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生物質燃料的種類范文1
中圖分類號：S216文獻標識碼： A 文章編號：
1．概述
生物質電廠所需的燃料為可再生能源－農業秸稈、林業秸稈及稻殼等。因燃料來源途徑眾多，種類復雜，燃料的儲存需要考慮多種因素。要方便存儲取用，避免燃料的腐爛及自燃；要考慮整體布局、輔助機械設備方便作業；要保證鍋爐獲得穩定可靠的燃料供應，還要兼顧燃料存儲的經濟性和管理需要等。
露天料場和干料棚內均根據來料質量和種類分區堆放，相對集中，方便管理和使用。廠外來料中的成品料根據打包及含水率等質量情況，可以直接送至干料棚儲存或者先送到露天料場堆放晾曬；而含水率高的散料和成品料則直接先在露天料場堆放，經晾曬后，根據質量優劣補充到干料棚內或者直接送往鍋爐燃燒。露天料場堆垛四周有環形水管并配有快速接頭，當夏季氣候炎熱時可不定時操作水槍對料堆噴水降溫，預防其自燃。料場要加強管理，輪流取用各料堆燃料送往鍋爐，避免有些燃料長期堆積不使用而腐爛變質甚至自燃。
當雨季來臨時，可以先取用干料棚內的存料，同時將露天料場內的燃料送至干料棚內堆放補充，分區輪換使用，可保證鍋爐正常燃燒需要。
2. 燃料堆場的平面布置
（1）同類工程調研情況
燃料堆場包括干料棚及露天燃料堆場兩部分。干料棚平面尺寸由工藝專業根據儲料天數確定，位置根據上料系統情況確定，但宜布置在主廠區總導風向的下風側。露天燃料堆場的布置方式則不同電廠間存在差異：
華電宿州生物質能發電廠(1X25MW)，在主廠區內布置了一個83m×21m的露天燃料堆場，四周設9m寬環形道路(如圖1所示)。
桐城、五河生物質發電廠(2X12MW)，露天燃料堆場采用標準堆垛尺寸為50m×12m，堆垛間間隔5m，鋪砌4m寬泥結碎石路面，多個堆垛構成燃料單元，燃料單元之間采用6m寬混凝土道路。(如圖2所示)
（2）優化布置方案
根據《秸稈發電廠設計規范》（征求意見稿）和《建筑設計防火規范》GB50016-2006中關于可燃材料堆場的防火間距的相關規定：當一個木材堆場的總儲量大于25000m3或一個稻草、麥秸、蘆葦、打包廢紙等材料堆場的總儲量大于20000t時，宜分設堆場。各堆場之間的防火間距不應小于相鄰較大堆場與四級耐火等級建筑間的間距。露天、半露天可燃材料堆場與廠內主要道路和次要道路的防火間距分別為10m和5m。
在滿足相關防火規范的前提下，電廠設置一座96m×66m×12m干料棚，可儲存燃料約2890t，滿足鍋爐燃燒4天左右所需。
露天燃料堆場采用“分區堆放，相對集中”的原則，參照華電宿州生物質能發電廠模式，進行大類分堆進行堆放，盡可能擴大露天料場的面積。露天燃料堆場區根據場地和道路情況，設置大小不等的露天料場7座，面積共計約35000m2，儲存燃料可供鍋爐燃燒31天左右。以上存量系按保守計算考慮，實際堆料時，存量會大于此數據。此外，廠內尚有約3500m2的臨時堆灰場，待電廠正常運行后可轉為露天料場，增加至少3天以上燃料存量。堆場之間設置7m寬的環形通道，堆場內采用推土機、裝載機等設備輔助作業并向上料系統給料。另外結合燃料運輸出入口布置了燃料管理室、待車區和汽車衡(一重一空)等設施。
3.燃料堆場的交通運輸
生物質燃料種類繁多，全部通過公路運輸，運輸至廠內的燃料有袋裝、打捆、散料等多種形式，運輸車輛的種類和數量復雜，如大型車輛集中運輸和農家的拖拉機等小型車輛分散運輸等。所以為燃料堆場區域組織合理的運輸路線至關重要。
電廠鍋爐日耗燃料720t，公路日來料不均衡系統取1.2，則公路的日來料量為864t，按車輛載重8t計，每量車裝載5t燃料，日最大進廠運料車輛約173輛。按一輛車過一次地磅稱重和檢測耗時3分鐘計算，每量車需過一重一空2次地磅，173輛車共耗時8.7小時。
另外主廠區內還有鍋爐灰渣的運輸需求，30MW 機組日運行按22.5小時計，灰渣量為110.48t/d，其中灰量為88.43t/d，渣量為22.05t/d?；臆囕d重量按20t，渣車載重量按10t，可知日運灰車輛約4.4輛，日運渣車輛約2.2輛。
因此每天進出燃料堆場區域的車輛約為180輛，360車次。以上數據是按照標準車輛載重計算，若實際運行時常有小型農用車進出送料，則車輛數量會更多。結合燃料運輸入口設置了待車區，即稱重前的汽車等待空間，防止出現在運料高峰時段因稱重不及時引起運料車排隊，防礙市政道路正常運輸的現象。
送料車從12m寬的進廠燃料運輸道路進入廠區后，直接可到入口前50m處的汽車衡處稱重。汽車衡所在的廠內道路寬23m，行車空間比較大，稱重后即可順著7m寬的料場環形通道行至堆料區卸料，露天燃料堆場下為混凝土硬化地面，方便送料車倒運。卸料完畢再次行至汽車衡處稱重后離開電廠。汽車衡兩側均設置了4m寬道路，不需稱重的其他車輛可從旁邊支路繞行。
4.燃料堆場區的鋪砌方式
（1）同類工程調研情況
關于燃料堆場鋪砌方式，主要有以下幾種方式：
干料棚主要有兩種類型：一是全封閉的料棚，混凝土地面；二是半露天的料棚，四周沒有圍護結構，混凝土地面。
露天燃料堆場地坪主要有兩種類型：一是原土碾壓密實；二是混凝土地坪。
表一列出了國內外生物質發電廠場區鋪砌形式的排列組合。
表一 生物質發電廠場區鋪砌形式
（2）優化方案
根據上料系統特點，本工程設置一座半露天干料棚，混凝土地坪。關于露天燃料堆場地坪，考慮原土碾壓密實地坪和混凝土地坪各有優劣：原土碾壓密實地坪造價低，但設備推料和取料時易把泥土、石子等帶起，增加燃料的含泥（石）量；混過凝土地坪避免了上述缺點，排水速度也比較快，但是造價較高。綜合考慮上述優缺點，露天燃料堆場建議采用混凝土地坪。由于堆場面積較大，相對于原土碾壓密實地坪，采用混凝土硬化地坪需增加約400萬造價。
