生物天然气需秸秆作原料
生物质燃料国家标准
生物质燃料国家标准生物质燃料是指利用植物、动物和微生物等生物资源作为原料，通过生物化学或物理化学方法转化成的可燃性能源。
随着能源需求的不断增长和对环境保护的重视，生物质燃料作为一种可再生能源，受到了越来越多的关注和重视。
为了规范生物质燃料的生产、质量和使用，国家相继颁布了一系列的生物质燃料国家标准，以确保生物质燃料的安全、高效和可持续利用。
首先，生物质燃料国家标准明确了生物质燃料的分类和命名规范。
根据原料的不同，生物质燃料可以分为固体生物质燃料、液体生物质燃料和气体生物质燃料。
固体生物质燃料主要包括木质颗粒、秸秆颗粒等，液体生物质燃料主要包括生物柴油、生物乙醇等，气体生物质燃料主要包括沼气、生物天然气等。
此外，标准还规定了各类生物质燃料的命名规范，以便于生产、销售和使用的统一标准。
其次，生物质燃料国家标准对生物质燃料的生产和加工过程进行了详细规定。
标准要求生物质燃料的生产和加工过程必须符合环保要求，严格控制生产过程中的污染物排放，保护生态环境。
同时，标准还规定了生物质燃料的质量指标，包括热值、水分含量、灰分含量、挥发分含量等，以确保生物质燃料的质量稳定和可靠。
此外，生物质燃料国家标准还对生物质燃料的运输、储存和使用提出了具体要求。
标准规定了生物质燃料的运输方式和运输条件，以确保生物质燃料在运输过程中不受到污染和损坏。
同时，标准还规定了生物质燃料的储存条件和储存期限，以确保生物质燃料在储存过程中不发生变质和损坏。
此外，标准还规定了生物质燃料的使用范围和使用条件，以确保生物质燃料的安全和高效利用。
总的来说，生物质燃料国家标准的颁布实施，对规范生物质燃料的生产、质量和使用起到了积极的推动作用。
标准的制定不仅有利于提高生物质燃料的质量和效率，也有利于促进生物质燃料产业的健康发展。
相信随着标准的不断完善和执行，生物质燃料将会在我国能源结构中发挥越来越重要的作用，为经济发展和环境保护作出更大的贡献。
生物质天然气
2.生物质天然气
一、概述：
生物质燃气(producer gas)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。
二、发展前景：
根据中国质量监督检验站对生物质燃气的检测得知：可燃气体中含氢15.27%、氧3.12%、氮56.22%、甲烷1.57%、一氧化碳9.76%、二氧化碳13.75%、乙烯0.10%、乙烷0.13%、丙烷0.03%、丙烯0.05%，合计100%。
气化炉每小时可产生2.8 m3燃烧气体，高效环保、节能，像液化气一样燃烧。
每户每天只需植物资源3-5公斤，即可解决全天生活用能（炊事、取暖、沐浴）;广泛用于取暖，沐浴，企业餐厅，路边排档等场所,在所有能源中，唯独生物质燃气最现实、最经济、最方便、最节能、最适用，它不仅使用安全，而且清洁卫生。
由于该技术具有原料适应性广、产品纯度和洁净度高，在化石资源价格日益攀升的形势下，已经逐渐引起世界各国的高度重视。
高中生物选修3知识点总结(全)
高中生物选修3知识点总结(全)生物质与天然气是两种常见的可再生能源，它们在减少化石燃料使用和减少空气污染方面都有着重要作用。
下面我们将对生物质和天然气进行比较。
一、定义生物质是指来自植物和动物等生物体的可再生、有机的原料，包括木材、麦秸、秸秆、谷物皮、枯枝落叶等。
天然气指的是主要由甲烷组成的一种气体燃料，通常来自石油和天然气田。
二、来源生物质可以通过农作物、林业、草原系畜牧业等方式获得。
生物质利用可以促进农业、林业、草原生态环境的可持续发展，也可以解决农作物秸秆等废弃物的处理问题。
天然气则主要来自油气井，是地球上自然形成的化石燃料。
