第五章 生物质直接燃烧技术解析
生物质颗粒燃烧技术
生物质颗粒燃烧技术引言：生物质颗粒燃烧技术是一种利用生物质颗粒作为燃料进行燃烧的技术。
生物质颗粒是一种由生物质原料经过粉碎、压制等工艺制成的固体燃料，其主要成分是木质纤维素。
生物质颗粒燃烧技术不仅可以有效利用可再生资源，还能减少环境污染。
本文将介绍生物质颗粒燃烧技术的原理、优势和应用前景。
一、生物质颗粒燃烧技术的原理生物质颗粒燃烧技术的原理是将生物质颗粒投入燃烧器中，通过控制燃烧过程中的氧气供应和燃料投入量，使颗粒燃烧产生高温烟气，进而驱动发电机或产生热能。
在燃烧过程中，生物质颗粒中的碳、氢、氧等元素与氧气发生化学反应，释放出热能。
通过合理调控燃烧过程中的温度、氧气浓度和颗粒尺寸等参数，可以实现高效燃烧，降低能耗和排放。
二、生物质颗粒燃烧技术的优势1. 可再生资源利用：生物质颗粒是利用农林废弃物、秸秆、木屑等生物质资源制成的，具有丰富的来源和可再生的特点，可以有效减少对传统能源的依赖。
2. 环保节能：生物质颗粒燃烧技术相比传统化石燃料燃烧技术更为环保，燃烧过程中产生的二氧化碳可以被植物吸收，形成生物循环；同时，生物质颗粒燃烧设备在烟气净化方面也有较高的效率，能够有效降低颗粒物和氮氧化物的排放。
3. 灵活性强：生物质颗粒燃烧技术适用于各种规模的能源设备，可以用于发电、供热、工业炉窑等多个领域，具有很大的应用潜力。
4. 经济效益好：生物质颗粒燃烧技术的成本相对较低，生物质资源的利用也有利于农村经济发展和农民增收。
三、生物质颗粒燃烧技术的应用前景生物质颗粒燃烧技术在能源领域的应用前景广阔。
首先，生物质颗粒燃烧技术可以用于农村能源供给，解决农村能源问题，提高农民生活质量。
其次，生物质颗粒燃烧技术可以替代传统的煤炭燃烧技术，减少煤炭资源的开采，降低对环境的破坏。
此外，生物质颗粒燃烧技术还可以与其他清洁能源技术相结合，如太阳能、风能等，形成混合能源系统，提供可持续的能源解决方案。
结论：生物质颗粒燃烧技术作为一种环保、可再生的能源利用技术，具有重要的意义和广阔的应用前景。
生物质燃烧技术及其应用研究
生物质燃烧技术及其应用研究近年来，随着环境污染问题的日益严重，人们对于清洁能源的需求也变得越来越大。
生物质燃烧技术作为一种清洁能源，越来越受到人们的关注。
本文将介绍生物质燃烧技术的工作原理及其在能源领域的应用研究。
一、生物质燃烧技术的工作原理1.生物质燃烧技术的定义生物质是指天然生长的植物或动物，包含有机废弃物和农业废弃物等。
生物质能供给我们大量的清洁能源，因此成为了一种广泛应用的资源。
生物质燃烧技术是利用生物质作为燃料，通过热化学反应来产生能量的技术。
2.燃烧原理生物质燃烧是一种氧化还原反应。
在燃烧过程中，燃料与氧气发生反应，产生大量的热能和二氧化碳、水等排放物。
生物质的燃点一般在200℃左右，燃点以上温度越高燃烧就越充分。
3.生物质燃烧技术的分类根据生物质的形态和特性，生物质燃烧技术分为直接燃烧和间接燃烧两种。
直接燃烧：指将生物质原料直接进行燃烧，例如生物质锅炉、生物质燃烧炉等。
间接燃烧：指将生物质原料进行气化处理，再通过气化产生的气体进行燃烧，例如生物质气化炉等。
二、生物质燃烧技术在能源领域的应用1.发电领域生物质燃烧技术在发电领域有广泛的应用。
生物质的燃烧产生大量的热能，可以用于锅炉产生蒸汽驱动汽轮机发电。
生物质发电技术的优点在于能够利用农业废弃物和木材废料等可再生资源，达到能源的“清洁再生”。
2.热处理领域生物质燃烧技术在热处理领域也有广泛的应用。
生物质燃烧锅炉可以用于工业生产中的蒸汽加热，也可以用于建筑物的供暖等。