5.燃料堆場區的豎向排水
（1） 同類工程調研情況
桐城、五河2×12MW生物質發電廠的露天燃料堆場，道路采用郊區型，平路牙，路邊設置排水溝，堆場比道路高約300mm，通過縱坡將水排至排水溝，最后匯至尾部積水坑，坑內有過濾設施，過濾后采用管道接往廠外排水管網。
（2） 優化方案
豎向排水可采用城市型道路＋暗管排水和郊區型道路＋排水溝兩種方式，在排水效果上沒有本質的區別，但是相對于暗管，采用排水溝具有以下優勢：雨水里易夾帶燃料造成排水系統堵塞，排水溝更容易清理；排水溝造價低；排水溝上蓋成品鑄鐵蓋板，同樣可以達到美觀的效果；料場場地本身有坡度，排水溝可順坡設置，溝深不大。
因此排水溝可以很好的解決場地排水問題，而且露天燃料堆場不是電廠的生產核心部分，宜以簡單實用為原則，故電廠豎向排水推薦采用郊區型道路＋排水溝方式。具體布置方式為：燃料堆場區域場地排水順應場地平整坡向，采用平坡式布置形式，道路采用郊區型，堆場場地比道路略高，堆場分區域設縱坡，場地雨水采用自流方式排放，堆場和道路之間設置排水溝，溝底設縱坡，排水尾部設置雨水分離池，池內有過濾設施，采用管道接往電廠外部管網。
6、結論
生物質電廠的燃料特點決定了燃料堆場的平面布置、交通運輸、鋪砌方式和豎向排水方式，本文提出的優化方案可以減少生物質電廠的投資，提高電廠的安全運行，但仍需經過電廠投運后的檢驗并不斷總結完善。
參考文獻
[1]中國電力工程顧問集團東北電力設計院，秸稈發電廠設計規范(征求意見稿)，GB500XX-200X
生物質燃料的種類范文2
關鍵詞 生物質固體燃料；煙葉；烘烤；現狀；前景；云南景谷
中圖分類號 S572；S216 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）05-0243-02
Abstract The biomass solid fuel is a new high efficience and clean fuel.Its utilization status in tobacco flue-curing of Jinggu County was introduced.The application prospect of biomass solid fuel was analyzed，and in view of the existing problems，countermeasures were proposed for further development.
Key words biomass solid fuel；tobacco leaf；curing；status；prospect；Jinggu Yunnan
生物質固化燃料是將作物秸稈、稻殼、木屑等農林廢棄物粉碎后送入成型器械中，在外力作用下壓縮成需要的形狀，然后作為燃料直接燃燒，也可進一步加工形成生物炭[1]。生物質固體燃料的主要形狀有塊狀、棒狀或者顆粒狀等[2]。生物質固體燃料具有體積小、容重大、貯運方便，易于實現產業化生產和大規模使用；熱效率高；使用方便，對現有燃燒設備包括鍋爐、爐灶等經簡單改造即可使用；容易點火；燃燒時無有害氣體，不污染環境；工藝和設備簡單，易于加工和銷售；屬可再生能源，原料取之不盡，用之不竭等特點[1，3]。
1 景谷縣煙葉烘烤燃料使用情況
景谷縣位于云南省普洱市中部偏西，地處東經100°02′～101°07′、北緯22°49′～23°52′，總面積7 550 km2，人均占有土地2.67 hm2，人口密度38人/km2。有熱區面積48.8萬hm2，占總面積的64.6%，北回歸線從縣城附近通過，總地勢由北向南傾斜，最高海拔2 920 m，最低海拔600 m，典型的南亞熱帶地區。由于生態環境良好、土地資源豐富、光熱水氣條件優越，適合烤煙種植，煙葉清香型風格特征較明顯，具有香氣綿長、透發、明快，留香時間較長，飽滿豐富感較好，煙氣較為柔和等特點，具有較高的使用價值，深受省內外卷煙工業企業的喜愛。目前，烤煙已成為景谷縣重要的農業經濟作物之一，成為財政收入的重要來源和煙農脫貧致富的重要途徑。2016年景谷縣煙葉種植面積4 546.67 hm2，收購煙葉1.075萬t，全縣煙葉烘烤燃料以煤炭為主，按照1 kg干煙葉耗煤量1.5～2.0 kg[4]計算，景谷縣2016年的煙葉烘烤用煤達到16 125～21 500 t，在煙葉烘烤中大量使用燃燒煤炭釋放出的煙塵、SO2、NOX、Hg、F等對大氣環境造成污染[5]。
2 生物質固體燃料應用現狀
2.1 生物質固化成型設備研發現狀
生物質固化成型技術根據不同加工工藝可以分為熱成型工藝、常溫成型工藝、碳化成型工藝等幾種類型；根據成型壓縮機工作原理不同，可將固化成型技術分為螺旋擠壓成型、活塞沖壓成型和環模滾壓技術[6]。我國在生物質固化成型設備上也進行了較多的研究，王青宇等[7]O計了斜盤柱塞式生物質燃料成型機，可以完成連續出料，為生物質顆粒成型提供了一種新思路。張喜瑞等[8]設計了星輪式內外錐輥固體燃料平模成型機，整機工作過程中噪音低，經濟效益與生態效益明顯，為熱帶地區固體燃料成型機的發展與推廣提供了參考。目前，我國生物質固體成型設備的生產和應用已實現商業化，可以滿足生物質燃料固化成型加工需求。
2.2 生物質固體燃料在煙葉烘烤中的應用現狀
