电池的输出功率有了较大的提高,使其作为小功率电源而使用的可行性增大,并因此推动了它的研究和开发[1].另一方面,由于生物燃料电池中的阴极与其它燃料电池相似,也可以使用空气中的氧作为氧化剂,所以相关的研究大多集中于阳极,但同时,也出现了具有生物电催化功能的修饰电极代替常规的氧阴极.有趣的是,以天然食物为燃料,能够自给自足的机器人(Gastrobots)研究也于近年来取得了某些进展[2]. 收稿日期:2003_07_19 ＊通讯联系人,Tel:(86_021)64322930,E_mail:x qwu@https://www.360docs.net/doc/d914417455.html, 上海市教委自然科学基金(01D04_2)资助 DOI:10.13208/j.electroche m.2004.01.001
工业锅炉用生物质成型燃料教程文件
广东省地方标准 DB44/T 1052-2012 ———————————————— 工业锅炉用生物质成型燃料 Biomass Molded Fuel of Industrial Boiler 前言 本标准按GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规则进行编制。 本标准负责起草单位：广州市特种承压设备检测研究院。 本标准参加起草单位：广州迪森热能技术股份有限公司，广州迪宝能源技术有限公司。 本标准主要起草人：李茂东、牟乐、马革、叶向荣、陈志刚、张振顶、杜玉辉、郁家清、尹宗杰、陈平、张强、刘安庆、赵军明、周嘉伟、何兆文、上官斌、李榕根。 1 范围 本标准规定了工业锅炉用生物质成型燃料的分类与命名、规格及性能指标、检验方法、检验规则、标志、包装、运输和使用管理。 本标准适用于以木屑、刨花、树枝、树皮、竹子、农作物秸秆、花生壳、甘蔗渣等为主要原料生产的生物质成型燃料。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 213煤的发热量测定方法 GB/T 214煤中全硫的测量方法 GB/T 3558煤中氯的测定方法
GBT 19227煤和焦炭中氮的测定方法半微量蒸汽法 NY/T 1879生物质固体成型燃料采样方法 NY/T 1880生物质固体成型燃料样品制备方法 NY/T 1881.2生物质固体成型燃料试验方法第2部分：全水分 NY/T 1881.4生物质固体成型燃料试验方法第4部分：挥发分 NY/T 1881.5生物质固体成型燃料试验方法第5部分：灰分 NY/T 1881.7生物质固体成型燃料试验方法第7部分：密度 3 术语与定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 生物质成型燃料biomass molded fuel 以草本植物或木本植物为主要原料，经过机械加工成型，具有规则形状的粒状、块状和棒状固体燃料产品。 3.2 抗碎强度anti-shatter strength 生物质成型燃料在外力作用下保持原形状的能力。 3.3 破碎率shatter rate 生物质成型燃料中小于规定尺寸的破碎部分质量占测定燃料质量的百分比。 3.4 燃料密度density 常温下，单体成型燃料的密度。
生物质成型燃料简介
生物质成型燃料简介 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