在建筑领域，由于生物质燃烧技术具有绿色、环保、可再生等特点，因此受到了越来越多的青睐。
将生物质燃烧锅炉和地源热泵结合使用，可以实现“零排放”的供暖效果。
3.燃料领域生物质燃烧技术在燃料领域有着广泛的应用前景。
近年来，生物质成为了汽车领域探索新型燃料的热门选择，生物质转化成生物柴油可降低碳排放。
而且，生物质还可以用作替代烟煤等化石能源的燃料，以便更好地保护环境并实现可持续能源发展。
生物质燃烧
生物质燃烧生物质燃烧是一种利用生物质作为燃料产生热能的过程。
生物质是指来自动植物和其他有机物质的可再生资源，包括木材、秸秆、木屑、废弃农作物等。
生物质燃烧是一种传统的能源利用方式，也是一种环保的替代能源，其过程涉及到燃烧产生热能、减少温室气体排放等方面。
本文将就生物质燃烧的原理、应用、优缺点进行探讨。
生物质燃烧的原理生物质燃烧是通过氧气氧化生物质中的碳、氢等元素，释放出能量的过程。
当生物质燃烧时，碳、氢与氧结合生成二氧化碳和水蒸汽，同时释放出热量。
这种过程是一个放热反应，可以产生大量的热能，可以用于供暖、发电等方面。
生物质燃烧的应用生物质燃烧可以广泛应用于多个领域，其中包括生活供暖、工业生产、发电等。
在生活供暖方面，生物质燃烧可以利用木柴、秸秆等生物质作为燃料，为家庭提供热水和取暖。
在工业生产方面，生物质燃烧可以作为能源供应，也可以用于工业锅炉等设备。
另外，生物质燃烧也可以用于发电，通过生物质燃烧产生的热能驱动蒸汽轮机发电，提供电力供应。
生物质燃烧的优缺点生物质燃烧作为一种替代能源具有一些优点和缺点。
其优点包括：•可再生：生物质是可再生资源，不会因为使用而枯竭。
•环保：生物质燃烧产生的二氧化碳相对于化石燃料排放的CO₂要少，对环境造成的影响较小。
•经济性：生物质燃烧的原料相对容易获取，成本低廉。
生物质燃烧的缺点包括：•排放物：生物质燃烧虽然比化石燃料产生的排放物少，但仍会排放一些有害气体，如一氧化碳、氮氧化物等。
•能效：相比于化石燃料，生物质燃烧的能量利用效率相对较低，还有一定的提升空间。
综上所述，生物质燃烧作为一种环保的替代能源，在当今的能源转型中具有重要意义。
随着技术的进步和应用领域的不断拓展，生物质燃烧将在未来得到更广泛的应用和发展。
生物质能技术的开发和利用
生物质能技术的开发和利用近年来，在能源日益紧张的形势下，人们开始寻找更为环保、可持续的能源替代品，其中生物质能成为了备受关注的一种。
生物质能是指以生物质为原料进行转化而得到的能源，包括生物质直接燃烧、生物质气化、生物质液化等几种转化方式。
这些技术的开发和利用有着重要的意义。
一、生物质直接燃烧技术生物质直接燃烧技术是将生物质原料直接进行燃烧或者在燃烧器中进行燃烧，从而使产生的热能可以用于加热、发电等领域。
该技术较为成熟，具有简便、效率高、安全等特点，大量应用于生活、工业和农业领域。
例如，我国在农村地区广泛采用生物质热水器，将秸秆、木屑等生物质燃烧产生的热能进行利用，为农村居民提供温水；工业领域则采用生物质锅炉，将棉秸、麦秸、锯末、废弃木材等作为燃料供暖或发电。
但生物质直接燃烧技术也存在诸多问题，如热效率不高、排放物对环境污染严重等。
二、生物质气化技术生物质气化技术是将生物质作为原料，在氧化剂的作用下进行气化反应，将原料转化为高热值的气体，再对气体进行洁净化和利用。
生物质气化技术具有很高的能量利用效率，且产生的气体中不含硫化物和氮化物等污染物质，极大地降低了环境污染。
此外，通过气化技术还可以将生物质燃料转换成可变质燃料，可以广泛应用于工业领域和供热领域，成为了生物质能技术中的重要发展方向。
