生物质气化多联产技术
生物质气化多联产系统技术导则
生物质气化多联产系统技术导则
生物质气化多联产系统技术导则是指在生物质气化过程中，通过采用多种联产技术，实现能源的高效利用和资源的综合利用。
以下是一些生物质气化多联产系统技术导则的主要内容：
1. 气化技术选择：选择适合生物质气化的技术，包括固定床气化、流化床气化、压力床气化等。
根据不同的生物质特性和应用需求，选择合适的气化技术。
2. 联产技术选择：根据生物质气化反应产生的气体，选择合适的联产技术，包括燃气发电、余热利用、生物质液体燃料生产等。
通过多种联产技术实现能源的高效利用和资源的综合利用。
3. 功率和热能匹配：根据气化系统的产能、用能需求和能源市场需求等因素，合理安排生物质气化系统的功率和热能供给。
4. 气体净化技术：对气化产生的气体进行净化处理，去除其中的灰尘、硫化物、氮氧化物等有害物质，确保气体的质量符合要求。
5. 系统集成和优化：将生物质气化系统与其他能源系统进行整合，实现能源的互补和协同效应。
通过优化系统设计和操作参数，提高系统的能效和稳定性。
6. 安全和环保：在生物质气化多联产系统的设计和运行中，注重安全和环保要求，采取合适的措施和技术，确保系统的安全性和环境友好性。
7. 经济性评估：对生物质气化多联产系统进行经济性评估，考虑投资成本、运营成本、收益和回收期等因素，为项目的决策提供依据。
生物质气化多联产系统技术导则可以指导生物质气化项目的设计、建设和运营，实现能源的高效利用和资源的综合利用，推动生物质能源的发展。
农林生物质气化多联产技术的集成与应用
农林生物质气化多联产技术的集成与应用作者：张齐生来源：《林业与生态》2015年第05期所谓生物质，就是指利用太阳、土地、水等而产生的可以持续再生长的含有碳元素、氢元素、氧元素的物质，包括动物、植物和微生物。
农作物及其废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便都是极具代表性的生物质。
生物质能源是地球上最古老的能源，跟煤炭、石油相比，其能源密度很低，即材料中碳元素含量不多，所以运输、储存、使用都很不方便。
但是，可再生性、低碳环保的优点，以及广泛分布的特点，使得它在能源资源日趋枯竭的今天，成为了一个全世界都高度关注的领域。
气化技术是生物质能源的一种利用方式，是指生物质在高温、无氧或缺氧条件下加热产生可燃气的过程。
气化技术是一项古老的技术，早在1883年就问世于欧洲。
但是，在长达一个多世纪的岁月中，气化技术并没有很好地被人类加以利用。
究其原因，不仅在于气化技术问世以来便是便捷的油、气年代，更在于这项技术本身存在的一些缺陷。
气化技术仅产生可燃气这一单一产品，经济效益不显著。
更致命的是可燃气中焦油的含量高，污染机具，影响设备正常运行，并且在净化可燃气过程中，产生的生物质提取液未能很好利用，造成环境污染。
同时，气化设备产能太小（一般为200～300kw的发电量），也是它未能引起工业界关注的一个重要因素。
生物质气化多联产技术正是针对生物质气化技术的提质与升级，它是指利用气化成套设备将农林生物质热解生成燃气、生物质提取液和生物质炭、热能的技术。
它可获得多种产品，可以解决因单一产品造成的效益低下问题，提高生物质气化的综合效益；它采用科学、高效的气液分离技术，使可燃气中焦油含量满足用气设备的要求，解决了污染问题，确保发电机长期稳定运行。
在创新应用中，生物质多联产技术可以开发出1MW大功率的燃气发电机和配套的气化炉。
同时，生物质气化多联产技术可以解决工业化规模问题，并利用可燃气、生物质炭、生物质提取液、焦油的多种应用途径和余热的回收利用技术，建设综合的电、热、炭联合工厂。
生物质热解气化多联产设计导则
生物质热解气化多联产设计导则
生物质热解气化多联产设计导则包括以下几个方面：
1. 设计能够适应不同类型生物质的燃烧和气化特性。
生物质种类繁多，其物理和化学特性也存在差异，因此设计需要考虑生物质的类型和特性，以确保热解和气化过程正常进行。
2. 建立合适的热解气化反应器。
反应器的设计应考虑生物质热解和气化反应的要求，如温度、压力和反应物料的进出口等。
同时，考虑反应器的热量损失和热力学效率，以提高多联产系统的能量利用率。
3. 采用合适的气体清洁和净化技术。
