(推荐)《生物质能利用技术》PPT课件

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• 生物质直接燃烧利用所面临的问题主要有体积密 度和能量密度低。
• 由此造成运输、储存费用都相对较高，一般认为 生物质的利用半径仅为80～120 km，这大大限制 了生物质能的有效利用。
• 提高生物质的体积、能量密度是生物质直接利用 的重要研究方向。目前采用的主要技术有打包、 制作生物质高压成型块以及制作生物质焦碳。
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4 生物质能的利用技术
• 生物质能的利用技术大体上分为直接燃烧技术、 物化转化技术、生化转化技术和植物油技术四大 类，各类技术又包含了不同的子技术。
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4.1 直接燃烧技术
• 直接燃烧大致可分四种情况：
（1）炉灶燃烧； （2）锅炉燃烧； （3）垃圾焚烧； （4）固型燃料燃烧。
• 直接燃烧烟尘大，热效率低，能源浪费大。
• 秸秆和牲畜粪便，经干燥可直接燃烧供应热能。 若经过厌氧处理，可产生甲烷和肥料。
• 制糖作物，制糖作物可直接发酵，转变为乙醇。 • 油料作物，可制作转变为生物柴油。 • 其它，如城市垃圾和粮食
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1.3 生物质能的利用
• 生物质是人类用火以来，最早直接应用的能源。 • 储量大，地球上每年生物质能总量约 1400-1800
• 生物质与煤相比，挥发分含量高，灰分含量少， 固定碳含量虽少但活性却比煤的高许多。因此， 生物质通过气化之后加以利用，比煤气化后再 利用的效果要好。
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4.3 生化转换技术
• 生物化学转换技术主要是以厌氧消化制取沼气和 特种酶技术催化制氢为主。
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沼气化技术
有机 污染物
沼气 技术
循环经济
沼气 肥料
亿吨(干重），相当于目前每年总能耗的十倍。 • 生物质是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能
源，在整个能源系统占有重要地位。 • 在世界能源消耗中，生物质能占总能耗的14％，
在发展中国家占40％以上。
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1.4 生物能的优点
• 提供廉价能源(某些条件下)和低硫燃料； • 理论上不产生GHG，低含量的N，S化合物，可以
而把原来高度分散的生物质能“费大力气”集中起来， 作较低效率的应用。
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生物质能利用新技术
12/21/2020
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生物质能利用技术
• 第一节 生物质能简介 • 第二节 生物质能的分类 • 第三节 生物质能的特点 • 第四节 生物质能的利用技术 • 第五节 生物质能的利用现状 • 第六节 生物质能的原则
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1.1 生物质能简介
• 生物质能 （biomass energy） • 概念：是指有机物中除化石燃料外的所有来源
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3 生物质能的特点
• 可再生性 • 低污染性 • 广泛分布性 • 生物质燃料总量十分丰富 生物质能是世界第四大
能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家 估算,地球陆地每年生产1000～1250亿吨生物质; 海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生 产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世 界总能耗的10倍。我国可开发为能源的生物质资 源到2010年可达3亿吨。
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4.2 物化转换技术
• 物化转换技术包括三方面：
（1）干馏技术； （2）气化制生物质燃气； （3）热解制生物质油。
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生物质气化技术
• 是指将生物质在高温下部分氧化转化为气体燃 料的热化学过程。
• 该过程是直接向生物质通气化剂(空气、氧气或 水蒸汽)，生物质在缺氧的条件下转变为小分子 可燃气体。
• 中国已经开发出多种固定床和流化床气化炉，以 秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006 年用于木材和农副产品烘干的有800多台，村镇 级秸秆气化集中供气系统近600处，年生产生物 质燃气2,000万立方米。
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5.2 国外利用生物质能的现状和技术展望
• 生物质能是丹麦主要的可再生能源，2000年丹 麦生物质能约占全国可再生能源的85%，作为 世界风力机主要的供应者，其风能只占10% 。
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• 联合国粮农组织认为，生物质能有可能成为未 来可持续能源系统的主要能林 和种植能源作物，并使生物质能从“穷人的燃 料”变成高品位的现代能源。
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2 生物质能的分类
• 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 • 畜禽粪便
大量减少有毒气体排放，被称为“绿色石油”； • 被称之为CO2中性的燃料。 • 将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如城市垃圾
的集中处理)； • 与其它非传统性能源相比较，技术上的难题较少。
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1.5 生物能的缺点
• 植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物； • 单位土地面的有机物能量偏低； • 缺乏适合栽种植物的土地； • 有机物的水分偏多(50%～95%) 。
• 法国将生物质能甲酯化后和柴油并用以替代石 油
• 德国除了大力发展风电外还十分重视利用人工 沼气，对垃圾填埋场沼气加以充分利用。
• 古巴盛产甘蔗，大量的甘蔗渣可用于燃烧发电。 • 巴西利用甘蔗制糖残渣转化制造乙醇。 • 美国注重玉米制取乙醇的技术应用。
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6 生物质能利用的原则
• 生物质能应是农村的主要能源。 • 不应把集中开采的煤分散到农村作低效、高污染的应用，
于动、植物能的物质。 • 形成：是通过绿色植物的光合作用将太阳辐射
的能量以一种生物质形式固定下来的能源。是 人类最重要的间接利用太阳能方式。 • 特征：是贮存的太阳能，是一种唯一可再生的 碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。 同时是唯一的可储存和运输的可再生能源。
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1.2 生物质能的来源
• 柴薪，至今仍是许多发展中国家的重要能源。但 由于柴薪的需求导致林地日减，应适当规划与广 泛植林。
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户用沼气
• 1958年，毛主席提出“要好 好推广沼气”，引起全国范 围内沼气建设热潮，由于技 术不成熟和采取群众运动的 方式，此项活动昙花一现。
• 为缓解农村日益突出的生活 用能矛盾，70年代初又开始 兴办沼气，仍然没能推广。
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5.1 国内利用生物质能的现状
• 2006年底全国已经建设农村户用沼气池1870万口， 生活污水净化沼气池14万处，畜禽养殖场和工业 废水沼气工程2,000多处，年产沼气约90亿立方 米，为近8000万农村人口提供了优质生活燃料。