前言：中文期刊网精心挑选了生物质燃料的前景范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
生物质燃料的前景范文1
一、多能互补的必要性
数据显示，我国60％左右农村人口仍然靠传统的秸杆和薪材等解决能源问题。全国农村每年直接消耗的各种能源相当于5.6亿吨标准煤，占全国总能耗的一半左右。发展新能源已成为改变农村能源使用结构，减少环境污染以及促进农村社会和谐发展的重要手段。然而，农村新能源到底该向何发展，发展中要解决哪些问题?
农村新能源主要包括沼气、太阳能、风力发电、微小水电、生物质能这几个方面。现阶段农村能源应该多种形式并存，不同的地区应根据自身的特点，确定适合当地经济发展水平的发展方向和发展重点。
在谈到农村新能源利用时，国务院发展研究中心研究员周宏春教授提出了“四位一体”和“五配套”的概念。“四位一体”，就是以太阳能为动力，以沼气为纽带，将种植业和养殖业结合起来，在全封闭条件下将沼气池、猪禽舍、厕所和日光温室等一体化。
“这样既解决农村的能源供应，改善农民卫生和生活环境，又可以减少农作物和蔬菜生长中农药化肥的使用量，提高食品品质和食品安全。”“五配套”模式，是建一个沼气池、一个果园、一个暖圈、一个蓄水窖和一个看营房，实行人厕、沼气、猪圈三结合的立体养殖和多种经营系统。
农村新能源代表着未来能源利用的方向，发展前景是很好的。但是，一些地区受技术水平制约，影响了农村新能源技术的推广使用。此外，随着农村养殖户的减少，沼气的替代能源问题也是需要考虑的。拿沼气发展来说，要跳出为沼气而建沼气池的单纯观念，将推广沼气与养殖、种植相结合，打造“养殖一沼气一种植”的模式，促进经济增长方式的转变，达到“三沼(气、渣、液)”综合利用，增加农民收入的目标。
总之，农村能源的发展应坚持“因地制宜，多能互补，综合利用，讲求效益”。“特别是要重视发展生物质能技术及其产业。”农村能源行业协会会长朱明强调说。具体来说，就是大力发展以秸秆、稻草等这些原料丰富、取材容易的生物质能，以及清洁的太阳能、风能、微水电等可再生能源，同时通过改革炉具等措施提高能源利用效率，以实现农村地区社会经济的可持续发展。
国家发展改革委副主任解振华表示，未来我国将有序推进以秸秆为主要原料的生物质能源。为缓解资源能源约束，发展循环经济，保护环境，应对气候变化，我国将大力推动农作物秸秆在农业领域的循环利用，积极发展以秸秆为原料的加工业，有序发展以秸秆为原料的生物质能源。
二、生物质产业和技术在各国的发展概况
生物质产业已受到了国际社会的广泛关注，许多国家制定了促进生物质产业发展的相关政策，并投入了大量的资金用于研究开发和推广应用。由于生物质能作为可再生能源仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源，因此它在整个能源系统中占有重要的地位。近些年来，开发利用生物质能成为当前国内外广泛关注的重大课题，既涉及农业和农村经济发展，又关系到国家的能源安全。作为经济快速发展的中国，大力开发新型可再生能源已经是国家发展的重要战略，因此开发利用生物质能这一课题，有利于中国开拓新能源，并且能够缓解能源供需矛盾，也是解决“三农”问题，保证社会经济持续性发展的重要任务。
生物质能的利用分为两种：直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等；间接作为燃料的有农林废弃物及藻类等，它们通过微生物作用生成沼气，或采用热解法制造液体和气体燃料，也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计，每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440～1800亿吨(干重)，其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3～8倍。但是尚未被人们合理利用，多半直接当薪柴使用，效率低。影响生态环境。
现代生物质产业是利用农作物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物等可再生或循环的有机物质为原料，通过TA性加工转化生产化工产品、生物质燃料和生物能源以及生物质产品的一个格外引人关注的新兴产业。生物质既是可再生能源，也能生产出上千种的化工产品，且因其主要成分为碳水化合物，在生产及使用过程中与环境友好、又胜石油能源一筹。
目前我国的秸秆产出量已超过7亿吨，折合成标煤约为3.5亿吨，相当于7个神东煤田，全部利用可以减排8.5亿吨二氧化碳，相当于2007年全国二氧化碳排放量的1／8。随着国家明确提出到2015年秸秆综合利用率在80％的行动目标，我国秸秆资源化驶入快车道。以“秸秆能源”为代表的生物质能利用，在大力发展低碳经济的背景下，进入人们的视野。