生物质成型燃料简介(一）、生物质成型燃料是利用新技术及专用设备将各种农作物秸秆、木屑、锯末、果壳、玉米芯、稻草、麦秸、麦糠、树枝叶等低品位生物质，在不含任何添加剂和粘结剂的情况下，通过压缩成密度各异的生物质成型的清洁燃料，因为秸秆等物料中含有一定的纤维素和木质素，其木质素是物料中的结构单体，是苯丙烷型的高分子化合物。具有增强细胞壁、粘合纤维素的作用。木质素属非晶体，在常温下主要部分不溶于任何溶剂，没有熔点，但有软化点。当温度达到一定值时，木质素软化粘结力增加，并在一定压力作用下，使其纤维素分子团错位、变形、延展，内部相邻的生物质颗粒相互进行啮接，重新组合而压制成型，使松散的、能量密度低、热效率仅为10%左右、不易保存、不便运输与利用的生物质原料，经过加工变为致密的、能量密度高的、热效率可达45%左右、易保存和便于运输的高品位清洁能源产品。它具有燃烧特性好、燃烬率高、粉尘少、化学污染排放低的优势。 （二）、生物质固体成型燃料的组成结构 生物质固体成型燃料由可燃质、无机物和水分组成，主要含有碳（C）、氢（H）、氧（O）及少量的氮（N）、硫（S）等元素，并含有灰分和水分。碳：生物质成型燃料含碳量少（约为40-45%），尤其固定碳的含量低，易于燃烧。氢：生物质成型燃料含氢量多（约为8-10%），挥发分高（约为75%）。生物质燃料中碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物，遇到一定的温度后热分解而析出挥发。硫：生物质成型燃料中含硫量少于%，燃烧时不必设置烟气脱硫装置，降低了企业处理脱硫成本，又有利于环境的保护。氮：生物质成型燃料中含氮量
生物质固化技术
生物质压缩成型技术 中国拥有丰富的生物质能资源，目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物、城市固体有机垃圾等。生物质能是唯一的一种既可再生，又可储存与运输的能源。我国生物质资源丰富，总量达9亿多吨，但存在能量密度低、生产具有季节性、资源分散、运输难、储运损耗大等缺点，成为制约我国生物质规模化利用的主要瓶颈。生物质固化技术是指具有一定粒度的农林废弃物干燥后在一定的压力作用下，可连续挤压制成棒状、粒状、块状等各种成型燃料的加工工艺，该技术大大提高了单位体积燃料的品质，便于储存和运输。 生物质压缩成型原理植物细胞中含有纤维素、半纤维素和一定量的木质素。其中具有一定含水率的纤维素在力的作用下可以形成一定的形状，而木质素具有胶黏作用。当温度达到70～100℃时，木质素开始软化，并有一定的黏度，当达到200～300℃时，呈熔融状，黏度变高，此时若施加一定的外力，可使它与因受热分子团变形的纤维素紧密粘结，并与相邻颗粒互相胶接，使体积变小，密度增大，取消外力后，由于非弹性或粘弹性的纤维分子间的相互缠绕和绞合，其仍能保持给定形状，冷却后强度进一步增加，成为成型燃料。
生物质压缩成型工艺一般流程为：生物质收集、粉碎、脱水、预压、压缩、加热、保型、切割、包装、储存运输。（1）生物质收集是十分重要的工序。在工厂加工的条件下要考虑三个问题：一是加工厂的服务半径；二是农户供给加工厂原料的形式是整体式还是初加工包装式；三是原料的枯萎度，也就是原料在田间经风吹、日晒，自然状态的脱水程度。（2）粉碎一般高压设备的颗粒可以适当大些，10mm 左右为好；中、低压应小些，但螺旋式设备不能小于2mm，否则要影响密度和生产率。（3）脱水成型中水分含量很重要，国内外使用的都是经验数据，不是理论计算数据。水分含量超过经验上线值时，加工过程中，温度升高，体积突然膨胀，易产生爆炸，造成事故；若水分含量过低，会使成型成为问题。因此生物质原料粉碎后，要一个脱水程序。（4）预压预压是为了提高生产率，即在推进器“进刀”前把松散的物质预压一下，然后退到成型模前，被主推进器推到“模子”中压缩成型。预压多采用螺旋推进器、液压推进器。（5）压缩目前我国最常用的是螺旋挤压式成型。螺旋挤压式成型机利用螺杆挤压生物质,靠外部加热,维持成型温度为150～300℃使木质素、纤维素等软化,挤压成生物质压块。（6）保型该程序是在生物成型后的一般套筒内进行的，其内径略大于压缩成型的最小部位直径，以便使已成型的生物质消除部分应力，随着温度的降低，使形状固定下来。
生物质固体成型燃料的特征