三、能源密度生物质的能源密度较低，普遍不能直接用作燃料，需要进行加工处理。
例如，生物质可以经过压缩成为生物质颗粒进行燃烧，或者制成液态生物质燃料进行利用。
而天然气的能源密度较高，可以直接用于工业、生活和交通等领域。
四、环境影响生物质燃烧会产生二氧化碳，但这些二氧化碳不会对大气环境产生影响，因为这些二氧化碳来自于生物质在生长过程中吸收的二氧化碳。
而燃烧化石燃料会产生大量的二氧化碳，进一步加剧气候变化和环境污染。
天然气的燃烧会产生二氧化碳和少量的一氧化碳等污染物，但与化石燃料相比，它们排放的污染物要少得多。
五、可持续性生物质是可持续的能源来源，因为它们是可再生和可回收的。
生物质产生的废弃物可以用于肥料或其他用途，从而最大限度地减少了浪费和污染。
天然气则是一种非可再生和枯竭的资源。
六、价格与供应目前，天然气的价格较为稳定，主要取决于市场供需关系和国际油价。
而生物质的价格相对较低，但受到生产成本、产量和销售渠道等因素的影响。
生物质的供应也不够稳定，因为它们的收集和加工需要大量的能源和资金。
综上所述，生物质和天然气都是重要的可再生能源，它们在环保和可持续性方面具有很大的潜力，但它们也存在一些差异。
因此，在选择可再生能源时，应根据不同的能源来源、应用和地区，综合考虑其成本、可持续性和环保效益等因素。
生物能源有哪些
生物能源有哪些生物能源是指由生物物质转化而来的能源，包括生物质能、生物油、生物气、生物酒精等。
随着环保意识的不断提高和能源需求的增加，生物能源在能源领域中逐渐发挥着重要的作用。
下面我们来具体了解一下生物能源的种类。
一、生物质能生物质能是指利用植物生长所形成的有机质作为能源的一种能源形式。
其中包括木材、秸秆、沼气、生物炭等。
生物质能的优势在于它是一种可再生的能源，同时还能够减少二氧化碳等有害气体的排放。
1. 木材能源木材是生物质能中最主要的能源来源之一。
木材能够通过燃烧、气化或液化等方式转化为能源。
其中，木材燃烧所释放的热能可用于供暖、发电等用途。
而木材气化或液化所转化的气体或液体则可作为燃料供应机动车辆等使用。
2. 秸秆能源秸秆是指农作物的茎秆、叶子等剩余部分。
秸秆作为生物质能的一种重要来源，可以用于燃料、酒精、纤维等生产。
特别是秸秆燃烧所释放的热能可作为一种清洁的能源物质供暖、发电等用途。
3. 沼气能源沼气是指一种可再生的气体能源。
通过微生物分解有机物质而形成的发酵气，其中含有约60%的甲烷。
沼气是一种清洁的燃料，不仅能够替代化石燃料，而且还能够减少污染物排放。
4. 生物炭能源生物炭是指通过植物生物质炭化加工制成的一种碳质材料。
生物炭是一种有机碳，可代替煤炭作为一种清洁的燃料。
同时，生物炭在农业、环境等领域也有广泛的应用。
二、生物油能源生物油是指从植物中提取出来的一种液体燃料。
生物油源广、易得，且良好的可再生特性使其成为可替代传统石油的一种新型能源。
1. 油菜籽油能源油菜籽油是一种常见的生物油能源，主要用于替代柴油。
油菜籽油具有低碳、减排、清洁、低成本等优点，受到了广泛关注。
2. 棕榈油能源棕榈油是一种来自热带地区的生物油能源。
棕榈油含有高度不饱和脂肪酸和多酚等活性成分，具有天然抗氧化剂，有助于改善心血管系统健康，是一种多功能、可持续的生物油能源。
3. 垃圾油能源垃圾油是指从厨余垃圾或餐饮业废弃物中提取出的一种生物油能源。
生物质气化技术生物质气化原理生物质气化是指将生物质原料(柴薪
生物质气化技术生物质气化原理生物质气化是指将生物质原料（柴薪、锯末、麦秆、稻草等）压制成型或简单破碎加工处理后，送入气化炉中，在欠氧的条件下进行气化裂解，从而得到的可燃气体，根据应用需要有时还要对产出气经行净化处理从而得到优质的产品气。
