秸秆气化技术及集中供气系统
秸秆气化技术及集中供气系统秸秆气化技术及集中供气系统(山东省科学院能源研究所)我国秸秆资源大量消费和农村商品能源紧张的局面,已引起政府和社会的关注。
这个问题又与农民生活质量的提高及农村生态环境的改善紧密相连。
寻求秸秆利用的新模式,改变农村燃料结构,改进农民炊事方式,已成为广大科技人员研究的重要课题。
山东省科学院能源研究所致力于生物质热解气化和农户燃料的研究工作,承担国家“七五”、“八五”科技攻关课题,得到了农业部、国家科委的支持。
研制成功的XFF型生物质气化机组及集中供气系统的配套技术已进入商品化阶段并被列入山东省“星火”示范工程。
从1994年开始,我们已建成桓台县陈庄乡东潘村、章丘市普集镇普西村等集中供气试点。
连续运行表明,秸秆气化集中供气技术对处理大量的农作物秸秆、改善环境、提高农民生活水平、实现低质能源的高档次利用是可行的模式之一,有良好的推广开发前景。
生物质气化技术,是生物质原料在缺氧状态下燃烧和还原反应的能量转换过程,它可以将固体生物质原料转换成为使用方便而且清洁的可燃气体。
生物质由碳、氢、氧等元素和灰分组成。
当它们被点燃,只供应少量空气,并且控制其反应过程,使碳、氢元素变成由一氧化碳、氢气、甲烷等组成的可燃气体,秸秆中大部分能量都转移到气体中,这就是气化过程。
去除可燃气体中的灰分、焦油等杂质,通过供气系统将其送入农户家中,用户打开阀门,点燃燃气灶具,就可以烧水做饭了。
世界性的能源危机、环境污染以及生态平衡的破坏,使人类认识到不能无节制地向自然界索取能源,而应尽快建立能源利用的平衡机制。
在世界范围内,人们已达成共识:以高新技术开发和利用生物质能源,代替石油、煤炭等矿物质能源,是解决能源与环境问题的重要途径之一。
所以,生物质利用技术的研究与开发,受到世界各国政府与科学家的关注。
近期国内外学者的研究方向主要是利用木材工业废弃物,产生可燃气体用于加热、烘干或发电。
我们的研究与其他学者的不同之处在于:(1)以农村量大面广的各种秸秆为主要气化原料;(2)以向农户供应炊事燃气为主要目的。
通过“八五”期间的工作,在秸秆类低质生物质原料的热解气化技术方面形成了技术优势,证明这一研究方向技术上的可行性,并获得了进行经济分析的基础数据。
1秸秆类低质生物原料的热解气化从化学性质上来说,秸秆的元素组成和木质类原料相比,除灰份较高因而热值稍低外,并无显著区别。
其主要元素成份:炭、氢、氧含量基本相同,具有相当稳定的原子量比率。
CH1-4O0-6,这个式子一般也作为气化反应时的生物质分子式。
生物质热解气化包括一系列复杂的燃烧、还原、裂解乃至聚合反应。
这些反应变化在复杂的相平衡条件下相互影响,以至尚未有完善的反应模型进行描述。
但在以空气为介质的固定床反应器中,其总的反应式可写成:CH1-4O0-6+0.4O2+(1.5N2)?/FONT>0.7CO+0.3CO2+0.6H2+0.1H2O+(1.5N2)下吸式固定床反应器的燃烧(氧化)反应和气化(还原)反应之间,存在着自平衡机制。
即当燃烧反应强烈时,释放的热量提高了反应区温度,而这正巧提高了吸热的气化反应的速率,从而维持离开还原区的气体成份、温度基本稳定。
下吸式反应器工艺设计的关键在于保证燃烧的条件和燃烧层、气化层的稳定。
因此,秸秆气化从理论上说并不困难。
过去之所以不能将气化工艺用于秸秆,主要是因为:(1)秸秆的堆积密度太小,使按体积计算的供料量太大,并使反应区热容小而且量较不稳定;(2)反应区易于搭桥、穿孔等;(3)炭粒细而散,影响反应区的透气性。
研究工作的重点是通过大量实验,寻求合理的反应器结构形式和操作条件,提高反应区的热容量,以克服秸秆物理特性的缺点,保证稳定的反应床层和燃烧条件。
通过实验和改进,所研究的气化反应器成功地气化了玉米秸、麦秸等低质生物原料,并在实验中扩展到棉秸、玉米芯和木质原料等,且均取得较满意的结果。
经过气化,每公斤秸秆可以产约2立方米可燃气。