20世紀90年代，葉經緯等[9]在煙葉烘烤上研制了生物質氣化燃燒爐，使用這種生物質氣化燃燒爐能源利用率提高了50%以上，同時優質煙葉的比例也有所提高。張聰輝等[10]研究表明，使用煙桿壓塊的生物質燃料部分代替煤炭，可以滿足煙葉烘烤的需求，并且烘烤成本比使用煤炭更低。徐成龍等[11]通過對比不同能源類型密集烤房在烘烤成本、經濟效益及烤房溫度控制方面的烘烤效果，認為使用生物質燃料的燃燒機烤房改造方便、空氣污染小、節能環保，是最具推廣價值的烤房。
3 應用前景分析
景谷縣為云南省第二大林業縣，全縣林地總面積為595 862.4 hm2，活立木蓄積48 324 350.0 m3，每年森林采伐量約1 537 300.0 m3；全縣農作物平均種植面積40 385.9 hm2，糧食平均產量為467 425.2 t，具備開發生物質燃料的潛力。路 飛等[12]研究表明，景谷縣生物質理論資源量高達1 355 647.3 t，資源優勢較為明顯，可以加工成生物質固體燃料，滿足全縣煙葉烘烤需要。2014年，普洱市申報的國家綠色經濟實驗示范區獲得國家發改委批復，為普洱市的發展提供了巨大的機遇，目前全市已開展多個生物質能源項目[13]。景谷縣在煙葉烘烤中，創新煙葉烘烤模式，推廣使用生物質固體燃料，降低煙葉烘烤能耗，減少主要污染物的排放，改善環境質量，符合普洱“生態立市，綠色發展”的發展需求。
4 存在的問題
4.1 認識不到位
目前，煙葉烘烤主要以燃煤作為原料，烘烤設備較為成熟且烘烤工藝較為完善；使用生物質固體燃料，可降低煙葉烘烤污染、維護農村生態環境、促進煙葉烘烤可持續發展等優勢，但尚未引起廣泛關注。
4.2 配套不完善，投入成本高
開發生物質固體燃料前期投入高，不確定因素較多，風險較大，收益難以控制。目前，景谷縣尚無生物質固體燃料加工企業，生物質固體燃料產業配套不完善，燃料使用成本高。將傳統烤房改造成生物質燃料烤房需對原有設備進行改造更換，短期內難以大量推廣。
4.3 缺乏政策支持
生物質固體燃料在煙葉烘烤中具有良好的社會效益，但政府、煙草行業對生物質固體燃料的生產、傳統烤房的改造等未制定明確的扶持措施和獎勵辦法，沒有形成加工使用生物質固體燃料的長效機制。
5 對策
5.1 加強宣傳力度，樹立可持續發展理念
大力宣傳使用生物質固體燃料在節能減排、農林廢棄物循環利用、減工降本、提質增效方面的積極作用，讓全社會都充分認識到使用生物質固體燃料所具有的良好的經濟效益、社會效益和生態效益，為全面推進使用生物質固體燃料營造良好的輿論氛圍。
5.2 開發利用生物質固體燃料，提高綠色生態烘烤能力
景谷縣林產工業較為發達，農林廢棄物資源豐富，目前國內生物質固體成型燃料技術和設備已較為成熟，可就地規劃建設生物質固體燃料生產基地，就地消化農林廢棄物，保護環境衛生，實現綠色烘烤。
5.3 加大政策和Y金扶持，調動參與積極性
在生物質固體燃料生產、廢棄物回收、烤房設備改造利用等方面出臺相應的扶持和補貼政策，提高社會和煙農參與使用生物質固體燃料的積極性和主動性。
6 參考文獻
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[9] 葉經緯，江淑琴，高大勇.生物質能在烤煙生產中的應用技術[J].新能源，1991，13（6）：35-39.
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[11] 徐成龍，蘇家恩，張聰輝，等.不同能源類型密集烤房烘烤效果對比研究[J].安徽農業學，2015，43（2）：264-266.
生物質燃料的種類范文3
一、發展歷史與現狀
世界生物質發電起源于20世紀70年代，當時，世界性的石油危機爆發后，丹麥開始積極開發清潔的可再生能源，大力推行秸稈等生物質發電。如今，國土面積只有我國山東省面積1/4的丹麥，已建立了15家大型生物質直燃發電廠，年消耗農林廢棄物約150萬噸，提供丹麥全國5%的電力供應。同時，丹麥還有100多臺用于供熱的生物質鍋爐。近十幾年來，丹麥新建的熱電聯產項目都是以生物質為燃料，還將過去許多燃煤供熱廠改為了燃燒生物質的熱電聯產項目。
自1990年以來，生物質發電在歐美許多國家開始大發展，特別是2002年約翰內斯堡可持續發展世界峰會以來，生物質能的開發利用正在全球加快推進。截至2004年，世界生物質發電裝機已達3900萬千瓦，年發電量約2000億千瓦時，可替代7000萬噸標準煤，是風電、光電、地熱等可再生能源發電量的總和。
芬蘭是歐盟國家中利用生物質發電最成功的國家之一。由于本國沒有化石燃料資源，因此，大力發展可再生能源，目前生物質發電量占本國發電量的11%。
德國對生物質直燃發電也非常重視，在生物質熱電聯產應用方面很普遍。截至2005年，德國擁有140多個區域熱電聯產的生物質電廠，同時有近80個此類電廠在規劃設計或建設階段。
作為世界頭號強國，美國也十分重視生物能源的發展，美國能源部早在1991年就提出了生物發電計劃，而美國能源部的區域生物質能源計劃的第一個實驗區域早在1979年就已開始。如今，在美國利用生物質發電已經成為大量工業生產用電的選擇，這種巨大的電力生產被美國用于現存配電系統的基本發電量。目前美國有350多座生物質發電站，主要分布在紙漿、紙產品加工廠和其他林產品加工廠，這些工廠大都位于郊區，提供了大約6.6萬個工作崗位。美國能源部又提出了逐步提高綠色電力的發展計劃，預計到2010年，美國將新增約1100萬千瓦的生物質發電裝機。
農林生物質發電產業保持持續穩定的增長，主要集中在發達國家，但印度、巴西和東南亞等發展中國家也積極研發或者引進技術建設農林生物質發電項目。