目前。世界上较为成熟、可规模化开发利用的生物质技术主要集中在发电、固化成型燃料、沼气和液体燃料等方面。其中，生物质发电在发达国家已受到广泛重视，2005年全世界生物质发电的装机容量约达5000万千瓦，主要集中在北欧和美国。
生物质固化成型燃料在发达国家通常用来替代煤、燃气等作为民用燃料进行炊事、取暖，或用于区域供热和发电等。美国和欧洲一些国家的生物质成型燃料产品已进入商业化阶段，并相应开发了专用炉具；泰国、印度、越南、菲律宾等国也建成了一些生物质成型燃料生产厂，逐渐进入了规模化生产阶段。
沼气技术已经在有些国家普遍应用，欧洲和印度等地已建设了大量的户用沼气和大中型沼气工程。截至到2003年底，德国的大中型沼气工程总数已超过3000个，大多采用以畜禽粪便和秸秆为主要原料的厌氧消化工艺，机械化和自动化程度很高，生产出来的沼气主要用于发电。
生物液体燃料已实现规模化生产和应用。2005年，全世界生物燃料乙醇的总产量约为3000万吨，主要集中在巴西和美国；生物柴油总产量约220万吨，主要集中在德国。巴西以甘蔗为原料生产燃料乙醇，2005年的消费量为1200万吨，替代了当年汽油消费量的45％；美国主要利用耕地多、产量大的玉米为原料，同时积极发展纤维素制取燃料乙醇技术。欧盟对生物燃料也很重视。主要以大豆、油菜籽和回收的动植物废油等为原料生产柴油，2005年原欧盟15个成员国年产量约200万吨，占世界总产量的90％，其中德国年产量约为150万吨。
三、中国生物质产业的发展情况
中国农业生物质资源主要有农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工业副产品和能源作物等，资源丰富，产业发展潜力巨大。农业生物质具有资源种类多，分布范围广的特点，可转化为电力、燃气和液体燃料等多种商品位能源。
一直致力于生物质能研究的中国农业大学石元春院士认为，以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。在当今发展清洁能源应对全球气候变暖的大形势下，秸秆迎来了 一个发展现代能源产业的重大机遇。
根据最新资料和有关专家预测，我国秸秆目前的用途是：还田15％，饲料16％，工业原料3％，薪柴50％和露地焚烧16％。也就是说，目前秸秆中的66％，约6_7亿吨是用于能源的，具有替代2.4亿吨标煤和减排5.8亿吨二氧化碳的能力。
秸秆还田、秸秆饲料、工业原料和薪柴的利用属于传统产业提升，而以秸秆为原料的现代能源是一个新兴产业。据了解，秸秆能源在欧洲发展已经有30多年，特别是北欧的丹麦和瑞典，秸秆发电和颗粒燃料的技术成熟度和商业化程度最高。
1、农作物秸秆
2004年我国小麦、玉米、稻谷、棉花、大豆、薯类、油料等主要农作物产量达4.69亿吨，秸秆产量约为5.96亿吨。预计到2020年我国主要作物的秸秆总量将达到8亿吨左右。其中，约有50％左右农作物秸秆用作农村居民生活用能，由于采用传统的燃烧方式，效率低下；我国以甘蔗渣及稻壳发电为应用方式的生物质燃烧发电已得到初步应用，总装机容量达800兆瓦；固化成型燃料技术已初步形成了研究、开发和应用同步推进的良好势头；以秸秆过腹还田、粉碎还田和生产有机肥还田的技术已形成一定应用规模；以秸秆为主要原料生产生物质材料的技术研究已经起步。
目前我国秸秆能源化主要有直接作为农村生活燃料、秸秆气化、压块替代煤炭燃料以及秸秆发电这几个途径。其中秸秆气化、压块替代煤炭燃料和秸秆发电已经在不少地方进行了探索和推广。
发展秸秆颗料燃料产业前景广阔。中国现年消费煤炭26亿吨，其中中小锅炉用约10亿吨，是温室气体排放大户，如果采用秸秆颗粒燃料替代，减排效益不可低估。
在中国，截至2007年底，核准的生物质直燃发电项目约百个，装机容量2500兆瓦，建成投交并网发电的项目总装机容量400兆瓦以上。截至2008年底，中国国能生物质发电集团已有10个30兆瓦和7个12兆瓦的生物质电站正在运营，其中单县电站装机容量30兆瓦，年发电2.2亿千瓦时，可替代8.7万吨标煤的燃煤，减排18万吨二氧化碳，农民年新增收入6000万元和获得1000多个工作岗位。秸秆直燃发电的技术和设备已经可以全部自主与国产。
秸秆能源产业还将为农民带来增收的机会。以每吨秸秆农民可获250至300元算，全国4亿吨能源用秸秆就能获得1000亿至1200亿元。计划2012年达40亿元。此外，农村的能源中，由烟熏火燎烧薪柴到烧颗粒燃料，能效可以提高2～3倍，能源消费质量也将显著提高。
2、能源作物
能源作物指经专门种植，用以作为能源原料的草本和木本植物，如甜高粱、甘蔗、木薯以及油菜等。全国未利用土地总面积为24508.79万公顷，其中有6020.56万公顷土地资源可供能源作物的开发种植。另外，每年还有约900万公顷不同类型的季节性农闲地，可以种植能源作物。
3、生物液体燃料
我国已建设了以陈化粮为原料生产燃料乙醇的示范工程，分别在6省市进行示范，燃料乙醇年生产能力已达102万吨。在非粮食作物生产燃料乙醇方面也取得了一定进展，已培育出适应盐碱地种植的“醇甜系列”杂交甜高粱品种，并建成了产业化示范基地；培育并引进了多个优良木薯品种，平均亩产超过3吨；育成了一批能源甘蔗新品系和能、糖兼用型甘蔗品种，并筛选出了适合甘蔗清汁发酵的菌株和活性干酵母菌株。
