生物质与煤混燃技术于现状
生物质能
生物质能发展现状生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。
生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。
很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。
生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中，它是由太阳能转化而来的。
有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能，通常包括木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。
地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。
地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，利用率不到3%。
1.我国生物质能资源分类中国生物质能资源品种多、数量大而且分布广，较为适合于能源利用的主要有五大类：A.农业生物质资源收获农作物后被残留在农田内的大量秸秆，以及农产品加工过程中产生的诸如麦壳、稻壳等，这些过去被废弃的物质，在循环经济中将成为能源资源。
中国农作物秸秆产量每年近7亿t，而农业加工业的废弃物则高达8000多万t。
近年来，包括草本能源作物、油料作物、制取碳氢化合物植物和水生植物等以提供能源为主的能源作物，已逐渐成为农业生物质能的一大资源。
考虑到农作物秸秆可获得性特点，预计中国农业生物质资源可转化为能源的农作物秸秆资源量约为3亿t，折合标准煤为1.5亿t。
此外，中国开发利用能源作物的工作已经起步，有关部门和科研单位在“不与人争粮，不与粮争地”的原则下，正组织大批专家开展能源作物的选种、培育、试种以及能源转换技术及设备的开发和研制工作，并且已经取得了阶段性成果。
B．畜禽粪便畜禽粪便鸡、猪、牛等畜禽养殖业的发展，产生了数量可观的粪便、垫草。
根据2008年中国生猪、鸡和牛的存栏量计算，全国主要畜禽的粪便排放量为30多亿t，其干物重为5亿多t。
生物质能
生物质、生物质能及发展现状韩进 5100209387摘要：可持续发展已成为21世纪人类的共识，怎样利用可再生能源逐步取代日趋枯竭的不可再生能源是各国关注的焦点。
生物质能被喻为及时利用的绿色煤炭，将成为未来能源的重要组成部分，对能源战略和环境保护具有重要意义。
关键词：生物质、生物质能、利用、现状一、生物质生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。
它包括植物、动物和微生物。
广义概念：生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。
有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。
狭义概念：生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素（简称木质素）、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。
二、生物质能生物质能（biomass energy ），就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。
它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。
生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。
目前，很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。
地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。
地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。