一户4口家每天约需燃气5~6立方米。
我们生产的XFF型机组正在形成系列产品,能够满足各种规模村庄的供气。
表1 XFF气化机特性参数机组型号XFF-1000XFF-2500输出功率(MJ/h)10002500产热量(m3/h)200500燃气热值(KJ/m3)50005000气化效率(%)72722 集中供气系统由于生物质燃气在常温下不能液化,必须通过输气管网送至用户,因此集中供气系统的基本模式为:以自然村为单元,设置气化站(气柜设在气化站内),敷设宇航局网。
系统中包括原料处理机(铡草机)、上料装置、气化机组、风机、气柜、安全装置、管网和灶具等设备。
气柜的作用是贮存一定量燃气,调整炊事高峰时的用气,并保持恒定的压力,使燃气灶稳定工作,管网由埋于地下的主、支管路组成,采用硬质塑料可降低造价。
进入厨房的管线用钢管。
因燃气特性不同,生物质燃气的燃烧需用专用灶具。
秸秆气化机组和集中供气系统的流程如图1所示。
3低热值燃气的应用在燃气燃烧方面,人们往往存在一种模糊的观念,认为燃气的热值越高,燃烧越旺,释放出来的热量越多。
许多人认为,秸秆气化所产生的可燃气体,因其热值低,不适用于炊事用气,其实这是一种误解。
根据燃烧学的理论,可燃气体的燃烧其实是可燃气与空气的混合物燃烧,而不仅仅是可燃气体本身的燃烧,真正燃烧的是燃气一空气混合物的热值。
要实现完全燃烧,热值高的可燃气要相应地混合较多的空气,因此燃气一空气混合物的热值并不像大家想像的那么高。
表2列出了几种典型燃气的低位热值、燃气完全燃烧所需的理论空气量以及混合气体的低位热值。
从中我们可以看出,虽然天然气的低位热值是下吸式气化炉产生的秸秆燃气的7倍,但是其混合气的低位热值仅比其高23%;用作城市煤气的混合煤气,其低位热值是秸秆煤气的2倍,但是其混合气的低位热值却仅比其高18%。
这就是说,在供给各种可燃气体适当的空气量,即理论空气量的情况下,它们燃烧所释放的热量相差不多。
所以,我们必须做的工作是设计专门的灶具,在一定的供气压力下,准确计算灶具上燃气喷口的直径及配风板的尺寸,使燃气与空气量合理匹配,满足对热负荷的要求。
现在我们已研制出专用的低热值燃气灶具。
实践证明,利用这种灶具,低热值燃气完全能够满足蒸、煮、炒等炊事要求。
表2几种典型燃气及燃一空混合气的低位热值气体种类气体低位热值(KJ/m3)理论空气量(m3/m3)理论燃烧温度燃-空混合气低位热值(KJ/m3)(0C)天然气365869.6419703438焦炉煤气17615 4.2119983381混合煤气13858 3.1819863315发生炉煤气5735 1.1916002618沼气21223 5.563191秸秆煤气53160.9181027984秸秆资源和农村炊事燃料需求我国每年生产各种秸秆6亿吨,农林产品及以生物质为原料的工业企业也产生数以亿吨计的采伐加工残余物和有机固体垃圾。
这是由太阳能转换而来的巨大的可再生资源,它的利用将会产生巨大的经济效益和环境效益,而不会像矿物燃料的利用那样带来日益严重的污染。
我国生物质能源的利用,主要是以效率较低的直接燃烧方式获取农民和林区居民的炊事热能,沼气技术则受到原料品种和气候条件的限制。
目前,大量的秸秆和林业剩余物以及有机固体垃圾白白浪费掉。
每到收获季节,田间地头烽烟四起,烧掉了宝贵的资源,造成严重的大气污染,与此对应的是我国农村的商品能源依然紧缺而价高,电力供应严重不足。
随着农业经济的发展和生活水平的提高,农民产生了提高生活质量的强烈要求。
作为生活方式的一个重要方面,燃料结构的改变,用能方式的改进,将为他们提供更加方便、文明而舒适的生活,这也是近年来秸秆大量过剩的原因之一。
但是,完全由矿物能源解决8-9亿农民的生活需求,则是国力和环境所不能负担的。
与其它可再生能源的利用相比,生物质能源来源稳定可靠,能源密度大,不受地域、气候的限制。
而在各种生物质能技术中,热解气化技术具有效率较高、原料适应性好、设备简单、投资较低的优点,比较适合于我国农村现阶段的技术、经济水平。