此外，我国已对利用菜籽油、棉籽油、乌桕油、木油、茶油和地沟油等原料生产生物柴油的技术开展了研究，目前已有年产10万吨生物柴油的生产能力。我国在双低油菜与杂种优势利用的结合上已达到国际先进水平：在油菜、油葵等主要作物上已开发出高含油量品种，含油量高达51.6％；为了不与食用油和工业用油争原料，还开发了利用麻疯树果实、黄连木籽等能源作物生产生物柴油的技术，初步具备了商业化发展的条件；在利用季节性农闲地种植油菜生产生物柴油方面具有很大潜力。
四、生物质产业在中国未来的前景
以生物质为原料生产绿色能源和环境友好产品是人类实现可持续发展的必由之路，已成为世界科技领域的前沿。随着经济的发展和社会的进步，世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题，通过制定新的能源发展战略、法规和政策，进一步加快生物质产业的发展。
从目前生物质的资源状况和技术发展水平看，今后发展的主要趋势是发电、供热、生产液体燃料和生物质材料等。最近20多年来，生物质技术发展很快，产业规模、经济性和市场化程度逐年提高，预计在2010～2020年间，大多数生物质技术可形成较强的市场竞争力，在2020年以后将会有更快的发展，并逐步成为主导产业。
生物质产业正成为朝阳产业。在中国发展生物质产业具有深远的意义，不仅有利于解决资源、能源短缺和环境污染问题，更是解决好“三农问题”、加快社会主义新农村建设的战略举措。中国政府高度重视生物质产业的发展。已经研究制定了一系列促进生物质产业发展的相关政策。
加强生物质技术研究与工程集成，在固化成型、燃烧、沼气、燃料乙醇、生物质材料等方面的关键技术研究和装备开发方面取得突破性进展，创新一批具有自主知识产权的技术和产品；推广一批先进的生物质工程技术；建成一批生物质产业化示范工程；开展我国农业生物质资源现状调查，初步查清我国生物质资源的拥有量和分布情况，建立生物质资源数据库，促进我国农业生物质产业的形成与发展。
全面推进生物质工程科技创新，在生物质能源转化和材料利用等方面达到国际先进水平，部分技术达到国际领先水平，增强我国农业生物质产业的国际竞争力。提高生物质能和产品在能源消费中的比重，通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题；基本实现农业废弃物的资源化利用，促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。
以科学发展观为统领，以国家目标和市场需求为导向，针对我国生物质产业发展的关键环节，选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发为切入点，通过技术研究、集成和重点突破，创新生物质工程技术，加快生物质科研成果转化，促进生物质产业化进程，为建设社会主义新农村、为提高国家能源保障能力、为全面实现资源节约型和环境友好型社会建设目标提供重要的科技和产业支撑。
我国政府及有关部门已连续在四个国家五年计划将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目，开展了生物质能利用技术的研究与开发，如户用沼气池、节柴炕灶、薪炭林、大中型沼气工程、生物质压块成型、气化与气化发电、生物质液体燃料等，取得了多项优秀成果。《可再生能源法》的和实施表明中国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位，并在政策上给予了巨大优惠支持，“农林生物质工程”也已经成为“十一五”国家科技支撑计划重大项目。
对国际上生物质产业发展趋势和中国生物质产业发展现状，以及需要解决的紧迫问题与薄弱环节，选择秸秆综合利用、农业有机废弃物资源化和能源作物开发，增强我国农业生物质产业的竞争力，提高生物质能和在能源消费中的比重，通过生物质利用解决农村生活燃料短缺问题，基本实现农业废弃物的资源化利用，促进我国生态环境保护和社会经济的可持续发展。虽说生物质产业是世界发展和新兴的朝阳产业。但其当前成本与价格尚难与石油基产品竞争。
利用取之不尽，用之不竭的农林生物质生产材料和石油化工产品是绿色化学的重要研究方向。
生物质燃料的前景范文2
【关键词】生物质能；农村；发展
一、我国农村现有生物质能源利用的现状