依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。
在这里就不做累述。
生物质能具有以下特点：1) 可再生性2) 低污染性3) 广泛分布性4) 生物质燃料总量十分丰富主要应用：沼气、压缩成型固体燃料、气化生产燃气、气化发电、生产燃料酒精、热裂解生产生物柴油等。
生物质与煤混烧燃烧特性研究
能 源方 面看 ， 研究 生 物 质 与 煤 混 合 燃 烧 技 术具 有 重
要 意义 ．
１ ３ 实 验 条 件 及 过 程 ．
１ 实 验 部 分
１ １ 实 验 设 备 ．
实验 初始温 度 为室 温 ， 温为 ９ ０。 工 作 气氛！ ０ ｎ 除特 别说 明 ／
玉米秸秆的水分和挥发分高于义马煤因此随着玉米秸秆添加量的增加混合物中水分和挥发分含量逐渐增加固定碳含量逐渐降低导致dtg曲线上水分析出峰玉米秸秆挥发分析出峰和玉米秸秆固定碳燃烧及义马煤挥发分析出峰逐渐增强而义马煤固定碳燃烧失重作用逐渐减弱
第 ３ 卷 第 １ ３ 期 ２１ Ｏ ０年 １月
煤 炭 转 化
尽 性 能降低 ； 加 氧 气流 量 ， 以显著 改善 燃料 的燃烧 性 能． 增 可 关键 词 煤 ， 物 质 ， 烧 ， 分 析 ， 烧 特 性 生 混 热 燃 ＴＱ５ ４ ３ 中图分 类号
０ 引 言
生 物质 能 是 仅 次 于煤 、 油 和天 然 气 之后 的第 石 四大 能源 ＿ ， 有来 源广 、 】具 ］ 污染 低 、 再 生 和 Ｃ 零 可 Ｏ。 排放 等优 点． 专家认 为 ， 物质 能将 成 为未来 可再 生 生 能源 的 重要 组 成 部 分 ， ２ １ 到 ０ ５年 ， 球 总 能耗 将 有 全 ４ 来 自生物 质能 ．２ 国生 物质 能 资源 十分 丰 富 ， ０ ［我
燃 煤 产 生 大 量 烟 尘 、 Ｏ。和 Ｃ 等 污 染 物 ， 使 我 Ｓ Ｏ 致
国大气 环境 呈 典型 的煤 烟 型 污 染 ， 由此 带 来 严 重 的 经 济损 失． 生物 质 与煤共 燃 可 以降低 硫氧 化物 、 氧 氮
化 物 及 烟 尘 的 排 放 ， 此 从 减 轻 污 染 和 利 用 可 再 生 因
生物质成型燃料产业发展的现状与应用前景
3 盛昌绿能公司概况
成立于2006年2月，注册资金2500万元，北京市高新技术 企业，主要从事生物质成型燃料的生产和应用，生物质成 型成套设备和生物质燃烧设备的研发、生产与应用，以及 生物质热力事业的发展。
公司以燃料为中心，以燃烧设备拉动、以成型成套设备推 动产业链的建设和市场的形成、发展。
公司主要业务
7
8
2、生物质成型燃料产业链
原料规模收集
原料收集
生物质炊事炉
炊事取暖两用炉 生物质取暖炉 民用炉具
原料分散收集 能源作物种植
燃
热水锅炉 蒸汽锅炉
粉 碎 燃料生产 生 产 流 程
烧
工业锅炉
调 制 成 型 冷 却
包 装
设 备
往复式炉排锅炉 循环流化床锅炉 电站锅炉
燃料销售
水冷震动式锅炉
生物质成型燃料产业循环经济示意图
左贤龄：生物质锅炉技术顾问
研究员，国务院津贴获得者，毕业院校于西安交通大学锅 炉制造专业，长期从事锅炉和锅炉房设计工作。先后在 三机部四院、七机部七院（后改名称为中国航天设计研究 院）任设计员，设计组长，动力专业室主任，综合室主任， 设计院科技处长，动力专业总工程师等职务。
主要业绩：其科技成果《高纯氮气装置》1980年获国防科 委科研二等奖；《燃煤锅炉房工程设计施工图集》2002年 获建设部“全国第六届优秀工程建设标准设计”金质奖。 出版著作《锅炉房设计手册》（建工出版社）1977年12月 第一版、《锅炉房设计手册》（建工出版社）1986年09月 第二版等。
政府关注 影响深远
国家副主席王岐山
国家政协主席贾庆林
全 国 人 大 代 表 团
北京市政协主席阳安江
北 京 市 副 市 长 牛 有 成
生物质燃气的概况分析及前景展望
生物质燃气的概况分析及前景展望摘要：生物质燃气(biogas)就是利用农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、禽畜粪便及一切可燃性物质做为原料转换为可燃性能源。
本文介绍了生物质燃气的几种开发方法及其存在问题和对生物质燃气的前景展望。