生物质固体成型燃料的特征 (一）、生物质成型燃料是利用新技术及专用设备将各种农作物秸秆、木屑、锯末、果壳、玉米芯、稻草、麦秸、麦糠、树枝叶等低品位生物质，在不含任何添加剂和粘结剂的情况下，通过压缩成密度各异的生物质成型的清洁燃料，因为秸秆等物料中含有一定的纤维素和木质素，其木质素是物料中的结构单体，是苯丙烷型的高分子化合物。具有增强细胞壁、粘合纤维素的作用。木质素属非晶体，在常温下主要部分不溶于任何溶剂，没有熔点，但有软化点。当温度达到一定值时，木质素软化粘结力增加，并在一定压力作用下，使其纤维素分子团错位、变形、延展，内部相邻的生物质颗粒相互进行啮接，重新组合而压制成型，使松散的、能量密度低、热效率仅为10%左右、不易保存、不便运输与利用的生物质原料，经过加工变为致密的、能量密度高的、热效率可达45%左右、易保存和便于运输的高品位清洁能源产品。它具有燃烧特性好、燃烬率高、粉尘少、化学污染排放低的优势。 （二）、生物质固体成型燃料的组成结构生物质固体成型燃料由可燃质、无机物和水分组成，主要含有碳（C）、氢（H）、氧（O）及少量的氮（N）、硫（S）等元素，并含有灰分和水分。碳：生物质成型燃料含碳量少（约
为40-45%），尤其固定碳的含量低，易于燃烧。氢：生物质成型燃料含氢量多（约为8-10%），挥发分高（约为75%）。生物质燃料中碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物，遇到一定的温度后热分解而析出挥发。硫：生物质成型燃料中含硫量少于0.02%，燃烧时不必设置烟气脱硫装置，降低了企业处理脱硫成本，又有利于环境的保护。氮：生物质成型燃料中含氮量少于0.15%，NOx排放完全达标。灰分：生物质成型燃料采用高品质的木质类生物质作为原料，灰分极低，只有3-5%左右。 （三）、生物质固体成型燃料的理化指标生物质燃料成型后的主要技术参数：密度：700—1300千克／立方米；灰分：3—20 %; 水分≤15% 。热值：3500—4500大卡／千克；生物质成型燃料块的热值以原料的种类不同而不同。以玉米秸秆为例：热值约为煤的0.8～0.95倍，即1.1t的玉米秸秆成型燃料块相当于1t煤的热值，玉米秸秆成型燃料块在配套的下燃式生物质燃烧炉中燃烧，其燃烧效率是燃煤锅炉的1.3～1.5倍，因此1t玉米秸秆成型燃料块的热量利用率与1t煤的热量利用率相当。生物质固体成型燃料的指标表：项目指标热 值 >4200kcal/kg 密度 >1.1t/m 3 外观方（圆）柱型φ1-3cm 灰分≤ 7% 水分≤ 13% 燃烧率≥ 96%
微生物燃料电池的研究进展
山西大学研究生学位课程论文（2013 ---- 2014学年第学期） 学院（中心、所）： 专业名称： 课程名称：高等环境微生物 论文题目：微生物燃料电池的研究进展授课教师（职称）： 研究生姓名： 年级： 学号： 成绩： 评阅日期： 山西大学研究生学院 2014年月日
微生物燃料电池的研究进展 学生：指导老师： 摘要：微生物燃料电池作为一种可再生能源是当下的一个研究热点。本文从微生物燃料电 池的由来，原理，分类，研究方向，应用前景等方面对微生物燃料电池做了一大致的概述。 介绍了几种主要的燃料电池细菌。 关键字微生物燃料电池 随着全球化石油燃料的减少和由此产生的温室效应的加剧，一种清洁高效的能源走进了人们的视野，它便是微生物燃料电池。微生物燃料电池(Microbiological Fuel Cells)并非刚刚出现的一项技术，早在1910年，英国植物学家马克·比特首次发现了细菌的培养液能够产生电流，于是，他用铂作电极，将其放进大肠杆菌和普通酵母菌培养液里，成功制造出了世界第一个微生物燃料电池。 利用微生物的作用进行能量转换(如碳水化合物的代谢或光合作用等)，把呼吸作用产生的电子传递到电极上，这样的装置叫微生物燃料电池。用微生物作生物催化剂，可以在常温常压下进行能量转换。[1] 纵观微生物燃料电池的发展历史，经历了几种形式的变革[2]。