到2020年，西方工業國家15%的電力將來自生物質發電，而目前生物質發電只占整個電力生產的1%。屆時，西方將有l億個家庭使用的電力來自生物質發電，生物質發電產業還將為社會提供40萬個就業機會。
二、技術成熟，經營規模化
隨著各國的重視，技術得以很大發展。目前，以高效直燃發電為代表的生物質發電技術在國外已經成熟。丹麥率先研發的農林生物質高效直燃發電技術被聯合國列為重點推廣項目。
目前，秸稈發電技術已走向世界，丹麥BWE公司研發的秸稈焚燒發電機組已在丹麥、西班牙、瑞典、法國等國投產運行多年。此技術機組容量較大，當前在建或擬建機組的單機容量已達到10萬千瓦，其熱效率較高，受環境影響較小(可使用的生物質燃料種類較多，加工要求較低)，便于單獨作為公用電源點建設，便于規模化推廣。
除丹麥外，其他許多國家也都制定了相應的開發研究計劃，如日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農場和巴西的酒精能源計劃等。
生物質發電在歐美等發達國家已經是成熟產業，以生物質為燃料的熱電聯產已成為某些國家重要的發電和供熱方式。目前，國外的生物質能技術和裝置多已達到商業化應用程度，實現了規模化產業經營。以美國、瑞典和奧地利三國為例，生物質轉化為高品位能源利用已具有相當可觀的規模，分別占該國一次能源消耗量的4%、16%和10%。
三、鼓勵政策，政府扶持
國外鼓勵生物質發電發展的政策主要體現在價格激勵、財政補貼、減免稅費等方面。
（一）價格激勵
根據各種可再生能源的技術特點，制定合理的可再生能源上網電價，如：瑞典，1997年開始實行固定電價制度，對生物質發電采取市場價格加每千瓦時0.9歐分的補貼；再如，丹麥生物質發電的上網電價為每千瓦時4.1歐分，政府再給予每千瓦時13歐分的補貼。
（二）財政補貼
投資補貼是歐盟國家促進生物質能開發和利用的重要措施。如：瑞典從1975年開始，每年從政府預算中支出3600萬歐元，支持生物質燃燒和轉換技術，主要是技術研發和商業化前期技術的示范項目補貼。從1997―2002年，對生物質能熱電聯產項目提供25%的投資補貼，5年總計補貼了4867萬歐元。再如，丹麥從1981年起，制定了每年給予生物質能生產企業400萬歐元的投資補貼計劃，這一計劃使目前丹麥生物質能發電的上網電價相當于每千瓦時8歐分。
（三）減免稅費
生物質燃料的種類范文4
關鍵詞:生物發電 企業管理 燃料管理
中圖分類號:F2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(c)-0135-02
1 生物質發電相關背景
隨著國民經濟的高速發展和生活水平的不斷提高,我們對能源的需求也日益增加。而主要傳統能源(煤炭、石油等)的有限性和環境污染等因素,促使我們積極開拓和發展可再生能源。生物質能發電作為可再生能源利用的一種形式,一直得到政府的大力支持,相繼出臺有利于生物質發電的政策,2009年1月1日起執行的《關于資源綜合利用及其他產品增值稅政策的通知》規定,生物質發電增值稅實行即征即退政策,2011年國家發改委將農林生物質能發電價錢同一上調為每千瓦0．75元,諸多優惠政策出臺,將進一步促進生物質能利用發展,生物質發電行業迎來了新的春天。
2 生物質能發電特點及影響因素、應對措施
在生物質能發電行業蓬勃發展的同時,由于布局規劃、生物質能燃料收儲運、企業管理等諸多原因,導致生物質能發電企業普遍存在盈利能力較弱甚至是虧損的現象。
生物質能發電企業對設備運行穩定性和經濟技術指標管理的要求遠沒有目前燃煤火電企業的要求高,管理相對粗放。影響機組運行經濟性的主要因素表現在鍋爐運行效率較低。一是因為進入鍋爐的燃料均勻性較差,造成鍋爐運行不穩定,參數波動相對較大;二是燃料含水量不能得到保證,有的達40%～50%,因此熱損失較大;三是灰、渣可燃物含量較大,機械不完全燃燒損失較大,因此鍋爐效率相對較低。
生物質能發電企業管理的關鍵點在企業主要領導,在機制。生產經營協調一體非常重要,市場、政策、燃料、生產、算賬、一切圍繞經營。對外要與政府協調、同業競爭要聯合協調,要大量思考應對未來,應對燃料市場變化。因此企業主要領導要思路清晰,有明確的工作思路,工作重點突出。
燃料管理更是生物質能發電企業管理關鍵中的關鍵。燃料要做到精細化管理,不能怕麻煩,燃料生產要做到一盤棋。通過反復試驗(燃燒試驗和實驗室檢驗)分析,掌握各種燃料熱值屬性,詳細掌握含水量與熱值關系。通過反復試驗(燃燒試驗和實驗室檢驗)分析,掌握不同燃料參燒熱效益;另外燃料采購還要用考核對經紀人的誠信劃分培養,要實行對經紀人的動態開放原則。燃料管理要有思路、有點子,關鍵又在落實。在掌握燃料市場方面要遵循市場培育―市場引導―市場發展―市場控制―市場博弈技巧這樣一個過程,主要領導定期協調召開區域內秸稈電廠的主要領導聯誼會,商量協調控制秸稈最高收購價格。就整體采購市場來講,原料的總量是不變的,要避免同業惡性競爭,就要區域內生物質能發電企業的主要領導一起,根據行業有能力承受、經紀人有效益、農民得到實惠的原則,不要刻意地去搶市場,以避免哄抬價格,商量協調控制秸稈最高收購價格,個別企業存在通過調節質檢手段來實施同業競爭的現象,不利于長期發展。
3 生物質能發電燃料管理
生物質能發電最關鍵點還是在燃料供應上,做好燃料的收購儲運及管理工作,對生物質能發電企業的生存至關重要。結合當前各地實際,在做好燃料供應方面,應該從以下幾個方面考慮。
一是前期資源的調研。在生物質發電項目建設之前,要通過深入調研,了解當地資源分布狀況、可利用生物質總量、氣候特點、收集的難易程度、運輸狀況、勞動力情況以及潛在的競爭對手。為避免決策失誤,作為投資主體,在投資前一定要對擬建項目的地方資源做認真核查。