关键词：生物质 燃气 沼气发酵 生物质气化 新能源 燃料 生物气 生物能源 生物燃料 燃气系统 城镇燃气 Biogas Bioresource Technology Marsh gas Swap gas Gas system1.生物质燃气概况分析 生物质燃气的开发利用早已引起世界各国政府和科学家的关注，许多国家都制定了相应的开发研究计划。
美国已做出到2010年生物基产品要由2001年占总产品量的5%增加到12%，燃料乙醇由占运输燃料总量的0.5%提高到4%的规划；日本和印度分别制订了“阳光计划”及“绿色能源工程计划”；中国已连续在三个国家五年计划中将生物质能技术的研究与应用列为重点研究项目，如户用沼气池、禽畜粪便沼气技术、生物质气化发电和集中供气、生物压块燃料等。
国内外对生物质燃气的开发主要有沼气技术、生物质热裂解气化技术等。
1.1生物质发酵生产沼气1.1.1沼气发酵的基本原理沼气（marsh gas ,swamp gas )又称生物气（biogas)，是一种混合可燃气体，主要成分为甲烷，另有少量H 2 、N 2和CO 2。
沼气发酵又称甲烷形成。
其生物化学本质是：产甲烷菌在厌氧条件下，利用H 2还原 CO 2等碳源营养物以产生细胞物质、能量和代谢废物——CH 4的过程。
CH 4是其厌氧呼吸链的还原产物。
CH 4形成可分3个阶段（图1）： 1、发酵性细菌 2、产甲烷细菌 （厌氧，兼性厌氧） （厌氧）1 2产氢产乙酸 生物质： 多糖蛋白质脂肪 H 2 CO 2 乙酸 CH 4 CO 2 丙酸丁酸琥珀酸乙醇细菌（厌氧）1）水解阶段由多种厌氧或兼性厌氧的水解性或发酵性细菌把纤维素、淀粉等糖类水解成单糖，并进而形成丙酮酸；把蛋白质水解成氨基酸，并进而形成有机酸和氨；把脂类水解成甘油和脂肪酸，并进而形成丙酸、乙酸、丁酸、琥珀酸、乙醇、H2和CO2。
生物质气化
生物质气化技术简介1、生物质能概述生物质能源是绿色植物将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内的能量，通常包括: 木材及森林工业废弃物"农业废弃物"生活有机废弃物"水生植物"油料植物等。
世界能源消费中仅次于三大化石能源位列第四，占比达14%。
据统计资料介绍，2009年，欧盟生物质能源的消费量约占欧盟能源消费总量的6%，美国的生物质能源利用占全国能源消费总量的4%，瑞典为32%。
我国是个农业大国，生物质资源丰富，生物质能占能源消耗总量的20%，农村总能耗的65%以上为生物质能，其中薪材消耗量约占总能耗的29%。
生物质能源是一种理想的可再生能源，具有以下特点：(1)可再生性；(2)低污染性(生物质硫含量、氮含量低，燃烧过程中产生的SO2、NO2较低，生物质作为燃料时，二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减少温室效应)；(3)广泛的分布性。
缺乏煤炭的地域可充分利用生物质能。
典型生物质的密度为400~900kg/m3，热值为17600~22600kJ/kg。
表1分别是几种典型生物质燃料的元素分析和工业分析。
表1 几种典型生物质燃料元素分析和工业分析生物质能的研究开发，主要有物理转换、化学转换和生物转换3大类。
涉及到气化、液化、热解、固化和直接燃烧等技术。
生物质能转换技术及产品如图1所示。
图1 生物质能转换技术及产品2 、生物质气化生物质气化是一种热化学转换技术，利用空气、氧气或水蒸气作为气化剂，将生物质转化成可燃气体的的过程。
生物质气化可将低品位的固态生物质转换成高品位的可燃气体，可应用于集中供气、供热、发电以及作为化成化工品和原料气等。
2.1 气化原理（以上吸式固定床为例）图2是上吸式固定床气化炉的原理图，生物质从上部加入，气化剂从底部吹入，生成的气体从上部离开气化炉。
气化炉中参加反应的生物质自上而下分为干燥层、热分解层、还原层和氧化层。
从上面加入的湿物料在干燥层同下面反应层生成的热气体进行换热变成干物料落入热分解层，产生的水蒸气排出气化炉。
生物质能的开发与利用的技术研究
生物质能的开发与利用的技术研究在当今世界，能源问题日益成为人们关注的焦点。
随着传统化石能源的逐渐枯竭以及环境问题的日益严峻，寻找和开发新型、清洁、可再生的能源已成为当务之急。
生物质能作为一种丰富的可再生能源，具有巨大的开发和利用潜力。