5系统投资及燃气开支民用燃气工程的单位投资受许多因素的影响,其中的重要因素是燃气热值、用气负荷集中程度和管网规模。
民用燃气系统负荷的集中程度取决于人口居住密度。
我国农民以自然村的形式集中居住,形成星罗棋布的大小村庄。
近年来各地普遍重视新村规划工作,整齐划一的新村开始取代老式村庄,还出现了一批小康型的楼群建筑。
除极特殊地形外,居住区的最大布局尺寸在400米以内。
与城市燃气管网相比,这已属于微型管网,或者说它仅相当于城市管网中用户部分,因而省去了造价昂贵的主支干管。
而且由于输送距离短,阻力损耗仅为3000~4000Pa,降低了输送成本和对管材的要求。
根据试点建设的经验和投资核算,100户和200户规模的集中供气系统的投资如表3所示。
表3集中供气系统的投资机组型号XFF-1000XFF-2500供气户数(户)130220气化站房建筑(m2)7070建筑要求11*6*3.513*7*4气化站占地(m2)12001200气化站需动力(kW) 4.57.0气柜容积(m3)200300气柜材料(钢材)1926机组价格(万元)7.810.2气化站配套附件费0.40.6管网材料福建费 3.97.6户内应用系统投资 3.4 6.8这样的投资,相当于户用沼气建设投资的2倍左右,低于集中供气的沼气工程投资,也低于城市煤气管网的投资。
在较大范围内进行碉研结果表明,这一投资处于较富裕的农民可以接受的范围内。
当然,这一技术只能伴随着农村经济实力的增长逐步推广。
集中供气系统的经营运作方式可有以下两种:既可作为村办福利事业,又可作为一个小型企业独立经营。
按照每公斤秸秆0.06元计算,燃气成本约为0.11元/m3。
应该指出,上述两种经营运作方式均需要较完善的管理制度和计量手段,包括燃料收购、保管、系统运行、燃气计量、收费制度等。
6社会效益和环境效益以热解气化方式实现低质生物质原料的高档次利用,其社会效益主要是使农民用上方便清洁的气体燃料,生活方式发生较大进步,从而提高生活舒适文明程度,节省用于炊事的劳动量和时间,并使环境和庭院卫生有一定改善。
生物质燃气用作炊事燃料,能源利用率为35%,比直接燃用秸秆提高2倍左右,可惜在目前大量秸秆被废弃的情况下,无法体现它的直接经济效益。
但在我国林区,目前仍有大量木材当做炊事燃料烧掉,若采用这项技术利用林区残余物,则可能产生相当可观的经济效益。
生物质资源的高效利用将带来环境效益。
按生物质原料中40-50%计算,燃烧1吨生物质需排放1.3-1.5吨二氧化碳。
全国农村炊事燃料二氧化碳排放量达5-6亿吨。
虽然因其污染源是分散的而未引起足够重视,但其污染总量不会亚于任何一个工业部门。
科技成果——秸秆热解气化等气化技术
科技成果——秸秆热解气化等气化技术技术类别秸秆燃料化利用技术技术内容秸秆热解气化技术是利用气化装置,以氧气(空气、富氧或纯氧)、水蒸汽或氢气等作为气化剂,在高温条件下,通过热化学反应,将秸秆部分转化为可燃气的过程。
可燃气的主要成分包括CO、H2、CH4。
气化炉是秸秆热解气化的主体设备。
按照运行方式的不同,秸秆气化炉可分为固定床气化炉和流化床气化炉。
技术特征秸秆热解气化的燃气用途广泛,可直接用于发电,或经过净化后为工业锅炉和居民小区锅炉提供燃气,也可用于村镇集中供气。
技术实施注意事项一是合理设定热解反应温度,提高燃气质量。
二是合理通风,保障燃气热值。
三是控制原料含水率,减少热量消耗。
四是选用挥发分低的秸秆,降低燃气焦油含量。
五是选用低灰分秸秆,提高秸秆气化率。
六是根据工艺需要进行秸秆粉碎,提高秸秆热解气化效率。
适用范围适用的秸秆主要有玉米秸、麦秸、稻秆、稻壳、棉秆、油菜秸秆等。