生物质气化原理是在一定的热力学条件下，借助于气化介质（空气、氧气或水蒸气等）的作用，使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原、重整反应，热解伴生的焦油进一步热裂化或催化裂化成为小分子碳氢化合物，获得CO、H2和CH4等气体。
由于生物质由纤维素、半纤维素、木质素、惰性灰等组成，含氧量和挥发份高，焦炭的活化性强，因此生物质与煤相比，具有更高的气化活性，更适合气化。
生物质气化主要包括气化反应、合成气催化变换和气体分离净化过程（直接燃用的不用分离净化）。
生物质气化反应原理如图2-1所示：生物质气化化学反应式（以空气为气化介质）：CH1.4O0.6+0.4O2+1.5N2=0.7CO+0.3CO2+0.6H2+0.1H2O+(1.5N2)生物质可燃气的优点1）生物质可燃气除具有生物质燃料的一般特点外，还具有以下优点：2）环保清洁型气体燃料；3）燃烧特性好，燃尽率高；4）含硫量极低，仅为燃料油的1/20左右，不用采取任何脱硫措施即可达到环保要求；5）含氮量极低，燃烧时不用采取任何脱硝措施即可达到环保要求；6）燃气含灰量低；7）“0”排放：生物质燃烧排放的CO2与其在生长过程中吸收的CO2相同，且替代了化石能源，减少了净排放，根据《京都议定书》机制，生物质燃料CO2为生态“0”排放。
生物质可燃气的热值、主要成分、燃烧产物1）生物质气体燃料的热值：一般为5～8MJ/m3；2）生物质气体燃料的成分：其主要可燃成份为CO、H2和CH4和一些C2H4高分子碳氢化合物及少量焦油；3）生物质气体燃料的燃烧产物：生物质气体燃料是一种可再生的环保清洁型能源，硫含量很低，主要燃烧产物为CO2、H2O、N2。
生物质发电与所需燃料的收、储、运模式
生物质发电与所需燃料的收、储、运模式一、生物质秸杆燃料综合利用背景：农作物秸秆作为一种农业生产的副产品，产量大、分布广，同时也是一项重要的生物资源——其含氮、磷、钾、碳的平均含量分别为％、％、10％、45％。
据统计，我国年产农作物秸杆亿吨，其数量相当于北方草原打草量的50多倍，资源拥有量居世界首位。
我国在2000--2010年间秸杆总量将呈增长趋势，到2010年将达到亿吨。
历史上，我国有着利用秸秆的优良传统——农民用秸秆建房蔽日遮雨，用秸秆烧火做饭取暖，用秸秆养畜积肥还田——合理利用秸秆是我国传统农业的精华之一。
随着科技进步和社会发展，一方面，秸秆利用开辟了新路子，其综合利用成为一篇必须做好的很有价值的大文章；另一方面，焚烧秸秆在一些地区愈演愈烈，成为必须认真对待、下决心解决的紧迫问题。
最近的统计结果（见上图）显示，我国年产农作物秸杆中40%用作农用燃料，24%用作饲料，2-3%作工副业生产原料，15%直接还田，还有18%约亿吨剩余秸杆未被合理利用。
中国地大物博、幅原辽阔，气候由南向北分别包括热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带。
经度跨越达62°（东经135°03’—73°22’），纬度达50°（北纬3°51’— 53°34’），其秸秆类原料的品种和数量居世界前列。
但在其开发、应用方面却存在着不科学、不充分，以及浪费和污染现象严重等问题。
秸秆类原料主要包括农作物和自燃类植物两个方面。
其中，农作物的秸秆类品种主要包括稻草、麦草、玉米秆、棉花秆、高粱秆，以及谷物类、油料作物类（花生、大豆、油菜）等；自燃类植物类秸秆主要包括芦苇、龙须草、树木枝丫材和野生灌木等。
随着林纸一体化项目的发展，还会有一定数量的树皮、木削等可燃物质。