生物质能是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。
生物质能的来源非常广泛，如农作物秸秆、林业废弃物、畜禽粪便、城市生活垃圾以及工业有机废水等。
这些生物质资源分布广泛，数量巨大，且可再生，为生物质能的开发和利用提供了充足的原料保障。
生物质能的开发与利用技术多种多样，其中生物质直接燃烧技术是最古老也是最常见的一种方式。
这种技术简单直接，将生物质直接投入炉灶或锅炉中燃烧，产生热能用于供暖、炊事或发电。
然而，这种方式的能源利用效率相对较低，且燃烧过程中会产生一定的污染物。
为了提高能源利用效率和减少污染物排放，生物质气化技术应运而生。
生物质气化是指在一定的热力学条件下，将生物质转化为可燃气体的过程。
产生的气体主要成分包括一氧化碳、氢气和甲烷等，可以用于发电、供热或者作为化工原料。
与直接燃烧相比，气化技术的能源利用效率更高，且产生的污染物相对较少。
除了气化技术，生物质液化技术也是生物质能开发的重要方向之一。
生物质液化主要包括直接液化和间接液化两种方式。
直接液化是在高温高压和催化剂的作用下，将生物质直接转化为液体燃料；间接液化则是先将生物质气化生成合成气，然后通过催化反应将合成气转化为液体燃料。
生物质液化技术可以生产出类似于石油的液体燃料，具有很高的应用价值。
在生物质能的利用方面，生物质发电是一个重要的领域。
生物质发电主要包括生物质直燃发电、生物质气化发电和生物质与煤混合燃烧发电等方式。
生物质直燃发电是将生物质直接作为燃料在锅炉中燃烧，产生蒸汽推动汽轮机发电；生物质气化发电则是先将生物质气化产生可燃气体，然后利用燃气轮机或内燃机发电；生物质与煤混合燃烧发电则是将生物质与煤按照一定比例混合后在锅炉中燃烧发电。
生物质能源及其利用
4 燃用生物质锅炉的种类和结构 可分为民用炉灶、直接燃烧锅炉和混合燃烧锅炉， 主要采用层燃炉和流化床炉。 民用炉灶(一般热效率10% ～15%,节能炉灶30%左右）
图1 催化柴炉
4 燃用生物质锅炉的种类和结构
图2 芬兰皂石蓄热式壁炉
图3 颗粒燃烧炉
4 燃用生物质锅炉的种类和结构 往复炉排炉
阶梯往复式炉排结构图
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加强交通建设管理，确保工程建设质 量。10:52:4110:52:4110:52Thursday, December 17, 2020
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.12.1720.12.1710:52:4110:52:41December 17, 2020
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踏实肯干，努力奋斗。2020年12月17 日上午1 0时52 分20.12. 1720.1 2.17
图4 倾斜往复炉排炉
4 燃用生物质锅炉的种类和结构
图5 水平往复炉排炉
4 燃用生物质锅炉的种类和结构 振动炉排炉
图6 抛煤机振动炉排炉
4 燃用生物质锅炉的种类和结构
图7 英国秸秆振动炉排发电厂 1 －稻杆处理 2 －传送带 3 －切料 4 －进料机 5 －振动装置 6 －预热空气 7 －燃烧炉 8 －高压蒸汽 9 －涡轮机 10 －发电机 11 －冷凝器 12 －给水装置 13 －排渣 14 －袋式过滤器 15 －灰烬 16 －鼓风机
2 生物质能源的利用技术和发展近况
制成成型的固体生物质燃料： 用于燃烧发电（颗粒燃料、棒状燃料和梱状燃料）， 我国2012年100万吨，装机容量550万KW，2020年 5000万吨，装机容量3000万KW。
制乙醇燃料： 代替汽油，我国已建4个用粮食生产乙醇的工厂， 2006年销售160万吨，现执行发展非粮食生物乙醇 计划，预计从非粮食作物和秸秆、林业肥料和能源 植物纤维素原料中具有年产相当于2.7亿吨石油的 潜力。 制甲醇： 成本较高，燃烧后生成大量有害甲醛，对其发展存 在不同观点
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生物质与煤混燃
技
术
与
现
状
赵明世