技术标准与规范《GB/T40113.1-2021生物质热解炭气油多联产工程技术规范第1部分:工艺设计》《GH/T1318-2020棉花热解气体产物测定方法》《NY/T1561-2007秸秆燃气灶》《NY/T443-2016生物气化供气系统技术条件及验收规范》《NY/T2908-2016生物质气化集中供气运行与管理规范》《NY/T3337-2018生物质气化集中供气站建设标准》《NY/T3898-2021生物质热解燃气质量评价》《NB/T34004-2011生物质气化集中供气净化装置性能测试方法》《NB/T34011-2012生物质气《DG/T226-2019生物质气化设备》化集中供气污水处理装置技术规范》《DB11/T1322.47-2018安全生产等级评定技术规范第47部分:生物质气化站》。
秸秆热解气化相关设备制造方案(五)
秸秆热解气化相关设备制造方案一、实施背景秸秆作为一种农业废弃物,其大量堆放和焚烧会对环境造成严重污染,同时也浪费了可再生资源。
为了解决这一问题,秸秆热解气化技术被提出并应用于能源利用和资源回收。
该技术可以将秸秆转化为高效清洁的气体燃料,用于取代传统的化石燃料,从而实现能源的可持续利用和环境的净化。
二、工作原理秸秆热解气化设备主要包括热解炉、气化炉和气体净化系统。
首先,秸秆通过热解炉进行热解反应,将秸秆转化为固体炭、液体油和气体。
然后,气化炉将产生的气体进行气化反应,生成可燃气体。
最后,气体净化系统对产生的气体进行净化处理,去除其中的杂质和污染物,使其达到燃烧要求。
三、实施计划步骤1. 设计和制造热解炉:根据秸秆的性质和产量,设计合适的热解炉,确保其具有高效的热解效果和稳定的运行性能。
2. 设计和制造气化炉:根据热解产生的气体特性,设计合适的气化炉,确保其具有高效的气化效果和稳定的气体产量。
3. 设计和制造气体净化系统:根据气体的成分和污染物的特性,设计合适的气体净化系统,确保其能够有效去除气体中的杂质和污染物。
4. 进行实验验证:在实际环境中对设备进行实验验证,测试其热解和气化效果以及气体净化效果。
5. 进行工业化推广:根据实验结果,对设备进行优化改进,并进行大规模生产和推广,以满足市场需求。
四、适用范围秸秆热解气化设备可广泛应用于农村和农业产业园区,用于处理秸秆等农业废弃物。
同时,该设备也可以应用于工业领域,用于处理其他废弃物和生物质资源。
五、创新要点1. 设备结构创新:通过优化热解炉、气化炉和气体净化系统的结构,提高设备的热效率和气体产量。
2. 控制系统创新:引入先进的自动控制系统,实现设备的自动化运行和优化控制,提高设备的稳定性和可靠性。
3. 能源回收创新:利用热解炉和气化炉产生的余热,进行能源回收和利用,提高能源利用效率。
六、预期效果1. 能源利用效率提高:通过秸秆热解气化技术,将秸秆转化为气体燃料,实现能源的可持续利用,提高能源利用效率。
秸秆水解酸化+厌氧发酵生物气化集中供气工程研究
图 1 项 目工艺 流 程 图
收集 粉碎 : 粮食 作 物 收割 后 的农 业废 弃 物秸 秆 将
进行 收集 , 收集 来 的秸 秆 堆放 晾 晒后 , 通过 粉 碎 机 粉
碎 成 细小 颗粒 , 以提 高秸 秆生物 处理 的 比表面 积 。
1 项 目概 况 建德市航头镇航) 位于建德市西部 , Je i b 是建德市
大量 堆 弃 的秸秆 造成 了严 重 的环境 污 染 问题 。本项 目
以废 弃 的 农 作 物 秸秆 为处 理 对 象 ,采 用 秸 秆 水 解 酸 化 + 氧 发 酵生 物气 化 技术 进 行生 态化 处 理 ,通 过 工 厌 程示 范 点 的建 设 , 1 为 5户合 作 社社 员 集 中供 应 沼气 ,
节 , 大量 的水解 一 在 产酸 菌作 用下 , 不溶 性 有机 物 水 将 解 为溶 解性 物 质 , 大 分子 的物 质转 化 为易 于 生物 降 将
浸 出液入池 后 池 内的碳 氮 比外 , 正常 运行 阶段 不 再 在 添加 畜禽粪 便 。
3 主要构筑物及设计参数
主要 构筑 物及 主要设 备见 表 1 。