三、生物质液化技术生物质液化技术是将生物质原料加入催化剂中，在高温高压的条件下进行反应，将生物质转化为油气和炭质等产品，进而进行化学加工和利用。
生物质液化技术可制备出各类液态燃料、化工原料及有机肥料等重要产品。
其中，生物质液体燃料因其清洁、可再生、低污染等特点越来越受到人们的重视，该技术正成为供汽油、柴油等传统燃料的新兴替代品。
技术优劣比较生物质气化技术较为复杂，但产气效果显著，操作选择范围更广，精确度较高；生物质直接燃烧技术操作简单，效率高，但排放污染物质较多；生物质液化技术液体燃料的产出比较大，但该技术由于催化剂成本等因素，较为昂贵。
生物质直接燃烧技术
生物质直接燃烧技术一、引言目前，生物质直接燃烧技术是最简便、最具潜力的生物质资源有效利用方式之一。
但由于生物质燃料与化石燃料相比，在物理、化学性质等方面存在着较大的差异，因此对燃烧设备的设计要求和燃烧方式的选择也不同于化石燃料。
二、生物质燃烧的特性了解生物质燃料的组成成分，有助于对其燃烧特性的研究，从而进一步科学、合理地开发利用生物质能。
由上表可以看出，生物质燃料组成成分的特点是：（1）生物质含水分多，含硫量低；（2）生物质含碳量少，固定碳含量更少，热值普遍偏低；（3）生物质含氧量高，挥发份明显较多；（4）生物质灰份少、密度小，尤其是农作物秸秆。
因此，生物质燃料的燃烧过程是强烈的化学反应过程，又是燃料和空气间的传热、传质的过程，主要分为挥发份的析出、燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立的阶段。
三、生物质燃料直接燃烧技术直接燃烧是目前最简便的生物质能源转化技术，即将生物质直接作为燃料燃烧，燃烧过程所产生的能量主要用于发电或集中供热。
作为燃料的生物质包括各种农林业废弃物、城市生活垃圾等。
目前，生物质直接燃烧技术主要有以下几种：3.1生物质直接燃烧流化床技术采用流化床技术开发生物质能是考虑到流化燃烧效率高，有害气体排放少，热容量大等一系列优点，适合燃用水分大、热值低的生物质燃料。
生物质直接燃烧流化床技术是采用细砂等颗粒作为媒体床料，以保证形成稳定的密相区料层，为生物质燃料提供充分的预热和干燥热源；采用风力给料装置，使生物质燃料均匀散布在床层表面，有助于燃料的及时着火和稳定燃烧；采用稀相区强旋转切向二次风形成强烈旋转上升气流，可以使高温烟气、空气和生物质物料颗粒混合强烈，并延长物料颗粒在炉内的停留时间；采用稀相区后设置卧式旋风燃烬室，使可燃气体和固体颗粒进一步燃尽，同时可以将烟气中所携带的飞灰、床料分离下来，减轻尾部受热面和除尘设备的磨损。
现在我国部分锅炉厂家与高等院校合作，已开发出甘蔗渣、稻壳、果穗、木屑等生物废料的流化床锅炉，并取得成功运行。
第章-生物质直接燃烧技术-课件 (一)
第章-生物质直接燃烧技术-课件 (一)
生物质直接燃烧技术是一种利用生物质能源进行能源转换的技术，它
不仅可以很好地解决能源短缺的问题，同时也可以减少对环境的污染。
下面我将从原理、特点、应用和未来前景四个方面综述这一技术。
一、原理
生物质直接燃烧技术是采用生物质作为燃料，在燃烧过程中释放的热
能被转化成机械能或电能。
其基本原理是将储能在生物质中的化学能
通过燃烧释放出来，产生高温、高压的热能，再通过蒸汽发电机转换
成电能。
二、特点
生物质直接燃烧技术具有以下几个显著的特点：
1.环保：生物质是一种可再生能源，燃烧产生的废气、废渣均可进行
回收处理，减少对环境的污染。
2.资源丰富：生物质是一种广泛分布、可再生的资源，在全球范围内
占有很大的潜在潜力。
3.灵活性：生物质可根据燃烧需求适应不同的能量需求和场合。
4.成本低、效率高：生物质燃料的成本相对较低，而且能够产生高效