我国耕地面积为18.37亿亩，盐碱地约14.87亿亩。农民是土地真正意义上的主人和耕种者，多年来我国农村多实行自由式耕种方法，种什么，种多少，都取决于农民。对于耕种非粮生物质能源的原材料如：蓖麻、甜高粱、木薯、麻疯树、棕榈、苏子等，缺乏统筹安排，农业产业化格局还没有形成，一部分未耕土地还没有得到合理的利用，在农村发展生物质能有很大的潜力；多年来我国政府大力倡导在满足城镇居民口粮的基础上，挖掘闲散地，规模化种植非粮生物质可燃原料，针对农村具体情况，合理安排土地资源，走可持续发展的高效、低碳、环保之路，经过努力目前已经初见成效；我国从南到北建立了很多非粮生物质燃料的原材料生产示范基地，加快了农业结构调整的进度；我国农村传统的能源转换形式是直接燃烧秸秆类农作物，用于取暖、烧饭，这种极为落后的高污染、低热量的能源利用方式，造成资源浪费和严重的环境污染。目前适合我国农村生物质能发展的非粮物质有很多，按照生物质的特点及转化方式可分为固体燃料、液体燃料、气体燃料三种。
二、固体生物质燃料
固体生物质燃料是指农作物秸秆、薪柴、乔木、谷壳等可燃性物质。我国农作物仅秸秆一项年产量就可达到7亿吨，稻壳、蔗渣等农业加工残余物0.84亿吨，薪柴及林业加工废料1.58亿吨。在可开发的生物质资源中，能源作物的种植和开发潜力很大，农作物秸秆有40％作为饲料、肥料和工业原料，尚有60％可用于能源开发利用，约相当2.1亿吨的标准煤；薪柴也是重要生物质资源，有40％林业剩余物可以利用，约相当0．3亿吨的标准煤；大量的农业副产品的剩余物、废弃物，蕴藏着巨大的生物质能源，为生物质能的利用开辟了一条重要途径。
目前我们采取一种新技术，将秸秆、稻壳去湿、去杂土，在一定温度和压力下压缩成块状、棒状、颗粒状等成型燃料。提高了其运输和储存能力，改善秸秆燃烧性能，提高利用效益。在我国农村，对生物质资源比较集中的地区，可以就地取材，减少成本。利用小型生物质发电设施，通过燃烧秸秆和灌木屑发电，既可做到废物利用，又可以降低发电过程对环境的污染。另外，现有农村电厂利用木材屑和农作物的残余物与煤的混合燃烧是比较现实的一项技术，这样提高了农林废弃物的利用率，也降低了纯燃煤对大气的污染，缓解人们对化石能源的依赖。我国在秸秆固体成型的生产和应用方面已经初步形成了一定的规模，主要以锯末和秸秆、稻壳、灌木为原料，满足农村居民的生活用能、农机具用能和发电用能等。近些年来国家出台一系列政策，采取综合性补助的方式，支持从事秸秆成型燃料的农村加工企业，尤其鼓励农村小型生物质电厂的建设。目前开展的一般生物质直接燃烧发电，这项技术相对较为简单很容易掌握，适合在农村发展。我国技术人员开发出适合村镇使用的小型生物质发电设备，利用稻壳、秸秆作原料，因地制宜地走适合村镇发展电力（village power plant）的道路，在农村节能减排中做出了贡献。
三、液体生物质燃料
生物液体燃料是指生物乙醇、生物柴油，它作为化石能源石油的替代品，是液体燃料中理想的选择。液体生物燃料来源于可再生能源，温室气体净排放几乎是零，是理想的朝阳产业。我们研制的以玉米、甘蔗、甜菜、豆类、食用油为第一代生物燃料原料的生产技术已经被淘汰。以秸秆类、谷壳类、甘薯、蓖麻等为原料的非粮生物燃料生产技术已经形成，而这类原料取于农村、用于农村，成本低廉，可以形成规模化生产。产品如有剩余还可以作为商品燃油的形式卖给城市居民，增加农民收入。以秸秆、谷壳、麻疯树、甘薯、苏子、亚麻等农业废弃物、非粮植物为原料的第二代生物燃料被公认为具有巨大的替代石油的潜力，据有广阔的市场发展前景。
生物质燃料的前景范文3
关键词：生物质；燃料；液化；进展；
中图分类号：TK6 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-01-00-02
液体燃料的不足已严重威胁到我国的能源与经济安全。我国一次能源消费量仅次于美国成为世界第二大能源消费国， 2006年进口原油已达5000万t，占总量40%。因此，国家提出了大力开发新能源和可再生能源，优化能源结构的战略发展规划[1-2]。生物质燃料是惟一可以转化为液体燃料的可再生能源，将生物质转化为液体燃料不仅能够弥补化石燃料的不足，而且有助于保护生态环境。生物质燃料包括各种农业废弃物、林业废弃物以及各种有机垃圾等。我国生物质资源丰富，理论年产量为50亿t左右，发展生物质液化替代化石燃料有巨大的资源潜力。
目前生物质液化还处于研究、开发及示范阶段。从工艺上，生物质液化又可分为生化法和热化学法。生化法主要是指采用水解、发酵等手段将生物质转化为燃料乙醇。热化学法主要包括快速热解液化和加压催化液化等[3-8] 。本文主要介绍生物质燃料液化制取液体燃料的技术与研究进展。
一、生化法生产燃料乙醇
生物质生产燃料乙醇的原料主要有能源农作物、剩余粮食和农作物秸秆等。美国和巴西分别用本国生产的玉米和甘蔗大量生产乙醇作为车用燃料。从1975年以来，巴西为摆脱对石油的依赖，开展了世界最大规模的燃料乙醇开发计划，到1991年燃料乙醇产量已达130亿L。美国自1991年以来，为维持每年50亿L的玉米制乙醇产量，政府每年要付出7亿美元的巨额补贴[2，3，8]。利用粮食等淀粉质原料生产乙醇是工艺很成熟的传统技术。用粮食生产燃料乙醇虽然成本高，价格上对石油燃料没有竞争力。虽然我国政府于2002年制定了以陈化粮生产燃料乙醇的政策，将燃料乙醇按一定比例加到汽油中作为汽车燃料，已在河南和吉林两省示范。然而我国剩余粮食即使按大丰收时的3000万t全部转化为乙醇来算，可生产1000万t乙醇，也只有2000年原油缺口的1/10；而且随着中国人口的持续增长，粮食很难出现大量剩余。2007年以来，粮食价格高涨，给国家的安定带来威胁，因此，在我国非粮生物质燃料才是唯一可靠的生物质能源。
