隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類(lèi)對(duì)能源的需求越來(lái)越大,嚴(yán)峻的能源短缺形勢(shì)日益成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)。據(jù)專(zhuān)家報(bào)道,地球上積累的化石能源,僅能支撐300年的大規(guī)模開(kāi)采就將面臨枯竭,人類(lèi)對(duì)能源的依賴和獲取正面臨著重大轉(zhuǎn)折。所以尋求可再生能源成為當(dāng)今迫在眉睫的重大問(wèn)題。生物質(zhì)能是地球上最普遍的潔凈可再生能源,其資源量大而廣,開(kāi)發(fā)潛力大,具有廣闊的發(fā)展前景,富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售秸稈顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)等生物質(zhì)顆粒燃料成型機(jī)械設(shè)備,同時(shí)我們還大量銷(xiāo)售楊木木屑顆粒燃料、松木木屑顆粒燃料。
2、生物質(zhì)能的特點(diǎn)及其開(kāi)發(fā)的意義
生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等通過(guò)光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體的總稱(chēng),即一切有生命的可以生長(zhǎng)的有機(jī)物質(zhì)通稱(chēng)為生物質(zhì)。生物質(zhì)能( biomass energy)是綠色植物通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量
2.1生物質(zhì)能的特點(diǎn)
生物質(zhì)能的載體是有機(jī)物,所以這種能源是以實(shí)物存在的,是惟一一種可儲(chǔ)存和可運(yùn)輸?shù)目稍偕茉。而且分布廣泛,不受天氣和自然條件的限制,只要有生命的地方即有生物質(zhì)存在。生物質(zhì)具有如下的特點(diǎn)。
(1)生物質(zhì)能與常規(guī)能源的相似性及可獲得性
從利用方式上看,生物質(zhì)能與煤、石油內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性相似,可以采用相同或相近的技術(shù)進(jìn)行處理和利用,利用技術(shù)的開(kāi)發(fā)與推廣難度比較低。另外,生物質(zhì)可以通過(guò)一定的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,除了轉(zhuǎn)化為電力外,還可生成液體或氣體燃料。從化學(xué)的角度上看,生物質(zhì)的組成是碳?xì)浠衔铮c常規(guī)的礦物燃料,如石油、煤等是同類(lèi)。由于煤和石油都是生物質(zhì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期轉(zhuǎn)化而來(lái)的,所以生物質(zhì)是礦物燃料的原料,被喻為即時(shí)利用的綠色煤炭。 所以,生物質(zhì)的特性和利用方式與礦物燃料具有很大的相似性,可以充分利用已經(jīng)發(fā)展起來(lái)的常規(guī)能源技術(shù)開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能。
從表1可知:各種生物質(zhì)的碳、氫、氧元素的相對(duì)成分差別不大。與煤炭相比,生物質(zhì)中的硫含量極低,氮含量也較低,炭活性高,揮發(fā)組分高,灰分少,因此燃燒后灰塵等的排放量比化石燃料小得多,造成的空氣污染和酸雨現(xiàn)象明顯降低,這也是生物質(zhì)的重要優(yōu)點(diǎn)之一。
(2)生物質(zhì)能源的可再生性及潔凈性
生物質(zhì)能是綠色植物通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量,對(duì)溫室氣體具有減排作用,對(duì)生態(tài)環(huán)境具有保護(hù)作用,所以生物質(zhì)能具有可再生性及潔凈性。
生物質(zhì)能對(duì)溫室氣體具有減排作用。礦物燃料是把原為固定的碳通過(guò)燃燒使其流動(dòng)化,并以C02的形式累積魚(yú)大氣環(huán)境,造成溫室效應(yīng)。生物質(zhì)中的碳來(lái)自空氣中流動(dòng)的C0:,如果這兩個(gè)速度有合適的匹配,C0:甚至可以達(dá)到平衡,整個(gè)生物質(zhì)能循環(huán)就能實(shí)現(xiàn)零排放,從根本上解決礦物能源消耗帶來(lái)的溫室效應(yīng)問(wèn)題。