率的热能、机械能或电能。
三、应用
生物质直接燃烧技术广泛应用于各种领域，如热力发电、工业加工、城市供暖、家庭采暖等。
其中，燃料电池是目前生物质直接燃烧技术在应用方面的重要衍生技术。
四、未来前景
随着经济的发展和环保意识的日益增强，生物质直接燃烧技术将会得到越来越广泛的应用。
未来，生物质直接燃烧技术将会进一步推进工业和农业生产的绿色转型，促进社会和经济的可持续发展。
综上所述，生物质直接燃烧技术具有环保、资源丰富、灵活性、成本低、效率高等特点，广泛应用于各种领域，未来前景十分广阔。
生物质颗粒燃烧技术
生物质颗粒燃烧技术生物质颗粒燃烧技术是一种利用生物质颗粒作为燃料进行燃烧的技术。
这种技术具有节能、环保、可再生等优点，因此在能源领域得到了广泛应用。
本文将从以下几个方面对生物质颗粒燃烧技术进行概述：颗粒制备、燃烧设备、能效控制、排放控制、能源利用、余热回收、颗粒储存以及安全保障。
1.颗粒制备生物质颗粒的制备主要包括原料选择与处理、颗粒尺寸与形状以及制备方法与设备等环节。
原料选择应该考虑其热值、含水率、灰分等因素。
处理方法包括破碎、干燥、分选等，以使原料达到一定的粒度和纯度。
颗粒的尺寸和形状则直接影响着其燃烧性能和热效率。
制备方法主要包括压缩成型、液压成型和热压成型等，而制备设备则有压块机、液压机、热压机等。
2.燃烧设备燃烧设备是生物质颗粒燃烧技术的核心部分，主要包括燃烧室设计、燃烧控制系统和供风系统等。
燃烧室设计应考虑燃烧效率、污染物排放等因素，同时要保证足够的强度和耐久性。
燃烧控制系统应实现对燃烧过程的精确控制，包括温度、空气流量、含氧量等参数。
供风系统则负责提供足够的空气，以支持生物质颗粒的充分燃烧。
3.能效控制能效控制是生物质颗粒燃烧技术的关键环节，主要涉及能耗分析、能效优化策略以及余热利用等方面。
通过对能耗的深入分析，可以找出能源利用的瓶颈，进而采取相应的措施进行优化。
能效优化策略则包括改善燃烧环境、调整燃烧参数、合理分配能源等。
余热利用主要是将燃烧过程中产生的余热进行回收再利用，如用于预热空气、加热水等，以提高能源利用率。
4.排放控制排放控制是生物质颗粒燃烧技术的另一重要方面，主要涉及烟尘治理、二氧化碳减排以及其他污染物控制等方面。
烟尘治理主要通过控制燃烧条件和配备除尘设备来实现，如采用水蒸气除尘、静电除尘等措施。
二氧化碳减排则可以通过提高能源利用效率、使用低碳燃料等途径实现。
其他污染物控制包括对一氧化碳、氮氧化物、硫化物等有害气体的控制，通过优化燃烧工艺和选用环保燃料等方式降低排放。
生物质能源利用技术分析
生物质能源利用技术分析引言生物质能源是指以植物、动物和微生物为原料，经过生物和化学反应后生成的可再生能源。
由于其可再生、可持续和环保等特点，受到越来越多的重视。
生物质能源的利用方式主要包括直接燃烧、生物质液化、生物质气化和生物质发酵等。
本文将就这些技术进行分析。
直接燃烧技术直接燃烧技术是将生物质作为燃料直接燃烧，利用其燃烧释放的热能来发电或供暖。
相比于化石燃料，直接燃烧生物质能源更加环保，因为其燃烧不会产生二氧化碳等温室气体和其他有害物质。
但是，直接燃烧生物质能源也存在着一些问题，比如燃烧过程中还是会产生些许一氧化碳、二氧化硫等有害气体，这些气体对大气环境和人类健康都可能造成危害。
生物质液化技术生物质液化技术是指将生物质物料通过物理或化学方法，在高压下将其转化成液体燃料。
生物质液化技术可以将生物质转化为固体生物质燃料、液态燃料和气体燃料，以满足不同的能源需求。
生物质液化技术有着广泛的应用前景，可以用于制备化学品、生产液体燃料、电力产生和提供城市供暖等方面。