部 分秸 秆 被用 作农 村 居 民 的生 活燃 料 、 机 肥料 和 牲 有 畜饲 料 , 用 率 及 利 用 附 加值 低 , 大 部 分 秸秆 则被 利 而 违规 焚烧 或 丢 弃 , 仅 浪 费资 源 、 染环 境 , 严 重威 不 污 还 胁 交 通运 输安 全 。目前 , 秆综 合处 理 的方 式主要 有 : 秸 秸 秆 肥料 化 利 用 、 秆 能 源化 利用 、 秸 秸秆 工 业利 用 、 秸 秆 饲 料 化 利 用 等 。秸 秆 集 中供 气作 为秸 秆 能 源 化 利 用 , 保 护 生态 环境 、 对 改善 农村 能 源结 构 、 进 农 村经 促 济 社会 发 展 具有 十 分重 要 意义 , 当前解 决 农 村农 业 是 废 弃物 季 节性 污染 问题 的 主要研 究 内容 和发展 方 向 。
赣榆县秸秆气化集中供气工程发展现状、存在问题与对策
农户。 2 0 1 1 年以后按 0 . 3 0 元・ m 收取秸秆燃气费用 , 气化站每年盈利 3 . 6 2 万元。 ( 1 ) 收入 8 . 0 3 万元 。年供气收入 ( 每户每 日用气
4 m ) 8 8 0 m x O . 2 5  ̄ 3 6 5 = 8 . 0 3万元 。
文章 编 号 : 1 0 0 5 — 4 9 4 4 ( 2 0 1 3 ) 0 2 — 0 1 0 4 - 0 3
秸秆气化集 中供气是指将花生壳 、 玉米芯 、 麦秸 等植物秸秆粉碎或固化成型后作为气化原料 , 经过气
化 炉热 解 、 氧化 和还 原 反应 转 化 成 可燃 气 体 , 再 通 过
济效益进行分析 , 指 出了 目前赣榆县秸秆气化站建设 中存在 的问题 , 提 出了几 点建议 : 突出公用性事业 的性 质 , 加大政 府 的扶持力度 ; 建站用地 问题 , 需要政府 的协调 ; 减轻村级集体在秸秆气化站 的运行成本 , 需要政府的政策扶持 ; 加大收 储秸秆 的补贴 , 保证秸秆气化站 的原材料供应 ; 建立完善秸秆 气化运行管理体制 , 提高 自我发展 能力 。为推动赣榆县秸 秆气化集 中供气项 目的可持续发展 , 要加强宣传 , 提 高认识 , 营造 良好 的推广氛 围 ; 要加强领导 , 狠抓落实 ; 要加强沟通 、 保证进度 ; 规范资金 的管理和使用 ; 加 强技术知识 、 安全知识 的培训 ; 搞好服务 , 齐抓共管。 关键词 : 秸秆气化 ; 集中供气 ; 现状 ; 问题 ; 对策
江苏省 农 业生态保 护科 技创 新与技 术应 用专 刊 ・ 案例 调查 分析
k Wh 、工 业 用 电 0 . 8 8元 ・ k Wh ~ 、农 业 用 电 0 . 5 1 元・
秸秆气化集中供气存在的问题与对策
� 河 北农 机����� 年
第�期
秸秆气化集中供气存在 的问题与对策
栾城 县于 年和 年 先后 投资 在冶 河镇 工 艺简 单 燃气 品质 有待提 高 � 端固 庄村 和西 营乡 龙门 村建 成两 个秸 秆气化 集中 供
��用 气制 度 不规 范� 没有 形成 市 场化 运 作 模式 �
只 是象 征性 向 不 足以 维持 设备 运转 所需 的 集 体经 济实 力差 的
气示 范点 采 用秸 秆气 � 化集 中供气 技术 打 开阀 门就 一 是没 有建 立完 善的 有偿 用气 制度 能 用气 � 烧 水做 饭 由 过去 的 "家 家 点 火 户 户 冒烟 " 用 户收 取少 量用 气费