在資源核查時,要深入鄉鎮、田間地頭,切忌搞形式主義、走過場。對農作物秸稈核查,要真正掌握各類農作物的種植面積和糧食產量,了解當地收割方式、留茬高度和秸稈的實際利用率,推算草谷比系數和項目可收集率,從而計算出可收集量。對林業剩余物資源的核查,要掌握當地林業的年砍伐量和實際加工量,了解加工產生廢棄物(如枝椏柴、樹根、樹皮、鋸末、邊角廢料等)的數量和實際利用情況,測算可收集率,從而計算出可收集量。
二是秸稈市場的啟動。從生物質的種植―管理―收集―運輸―加工―銷售到進廠入爐,這是一個產業鏈,不同的鏈節要由不同的人來做,即專業人做專業事。生物質燃料保證渠道只有走市場化運作之路,必須立足于實際,依托當地現有資源,積極推進市場化運作。
隨著國內生物質利用率的提高,以前被認為農林廢棄物的生物質會逐步被收集銷售,農林廢棄物逐步轉化成商品,這部分資源已經不再是廢棄物。在市場經濟的條件下,生物質的收集就應該遵循市場規律。生物質原料市場的成功運作沒有什么訣竅,只有按照市場規律去做,正確掌握市場運作的幾個階段。
(1)宣傳發動階段。根據前期調研,掌握資源的分布區域,再由生物質采購人員有目的地深入鄉村,一方面散發傳單、張貼標語,進行大規模的宣傳;另一方面,深入田間地頭與農戶交流,提高農民對生物質的認識,從而提升農民從事生物質產業的欲望。
(2)技術引導階段。通過宣傳和走訪,一部分有經濟實力的人開始籌劃運作,這批人將成為產業的帶頭人,要牢牢抓住他們,給予他們技術服務,提供必要的資金或設備支持。特別是技術跟蹤和引導,要教會他們如何去做,讓他們掌握生物質收集、儲存、加工和運輸各個環節的技能,了解如何降低各環節費用支出;在設備采購方面,為他們提供優質設備信息,幫助他們做好設備選型和配置,并指導他們使用。
(3)合理定價階段。前期市場啟動階段,在不同種類生物質價格的確定上,既不能盲從其他同行業的收購價格,更不能憑空拍腦袋定價。定價的依據是資源考察和市場調研,根據資源收集、加工、運輸等各環節的實際費用加上經營者的合理利潤測算出來。收購市場啟動初期,應充分考慮加工人員的熟練程度、設備資金投入和實際運作過程中可能出現的問題,定價要略高于正常價格,讓參與者獲得實實在在的利益。防止出現帶頭人全部虧損的局面,這樣不僅會打消了前期參與者的積極性,而且會把具有從事生物質行業愿望的人拒之門外。
(4)模式確立階段。收購模式的確立直接關系到前期市場啟動的好壞。為拓寬資源渠道,調動廣大農戶從事生物質收集的積極性,快速啟動市場,在市場啟動階段,最有效的收購模式是采取掛牌收購,公開收購價格和質量標準。這樣可以讓有實力并愿意嘗試的人全部參與進來,不會因為某個人的操作不當造成整個區域的資源流失。其次,可以根據市場情況,物色一些供貨商,每個月跟公司簽訂當月供貨合同,確保機組發電需要。再次,可以測算分析某一品種市場全年平均價格,可以以略高于平均價的價格與其簽訂全年供應合同,這種方式主要與一些廠或公司合作,能達到雙贏。第四,可以與一些有實力的供貨商洽談,根據市場情況,分月簽訂合同,每年如果超過一定量的燃料總量,給一定數額的獎勵,促進供貨商在淡旺季都能穩定供料。
(5)政策協調階段。政策協調就是要為秸稈經營戶創造便利條件,爭取國家政策補貼,從而降低原料成本。
首先,在車輛運輸方面。每天消耗生物質秸稈量1000 t左右,全部為汽車、農用車運送。但是由于生物質自身密度較小,裝車后體積蓬松(約6 m3/t);運輸重量遠遠低于運輸其他貨物,導致客戶經營成本增大,利潤空間降低。為降低運輸成本,運輸戶不得不對車輛改型或裝車加長、加寬和加高,這勢必對交通秩序造成影響,交警、交通、城管等部門會給予干預。為保障生物質燃料的及時性和連續性,生物質電廠就必須出面請求地方政府協調相關部門,為各類生物質燃料運輸車輛開辟“綠色通道”。
其次,在資源控制方面。在很多地方,農民不再以秸稈做薪柴,也不再進行畜牧養殖,秸稈的利用率極低,為了忙于搶種下季作物,大量秸稈就地焚燒或棄于溝壑腐爛,這樣不僅造成大量的資源浪費,而且嚴重污染了環境。各生物質電廠要以此為契機,請求政府下發禁燒文件,并加大宣傳力度,利用政府職能監督落實,防止秸稈流失。
最后,在政策補貼方面。電廠要及時了解國家可再生能源相關扶植政策,積極為經營戶爭取,如秸稈收集補貼、農機政策補貼等,江蘇省政府明文規定,對秸稈經營戶,每收集1 t秸稈給予30元補貼;合肥市也出臺了相關政策,秸稈收集每畝給予20元的補貼。另外,根據國家相關政策規定,對在目錄的農業機械,還可以給予購置補貼。各電廠要多與地方發改委聯系,及時掌握可再生能源利用政策。
三是收購價格的調節。衡量生物質電廠收購生物質價格高低的依據是收購生物質的熱量單價。各電廠在秸稈收購時,對收購秸稈的熱量單價一定要做到心中有數,合理控制秸稈價格,逐步提高質量標準。秸稈水分控制非常重要,在收購生物質的含水率達到50%時,其低位發熱量僅有1500kcal/kg左右。生物質的含水率越高,其實際利用價值就越低,因為生物質水分過大,在爐內燃燒產生的實際煙氣量增加,這樣不僅會增大引風機的負荷,提高廠用電率,而且這部分水分入爐后還會吸收爐內熱量,轉變為140℃左右的蒸汽,隨煙氣排出時將大量的熱量帶走。隨著市場的拉動,供貨商操作熟練程度不斷提高,各環節的費用在不斷降低,利潤空間也越來越大,這時就可以進行價格調整。
價格調整要注重方式方法,根據料場生物質儲備和市場調研情況,在保證生產需求的情況下,對擬降價生物質種類采取停收措施,造成源頭貨源量過剩積壓,然后再宣布價格下調方案。這樣不僅可以抑制源頭組織者對原材料過高的期望值,而且可以保證經營者的合理利潤空間。價格下調幅度要適中,確保調整后的市場穩定。