生物质气化技术生物质气化技术是指将生物质物料在高温、高压和缺氧条件下转化为一种混合气体，该气体主要由CO、H2、CO2、CH4等组成。
经过净化处理后，可以作为城市燃气、工业燃料等。
生物质气化技术具有高效、低排放、可循环利用的特点，因此被广泛应用于冶金、化工、烟气处理等领域。
生物质发酵技术生物质发酵技术是将生物质物料通过微生物的代谢作用，转化为液态或气态的有用酒精和酸性物质。
生物质发酵技术是目前最常用的生物质能源利用技术之一。
通过合适的微生物发酵桶和工艺，生物质可以被高效地转化成酒精、丙酮、醇等有用的化学品。
而这些化学品既可以作为绿色能源使用，也可以作为化学品的合成原料。
结论生物质能源已经成为了未来可持续能源的首选之一。
虽然生物质能源技术尚未完全成熟，但是不断的研究和进步，使得生物质能源的利用技术越来越成熟。
未来，生物质能源的应用领域将会越来越广泛，为实现国家能源可持续发展做出更大的贡献。
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生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电
每两吨秸秆的热值相当于一吨煤，平均含硫量只 有3．8‰，远远低于煤1％的平均含硫量。
1：1.4
秸秆
能源草
丹麦:已建立了130多家秸秆生物发电厂。秸秆发电 等可再生能源占到全国能源消费量的24％以上。
生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电
截至2006年，我国已经有100多个县市已经开始投建或 签订秸秆发电项目
生物质直接燃烧在生活中的应用
生物质能利用—直接燃烧
我国农村生活用能 结构虽然发生了一 定的变化，但薪柴、 秸秆等生物质仍占 消费总能量的50% 以上，是农村生活 中的主要能源。
loss 热效率低于20%
loss
生物质能利用—直接燃烧
炕（连灶炕）是我国北方农村居民取暖的主要设施， 热量一般来源于炊事用的柴灶，炕与灶相连，故称炕 连灶。也有专为取暖供热的炕，如西北的煨炕、东北 的地炕都是在炕内设一烧火的坑。
• 河北晋州：两台秸秆直燃锅炉（华光股份生产，2 台75t/h）。
• 江苏如东：25 MW生物质发电项目。 • 江苏宿迁和句容：每个项目的装机容量为2.4万千
瓦(完全采用我国自主研发设计和制造的秸秆直燃 锅炉技术）。
生物质与煤混合燃烧效果最佳
生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电
2005年，我国首个秸秆与煤粉混烧发电项目在枣庄 十里泉发电厂竣工投产:引进了丹麦BWE公司的技术 设备，对1台14万千瓦机组的锅炉燃烧器进行了秸秆 混烧技术改造。
连灶炕原图
连灶炕原理图
炕：热效率20-30%
生物质能利用—直接燃烧－发电
• 现代生物质直燃发电技术诞生于丹麦。该国BWE 公司率先研发秸秆等生物质直燃发电技术，并于 1988年诞生了世界上第一座秸秆发电厂。
• 该国秸秆发电技术现已走向世界，被联合国列为重 点推广项目。在发达国家，目前生物质燃烧发电占 可再生能源（不含水电）发电量的70%。
热，占70%) ； （４）残余焦炭燃烧。
生物质燃料的燃烧过程
生物质燃料
挥发性焦 油和气体
焦炭
O2 燃烧
火焰 火焰
灰烬 H2O
H2O CO2
热量利用 CO2
燃烧
CO
CO2
O2
07:10:24
22
生物质燃烧的条件
• 要充分的燃烧，必要“3要素”： ① 一定的温度 ② 合适的空气量及燃料的良好混合 ③ 足够的反应时间和空间