机农 户看 � 好这 一市 场 尤其是 玉米 小麦 两用 机 近 生 产厂 家都 看好 这一市 场 在两 用机 配套 技术 不成熟 两 年 石� 家庄 市 国 补 情 况 足 以证明 年全市国 的 情况 下 纷纷 推 出产 品 有急 于占 领 市场 的 心理 � � � 补玉 米收 � 获机 共 台 两 用机 不足 台 从 今年 上市 的两 用机看 基 本都 是在 原小 麦收 获机的 年全 市国 补玉 米收 � 获机 台 两 用机 台 基 础上 配套 了玉 米收 获机 割台 一 味迁 就了 小麦 收 从我 们推 广的 经验 以及 对用 户的 走访调 查 可 获 机 造 成 作 业 中 机 身宽 刮 倒 秸 秆 割 台 行 距 不 适 � � 归 纳购 买两 用机 的 优点 两 用机 可 以在 夏 季和 秋 应 功 率损失 大 作业 效率 低等 问题 � � 季 两大 � 作 物收 获 中 使用 � 大 大提 高 了 机 器的 使 用 针 对 存 在 的 问题 提 出 几 点改 进 建 议 厂家要 � � 率 增 加用 户收 � 入 缩短 投资 回 收期 多 年 来农 机 从 小麦 玉米 两季 收获作 业考 虑 对两 用机 整体 结构进 用 户对 小麦 收获 机 成熟 市场 的认 可 由 于 好多 用 行 优 化设 计 设 计一 种 独立 成 熟 的两 用 底 盘 这 样 将 � 户对 � 小麦 收获� 机的 操作 � 比较 熟悉 对操 作两 用机 有 提 高两 用 机的 适应 性 大大 降低 成 本 合 理配 置 动 � 轻车 熟路 � � 的感 � 觉 可 以节 � 省一 台机 器的 存放 地 力 使两 用机 作业 效率 最大 化 改 进割台 缩 小割 道 价 格相 对优 � 惠( 有玉 米收 获� 机补 贴 维 修 保养 熟 间 距离 以提 高行 距的 适应 性 改进 喂入角 度 减少 作 悉 业 中 玉米 穗 的丢 失 改 进分 禾 器 避 免 行 进中 推 倒 秸 � � 但 是 从 今年 秋 � 季 作业 中 发 现 � 好 多 厂家 生 产 秆 秸秆还 田机 装置 要采 用后 置式 以使 维修 方便 的 两用 � � 机 � 在作 业 中 存 在几 个 方 面 问题 一是 适 应 也 不影 响 前割 台高 度调 节 作 好 两用 机 机手 的 培 性差 主 要表 现在 行距适 应性 差 机器 行走 时 分 禾 训 使其 掌握 安装 操 作使用 技术 加强 售后 服务 工 � � � � 器推 倒秸 秆 扶禾 链不能 有效 的将 秸秆 喂入 摘穗 道 作 遇到 问题 及时 处理 解决 � 间 二 是 收 获 效 率 低 作 业 速 度 小于 亩 小时 三 石家 庄市 农机 推广 站 李建 萍 是机 身与 割台 不配 套 作业中 机身 刮倒 相邻 行的 秸
纯秸秆连续发酵沼气集中供气技术
纯秸秆连续发酵沼气集中供气技术魏文生山西省高平市农业委员会以秸秆为原料生产沼气,原料来源充足、分布广泛,不受时间和空间限制,不产生沼液、焦油、废水和废气等污染物,可实现秸秆的完全生态循环和高效利用。
它不仅可以解决我国大量秸秆的环境污染问题,还可为我国的沼气生产开辟新的大宗原料来源,为在更大规模和更大范围推广沼气提供原料保障,为正在深入发展的社会主义新农村建设服务,具有十分广阔的推广应用前景。
一、推广和发展秸秆沼气的必要性和适用性大量废弃秸秆导致日益严重的环境污染问题,迫切需要寻求新的出路。
我国是世界上最大的农业生产国,种植业在农业生产中占据着十分重要的位置。
种植业每年产生各类作物秸秆约7亿吨,其中有约50%未得到有效的处理和利用。
这不但浪费了资源,而且由于大量秸秆的露天焚烧,导致严重的大气污染,并引发火灾和影响高速公路与民航的运行安全。
秸秆的处理与利用是我国农村面临的主要的资源环境问题之一,因此迫切需要寻找新的利用途径。
为此早在2007年,农业部把秸秆沼气生产技术列为我国农业和农村“十大节能减排技术”之首。
农村沼气生产遇到原料供给瓶颈,需要开辟利用秸秆资源。
在农村沼气方面,目前全国已建成户用沼气池2200多万口,建成畜禽养殖场大中型沼气工程2000多处,年产沼气70多亿立方米。
目前我国沼气生产主要利用的是畜禽粪便,但畜禽粪便无法、也不足以保证原料的供给和上述目标的实现。
首先,养殖场呈“点”分布,而用户呈“面”分布,同时受养殖市场波动的影响也很大。
在没有养殖场的地方,就没有了原料来源,也就无法生产沼气。