生物質(zhì)能對(duì)生態(tài)環(huán)境的具有保護(hù)作用。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展地和農(nóng)民收入的增加,農(nóng)村生活用能中商品能源的比例正以較快的速度增加。秸稈被丟棄在田間地頭,甚至被焚燒,造成了嚴(yán)重的大氣污染。隨著今后我國(guó)農(nóng)村現(xiàn)代化水平的提高,這種浪費(fèi)和污染的情況將越來(lái)越嚴(yán)重。所以利用高效的技術(shù),將廢棄的生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為高品味的電能和燃?xì),不僅可以提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)出,增加農(nóng)民收入,減輕農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度,又可減少污染、促進(jìn)生態(tài)的良性循環(huán)。
2.2開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能的意義
我國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家,國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨著資源和環(huán)境的雙重壓力。從人均化石能源量來(lái)看,煤炭資源只有世界平均水平的60%,石油只有世界平均水平的的0%,天然氣只有5%。從能源生產(chǎn)和消費(fèi)來(lái)看,目前我國(guó)躍居世界第二位,大量生產(chǎn)和使用化石能源所造成的環(huán)境污染已經(jīng)十分嚴(yán)重。而豐富、清潔、環(huán)保又可再生的生物質(zhì)能卻沒(méi)有得到重視,生物質(zhì)能源作為能源的利用量還不到其產(chǎn)量的1%,我國(guó)的利用量更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界水平。生物質(zhì)能源的引入和取代石油是必要的,而且前景更是十分美好和誘人,它不僅能減少污染,還關(guān)系到我國(guó)能源安全的大局。
3、生物質(zhì)能利用技術(shù)
生物質(zhì)能利用轉(zhuǎn)化技術(shù)多種多樣,根據(jù)所利用生物質(zhì)的特點(diǎn)和用戶的要求來(lái)做不同的選擇。目前轉(zhuǎn)化技術(shù)主要有:固化成型技術(shù)、沼氣發(fā)酵技術(shù)、氣化技術(shù)、熱裂解液化技術(shù)、燃料乙醇技術(shù)等。
3.1固化成型技術(shù)
生物質(zhì)經(jīng)過(guò)秸稈顆粒機(jī)或者秸稈壓塊機(jī)壓縮成型技術(shù)是指將分布散、形體輕、儲(chǔ)運(yùn)困難、使用不便的生物質(zhì),在一定的壓力和溫度下將其擠壓制成密度較大、形狀規(guī)則的成型燃料的加工技術(shù)。生物質(zhì)固化成型燃料密度較高,便于利用、運(yùn)輸、貯藏和高效燃燒。該項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,有利于保護(hù)環(huán)境。
生物質(zhì)固化成型燃料可廣泛用于各種類(lèi)型的家庭取暖爐、小型熱水鍋爐、熱風(fēng)爐,也可用于小型發(fā)電設(shè)施,是我國(guó)充分利用秸稈等生物質(zhì)資源替代煤炭的重要途徑,具有良好的發(fā)展前景。
生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)有多種,根據(jù)主要工藝特征的差別,可劃分為濕壓成型、熱壓成型和炭化成型三種基本類(lèi)型。
3.2沼氣發(fā)酵技術(shù)
沼氣是有機(jī)物在一定條件下,經(jīng)過(guò)微生物發(fā)酵作用而生成的以甲烷為主的可燃?xì)怏w。沼氣發(fā)酵是有機(jī)物質(zhì)(碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等)在一定溫度、濕度、酸堿度和厭氧條件下,經(jīng)過(guò)沼氣菌發(fā)酵(消化),生成沼氣、消化液和消化污泥(沉渣)。這個(gè)技術(shù)就叫做沼氣發(fā)酵技術(shù)。
沼氣的主要成分是甲烷和二氧化碳,這兩種成分約占沼氣體積的95%,其中甲烷約占45%-70%,沼氣是高熱值的清潔能源,沼氣的低位熱值為20~25MJ/m3,在latm的狀態(tài)下,甲烷燃燒的熱值達(dá)到了9100kcal/m3。圖2是沼氣發(fā)酵過(guò)程示意圖。
沼氣發(fā)酵可生產(chǎn)沼氣作為能源,可處理有機(jī)廢物(包括廢水和固體廢物)以保護(hù)環(huán)境,經(jīng)沼氣發(fā)酵后的沼渣、沼液是優(yōu)化的有機(jī)肥料。沼氣工程以農(nóng)作物秸稈、垃圾、糞便等為原料,既利用了廢棄物,又生產(chǎn)了清潔能源,改善了農(nóng)村環(huán)境,是經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益都比較明顯的生物質(zhì)能利用技術(shù)。