秸秆问题出现的原因归纳有如下几方面：第一是农业普遍增收之后，农作物秸秆越来越多，但综合利用滞后，秸秆出现过剩；第二是随着农民收入增加、生活水平不断提高，农民宁愿增用化肥和燃煤，而少用秸秆作肥料和燃料（今年因煤炭价格飙升，农村作为家用燃料较多）；第三是由于农作物复种指数提高，特别是近几年小麦机收面积扩大，麦秸留茬过高，灭茬机械和免耕播种技术推广没有跟上，造成农民为赶农时放火焚烧秸杆和留茬。
生物质燃料特性简介
生物质成型燃料简介生物质成型燃料（BMF），是以农林废弃物（秸秆、稻壳、花生壳、木屑、树枝等）为原料，通过生物质固体燃料致密加工成型设备在特定的工艺条件下加工制成块状的高效燃料，是一种环保、可再生能源。
生物质成型燃料的二氧化硫排放量是煤的1/28，是天然气的1/8，二氧化碳可做到零排放，可替代煤炭、天然气、液化气等不可再生资源，广泛应用于工商业生产和居民生活，是国家重点支持发展的新能源。
（一）BMF物理特性密度：800～1100 kg/m热值低：3400～4000 kcal/kg（详见测试报告）挥发份高：60～70%灰分大：5～15%（不稳定）水分高：5～12%含硫量低：0.02～0.21%（常用的烟煤含硫量为0.32～3%）（详见测试报告）常见生物质原料制成生物质成型燃料热值参考值玉米秸秆：3470 kcal/kg棉花秸秆：3790 kcal/kg松木锯末：4010 kcal/kg稻草：3470 kcal/kg烟杆：3499 kcal/kg花生壳：3818 kcal/kg（二） BMF燃烧特性从燃烧特性曲线可以看出，BBDF燃烧分三个阶段进行：第一阶段（A-B）：水分蒸发阶段（～180℃）；第二阶段（B-C）：挥发份析出、燃烧阶段（180～370℃），此阶段挥发份大量析出，并在300℃左右着火剧烈燃烧；第三阶段（C-D）：固定碳燃烧阶段（370～620℃）。
BMF的燃烧具有如下特点：着火温度低：一般为300℃左右挥发分析出温度低：一般为180～370℃易结焦且结焦温度低：一般800℃左右根据以上研究成果可知：由于生物质燃料特性的不同，导致生物质燃料在燃烧过程中的燃烧机理、反应速度以及燃烧产物的成份与燃煤相比都存在较大的差别，表现出与燃煤不同的燃烧特性。
（三）BMF燃烧原理生物质燃料洁净燃烧必须满足三个条件：1、要求较高的温度（不低于380℃）2、可燃气体在高温区停留时间要长3、充足的氧气。
沼气与生物天然气产业发展模式比较分析
沼气与生物天然气产业发展模式比较分析沼气与生物天然气都是通过生物质转化过程产生的可再生能源，它们具有很大的发展潜力和良好的环境效益。
它们的产业发展模式却有所不同，本文将通过比较分析沼气与生物天然气产业发展模式的异同点，探讨两者在发展过程中的优势和劣势。
1. 技术原理沼气产业是通过微生物在无氧条件下分解有机废弃物而产生的气体，主要成分是甲烷和二氧化碳。
生物天然气产业则是通过生物质气化、发酵等方式生产的甲烷气体，其技术原理相对复杂一些。
生物天然气的技术门槛较高，设备投资成本也相对较高。
2. 原料来源沼气产业主要依赖农村和畜牧养殖业的生活废弃物，如粪便、秸秆等，原料来源相对容易且成本较低。
生物天然气产业则需要大量的生物质原料，包括农作物秸秆、木屑、废弃建筑材料等，原料来源相对来说更加广泛，但生物质资源的获取和处理过程相对复杂，成本也相对较高。
3. 生产规模沼气产业通常以小型家庭或农村单位为生产单元，数量庞大，散布较广。
生物天然气产业则较为集中，通常采用大型的生物质气化发电厂或生物天然气工厂进行生产，规模较大，需要大量的资金投入。
4. 产业运营沼气产业在国内主要以家庭或农村单位自给自足为主，生产和使用环节较为简单，政府主要通过一些政策扶持和技术指导来推动产业发展。
生物天然气产业则较为复杂，涉及到生物质采集、运输、气化、发酵等多个环节，需要较为完善的产业链和市场化运营策略，政府在其发展过程中需要更多的政策支持和产业导向。