生物质热解气化过程中会产生多种气体和颗粒物，因此需要采用适当的气体清洁和净化技术，以减少对环境的污染和人体健康的危害。
4. 设计合理的能量回收系统。
生物质热解气化过程中会产生大量的余热和废热，设计时应考虑如何回收和利用这些能量，以提高系统的能源利用效率。
5. 综合考虑多联产系统的整体布局。
多联产系统通常包括热解气化装置、能量回收装置和能源利用装置等，设计时需要综合考虑各个装置之间的协调和优化布局，以提高整体系统的效率和可靠性。
6. 考虑经济和可行性因素。
生物质热解气化多联产系统的设计还需要考虑经济和可行性因素，包括成本、投资回报率和可持
续性等，以确保系统的经济效益和环境效益。
综上所述，生物质热解气化多联产设计导则需要综合考虑生物质特性、反应器设计、气体清洁和净化技术、能量回收系统、系统布局以及经济和可行性因素等方面，以实现高效、环保和可持续的生物质能源利用。
农林生物质气化联产“电-炭-肥-热(冷)”技术的集成创新与应用
气化炉内反应机理
二. 气化联产技术的产品
• 1.可燃气 • 不同的生物质原
料，可燃气的成 分有差别，热值 也有差别。1kg 生物质燃料，可 产生2.5-3m3可 燃气。
燃烧的可燃气
可燃气的成份与热值
生物质 CH4 CO2 CO H2 O2 (%) (%) (%) (%) (%)
热值 （kJ/m3）
3. 生物质提取液
生物质材料热解气化时产生的液体成分经冷凝、分离 可得到含有酸类、醇类、酯类、醛类、酮类、酚类等多种 有机化学成分的生物质提取液。
粗秸秆提取液 精馏秸秆提取液
3.1生物质提取液的成分分析
稻壳提取液组成成分分析
稻壳提取液总离子色谱图
稻壳提取液大约含有18种物质，主要含有21.17%醇类、 3.75%酚类和3.65%酯类，还有酸类、醛类、酮类等约 40.08%的大量其它物质。
2、技术原理
气化剂
炉排 炭
生物质原料
气化剂 可燃气
干燥区：20-200 ℃，原料中自 由水和结合水的蒸发。
热解区：200-600 ℃ ，原料在 缺氧的条件下裂解产生大量可 燃气(CO，H2，CH4等)、炭、 焦油。
氧化区：600-800 ℃ ，生物质 炭与气化剂反应。
C+O2→CO2 2C+O2→2CO 还原区：800-600 ℃ ，还原反应。 C+H2OCO+H2 CO+H2OCO2+H2 C+CO22CO C+2H2CH4 CO2+H22CO+H2O
这些资源目前作为能源利用的主要方式有： 直接燃烧发电、固化成型造粒、干馏、气化、发 酵制沼气、生物制油和酒精等。这些方法都或多 或少的存在某些方面的不足，归纳起来主要的问 题是：资源利用不充分、加工方法欠科学、经济 效益和环境效益不显著。
20MW级生物质气化多联产工程设计
20MW级生物质气化多联产工程设计摘要：首先介绍了生物质气化多联产的工艺流程，结合具体装机方案，对整个系统配置情况进行了阐述，与传统生物质利用方式先比，气化多联产综合效率更高。
最后根据项目装机规模对气化炉、燃气内燃发电机组的主要选型参数进行了说明。
本文结合工程案例，对今后生物质气化多联产的工程实践提供了参考。
关键词：生物质气化；发电系统；内燃机；生物质炭；梯级利用1 引言生物质资源分布广泛、储量大，在我国可再生能源中占有重要比例。
生物质气化发电技术是一种清洁高效的能源利用技术，经过多年的不断探索和发展，生物质能已在实际工程中取得了广泛应用，如何将生物质能最大化的被人类利用成为当前能源领域研究的一个热点。
利用生物质进行发电、供热和产炭，符合分布式能源项目中能量梯级利用的理念，资源综合利用效率高，国家大力提倡，本文主要介绍了一种生物质气化多联产技术在工程中的应用。
2 工艺系统生物质气化多联产技术是将生物质气化技术和燃气发电系统进行整合，利用生物质气化产生的可燃气体进入燃气内燃机进行发电的过程，通过内燃机燃烧做功后的尾气经配套的烟气余热回收装置将余热转换为蒸汽或热水，为周边用户供热量。
图1 20MW生物质气化多联产系统工艺流程图1、炉前料仓，2、给料螺旋输送机，3、床料给料装置，4、点火装置，5、底部排渣装置，6、气化炉本体，7、一级旋风分离器，8、二级旋风分离器，9、一级喷淋塔，10、二级喷淋塔，11、旋流塔，12、净化塔，13、离心过滤器，14、燃气增压风机，15、稳压罐，16、碰撞除焦器，17、冷凝器，18、炭冷却螺旋输送机，19、炭冷却螺旋输送机，20、炭仓，21、鼓风机，22、喷淋液循环水池，23、喷淋液循环水冷却塔，24、水槽，25、发电机循环水池，26、发电机循环水冷却塔，27、内燃发电机组，28、气液分离器。