其次,可收集的畜禽粪便的产量不足以生产如此巨大数量的沼气。
而秸秆分布在我国广大的种植区域,呈“面”分布,来源广泛,数量巨大,不存在原料来源问题,适用性强。
可就地获得、就地建厂和就地服务于民。
因此,在我国广大的农村大规模推广秸秆沼气,实现沼气生产目标,就必须开辟和利用秸秆资源。
二、秸秆利用现状现有技术存在不足,需要研发新的秸秆能源转化技术。
农林废弃物的综合利用
技术展望
将现有的资源化技术在一定程度上进行科学 组合,综合治理,使畜禽粪便得到多层次的 循环利用,才能有效地解决养殖业的环境污 染问题。 发展方向:几种方法有机结合。
资源化技术
1、焚烧 2、厌氧发酵-沼气
秸秆利用(概述)
概述
秸秆的组成 组成:有机质含量平均为15%,平均含碳44.22%、 氮0.62%、磷0.25%、钾1.44%,还有镁、钙、硫 及其他重要的微量元素。 特点 1.蛋白质、可溶性碳水化合物、矿物质和胡萝卜素 含量低,而粗纤维含量高,适口性不好,家畜采食 量小,消化率低。 2.与纺织纤维相类似,但粗纤维含量较高,密度小 于粘胶纤维,堆积密度和断裂强度较小;而自身含 有大量孔隙,吸湿回潮率大于棉纤维,灰分含量较 大。
4~8周;最佳含水量15~20% 。 复合化学处理 融合了碱化处理对木质素分解效果好和氨化处理增加瘤胃微生物蛋白合成量的优点,克服了碱化处理残留碱量高和 氨化处理对木质素软化作用差的缺点。可使采食利用率提高10~40% ;含氮量提高1~2倍;粗蛋白含量达到7~15%。 根据不同秸秆和牲畜选择不同的化学处理剂配方,如尿素+氢氧化钙的复合化学处理。将5~7kg生石灰和2~3kg尿 素溶于50kg水中,喷洒在切碎的100kg秸秆上,混合均匀后密封,夏天20~30天,春秋40~60天,冬季60天以上, 可开封饲喂,适宜的水分为40% ,尿素不得低于2% 。
秸秆饲料化利用
饲料化利用
秸秆的主要成分是粗纤维,包括纤维素、半纤维素和木质素等,一般约占秸秆干物质的20~50%。 未经处理的秸秆消化率和能量利用率较低,因为秸秆中的木质素和糖类结合在一起,很难分解;蛋白质含量低和 其他必要营养物质缺乏。 处理目的:为动物的消化吸收创造条件;提高秸秆饲料的营养价值。 处理方法:物理;化学;生物。
秸秆气化技术的发展现状与建议
推广天地
E ×T ENSK) N
50元 以上 。 河北省是农业大省 , 农作物秸秆资源十分丰富 。 农 约 开支在 2 0
作物常年播种面积 15 0万亩 ,每年产生 秸秆及副产 30
缺点 : 一是设备结构 、 性能还 不太 完善 , 可靠性 、 稳
科研 单位 、 专 院校 、 机推广 鉴定单 位 、 大 农 生产企 业等 究 国外成熟 的免 耕播 种原理和作业过 程 ,结合我 国的 单 位通 过适 当 的利益 共享 方式 参 与 到保护 性 耕作 技 实际情况创造性 地设计 防堵播种机构 ,同时借 鉴 国内
用。
工程 , 实行 中央 、 、 省 市三级投 资 , 以国家投 资为 主 , 以 炉是近几 年开发研制 出的一种小型设备 。目前 , 全省没
优点 : 一是 一家一户使用方便 ; 二是秸秆 用量少并
秸 秆气 化 站建成后 , 由于涉及到 资金 、 管理 、 秸秆 存储 方便 ; 三是功 能较多 , 不仅可用 于做饭 , 可用于 还 原料、 设备性 能 、 设备 维修等方 面诸 多 因素 , 之近年 取 暖 、 加 淋浴等 ; 四是具有安全 、 环保 、 节能等特点。 缺点 : 来秸秆综合 利用渠 道拓宽 、 秸秆沼气技术 的应 用 、 经济
品总量 3 0 60万吨 。 全省农作物秸秆综合利用重点 之一 定性 、 安全性有待 进一步提高 。二是燃料成本提高 。 玉 是秸秆气化 。目前 , 已建成农 村秸秆 气化站 4 处 , 3 户用 米 芯由 20 年 的 00 元 /公斤 , 01 . 6 上涨到 0 6 0 元 / . ~. 3 4
1 固定式集 中供气技 术 .