早期的微生物燃料电池是将微生物发酵的产物作为电池的燃料，如从家畜粪便中提取甲烷气体作为燃料发电。20世纪60年代末以来，人们将微生物发酵和制电过程合为一体。20世纪80年代后，由于电子传递中间体的广泛应用，微生物燃料电池的输出功率有了较大提高，使其作为小功率电源而使用的可行性增大，并因此推动了它的研究和开发。2002年后，随着直接将电子传递给固体电子受体的菌种的发现，人们发明了无需使用电子传递中间体的微生物电池，其中所使用的菌种可以将电子直接传递给电极。由于微生物燃料电池能够长时间提供稳定电能，所以它在诸如深海底部和敌方境内的军事装备这些“特殊区域”具有潜在用途．近年来，微生物燃料电池的研究受到了广泛关注。 1.微生物燃料电池的工作原理和分类 微生物燃料电池是利用微生物作为反应主体，将燃料(有机物质)的化学能直接转化为电能的一种装置。其工作原理与传统的燃料电池存在许多相同之处，以葡萄糖作底物的燃料电池为例，其阴阳极化学反应式如下[3]： 阳极反应C6H12O6+6H20 CO2+24e-+24H+ 阴极反应6O2+24e-+24H+12H2O 一般而言，微生物燃料电池都是在缺氧条件下通过向阳极传递电子氧化电子供体来实现的(见图1)，电子供体可以是微生物代谢底物，也可以是人工添加的辅助电子传递中间体，这种中间体能够从微生物那里获得电子，然后将获得的电子传递到阳极。有些情况下，微生物本身可以产生可溶性电子传递中间体，或者直接将产生的电子传递到阳极表面，电子通过外电路到达阴极，有机物氧化过程中释放的质子通过质子交换膜到达阴极，而这种交换膜能限制溶氧进入阳极室，最后，电子、质子和氧气在阴极表面结合形成水。 根据电子传递方式的不同，可将微生物燃料电池分为直接和间接微生物燃料电池[4-5]。
新能源秸秆固化成型燃料项目
（）县新能源秸秆固化成型燃料项目 可行性研究报告 项目名称：新能源秸秆固化成型燃料项目 承担单位：民营个体 编写单位：民营个体 编写时间：2014年9月
目录 第一章结论 1.1项目名称及建设单位 (4) 1.2建设规模 (4) 1.3总投资及效益分析 (4) 1.4资金筹措 (4) 1.5推荐方案及研究结论 (4) 第二章项目背景及建设必要性 2.1项目背景 2.2项目建设的必要性 第三章市场需求预测与建设规模 3.1国内外秸秆的市场需求 3.2国外秸秆的市场情况 3.3国内秸秆的市场情况 3.4建设规模及产品方案 3.5产品市场 3.6产品推广方法 第四章建设条件与厂址 4.1区域概况 4.2秸秆收购价格预测 4.3主要原辅材料、燃料及动力消耗 第五章工程技术方案 5.1项目组成 5.2生产技术方案 5.3总平面布置及运输 5.4土建工程 5.5公用工程 5.6排水工程 5.7供电 第六章环境保护 6.1生态环境影响评价、主要污染源与污染物 6.2对策和措施 第七章消防 7.1总图布置 7.2建筑物设计 7.3消防给水和固定灭火器装置 第八章节约能源 8.1概述 8.2工艺生产上的节能措施 8.3其他工程节能措施 第九章 9.1职业安全 9.2职业卫生 9.3职业安全卫生机构人员配置
第十章企业组织及劳动定员 10.1企业组织与工作制度 10.2劳动定员 10.3人员培训 第十一章项目实施进度建议 第十二章结论与建议 14.1结论与建议 第一章总论1.1项目名称及建设单位 1.1.1项目名称 新能源秸秆固化成型燃料项目 1.1.2项目承担单位 民营个体（有实力注册公司）
生物质成型燃料技术