四是實現資源屬地化。隨著生物質電廠的紛紛上馬,將導致資源的無序競爭。為合理控制收購價格,防止價格哄抬,首先,生物質各電廠必須建立行業同盟,加強行業交流,共同平抑價格,達到資源共享的目的;其次,各生物質電廠必須立足于當地,積極開發和利用地方資源,實現資源的屬地化。
對秸稈的認識和實際運作需要一個過程。各生物質電廠在前期收購市場拉動階段,為滿足機組運行需求,積極擴大收購范圍,收購半徑可能超過100 km,運輸費用居高不下。根據實際測算,60 km半徑范圍內的生物質資源量,完全能夠滿足一個30 MW的生物質發電項目的原料需求。所以,隨著收購市場拉動,要逐步加大當地資源的利用力度,秸稈采購漸漸過渡到地方資源。實現資源的屬地化也是生物質能發電企業的最終出路。
五是人才的選拔培養。具有一定的營銷意識、頭腦靈活、善于學習、愛崗敬業、廉潔自律,是從事生物質采購人員的必備素質;能夠具有一定熱動專業知識和機械常識,將更有助于生物質采購工作。在生物質采購中,一直存在某些誤區,很多人認為硬質燃料熱值高、熬火,豈不知熱值高和熬火是完全不同的兩個概念。生物質(稻殼、稻草除外)的高位熱值是基本相同的,而電廠考慮的是低位熱值。低位熱值的差異主要取決于生物質的水分含量,水分越高,低位熱值越低;其次取決于生物質的腐變程度,隨著腐變程度的增加,可燃成分流失越大,灰分越大,低位熱值越低。在同等水分含量的情況下,稻殼、稻草的熱值偏低,其主要原因是稻殼、稻草自身的灰分(不可燃成分)較大。
具有一定的熱動專業知識和機械常識,就容易掌握上給料系統特性,了解鍋爐的燃燒原理。只有根據上料系統的特點和不同類型鍋爐的燃燒原理,選擇控制生物質收購標準,才能確保生產需求。
六是料場的科學管理。生物質料場管理是一項綜合而復雜的工作,涉及到原料的計量―質檢―卸料―取樣―化驗―結算―儲存―倒運―摻配―上料等程序,也是來料控制、降低消耗、確保安全和生產穩定的重要環節。生物質能發電企業要結合自身特點做好現場科學管理流程。由于生物質原料來自千家萬戶,質量千差萬別,如果隨機上料,將造成鍋爐燃燒工況大幅度變化,負荷劇烈波動。這樣不僅燃燒調整困難,而且嚴重影響機組效率。為確保鍋爐穩定運行,提高機組整體效率,上料前,要根據來料的干濕度和顆粒度情況進行合理摻配,力求爐前進料相對穩定。
生物質燃料的種類范文5
關鍵詞：生物質；燃料；液化；進展；
中圖分類號：TK6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-01-00-02
液體燃料的不足已嚴重威脅到我國的能源與經濟安全。我國一次能源消費量僅次于美國成為世界第二大能源消費國， 2006年進口原油已達5000萬t，占總量40%。因此，國家提出了大力開發新能源和可再生能源，優化能源結構的戰略發展規劃[1-2]。生物質燃料是惟一可以轉化為液體燃料的可再生能源，將生物質轉化為液體燃料不僅能夠彌補化石燃料的不足，而且有助于保護生態環境。生物質燃料包括各種農業廢棄物、林業廢棄物以及各種有機垃圾等。我國生物質資源豐富，理論年產量為50億t左右，發展生物質液化替代化石燃料有巨大的資源潛力。
目前生物質液化還處于研究、開發及示范階段。從工藝上，生物質液化又可分為生化法和熱化學法。生化法主要是指采用水解、發酵等手段將生物質轉化為燃料乙醇。熱化學法主要包括快速熱解液化和加壓催化液化等[3-8] 。本文主要介紹生物質燃料液化制取液體燃料的技術與研究進展。
一、生化法生產燃料乙醇
生物質生產燃料乙醇的原料主要有能源農作物、剩余糧食和農作物秸稈等。美國和巴西分別用本國生產的玉米和甘蔗大量生產乙醇作為車用燃料。從1975年以來，巴西為擺脫對石油的依賴，開展了世界最大規模的燃料乙醇開發計劃，到1991年燃料乙醇產量已達130億L。美國自1991年以來，為維持每年50億L的玉米制乙醇產量，政府每年要付出7億美元的巨額補貼[2，3，8]。利用糧食等淀粉質原料生產乙醇是工藝很成熟的傳統技術。用糧食生產燃料乙醇雖然成本高，價格上對石油燃料沒有競爭力。雖然我國政府于2002年制定了以陳化糧生產燃料乙醇的政策，將燃料乙醇按一定比例加到汽油中作為汽車燃料，已在河南和吉林兩省示范。然而我國剩余糧食即使按大豐收時的3000萬t全部轉化為乙醇來算，可生產1000萬t乙醇，也只有2000年原油缺口的1/10；而且隨著中國人口的持續增長，糧食很難出現大量剩余。2007年以來，糧食價格高漲，給國家的安定帶來威脅，因此，在我國非糧生物質燃料才是唯一可靠的生物質能源。
從原料供給及社會經濟環境效益來看，用含纖維素較高的農林廢棄物生產乙醇是比較理想的工藝路線。生物質制燃料乙醇即把木質纖維素水解制取葡萄糖，然后將葡萄糖發酵生成燃料乙醇的技術。我國在這方面開展了許多研究工作，比如武漢理工大學開展了農林廢棄物真菌分解-堿溶熱解-厭氧發酵工藝的研究，轉化率在70%以上[9]。中國科學院過程工程研究所在國家攻關項目的支持下，開展了纖維素生物酶分解固態發酵糖化乙醇的研究，為纖維素乙醇技術的開發奠定了基礎[10]。以美國國家可再生能源實驗室（NREL）為代表的研究者，近年來也進行了大量的研究工作，如通過轉基因技術得到了能發酵五碳糖的酵母菌種，開發了同時糖化發酵工藝，并建成了幾個具有一定規模的中試工廠，但由于關鍵技術未有突破，生產成本一直居高不下[11-13]。纖維素制乙醇技術如果能夠取得技術突破，在未來幾十年將有很好的發展前景。
二、生物質燃料熱化學法生產生物質油