5. 环保效益沼气产业主要是通过废弃物的处理和能源的利用来达到环保效益。
生物天然气产业则主要是通过替代传统的化石能源来减少温室气体排放，具有更为直接的环保效益。
沼气产业和生物天然气产业在技术、原料来源、生产规模、产业运营、环保效益等方面都存在着一定的差异。
沼气产业的优势在于技术门槛较低，投资成本相对较低，且原料来源方便，适合在农村和畜牧业等地方推广应用。
而生物天然气产业则更适合在工业化城市或经济发达地区推广应用，其环保效益和产业盈利能力更强。
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生物天然气需秸秆作原料
沼气在中国已经发展有100多年的历史。
从上个世纪五十年代开始，政府一直鼓励在农村发展沼气。
特别是近几年，我国政府每年都要拿出几十亿元，补贴农户沼气和所谓的沼气工程。
但是，经过这么多年的努力，沼气在我国却始终没有成长为一个有生命力的产业。
我认为，这里主要原因有三个:一是指导思想问题。
人们往往认为沼气是一种工艺性和福利性的产业，总想依靠补贴生存，殊不知这样就没有了技术进步和发展的动力。
二是长期沿用传统落后的工艺。
沼气生产工艺产气效率很低，而且沉重的沼液负担也无法妥善解决；三是沼气利用值很低，不能经济地运输，不能成为商品，只能就地利用。
今年6月，国家能源局决定在内蒙古自治区试点建立年产生物天然气两亿立方米的示范区，以推进生物天然气技术进步和工程建设现代化。
这是国家能源主管部门首次正式表明对生物天然气的认可和重视。
作物秸秆
成沼气原料由国情决定
和其他所有生物能源产业一样，充足、优质和低价的原料保障是沼气-生物天然气产业的生命线。
粪便固然是沼气的传统原料，但由
于种种局限性，它不可能成为新产业原料的主力。
我认为，作物秸秆作原料是有中国特色生物天然气的必经之路。
秸秆作沼气的主要原料这条路怎么走？发展中国生物天然气产业，首先要从根本上改变若干传统沼气的思维定式。
例如一个典型的定式是一讲到沼气，就联想到粪便。
我想强调的是，如果在从事新的产业时还这样想，那便大错特错了。
牲畜粪便绝不是规模化沼气的理想原料，指望它作为生物天然气产业的主要原料，必然会失败。
关键是牲畜粪便的产气潜力很低。
相比之下，玉米青贮每吨原料（湿重）可产204立方米的沼气；如果以干重计，理论产量可达到500立方米。
那么，如何想方设法将秸秆的这种巨大产沼气潜力挖掘出来？
总之，长期以来，干秸秆作为沼气的原料在我国是一个“禁区”。
即便到了技术设备大有改进的今天仍旧是个新课题：飘浮结壳，进出料困难易堵塞，原料滞留期过长、产气率低下等等，成为难以逾越的障碍。
但是我国的国情决定，这个技术难关非攻克不可。
我们必须要面对秸秆数量虽极大，每年有8-9亿吨产生，但干秸秆拿来制沼气效率极低的现实，探索出一条高效利用干秸秆作为原料的独特途径。
充分利用高效利用秸秆资源是中国沼气界面临的重大挑战。
因为一方面从资源的角度说，其数量特别大，不加以利用，等于损失掉种植业收成的约三成；但另一方面，由于实际利用（包括干秸秆无法有效制取沼气）很差，“秸秆禁烧”的问题又屡禁不止，造成空气污染有越来越严重的趋势。
关键在于为秸秆找到能够大幅增值的出路(制备高品位商品燃料)的同时，以及能高效利用干秸秆的沼气发酵工艺和前所未有的工艺。
同时，加紧研究高效低成本的、能够适应多种面积地块作业的秸秆青贮收集机械。
干秸秆沼气利用
宜走与其他料共发酵之路
欧盟国家生产产业沼气，最早是用生活污水处理产生的剩余污泥作原料的。
后来则转为以产气率远远高于粪便的青贮能源作物为主，与脂肪含量比较多、因而产气率也很高的垃圾、剩余污泥，以及畜禽粪便共同发酵。
而我国一直用畜禽粪便做原料。