生物质成型燃料技术 0前言 能源是人类社会发展进步的物质基础，但煤、石油、天然气等化石燃料日益枯竭，环境污染也日益严重。我国提出了节能减排、发展清洁可持续再生能源的口号，哥本哈根会议规定我国到2020年每单位国内生产总值的二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。生物质的利用在这方面有着巨大的优势，我国每年仅秸秆类生物质(玉米秸秆、稻草、木屑、树权、豆秸、棉秆等农林废弃物)产量就达7亿，t可开发的生物质能资源总量近期约为5亿t标准煤，远期可达到10亿t标准煤。 我国生物质发电技术，特别是生物质直燃发电技术近几年得到了较快的发展，但未经加工的生物质本身具有挥发分高，含水率高，氯、钾等碱金属含量高等特点，当秸秆含水率超过40%时，直接利用生物质作为燃料时，燃烧不稳定，热效率低。而我国生物质原料(如农林废弃物)产量虽然巨大，但产地分散、能量密度低、随季节变化性强，自然干燥失重大，储存和运输过程中占用大量的空间、损耗大，由此给生物质的高效清洁利用造成困难。生物质直接发电产业是“小电厂、大燃料”，目前生物质电厂基本都存在着燃料生产、收集、预处理、运输、储存、输送上料过程中的各种问题。因此农作物散装秸秆只能作为生物质能源化利用的初级燃料，难以满足生物质发电、供热等工业化需求。而生物质成型燃料技术为生物质的运输、存储及消防等难题提出了解决方向，具有广阔的发展前景，也将带来燃料能源的变革，产生巨大的经济效益和社会效益。 1生物质燃料成型技术 生物质燃料成型技术是指在一定温度与压力条件下，将各类原本松散细碎的生物质废弃物压制成具有形状规则的棒状、块状、颗粒状成型燃料的高新技术，以解决生物质运输、储存、防火等问题。根据生物质成型燃料制造工艺，可分为湿压成型、热压成型和碳化成型3种主要形式，其成型机理为在外部加热、加压或常温下原料颗粒先后经历位置重新排列、颗粒机械变形和塑性流变等阶段形成致密团聚物，如图1所示。目前市场上生物质成型机的种类大致分为3类：(1)螺旋挤压式成型机；(2)活塞冲压式成型机；(3)辊模碾压式成型机。 1.1螺旋挤压式成型技术 螺旋挤压式成型机主要由挤出螺旋、挤出套筒、加热圈等组成，如图2所示。被粉碎的生物质原料在挤出螺旋的作用下被推入挤出套筒，套筒周围的加热圈则将生物质原料中的木质素加热到软化状态，生物质原料在不断的挤压作用和软化木质素产生的胶粘作用下而成型。成型后的棒状燃料被源源不断地送出，燃料棒的长度可根据需要而截断。
关于开展生物质成型燃料锅炉供热示范项目建设的通知报告编制大纲
附件1： 生物质成型燃料锅炉供热示范项目 申请报告编制大纲 一、示范项目申请报告正文部分 1、概述。简要介绍项目名称、类型、项目业主、项目建设单位、建设地址、供热方式、供热面积或工业热负荷、投资、建设规模等。 2、项目业主或项目建设运营服务单位。简要介绍项目业主资产情况、主营业务、生物质能供热领域业绩和技术力量等；简要介绍专业化生物质锅炉供热建设运营单位情况、主营业务、生物质能供热领域业绩和技术力量等。 3、生物质能资源评价。介绍项目建设地址周边生物质资源情况、可获得量、能否满足项目用量需求。 4、热负荷。详细介绍项目热负荷类型（居民/商业采暖，工业供热）、现状供热方式、热负荷增长预测、项目设计热负荷和供热方式等。 5、建设条件。介绍项目的土地、水源、交通运输、供热管网等建设条件情况。 6、建设内容。介绍项目的锅炉台数、规模、供热方式、配套设施、供热管网等主要建设内容。 7、项目投资分析。简要介绍项目投资、资金筹措方案、
经济评价主要结论（如项目内部收益率等）。 8、环境影响评价。介绍项目大气污染物排放情况（包括烟尘、SO2、NO X等）以及项目大气污染治理、废水治理、灰渣治理及综合利用、噪声治理、粉尘治理等措施。 9、社会效益评价。测算项目建成后年节约供热标煤量、年减少CO2等温室气体排放量、年减少烟尘、SO2、氮氧化物等污染物排放量，以及项目对促进当地经济发展的贡献。 二、示范项目申请报告附件部分 1、项目可行性研究报告 2、项目的备案文件 3、项目环境影响评价报告（表）的批复文件 4、项目其他支持性文件