从原料供给及社会经济环境效益来看，用含纤维素较高的农林废弃物生产乙醇是比较理想的工艺路线。生物质制燃料乙醇即把木质纤维素水解制取葡萄糖，然后将葡萄糖发酵生成燃料乙醇的技术。我国在这方面开展了许多研究工作，比如武汉理工大学开展了农林废弃物真菌分解-碱溶热解-厌氧发酵工艺的研究，转化率在70%以上[9]。中国科学院过程工程研究所在国家攻关项目的支持下，开展了纤维素生物酶分解固态发酵糖化乙醇的研究，为纤维素乙醇技术的开发奠定了基础[10]。以美国国家可再生能源实验室（NREL）为代表的研究者，近年来也进行了大量的研究工作，如通过转基因技术得到了能发酵五碳糖的酵母菌种，开发了同时糖化发酵工艺，并建成了几个具有一定规模的中试工厂，但由于关键技术未有突破，生产成本一直居高不下[11-13]。纤维素制乙醇技术如果能够取得技术突破，在未来几十年将有很好的发展前景。
二、生物质燃料热化学法生产生物质油
生物质燃料热化学法生产生物质油技术根据其原理主要可分为加压液化和快速热解液化。
（一）生物质燃料快速热解液化
生物质燃料快速热解液化是在传统裂解基础上发展起来的一种技术，相对与传统裂解，它采用超高加热速率（102-104K/s），超短产物停留时间（0.2-3s）及适中的裂解温度，使生物质中的有机高聚物分子在隔绝空气的条件下迅速断裂为短链分子，使焦炭和产物气降到最低限度，从而最大限度获得液体产品。这种液体产品被称为生物质油（bio-oil），为棕黑色黏性液体，热值达20-22MJ/kg，可直接作为燃料使用，也可经精制成为化石燃料的替代物。因此，随着化石燃料资源的逐渐减少，生物质快速热解液化的研究在国际上引起了广泛的兴趣。自1980年以来，生物质快速热解技术取得了很大进展，成为最有开发潜力的生物质液化技术之一。国际能源署组织了美国、加拿大、芬兰、意大利、瑞典、英国等国的10多个研究小组进行了10余年的研究与开发工作，重点对该过程的发展潜力、技术经济可行性以及参与国之间的技术交流进行了调研，认为生物质快速热解技术比其他技术可获得更多的能源和更大的效益[14]。
世界各国通过反应器的设计、制造及工艺条件的控制，开发了各种类型的快速热解工艺。几种有代表性的工艺、各装置的规模、液体产率等参数见文献 [14]。
（1）旋转锥式反应工艺（Twente rotating cone process），荷兰Twente大学开发。生物质颗粒与惰性热载体一起加入旋转锥底部，沿着锥壁螺旋上升过程中发生快速热解反应，但其最大的缺点是生产规模小，能耗较高。以德国松木粉为原料，反应温度600℃，进料速率34.8kg/h的条件下，液体产率为58.6%。
（2）携带床反应器（Entrained flow reactor），美国Georgia 工学院（GIT）开发。以丙烷和空气按照化学计量比引入反应管下部的燃烧区，高温燃烧气将生物质快速加热分解，当进料量为15kg/h，反应温度745℃时，可得到58%的液体产物，但需要大量高温燃烧气并产生大量低热值的不凝气是该装置的缺点。
（3）循环流化床工艺（Circulating fluid bed reactor），加拿大Ensyn工程师协会开发研制。在意大利的Bastardo建成了650kg/h规模的示范装置，在反应温度550℃时，以杨木粉作为原料可产生65%的液体产品。该装置的优点是设备小巧，气相停留时间短，防止热解蒸汽的二次裂解，从而获得较高的液体产率。但其主要缺点是需要载气对设备内的热载体及生物质进行流化，最高液体产率可达75%。
（4）涡旋反应器（Vortex reactor），美国国家可再生能源实验室（NREL）开发。反应管长0.7m，管径0.13 m，生物质颗粒由氮气加速到1 200m/s，由切线进入反应管，在管壁产生一层生物油并被迅速蒸发。目前建成的最大规模的装置为20kg/h，在管壁温度625℃时，液体产率可达55%。
总之，生物质快速裂解技术具有很高的加热和传热速率，且处理量可以达到较高的规模，目前来看，该工艺取得的液体产率最高。热等离子体快速热解液化是最近出现的生物质液化新方法，它采用热等离子体加热生物质颗粒，使其快速升温，然后迅速分离、冷凝，得到液体产物，我国的开展了这方面的试验研究。
（二）加压液化
生物质加压液化是在较高压力下的热转化过程，温度一般低于快速热解。最著名是PERC法。该法始于20世纪60年代，当时美国的Appell等人将木片、木屑放入Na2CO3溶液中，用CO加压至28MPa，使原料在350℃下反应，结果得到40%-50%的液体产物。近年来，人们不断尝试采用H2加压，使用溶剂及催化剂（如Co-Mo、Ni-Mo系加氢催化剂）等手段，使液体产率大幅度提高，甚至可以达80%以上，液体产物的高位热值可达25-30MJ/kg，明显高于快速热解液化。超临界液化是利用超临界流体良好的渗透能力、溶解能力和传递特性而进行的生物质液化，最近欧美等国正积极开展这方面的研究工作[15-17]。和快速热解液化相比，目前加压液化还处在实验室阶段，但由于其反应条件相对温和，对设备要求不很苛刻，在规模化开发上有很大潜力。