本文中涉及的20MW级生物质气化多联产项目，具体工艺流程为：生物质成型颗粒由流化床气化炉前给料装置，送入气化反应器后与气化剂反应产生成可燃气体，燃气经冷却、净化后送往内燃机组进行发电和供热；在气化炉中，经过充分气化反应的秸秆转化为生物质炭，通过炉底的冷却装置在隔绝空气条件下完全冷却，并由炭输送系统输送至炭仓库储存。
生物质气化多联产技术及其效益分析--以安徽昌信生物质能源有限公司为例
促进可再生能源的发展：生物质气化多 联产技术利用可再生资源，促进可再生 能源的发展，降低对化石燃料的依赖。
改善土壤质量：该技术能够改善土壤质量， 促进生态环境的恢复和改善。
经济效益
降低能源成本：利 用生物质能替代化 石能源，降低生产 成本
提高能源利用效率： 通过气化技术将生 物质转化为燃气和 蒸汽，提高能源利 用效率
政策支持与建议
政策扶持：政府出 台相关政策，鼓励 生物质气化多联产 技术的发展和应用
资金支持：加大对 生物质气化多联产 技术研发和产业化 的投入，提供财政 专项资金支持
科技创新：鼓励企 业加强与科研院所 的合作，推动生物 质气化多联产技术 的创新和突破
市场推广：加强生 物质气化多联产技 术的宣传和推广， 提高社会认知度和 接受度
国际合作和政策引 导对于推动生物质 气化多联产技术的 发展和市场拓展具 有重要意义。
技术创新方向
提高生物质气化效率和产气质量，降低能耗和污染物排放。
开发新型生物质气化技术，实现高效、低成本、环保的能源转化。 探索生物质气化与其他能源技术的耦合，提高能源利用效率和系统稳定 性。 加强生物质气化多联产技术的研发和推广，推动产业升级和可持续发展。
灵活性：该技术可根据不同需求，调整各产物的产量和品质，满足多样化的能源需求。
技术应用
生物质气化多联产技术在工业领域的应用，如热能供应和合成气生产。 在农业领域的应用，如生物质能的转化和利用，提供热能和电能。 在环保领域的应用，如减少温室气体排放和废弃物处理。 在交通领域的应用，如生物质燃料的制备和应用，减少对化石燃料的依赖。
创造就业机会：发 展生物质能产业， 可以促进相关产业 链的发展，创造更 多的就业机会
促进可持续发展： 生物质能是一种可 再生能源，使用生 物质能有利于环境 保护和可持续发展
生物质气化联产电、炭、肥、热冷技术的集成创新及产业化ppt课件
焚烧秸秆导致雾霾 引起高速车祸发生 2012年6月12日，新闻30分报道
生物质气化联产电、炭、肥、热 （冷）技术的集成创新及产业化
主要内容
一、研究背景简介 二、生物质气化简介 三、生物气化发电联产炭、肥、热（冷）工程案例 四、生物气化多联产产品的应用前景
一、研究背景简介
绿色、环保、节能、减 排、新能源、肥料和农药减量！
2014年11月12日，中美双 方签署的《中美气候变化联合 声明》，其中美国计划于2025 年实现在2005年基础上减排 26%-28%的全经济范围减排目标 并将努力减排28%。
4、技术集成创新点：
南京林业大学经过近十多年的长期探索与研究，针对传统 的生物质气化技术的种种问题，提出了基于“生物质气化多联 产技术”的创新发展理念，实现了“生物质气化多联产技术” 的先进性、经济性、环保性并使生物质的利用完全符合绿色、 循环的可持续发展目标，主要创新点如下： （1）经济效益和环境效应好。 （2）针对以上问题，我们创新性的提出由生物质热燃气—蒸汽联 合循环发电系统，采用了热燃气（未经过气液分离）直接烧锅 炉的蒸汽轮机发电模式。 （3）直接解决了生物质燃气净化和焦油的两大气化技术难题。 （4）有效的解决了生物质气化发电的经济性、规模性（单机可达 3MW、6MW、9MW甚至更大）、自动化及系统的可靠性、稳定性和 标准化等问题。
背景：中国的肥料（产
量、用量最大、利用率最 低）我国肥料的使用效率 不到30%。（N29、P13、 K16） ，化肥的过量使用 导致我国耕地退化、污染 及水污染等。实施化肥使 用量零增长已到了迫不得 已的行动了。