生物質燃料熱化學法生產生物質油技術根據其原理主要可分為加壓液化和快速熱解液化。
（一）生物質燃料快速熱解液化
生物質燃料快速熱解液化是在傳統裂解基礎上發展起來的一種技術，相對與傳統裂解，它采用超高加熱速率（102-104K/s），超短產物停留時間（0.2-3s）及適中的裂解溫度，使生物質中的有機高聚物分子在隔絕空氣的條件下迅速斷裂為短鏈分子，使焦炭和產物氣降到最低限度，從而最大限度獲得液體產品。這種液體產品被稱為生物質油（bio-oil），為棕黑色黏性液體，熱值達20-22MJ/kg，可直接作為燃料使用，也可經精制成為化石燃料的替代物。因此，隨著化石燃料資源的逐漸減少，生物質快速熱解液化的研究在國際上引起了廣泛的興趣。自1980年以來，生物質快速熱解技術取得了很大進展，成為最有開發潛力的生物質液化技術之一。國際能源署組織了美國、加拿大、芬蘭、意大利、瑞典、英國等國的10多個研究小組進行了10余年的研究與開發工作，重點對該過程的發展潛力、技術經濟可行性以及參與國之間的技術交流進行了調研，認為生物質快速熱解技術比其他技術可獲得更多的能源和更大的效益[14]。
世界各國通過反應器的設計、制造及工藝條件的控制，開發了各種類型的快速熱解工藝。幾種有代表性的工藝、各裝置的規模、液體產率等參數見文獻 [14]。
（1）旋轉錐式反應工藝（Twente rotating cone process），荷蘭Twente大學開發。生物質顆粒與惰性熱載體一起加入旋轉錐底部，沿著錐壁螺旋上升過程中發生快速熱解反應，但其最大的缺點是生產規模小，能耗較高。以德國松木粉為原料，反應溫度600℃，進料速率34.8kg/h的條件下，液體產率為58.6%。
（2）攜帶床反應器（Entrained flow reactor），美國Georgia 工學院（GIT）開發。以丙烷和空氣按照化學計量比引入反應管下部的燃燒區，高溫燃燒氣將生物質快速加熱分解，當進料量為15kg/h，反應溫度745℃時，可得到58%的液體產物，但需要大量高溫燃燒氣并產生大量低熱值的不凝氣是該裝置的缺點。
（3）循環流化床工藝（Circulating fluid bed reactor），加拿大Ensyn工程師協會開發研制。在意大利的Bastardo建成了650kg/h規模的示范裝置，在反應溫度550℃時，以楊木粉作為原料可產生65%的液體產品。該裝置的優點是設備小巧，氣相停留時間短，防止熱解蒸汽的二次裂解，從而獲得較高的液體產率。但其主要缺點是需要載氣對設備內的熱載體及生物質進行流化，最高液體產率可達75%。
（4）渦旋反應器（Vortex reactor），美國國家可再生能源實驗室（NREL）開發。反應管長0.7m，管徑0.13 m，生物質顆粒由氮氣加速到1 200m/s，由切線進入反應管，在管壁產生一層生物油并被迅速蒸發。目前建成的最大規模的裝置為20kg/h，在管壁溫度625℃時，液體產率可達55%。
總之，生物質快速裂解技術具有很高的加熱和傳熱速率，且處理量可以達到較高的規模，目前來看，該工藝取得的液體產率最高。熱等離子體快速熱解液化是最近出現的生物質液化新方法，它采用熱等離子體加熱生物質顆粒，使其快速升溫，然后迅速分離、冷凝，得到液體產物，我國的開展了這方面的試驗研究。
（二）加壓液化
生物質加壓液化是在較高壓力下的熱轉化過程，溫度一般低于快速熱解。最著名是PERC法。該法始于20世紀60年代，當時美國的Appell等人將木片、木屑放入Na2CO3溶液中，用CO加壓至28MPa，使原料在350℃下反應，結果得到40%-50%的液體產物。近年來，人們不斷嘗試采用H2加壓，使用溶劑及催化劑（如Co-Mo、Ni-Mo系加氫催化劑）等手段，使液體產率大幅度提高，甚至可以達80%以上，液體產物的高位熱值可達25-30MJ/kg，明顯高于快速熱解液化。超臨界液化是利用超臨界流體良好的滲透能力、溶解能力和傳遞特性而進行的生物質液化，最近歐美等國正積極開展這方面的研究工作[15-17]。和快速熱解液化相比，目前加壓液化還處在實驗室階段，但由于其反應條件相對溫和，對設備要求不很苛刻，在規?；_發上有很大潛力。
生物質燃料轉化為液體后，能量密度大大提高，可直接作為燃料用于內燃機，熱效率是直接燃燒的4倍以上。但是，由于生物油含氧量高（約35wt%），精煉成本較高，因而降低了生物質裂解油與化石燃料的競爭力。這也是長期以來沒有很好解決的技術難題。
三、結論與建議
隨著化石燃料資源的逐漸減少，生物質燃料液化技術的研究在國際上引起了廣泛的興趣。經過近30年的研究與開發，車用燃料乙醇的生產已實現產業化，快速熱解液化已達到工業示范階段，加壓液化還處于實驗研究階段。我國生物質資源豐富，每年可利用的資源量達50億t，僅農作物秸稈就有7億t，但目前大部分作為廢棄物沒有合理利用，造成資源浪費和環境污染。如果將其中的50%采用生物質液化技術轉化為燃料乙醇和生物質油，可以得到5億-10億t油當量的液體燃料，基本能夠滿足我國的能源需求。因此，發展生物質液化在我國有著廣闊的前景。
我國在生物質快速熱解液化及加壓液化方面的研究工作還很少，與國際先進水平有較大差距，需要加強此項研究。開發生物質油精制與品位提升新工藝，降低生產成本是生物質熱化學法液化進一步發展，提高與化石燃料競爭力的關鍵。
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生物質燃料的種類范文6
關鍵詞：能源；可再生；生物質能
引言