生物质燃料转化为液体后，能量密度大大提高，可直接作为燃料用于内燃机，热效率是直接燃烧的4倍以上。但是，由于生物油含氧量高（约35wt%），精炼成本较高，因而降低了生物质裂解油与化石燃料的竞争力。这也是长期以来没有很好解决的技术难题。
三、结论与建议
随着化石燃料资源的逐渐减少，生物质燃料液化技术的研究在国际上引起了广泛的兴趣。经过近30年的研究与开发，车用燃料乙醇的生产已实现产业化，快速热解液化已达到工业示范阶段，加压液化还处于实验研究阶段。我国生物质资源丰富，每年可利用的资源量达50亿t，仅农作物秸秆就有7亿t，但目前大部分作为废弃物没有合理利用，造成资源浪费和环境污染。如果将其中的50%采用生物质液化技术转化为燃料乙醇和生物质油，可以得到5亿-10亿t油当量的液体燃料，基本能够满足我国的能源需求。因此，发展生物质液化在我国有着广阔的前景。
我国在生物质快速热解液化及加压液化方面的研究工作还很少，与国际先进水平有较大差距，需要加强此项研究。开发生物质油精制与品位提升新工艺，降低生产成本是生物质热化学法液化进一步发展，提高与化石燃料竞争力的关键。
参考文献：
[1]倪维斗，靳辉，李政. 中国液体燃料的短缺及其替代问题[J]. 科技导报，2001， （12）：9-12.
[2]阎长乐. 中国能源发展报告2001[M]. 北京：中国计量出版社，2001.15-35.
[3]何方，王华，金会心. 生物质液化制取液体燃料和化学品[J]. 能源工程，1999， （5）：14-17.
[4]袁振宏，李学凤，蔺国芬. 我国生物质能技术产业化基础的研究 [A].吴创之，袁振宏.2002中国生物质能技术研讨会论文集[C]. 南京：太阳能学会生物质能专业委员会， 2002. 1-18.
[5]李文. 生物质的热解与液体产物的精制[J]. 新能源，1997， 19（10）： 22-28.
[6]Kloprise B， Hodek W， Bandermann F. Catalytic hydroliquefaction of biomass with mud and CoO-MoO3 catalyst[J]. Fuel， 1990，69（4）： 448-455.
[7]Amen-Chen C， Parkdel H， Roy C. Production of monomeric phenols by thermochemical conversion of biomass： a review [J]. Bioresource Technology， 2001，79： 277-299.
[8]Chornet E， Overent R P. Biomass liquefaction： an overview [A]. In： Overrnd R P. Fundamentals of thermochemical biomass conversion [M]. Essex： Elsevier，1985.967-1002.
[9]杨颖.生物质载体生物膜碱溶热解厌氧发酵的试验研究[学位论文].武汉理工大学，2006
[10]陈洪章，李佐虎. 汽爆纤维素固态同步糖化发酵乙醇[J]. 无锡轻工业大学学报，1999，18（5）：78-81.
[11]Cook J， Beyea J. Bioenergy in the United States：progress and possibilities [J]. Biomass and Bioenergy，2000，18：441-455.
[12]McKendry P. Energy production from biomass （part2）： conversion technologies[J]. Bioresource Technology，2002，83：47-54.
[13]Mielenz J R. Feasibility studies for biomass to ethanol production facilities in Florida and Hawaii [J].Renewable Energy， 1997，10（2-3）：279-284.
[14]郭艳，王，魏飞，等. 生物质快速裂解液化技术的研究进展[J]. 化工进展，2001，20（8）：13-17.
[15]Demirbas A. Yields of oil products from thermochemical biomass conversion processes[J]. Energy Conversion & Management， 1998， 39（7）：685-690.