秸秆气化站运行机制 。 多数是集体统一管理 , 不收
河北省青县秸秆沼气集中供气工程现状分析
河北省青县秸秆沼气集中供气工程现状分析近年来,河北省青县的新能源工作经历了“户用沼气—秸秆气化—秸秆沼气”的发展过程。
秸秆沼气工程建设可有效杜绝农民秸秆就地焚烧、村内秸秆乱堆乱放、变废弃秸秆为宝物,促进循环经济发展,促进农业节能减排和新农村建设,具有良好的发展前景。
截至2010年,全县已建成耿官屯村、东姚庄村、陈缺屯村、王胜武屯村、范官屯村5个秸秆沼气集中供气村,现正在筹建闫庄子秸秆沼气工程。
全县发酵罐总容积达到7200m3,5个村沼气工程满负荷运行,年消化鲜体秸秆2.4万吨,可生产沼气315万m3,可满足8000户居民用气,促进节支增收800万元。
大型秸秆沼气工程的建成和使用真正实现了工厂化制气、管道化供气、联村供气,开创了秸秆沼气工程技术新的里程碑,成为青县新农村建设的亮点,走在了全省乃至全国的前列。
1 秸秆沼气集中供气工程建设发展现状及成效自上个世纪七八十年代开始,青县就着手利用纯秸秆制取沼气的技术研究。
经过多年的研究,在纯秸秆制取沼气技术上取得了实质性进展。
1999年,马厂镇东姚庄村建成1000m3全地下砖混结构沼气工程一处,计划利用纯秸秆制取沼气,但因当时资金短缺、技术还不十分成熟,未投入运行。
随后的几年,通过进一步的实验研究,纯秸秆制取沼气技术基本成熟,2005年在东姚庄村成功建成全地上砖混结构400m3大型秸秆沼气工程一处,并为青县明发食品厂供气。
虽然实现了纯秸秆制取沼气,且产气率较高,但工程设计上存在不足和问题。
因当时没有秸秆沼气工程建设方面的国家标准或行业标准,在青县县委县政府的支持下,在新能源、消防、安监局、王春国1 张静1 李砚飞21、 河北省青县发展改革局;2、河北省青县新能源办公室摘 要:青县秸秆沼气集中供气工程(秸秆联户沼气集中供气工程)建设起步较早,取得了较好的发展, 带动了全省乃至全国秸秆沼气集中供气工程的发展,但是从多年的建设和运行情况看,仍存在一 些问题,为此笔者对青县秸秆沼气集中供气工程的有关情况进行了调研,提出了发现的问题,并 给出了对策与建议。
秸秆热解气化集中供气项目应用
秸秆热解气化集中供气项目应用随着人们对环境保护意识的增强和对可再生能源的需求日益增加,秸秆热解气化技术逐渐成为一种重要的能源利用方式。
秸秆作为一种常见的农作物废弃物,利用其进行热解气化,可以将其转化为高效清洁的燃气,为城市供气提供了一种可持续发展的能源解决方案。
本文将探讨秸秆热解气化集中供气项目的应用前景、技术特点以及环境效益。
一、秸秆热解气化集中供气项目的应用前景1. 能源替代:传统能源如煤炭、天然气等资源逐渐短缺,而秸秆作为农作物废弃物具有丰富的资源储备。
秸秆热解气化集中供气项目可以将秸秆转化为可燃气体,替代传统能源,满足城市发展对能源供应的需求。
2. 环境保护:秸秆热解气化技术能够有效减少秸秆露天焚烧所产生的大量废气污染和温室气体排放。
通过热解气化,秸秆中的有机物质可以得到充分利用,减少了农作物废弃物对环境的负面影响。
3. 农民增收:传统上,农民往往将秸秆作为废物处理,费时费力且无经济效益。
而秸秆热解气化集中供气项目的建设为农民提供了一种新的经济来源。
农民可以将秸秆出售给项目方,获得额外的收入,提高了农村经济发展水平。
二、秸秆热解气化集中供气项目的技术特点1. 热解气化技术:秸秆热解气化是通过高温、缺氧条件下,将秸秆转化为合成气的过程。
该技术能够将秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素等有机物质转化为可燃性气体,生成高效清洁的燃气。
2. 集中供气项目:秸秆热解气化集中供气项目是指将多个农村或农田中的秸秆进行集中收集、处理和供气。
通过建设统一的供气设施和供气管网,可以实现秸秆热解气化资源的高效利用和供应。
3. 分布式供能:秸秆热解气化集中供气项目可以根据地理位置,将可燃气体输送到城市或乡村,实现分布式供能。
这样不仅可以减少能源传输损失,还能够满足城市和农村对能源的需求。
三、秸秆热解气化集中供气项目的环境效益1. 减少废气污染:秸秆热解气化技术可以有效减少秸秆露天焚烧所产生的有害废气污染,降低了大气污染物排放量,提高了空气质量。