在這個各國愈來愈重視能源問題的時代背景下，生物質能顯得格外耀眼。石油、天然氣等化石能源已經支撐了19世紀到20世紀近200年人類文明的進步以及社會的發展。但人類對其的過度使用以及這些化石能源的不可再生，使化石能源逐漸枯竭，能源危機浮出水面。
1. 當前能源發展概況
據調查顯示，目前石油供應尚算充足，供需基本平衡，但日積月累的過度開發利用，導致地球大氣圈、水圈、巖石圈等生態環境遭受了非常嚴重的污染，類似的文獻和報到比比皆是。同時石油資源的短期不可再生性也是必須面對的嚴峻問題，全世界范圍內高效開發利用新的替代能源迫在眉睫。天然氣是目前主要的替代能源，世界天然氣的年平均消費增長速度達到百分之一點六，需求穩步提高。風能、核能、潮汐能也已被不同程度的開發應用。生物來源的可再生能，即生物質能的研究方興未艾，在歐美發達國家已有相當程度應用普及。生物質能的高效開發利用已成為能源領域未來發展的最主要趨勢。
2. 我國關于生物質能的政策
解決秸稈問題一直是我國政府的關注焦點，也是我國開發生物質能的重點對象。政府推行一系列的政策來促進資源的循環節約以及農民的收入增加?！吨腥A人民共和國循環經濟促進法》第三十四條中明文規定，國家鼓勵和支持農業生產者和相關企業采用先進或者適用技術，對農作物秸稈、畜禽糞便、農產品加工業副產品、廢農用薄膜等進行綜合利用，開發利用沼氣等生物質能源。國務院相關政策《中華人民共和國可再生資源法》第十六條中明文規定，國家鼓勵清潔、高效地開發利用生物質燃料，鼓勵發展能源作物。國務院辦公廳《關于加快推進農作物秸稈綜合利用的意見》中的基本原則是統籌規劃，重點突出；因地制宜，分類指導；科技支撐，試點示范；政策扶持，公眾參與。重點推進生物質能的產業化，增大政府的支持力度。
3.生物質能
3.1 生物質能的來源
通常意義講，生物能源的普遍來源是指生物本身。但生物質能同樣包含動物的糞便以及廢水的有機成分等。生物質能的載體是植物通過光合作用合成的有機物，它的能量最初來源于太陽，即太陽能，追溯本質生物質能也是太陽能其中的一種，生物質能為太陽能最主要的吸收和儲存器。陽光照射到地球之后，其中一部分轉化為內能，其中另一部分則被植物吸收、轉化為我們所說的生物質能；由于太陽能很難被直接利用，其中只有極少量被人類通過太陽能面板收集起來，其余大部分則分布在地球的其他物質中，最主要渠道就是植物的光合作用。同時植物作為地球食物鏈的生產者，被攝食后繼而將能量轉移至動物等高層食物營養級中。
3.2 生物質能的種類
生物質能種類非常多，植物類主要有木材、農作物、雜草、藻類等。另一部分則有動物的排泄物和尸體、有機垃圾和廢水等等。在還沒有認識生物質能之前，這些大多都被廢棄，顯得格外可惜。如今隨著對生物質能研究的不斷深入，這些往昔的廢物正逐漸被回收利用，利用率顯著提高。
3.3 生物質能的特點
3.3.1可再生性 生物質能最顯著的特點是可再生性，通過植物的光合作用儲存在生物的體內，和風能潮汐能一樣屬于可再生能源，實現了可再生能源的永續利用。
3.3.2環保性 在生物質能的利用過程中 其生成的有毒有害氣體和物質遠遠比石油及其他能源少。
3.3.3豐富性 原料豐富，分布廣泛，有調查顯示全球生物質能未利用并可利用量為350EJ/年（約合82.12億噸標準油），為09年世界能源消耗的73% 。
3.3.4代替優勢性 有專家說到采用科學技術可將生物質能轉化為能夠替代石油能源的固液氣生物質燃料等等。在熱轉化中生物質能可以通過直接燃燒或者轉換，轉化為方便儲存運輸的固液氣能源燃料。
4. 國內外生物質能應用狀況
4.1 歐美國家生物質能應用情況
生物質能源很早就引起歐美等西方國家的重視和開發。2001到2010年十年間，美國的生物質能產品從原本總產品量的5%提高到12%，比重大大增加，日本政府規劃了陽光計劃，印度政府則規劃了綠色能源工程計劃。德國法國加拿大等等國家也同樣近幾年一直在進行大力度的開發和研究，形成了生物質能的研究與體系。
4.2 我國生物質能應用狀況
在我國，沼氣及秸稈等農林副產品是當前最主要的利用對象。2006年底全國已建設農村戶用沼氣池1870萬口，畜禽養殖場和工業廢水沼氣工程2000多處，生活污水凈化沼氣池14萬處，每年產沼估算為90億立方米，為近大量農村居住戶帶來了高質量豐富的生活燃料。此外我國開發出多種固定床和流化床氣化爐，以秸稈、木屑、稻殼為原料。村鎮級秸稈氣化集中供氣系統約有600多，年生產生物質燃氣約為2000萬立方米。
4.3 生物質能應用水平差距
雖然我國開發生物質能有一定歷史，也取得了一定的成績，但我們應清楚認識我國的生物質能發展水平，較歐美西方國家的水平還有一定的差距。（1）技術水平不高。我國生物質能以沼氣的利用為代表，近幾年才重視熱解氣的技術開發，但是技術開發研究速度緩慢。（2）標準欠缺，管理混亂。在秸桿氣化供氣與沼氣工程開發上，目前沒有明確的規定以及規劃，很多參與沼氣工程以及秸稈氣化供氣設備生產的單位技術水平不高，甚至帶來一系列的安全問題。（3）投資少，技術水平落后，資源不集中，所以中國的生物質能源工程的規模不大，很多工程都是極為簡單的工程，采取簡單的設備，所以利用率很低，形成投資多回報少的尷尬境地。
結語
生物質能作為可再生能源中的重要一種，廣受世界各國所關注。我國化石能源并不豐富，生物質能技術水平與國外尚有一定差距，所以更應該提高重視，反省自我，加大研究投入提高技術水平，完善政府宏觀調控政策，提升對生物質能發電產業的支持力度，從而促進我國生物質能的市場化發展。發展好和利用好生物質能，既能夠緩解能源危機的困擾，同時也將極大促進我國科學技術水平和綜合實力的發展。
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