生物质气化多联产技术的研究与应用
生物质气化多联产技术的研究与应用作者：张齐生来源：《科学中国人》2013年第02期一、生物质气化技术的历史沿革生物质气化是指生物质在高温、无氧或缺氧条件下，发生热分解，产生可燃气体的过程。
农林生物质包括各种秸秆、稻壳、果壳、果树枝条及林业三剩物等，具有来源广、数量多、可再生、零排放及环境友好等优点，是一种十分宝贵的可持续获得的绿色资源。
生物质气化技术早在上上个世纪1883年就问世于欧洲，上世纪的40、50年代，中国的汽车也曾利用过这项技术，将木炭在缺氧条件下高温气化产生可燃气，代替柴油、汽油作为汽车的燃料。
应该说，气化技术是一项古老的传统技术。
但是，在便捷、廉价的油、气年代里，由于气化技术中的某些缺陷，这项技术被人们忘却和冷落了一个多世纪，未被很好的加以利用。
综合研究与观察发现，影响生物质气化技术开发利用的主要原因是：（1）气化技术产生的产品单一，仅产生可燃气，经济效益不显著；（2）气化过程中，特别在低温气化环境下，可燃气中的焦油含量高，容易污染发电机的喷嘴和燃气用具，影响设备的正常工作；（3）净化可燃气过程中，产生的生物质提取液（也称木醋液）未能开发工业化用途，直接排放会造成环境污染；（4）产生生物质气化的固定床和流化床设备产气量不大，仅能驱动200-300kw的发电设备，工业化应用前景不广。
流化床气化设备对生物质原料的形状、大小有一定的要求，因而增加了原料的加工费用。
针对上述4个关键性的技术难题，近十年来在广泛调查研究的基础上，开展了创新性的研究工作：（1）提出了生物质气化多联产技术的学术思想，并从原理和技术上成功实现了在生物质气化过程中，同时制取生物质可燃气、生物质炭和生物质提取液；开展了生物质炭，生物质提取液的基本性质及应用途径的研究，在山东、江苏、宁夏、江西等省开展了以生物质提取液为基质的活性有机叶面肥在大田作物、水果、蔬菜等作物上的应用试验和秸秆炭回田对提高农作物产量和品质的应用试验，都取得了可喜的效果，为提高综合经济效益提供了技术支持。
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生物质气化多联产技术
生物质气化多联产技术是一种能够将生物质转化成多种燃料和化学品的技术，包括发电、热能、液体燃料、化学品等。
在生物质气化多联产技术中，生物质就是指所有可以生
物降解并提供能量的生物物质，包括木材、农作物残渣、林业废弃物、城市生活垃圾、动
物粪便等。
这些生物质物质在经过气化反应后，可以生成天然气、合成气、液体燃料等多
种用途广泛的化学品，同时大量的热能可以通过余热利用的方式转化为电能和热水等。
生物质气化多联产技术的工艺过程是将生物质加热至高温条件下，与不同的反应介质（包括氧气、二氧化碳、水蒸气等）进行反应，产生一系列的化学反应，并生成不同的产品。
生物质气化反应可分为两个阶段：气体化反应和余热利用。
在气体化反应阶段中，生
物质被加热至高温条件下，与氧气或空气反应，通过裂解、氧化、脱氢等反应，生成一系
列气体产物，主要包括二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氢气等。
在余热利用阶段中，将生物
质残余物和气体产物继续加热，通过余热利用，将产生的热能转变为电力或热水等能源形式。
生物质气化多联产技术具有广泛的应用前景，主要包括以下几个方面。
1. 生物质能再生利用：生物质气化技术可以将林木砍伐、农作物秸秆、废旧木材以
及城市垃圾等生物质物质转变为再生能源，实现资源的有效利用。
2. 缓解能源危机：生物质气化能够生产多种燃料和化学品，包括替代传统燃料（如煤、石油、天然气）的燃料，为缓解化石能源短缺和环境问题奠定了基础。
3. 优质化肥生产：生物质气化技术可以将生物质物质转变为高质量的有机肥料，在
提高农业生产效率的同时，减少了废物的危害。
4. 精细化工生产：生物质气化产物中的甲醇、氢气等可直接用于化工产品的生产，
如甲醇、氢气等。
5. 物质资源回收再利用：由生物质气化过程产生的灰渣、废水、废气等可进行资源
化回收再利用，减少了自然资源的消耗。
总之，生物质气化多联产技术具有极大的发展潜力和广泛的应用前景，为提高资源利
用率、促进可持续发展和缓解能源危机等方面发挥了积极的作用。