附件2： 生物质成型燃料锅炉供热示范项目 申请文件起草大纲 一、总体情况 项目基本情况。项目总数、锅炉总数、锅炉总容量、总投资、工业热负荷、民用总供热面积等。 项目符合示范条件情况。项目是否完成备案；项目环评批复等支持性文件是否齐备；项目热负荷、大气污染物排放水平、建设进度等条件是否符合示范要求。 二、项目简介 简要介绍每个申报示范项目的情况，包括项目类型（新建/扩建/改造）、锅炉容量、建设地址、计划开工和投产日期、项目法人或项目建设运营单位、锅炉类型、工业供热负荷或民用供热面积、年供热量、年消耗生物质成型燃料量、总投资等情况，以及项目是否完成备案、是否取得环评批复等。填写附表1。 三、附件 每个项目的示范项目申请报告及附件。
生物质成型燃料优点分析
生物质成型燃料优点分析 一、生物质实现循环经济 生物质燃料的生产和使用，减少了农林废弃物在田间焚烧或分解过程对环境的危害，增加农民收入，创造就业机会。与常规燃料相比，生物质燃料属于碳中性在为使用者带来经济利益的同时，也使其成为了环保的倡导典范。 到2012年将会产生6亿吨生物质，其中有超过80%的生物质将得不到利用。中国的十一五规划以及2007年《中国应对气候变化国家方案》均提出温室气体以及二氧化硫的减排目标。这些文件都非常鼓励采用生物质并提出了许多具体的鼓励措施。有了这些文件，燃料使用者不仅能够拥护国家提出的上述目标还能免交高额的排放税。另外，这也将使得通过《京都议定书》中规定的核证减排量（CERs）形式或核实减排量（VERs）形式实现的碳配额货币化成为可能。 对于生物燃料的发展，中国的“十一五”规划明确了发展替代能源要按照以新能源替代传统能源、以优势能源替代稀缺能源、以可再生能源替代化石能源的思路，逐步提高替代能源在能源结构中的比重。按照这一思路，以木质材料为基础的可再生能源应该是当前发展的重点。 二、什么是生物质成型燃料（BMF）？ 生物质成型燃料（Biomass Moulding Fuel,简称“BMF”）是应用农林废弃物（如秸杆、锯末、甘蔗渣、稻糠等）作为原料，经过粉碎、烘干、挤压等工艺，制成各种成型的（如颗粒状）可在澄宇研制的BMF锅炉内直接燃绕的新型清洁燃料。 三、为什么使用生物质成型燃料 标准燃料=燃料稳定 降低含水率<（10%）提高燃烧效率 减少烟气和粉尘排放 增加密度（以锯末为例200KG/M 到650KG/M） 降低运输成本 减少储存空间 易于掌控操作方便 属于低碳燃料 含氢量高，挥发分高，易于燃烧 含氧量高，易于燃烧和燃尽，灰渣中残留的碳量极少 含硫量低，燃烧时不必设置气体脱硫装置，降低了成本，又有利于环境保护 燃烧器排烟温度较低，效率提高 灰分含量低……（词句不变） 低位发热量3800-4800K/CAL/KG，与中质煤相当 属于可再生能源，可替代化石燃料，有效降低温室气体排放 四、生物质成型燃料的环保优势 运用国际先进技术，各种生物质原料都可以成型燃料。这些成型燃料运输方便，同时符合环境管理体系（EHS）的储存要求。颗粒燃能够在工业锅炉里极稳定的燃烧，并且较之其它燃料产生更少的灰烬和排放物。
浅谈微生物燃料电池研究进展
2019年第12期广东化工第46卷总第398期https://www.360docs.net/doc/d914417455.html, ·83· 浅谈微生物燃料电池研究进展 李玉冰1，叶群芳1，王世栋2 (1．广州市湃森环境咨询服务有限公司，广东广州510000；2．