3.3氣化技術(shù)
生物質(zhì)氣化技術(shù)是生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換的一種技術(shù),基本原理是在不完全燃燒條件下,將生物質(zhì)燃料加熱,使較高分子量的有機(jī)碳?xì)浠衔镦溋呀,變成較低分子量的CO、H2、CH4等可燃性氣體,在轉(zhuǎn)化過(guò)程中要加氣化劑,其產(chǎn)品主要是指可燃性氣體與N2等的混合氣體,稱(chēng)為生物質(zhì)燃?xì)。生物質(zhì)氣化技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用,目前主要有兩個(gè)方面:一是燃?xì)庥糜诠幔侨細(xì)庥脕?lái)發(fā)電。主要應(yīng)用有:戶用生物質(zhì)氣化供熱、生物質(zhì)氣化集中供氣、生物質(zhì)氣化用于烘干、生物質(zhì)燃?xì)庾鲥仩t燃料、生物質(zhì)氣化發(fā)電等。表2是燃?xì)庵饕煞旨暗臀粺嶂怠?br /> 3.4熱解液化技術(shù)
生物質(zhì)熱解液化技術(shù)是生物質(zhì)在完全缺氧或者有限氧供給的條件下熱降解為生物油、可燃?xì)夂凸腆w炭三部分的過(guò)程?刂茻崃呀獾臈l件(反應(yīng)溫度、升溫速率等)可以得到不同的熱裂解產(chǎn)品。液化反應(yīng)所得的生物油可通過(guò)進(jìn)一步分離,制成燃油和化工原料,氣體視其熱值的高低,可單獨(dú)或與其高熱值氣體混合作為工業(yè)或民用燃?xì),生物質(zhì)炭可用作活性劑。
3.5燃料乙醇技術(shù)
生物質(zhì)可以通過(guò)發(fā)酵方法制取乙醇,每千克乙醇完全燃燒時(shí)約能放出30000kJ的熱量,所以乙醇是一種優(yōu)質(zhì)的液體燃料。乙醇燃料具有很多優(yōu)點(diǎn),它是一種不含硫及灰分的清潔能源,可以直接代替汽油、柴油等石油燃料,作為民用燃料或內(nèi)燃機(jī)燃料。
4、生物質(zhì)能的發(fā)展前景
雖然我生物質(zhì)能的各項(xiàng)利用技術(shù)還不是很成熟,面臨著許多技術(shù)難題,但這不能阻擋生物質(zhì)能成為未來(lái)主要能源之一。
我國(guó)2000年到2020年將主要是生物技術(shù)的開(kāi)發(fā)和完善階段,部分經(jīng)濟(jì)性好的技術(shù)將進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用。生物質(zhì)氣化技術(shù)由于成本低、技術(shù)逐漸成熟,將在生物質(zhì)比較集中和能源供應(yīng)相對(duì)緊張、昂貴的地區(qū)進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用。但生物質(zhì)化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)處于研發(fā)階段,可能某些技術(shù)可以進(jìn)行示范應(yīng)用,但由于價(jià)格等經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題,難以與石化產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng),很難進(jìn)入市場(chǎng)。2020年2050年,生物質(zhì)能將逐漸成為主要能源之一,隨著技術(shù)的發(fā)展,生物質(zhì)的生產(chǎn)和收集成本將逐步降低,利用技術(shù)也已經(jīng)成熟和完善,具備了全面與化石燃料競(jìng)爭(zhēng)的條件。
5.結(jié)束語(yǔ)
從能源的消費(fèi)變化來(lái)看,人類(lèi)最終會(huì)過(guò)渡到可再生能源的持久利用階段,生物質(zhì)能通常被認(rèn)為是世界上最大可再生能源,其研究和開(kāi)發(fā)成為世界各國(guó)可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略的重點(diǎn)和焦點(diǎn)。我國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家,國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨著資源和環(huán)境的雙重壓力,所以我國(guó)必須加快生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)利用,努力提高生物質(zhì)能的利用技術(shù),為建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的社會(huì)做出貢獻(xiàn)。
相關(guān)顆粒機(jī)秸稈壓塊機(jī)產(chǎn)品:
1、秸稈顆粒機(jī)
2、木屑顆粒機(jī)
3、秸稈壓塊機(jī)