1081170426 热能0804
2010-10-24
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生物质与煤混燃
１生物质利用意义及现状
①意义
生物质作为燃料时，由于生物质在生长时消耗的ＣＯ：量相当于它燃烧时排放的ＣＯ：量，因此ＣＯ：排放量近似为零。
生物质的硫含量极低，基本上无硫化物排放。
生物质作为替代能源，对改善环境、降低温室效应都有极大的好处。
我国目前有工业锅炉约５０×１０４台，每年耗煤
量约为全国产煤总量的１／３。
推广各种节能技术，提高工业锅炉热效率的工作已取得较大成绩，且是能源工业者继续努力的方向。
但从矿物能源资源有限和因大量使用会造成环境恶化的战略观点出发，结合我国拥有丰富生物质资源的现实，逐步发展工业锅炉生物质燃烧技术，对节约常规能源、优化我国能源结构，将有积极意义。
燃煤锅炉混燃生物质将是我国降低ＣＯ：排放、减轻环境污染的有效措施，而且与煤混燃的生物质所含的碱性氧化物有助于脱除煤燃烧产生的ＳＯ：。
②现状
生物质资源是指以木质素或纤维素及其他有机质为主的陆生植物、水生植物及人畜禽粪便等。
我国有着丰富的生物质资源，据统计，全国秸秆年产量约５．７×１０８ｔ／ａ，人畜粪便约３．８×１０８ｔ／ａ，薪柴年产量（包括木材砍伐的废弃物）为１．７×１０８ｔ／ａ，还有
工业排放的大量有机废料、废渣，每年生物质资源总量折合成标准煤约３×１０８ｔ／ａ。
我国一直以直接用生物质能为主，但利用效率极低，即使是目前农村已较普遍推广的省柴节煤灶，热效率也仅为２０％左右。
近年来，在一些经济发达的城市周边地区，农民大量使用优质高效燃料，用于炊事、取暖，而将秸秆直接放在农田焚烧，不仅浪费了能源，还污染了环境。
我国生物质资源结构疏松，能量密度低，仅是标准煤的１／２，且不易储运。
２０世纪８０年代以来，我国生物质能利用技术有了很大的发展。
鉴于生物质资源分布区域广、适宜就地开发利用的特点，目前开发适用于工业锅炉的生物质燃烧技术，是生物质有效利用的重要途径。
２生物质与煤的混燃技术
２．１混燃技术分类
生物质与煤的混燃技术可分为直接燃烧利用和气化利用两种形式。
直接燃烧先对生物质进行预处理，然后直接输送至锅炉燃烧室燃烧。
有层燃、流化床和煤粉锅炉等燃烧形式，主要应用于工业、区域供热、发电以及热电联产等。
根据２００１年对欧盟２ｌ座生物质电厂燃烧设备的统计，采用以上３种燃烧形式的比例分别为４７％、２９％、１４％，其余１０％为气化利用¨ｏ。
气化利用方式先将生物质在气化炉内气化产生低热值燃气，经净化处理后输送至锅炉与煤进行混合燃烧。
２．２直接燃烧技术
①层燃燃烧
生物质平铺在炉排上形成一定厚度的燃料层，进行干燥、干馏、燃烧及还原。
一次风从下部通过燃料层为燃料提供氧气，可燃气体与二次风在炉排上方
充分混合燃烧。
层燃锅炉包括固定床、移动炉排、旋转炉排和下饲式锅炉等。
移动炉排式锅炉具有操作简单、坚固耐用和运行可靠等特点，被广泛应用于生物质燃烧或垃圾焚烧中。
采用移动炉排以及合理的配风系统，可使燃料层在炉排上的传输较为平滑，从而保障一次风的均匀分布，降低由于空气分布不均匀造成的过度结渣、飞灰损失和空气系数增加等问题。
而且炉排系统可以采用水冷的方式，以减轻结渣现象
的出现，延长设备使用寿命。
如瑞典的Ｌｉｎｋｏｐｉｎｇ热电厂，就采用移动炉排式锅炉。
该热电厂的燃烧系统根据各种生物质特点采用３个不同的燃烧器，分别用于燃烧煤（或橡胶）、木材、油，其中烧煤和木材的层燃锅炉均采用移动炉排锅炉。
但是，包括移动炉排式锅炉在内的层燃锅炉普遍存在燃烧效率较低（一般都在７０％以下）的问题。
另外，目前移动炉排式锅炉的控制系统大多以电气机械装置为基础，不足以使锅炉保持适当的空气量与煤量比，以达到最佳燃烧和排放性能，尤其是在负
②流化床燃烧
生物质含水率较高，如秸秆为３５％一６５％。
因此，采用层燃方式难以保持稳定、充分的燃烧。
采用流化床技术，有利于生物质的完全燃烧，提高锅炉的热效率。
生物质流化床可以采用砂子、燃煤炉渣等作为流化介质，形成蓄热量大、温度高的密相床层，为高水分、低热值的生物质提供优越的着火条件。
依靠床层内剧烈的传热传质过程和燃料在床内较长的停留时间，使难以燃尽的生物质也能充分燃尽。
如在密相区上部稀相区供入二次风，组织两段燃烧，能。