生物质燃料的前景范文4
关键词：生物质锅炉 节能减排
发展以生物质为基础的新能源是人类文明跨越式进步的象征。化石能源时代正在走向终结。50年后，世界石油和天然气资源将枯竭；90年后，煤炭资源也将枯竭。中国化石能源的形势更加紧张，按照现在经济发展速度和能源消耗计算，石油资源仅够使用十几年，煤炭也只能使用四十多年。能源短缺正在一步步扼紧人类未来的咽喉，寻找可再生的替代能源成为世界各国，尤其是我国的当务之急。
每年我国秸秆有7亿吨以上，其中田间焚烧约1.5亿吨。每当作物收获季节，焚烧秸秆造成资源浪费、空气污染，严重时甚至影响高速公路通行和飞机起降。而一个装机3万千瓦的秸秆直燃发电厂，就可以消纳中等规模县域内的全部剩余秸秆，还可以实现为农民增收5000万元；二氧化碳排放量仅为同等规模燃煤发电的百分之一，可减碳排放10万吨。
我国每年中小燃煤锅炉消耗燃煤约7亿吨，虽然占全国总能源消耗的比例不到20%，却排放了50%的二氧化氮，是酸雨的罪魁祸首。利用林业剩余物、秸秆、城市绿化修剪等废弃物生产生物质固体颗粒可替代煤炭和石油烧锅炉供暖，二氧化氮排放量降低95%，二氧化碳排放量降低99%，且具有良好的经济效益。
一、生物质与生物质锅炉
1.生物质
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能，则是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。目前，作为能源的生物质主要是指农业、林业及其它废弃物：如各种农作物秸秆、糖类作物、淀粉作物和油料作物、林业及木材加工废弃物、城市和工业有机废弃物、以及动物粪便等。
2.生物质锅炉
生物质锅炉需要绿色新能源，具有强大的生命力。由于植物燃气产生的原料为农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、牛羊畜粪及一切可燃性物质，是一种取之不尽，用之不竭的再生资源。
生物质能是一种颇具产业化和规模化利用前景的可再生能源，对我国能源结构的优化意义重大。发展生物质发电，是构筑稳定、经济、清洁、安全能源供应体系，突破经济社会发展资源环境制约的重要途径。秸秆发电变无序焚烧为集中燃烧并发电、造肥，节省了大量煤炭资源，并增加农民收入。秸秆在生长和燃烧中不增加大气中CO2量，且含硫量极低，仅为0.1%。发展生物质发电，替代煤炭，可显著减少CO2等温室气体和SO2的排放，有巨大的环境效益。
生物质锅炉燃料主要是以玉米秸秆、小麦秸秆、棉花秆、稻草、树枝、树叶、干草、花生壳等农作物和固体废弃物为原料，经过粉碎后加压、增密成型，制成“秸秆煤炭”。“秸秆煤炭”是一种新型的生物质再生能源，加工成本低、利润空间大，价格远远低于原煤，完全可以代替煤炭。
二、生物质锅炉的好处
1.生物质燃料含硫量大多小于0.2%，熄灭时不用设置气体脱硫安装，降低了本钱，又利于环境的维护。
2.采用生物质锅炉熄灭设备能够最快速度的完成各种生物质资源的大范围减量化，无害化，资源化应用，而且本钱较低，因此生物质直接熄灭技术具有良好的经济性和开发潜力。
3.生物质熄灭所释放的二氧化碳大致相当于其生长时经过光协作用所吸收的二氧化碳，因而能够以为是二氧化碳的零排放，有助于缓解温室效应。
4.生物质的熄灭产物用处普遍，灰渣可加以综合应用。
三、生物质锅炉的应用前景
生物质能源不仅是绿色能源的一种，能够创造经济效益，有助于减排二氧化碳，缓解能源危机；还有助于我国应对气候变化、解决环境问题。“十二五”期间国家在发展战略布局、资源培育、能源发展、产业结构调整中更加重视生物质能源发展，给予了政策支持，我国生物质能源的发展潜力将进一步扩大。生物质能源将有助于我国发展循环经济，建设生态文明，在实现可持续发展等方面有着不可替代的作用。
生物质锅炉的原料非常广泛，只要是经过光合作用的木质闲置材料均可，比如稻壳、葵花子壳、高粱秆、玉米秆、豆秆等等，高温、高压、经过特殊成型机构压制成柱状颗粒燃料后，放进专门制造的锅炉内，便可产生充足的热量，其产生的炉渣仍可以作为钾肥补给农作物。
四、发展生物质能源对节能减排的意义
1.有效的降低能源消耗，改善能源利用结构
生物质燃料乙醇、生物柴油分别可以替代和部分替代车用汽油、柴油，从而减少石油消耗，降低石油进口依存度；生物质固体成型燃料可以代替煤炭使用，而生物质发电提供的电量又可以减少火力发电的煤炭使用量，二者可以节约大量的煤炭资源；沼气的推广使用，可以解决居民生活燃料的来源问题，节约天然气，甚至可以解决部分用电量。
2.有效降低温室气体的排放
生物质能源属于清洁能源，生物质能源中有害物质（硫和灰分等）的含量仅为煤炭的1/10左右。同时，生物质能源二氧化碳的排放和吸收构成自然界碳循环，其能源利用可实现二氧化碳零排放。生物质与煤混合燃烧，还可以显著降低二氧化硫排放。
3.有效的践行国家鼓励发展循环经济的号召