广州海洋地质调查局，广东广州510760) Progress in Research of Electrigens in Microbial Fuel Cell Li Yubing 1,Ye Qunfang 1,Wang Shidong 2 (1.Guangzhou Passion Environmental Advisory Service Co.,Ltd.,Guangzhou 510000； 2.Guangdong Marine Geological Survey,Guangzhou 510760,China) Abstract:Microbial fuel cell (MFC)is hybrid of microbial technology and electrochemistry,which can effectively convert substrate or renewable biomass to electricity.Electricigens play an important role in MFC.In this article,research progresses of microbial fuel cells in recent years were summarized ，different electricigens were provided,the application prospect of microbial fuel cells was forecasted. Keywords:microbial fuel cell ；electricigens ；non-mediator 微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell ，MFC)是一种利用产电微生物将化学能转化成电能的电池装置[1]。在1911年，Potter 等将金属铂电极置于富含酵母和大肠杆菌悬浮液中发现有微弱的电流产生，首次利用微生物产电。但在此后很长的一段时期内，相关研究陷入停滞。20世纪70年代，MFC 技术概念才被明确。进入21世纪之后，一种可直接将电子传递给固体电极的微生物被发现，使得MFC 成为研究的新热点[2]。本文在调研国内外文献的基础上，介绍了MFC 工作原理和主要的产电微生物类型，旨在为MFC 构建和应用提供参考。 1MFC 工作原理 MFC 是一种较为特殊的燃料电池。以典型的双室微生物燃料电池为例，MFC 由阴极区和阳极区组成，阳极槽保持厌氧，阴极槽保持有氧，质子交换膜等作为分隔材料隔开两个区域，H +离子可以自由通过质子交换膜，氧气则截留在阴极槽。阳极的产电微生物通过代谢将底物氧化，产生电子、质子和二氧化碳。底物在氧化过程中释放的质子与电子基本以NADH 2与FADH 2形式存在，电子可分别以细胞直接接触、纳米导线传递和中介体转移3种方式传递给最终受体，并与质子在阴极和氧气发生反应生成最终的反应产物——水[3-5]。 以葡萄糖作为底物，MFC 的生化反应如下： 阳极：C 6H 12O 6+6H 2O ?? →?微生物 6CO 2+24e -+24H +阴极：6O 2+24e -+24H +??→?微生物 12H 2O 按电子传递方式划分，MFC 可分为介体微生物燃料电池和无介体微生物燃料电池。介体微生物燃料电池是在阳极室中加入外源电子中介体，如中性红、二磺酸盐(AQDS)、甲基紫、可溶性醌等。由于外源中介体物质价格较高且容易流失，部分介体还具有毒性，限制了介体微生物燃料电池的发展和应用[6]。目前，MFC 研究主要集中在无介体微生物燃料电池上。 MFC 启动后前期产生的电流很低，随着生物量的积累，电流会逐渐升高。MFC 本质上通过获取微生物代谢过程产生的电子产生电流。MFC 的输出功率基本取决于电子在和电极间的传递效率、电解液电阻和电化学反应动力学因素。由于MFC 不属于热机系统，能避开卡诺循环的热力学限制，MFC 理论上将化学能转变为电能的效率可接近100%[7]。 2产电微生物 MFC 与其他传统燃料电池最根本区别在于阳极反应以铂催 化而是由微生物催化，产电微生物是核心要素[8]。在MFC 系统中，底物经产电微生物氧化、产生的电子经外电路传输最终产生电流[9]。 产电微生物来源较为广泛，主要包括河底底泥、厌氧颗粒污泥等。近年来发现，单一菌种电流输出较低，而天然厌氧环境下混合菌种经过驯化后可以使输出电流成倍增加。