• 目前，我国生物质燃烧发电也具一定规模，主要集 中在南方地区，许多糖厂利用甘蔗渣发电。例如， 广东和广西两省共有小型发电机组300余台，总装 机容量800MW，云南省也有一些甘蔗渣电厂。
秸秆直接燃烧发电 垃圾直接燃烧发电
生物质能利用—直接燃烧—秸秆发电
热效率可达90%;生物质能净转化效率～40％
５）生物质着火容易，在挥发分燃尽后，燃料剩余 物为焦炭，气流运动会将炭粒带人烟道。且固定 碳受到灰分包裹，燃烧较难，因此，在固定碳燃 烧阶段。气流不宜太强。
６）碱金属和氯腐蚀问题突出。
燃烧设备的设计与运行方式的选择须从其 燃烧特性出发！
（三）影响燃烧的主要因素
（1）反应温度 • 直接影响反应速率，在考虑灰分熔化的前提下，
站有131座。
Company Logo
生物质能利用—直接燃烧—垃圾发电
垃圾电站
生物质能利用—直接燃烧—垃圾发电
截至2006年，我国已经建成有100多个 日处理量在200吨以上的焚烧装置。 浦东御桥工业区： 国内第一座日处理 千吨以上的大型现 代化生活垃圾发电 厂，每天可处理 120－150万城市居 民产生的生活垃圾 （约1000吨）。
尽量提高反应温度。
（2）空气量 • 空气太少，反应不完全，浪费燃料；太多，则带
走热量，降低燃烧温度，影响燃烧稳定性。
（3）反应时间 • 足够的燃烧时间使燃烧彻底。
火力发电成本仅为０.２元／千瓦时，水力发电的运 营成本仅为０.０３／千瓦时－０.０５元／千瓦时。
相比之下，垃圾发电成本是相当高的，没有任何竞 争优势。
一、生物质燃烧原理及技术
（一）生物质燃料特性
• 生物质燃料和煤炭在结构特性上的主要差别如下：
• 典型生物质燃料和典型的烟煤、无烟煤的元素组 成与工业分析成分组成有很大区别：
07:10:24
23
• 燃烧过程特点：
１）生物质燃料密度小，结构比较松散，挥发分含量高。 在生物质燃烧过程中，若空气供应不当。挥发分就会 不被燃尽而排出。
２）不论生物质的来源于草本还是林木。其热解后的组 成成分基本一致。
３）含水量高且多变，热值低，炉前热值变化快，燃烧 组织困难；
４）挥发分高，且析出温度低、析出过程迅速，燃 烧组织需与之适应；
第五章 生物质直接燃烧技术
生物质直接燃烧技术简介
• 生物质直接燃烧技术是生物质能源转化中相当古老 的技术，人类对能源的最初利用就是木柴燃火开始的。
•我国古代人民在燧人氏和伏羲氏时代， 就已经知道 使用“钻木取火” 的方法来获取能源了。
•从能量转换观点来看，生物质直燃是通过燃烧将化学 能转化为热能加以利用，是最普通生物质能转换技术。
• 由上述表可知，生物质燃料与碳相比其差别如下： （１）含碳量较少，含固定碳少。（热值低） （２）含氧量多，含水量多。 （３）挥发分含量多。 （４）密度小。 （５）含硫量低。
（二）生物质燃料燃烧过程
• 四个阶段： （１）预热干燥； （２）干燥阶段； （３）挥发分的析出、燃烧与焦炭形成(干馏，释放
我国目前规模最大的垃圾焚烧厂——上海江桥生 活垃圾能利用—直接燃烧—垃圾发电
• 目前全球有垃圾电站近1000座，预计未来三年内， 将超过3000座。
Company Logo
生物质能利用—直接燃烧—垃圾发电
垃圾发电平均上网电价为０.５４元／千瓦时，发电 成本为０.５元／千瓦时。
十里泉电厂
Company Logo
生物质能利用—直接燃烧—垃圾发电
生活垃圾焚烧后，质量 只有焚烧前的10%，体积 最多只有1/4。
西方发达国家大都建
有垃圾发电厂，美国
在20世纪80年代兴建
了90座垃圾焚烧厂，
90年代又建了近400座
发电厂，垃圾焚烧率
达40％；日本垃圾电