牲畜粪便虽然不是理想的原料，但是干秸秆制沼气很好的辅料。
我认为当前理想的方式是像欧盟国家那样，走混合料共发酵的路。
除了畜禽粪便，重点还应放在资源没有被充分利用的农业（包括农产品加工和食品业）的废弃物的共发酵利用上面。
从资源上来看，我国剩余污泥每年有五千多万吨的数量；城镇的生活垃圾一般来说含有机物60%左右，每年有5亿吨的量。
而且随着我国城镇化规模的扩张，两者的资源量还在不断增加，都是生物天然气非常巨大的宝贵资源。
但对于这两类原料的沼气利用技术，国内当前还不成熟。
需要加强对剩余污泥和城镇生活垃圾作为沼气原料的研究。
秸秆沼气利用
最佳方式是青贮形态的能源作物
虽然秸秆的沼气产量理论潜力很大，但要把它挖掘出来却不易。
尤其是干秸秆难度极大。
我们做过实验室的比较，即便用尽所有办法进行物理、化学预处理，干秸秆的最终产气率与青绿的秸秆相比，至少会下降30%—40%。
而对实际的工程转化而言，用干秸秆作原料的难度更是太大。
从经济地获取可商品化利用的能源的角度看，秸秆变干过程中，一是易微生物分解的成分大部分转化成难分解成分；二是失水后变轻，进入发酵罐后便浮在顶层，无法与分解微生物接触。
令人非常头疼。
沼气如此，秸秆制纤维素乙醇也是如此。
某些发达国家已经突破了只用有机废弃物作沼气原料的限制，应用种植沼气专用能源作物通过制作非常便于长期保质储存的青贮，满足沼气工厂的全年需要。
德国在2013年已经种植了85万公顷，到2031年预计将达到300万公顷。
由于中国的国情所限，现阶段我们尚无法像欧盟国家那样，将秸秆特别是玉米秸秆连同果穗一起制成青贮，成为沼气厂全年可方便使用的优质原料。
能源作物的种植也只适宜在不能种粮棉油作物的“边际土地”上开展，包括一些草地、林地、荒地，这类士地面积十分可观，大概有1亿多公顷。
更大幅度拓宽生物天然气
原料范畴的革命性技术
此外，还有一项革命性的创新正在更大幅度地拓宽生物天然气的原料范畴。
因为生物天然气可以通过两种途径来制取：一是比较成熟的，微生物的厌氧发酵技术。
这种方式对原料的要求较严格：要求可溶性和易微生物降解的碳水化合物如糖，纤维素等的含量高，有较高的含水率；二是把生物质热解以后，经过气体的分离、气化、调制，再经甲烷化合成得到生物甲烷，也就是生物合成天然气。
后者是新技术，目前只有丹麦、德国、荷兰和瑞典欧盟国家掌握了生物质热解技术。
其中瑞典等已经在实现商业化上获得成功，正在建设年产1亿立方米的生物合成天然气工厂。
这种技术能突破微生物的发酵法对原料的严格限制，而且反应速度比发酵法快几百倍，产能大几十倍，其对生物天然气产业的发展将发挥更加重要的作用。
我国应该尽快研究此类技术，争取早日取得突破。
我国木质类生物质的原料数量非常巨大。
据国家林业局公布的数字，林业(抚育、砍伐和加工)“三剩物”每年约产出3.5亿吨，加上5亿吨的有机垃圾年产出量，从长远看，一旦气化合成技术突破，如全部利用，相当于每年可有2500亿立方米的生物合成天然气。
当前，我国正在面临生物天然气开发的热潮。
今后沼气的出路并不是像有些欧盟国家那样主要用来发电（热电联产），而是出于天然气资源短缺以及减轻汽车尾气大气污染（雾霾）的需要，把沼气制成生物天然气特别是车用生物天然气。
我国天然气在一次能源消费比重的不断增加、治理雾霾和发展城镇化，为沼气-生物天然气产业发展提供了巨大的市场需求。
当前通过发酵途径产生的生物天然气资源潜力，就有每年2000亿立方米以上，完全可以成为常规天然气的重要补充。
而且其技术远比煤制气、页岩气成熟。
我们应当认真总结沼气产业发展的教训，借鉴欧盟国家成功经验，探索出一条符合我们国家国情的模式。
我相信生物天然气必将能够成为我国大有发展前途的新兴可战略性能源产业。