利用天然厌氧环 境中的混合菌进行接种已成为最常见的接种形式。经国内外文献调研，产电微生物的种类较为分散，包括细菌、古菌和酵母菌[10]，但主要来自于细菌域，且多为兼性厌氧菌，主要分布在变形菌、酸杆菌和厚壁菌三大细菌分支[8]。 已报道的产电细菌主要包括变形菌门的α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)的Gluconobacter oxydans 、Rhizomicrobium electricum 及Paracpccus pantotrophus 等，β-变形菌纲(Betaproteobacteria)的Rhodoferax ferrireducens ，γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)的Shewanella oneidensis 、Proteus vulgaris 、Citrobacter sp SX-1等，δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)的硫还原地杆菌(Geobacter sulferreducen )、Desulfovibrio desulfuricans 等等；厚壁菌门的拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii )和丁酸梭菌(Clostridium butyricum )等；酸杆菌门的Geothrix fermentan 等等[10-16] 。仅少量产电菌能以无机物如硫、氢为能源，其余多以有机物为碳源[16]。 其中，Ringeisen 等发现S.oneidensis DSP10能在好氧条件下利用乳酸产电，这是最早发现的能在有氧条件下产电的菌种[11]，Biffinger 等还发现S.oneidensis DSP10能以果糖、抗坏血酸等有机物作为电子供体产电，且以果糖为底物时功率密度可达350W/m 2，产电最高[12]。这种产电微生物的发现拓宽MFC 底物的利用范围。此外，其他类型的产电微生物逐渐被发现，如Geopsychrobacter electrodiphilus 、Desulfoblbus propionicus 等[17-18]。 相关研究表明存在一些途径可强化MFC 的产电效果。如我国邓丽芳等[13]分离出一种肺炎克雷伯氏菌可进行胞外电子传递方式，提出了克雷伯氏菌在MFC 中的2,6-二叔丁基苯醌穿梭机制，为降低电池内阻、提高MFC 功率密度提供了一条有潜力的途径；Luo [14]发现对一种兼性厌氧产电菌Tolumonas osonensisa 菌体细胞进行了通透性处理，可显著提高其产电功率。 3MFC 的应用 有机废水处理是MFC 最具应用潜力的方向。常见的废(污)水的处理技术主要有好氧生物处理技术和厌氧生物处理技术。好氧生物处理技术需要消耗大量的能量，厌氧处理工艺虽然可以产生甲烷，但由于甲烷较难回收利用，无法实现能源的回收。MFC 兼具污水处理厂厌氧池和曝气池的特点，还可产生电能[4]，可以作为一种废水生物处理技术。MFC 可利用废水中的有机质产电，且可利用的有机物范围较广，可处理各种浓度的有机废水，甚至难降解的有机废水。 生物修复方向是MFC 另一个极具发展潜力的方向。通常情况下，生物修复过程需加入电子供体或电子受体支持微生物的呼吸促进有毒污染物的生物降解[19]。MFC 可利用微生物将电极作为电子供体或电子受体去除环境中的污染物达到修复的目的，同时还可避免二次污染[20]。 此外，MFC 在其他领域也具有较好的应用前景。如MFC 可帮助解决人体植入装置的能源供应问题，MFC 可利用体液或血液 [收稿日期]2019-05-23 [作者简介] 李玉冰(1992-)，女，江西萍乡人，硕士研究生，环境科学与工程专业，研究方向主要为矿区环境风险。