农业生产中的秸秆、农业加工剩余、禽畜粪便、薪柴以及林业加工剩余都可以作为生物质固体成型燃料、沼气以及生物质发电的原料；工业生产有机废水、废渣也可以进行工业沼气和生物质气化发电。工农业生产中的废弃物再利用是发展循环经济的重要组成部分，而发展生物质能源对其进行了有效的利用，因此发展生物质能源是发展循环经济不可或缺的重要措施之一。
生物质燃料的前景范文5
【关键词】生物质颗粒；燃烧特性；排放
0.前言
人类利用生物质能源已有几十万年之久，其应用之早，是最直接的一种燃料能源。然而却因为生物质自身存在的诸多问题，而不能得到广泛的利用。例如：生物质的热值比较低、缺少专用的燃烧设备、运输及存储不便等。在我国，经济社会的发展是以能源的消耗作为重要前提的，经济发展的越快，能源减少的越多。这样我们所面临的两个显著问题是：环境污染趋于严重化；另一个是能源燃料的紧缺。因此，研究燃用生物质颗粒燃料锅炉的机理，探究其燃烧及排放特性，妥善处理能源燃料紧缺问题，对提升环境质量，改善人民生活环境具有重要的指导意义。
1.燃用生物质颗粒燃料锅炉简介
生物质颗粒燃料锅炉主要采用三室的燃烧结构：即气相燃烧室、固相燃烧室和燃烬除尘室。固相燃烧室的主要作用是为生物质颗粒燃料供应大量热解的气化热量，从而产生大量的生物质燃气。这部分生物质燃气通过底部的吸式结构过滤净化，并最终被导入气相燃烧室中从而实现均相的动力燃烧。气相燃烧室的尾部主要采用旋流结构制造，这样可以让燃气的火焰进行充分的扰流，进而促进燃气的完全燃烧。而燃烬除尘室一般采用降尘、燃烬、凝渣以及辐射传热等组合结构，从而可以实现洁净燃烧和辐射换热等多重效果。下面我们给出了一个生物质颗粒燃料锅炉的简化图。
图1 生物质颗粒燃料锅炉简化图
2.生物质燃料锅炉的燃烧及排放特性
2.1生物质颗粒燃料锅炉的燃烧特性
生物质颗粒燃料一般都是经过超高压压缩形成的微粒状燃料，密度较原生物质要大的多，这样的结构和组织特征使其可以很大程度上降低其的逸出速度和传热速度。该种燃料的点火温度也比较高，但是点火性能存在一定程度的下降，不过仍然要好于煤的点火性能。
生物质颗粒燃料锅炉在燃烧开始阶段会慢慢进行分解，此时的燃烧主要处于动力区，但是随着燃烧进入过渡区和扩散区，燃烧的速度降低，就可以将大部分的热量挥发传递到受热面，从而使排烟的热损失大大降低。同时，挥发燃烧需要的氧气和外界扩散的氧气比例适中，从而实现充分的燃烧，并进一步减少了气体不完全燃烧造成的损失和排烟造成的热损失。
燃烧充分完成以后，留下的焦炭骨架的结构非常紧密，流动的气流无法分解骨架，从而使得骨架炭仍然能够保持完好的层状燃烧，并形成层状的燃烧核心。此时炭的燃烧比较稳定，炉温也相对较高，可以很大程度上减少固体和排烟的热损失。
2.2生物质颗粒燃料锅炉的排放特性
2.2.1清灰装置设置
生物质颗粒燃料锅炉排放过程中的清灰装置主要采用机械刮除式以及机械振动式两种主要方式。并且，在有些燃烧锅炉中配备相应的灰分压缩机，这样就可以满足进行长时间自动运行的要求。如果设计工艺良好，那么该锅炉的维护保养都会很有限，不需要进行特殊的清理。
2.2.2相关污染物排放
生物质颗粒燃料锅炉排放的烟气中包含有多种不同的物质。其中，主要的污染物有没有完全燃烧的颗粒CxHy和有害的气体CO，这些都是由于燃料的未充分燃烧而形成的，同时，也可能和生物质颗粒燃料的组成成分有关系。不过，锅炉的污染物气排放量相当低，并且由于生物质燃料中N、S等元素较少，所以最终排放的有毒气体，如NOx、SOx较燃煤排放的要低的多。
3.生物质颗粒燃烧锅炉的环境影响分析
生物质颗粒燃烧锅炉排放的污染物很少，只包括少量的大气污染物以及固体废弃物。
3.1大气污染物
生物质颗粒燃料的纤维素含量比较高，而硫的含量则比较低，因此，燃烧所长盛的大气污染物较燃煤而言要少得多。另外，生物质颗粒燃料的密度比较大，非常便于运输和储存，而热值也基本和燃煤相当，燃烧锅炉的燃烧速度要比煤快，燃烧充分且黑烟较少、形成的灰分也比较低，尤其是在采取相配套的脱硫除尘设备之后，大气的污染物排放就会大幅度减少。根据大量的数据分析可以认为，使用生物质燃料锅炉进行燃烧后所释放的大气污染物浓度要远远低于相应的国家标准。
3.2固体废弃物
生物质燃料锅炉燃烧后形成的固体废弃物主要是燃烧完后形成的灰分，这部分废弃物可以被充分的回收利用。最主要的应用就是将灰分进行回收用作农田钾肥，这样可以达到资源充分进行综合利用的目的。
生物质颗粒燃烧锅炉排放的污染物很少，对环境的污染影响极低。不仅如此，该种工艺在很多方面还有及其显著的生态环境效益，例如代替煤炭资源，不经可以减少环境的污染，还解决了日益严峻的能源问题。另外，就是将燃烧后形成的固体废物回收用做钾肥，实现经济效益和环境效益的有效循环，实现我国环境事业的可持续发展。做到了变废为宝，节约资源又保护环境的目的。
4.结论
生物质颗粒燃烧锅炉主要利用废弃的农作物资源作为燃料，因此燃料资源丰富，经济环保，不仅降低了我国农业废弃物的运输成本问题和运输过程中的污染问题，还具有节约资源、保护环境、防止环境污染的作用。生物质颗粒燃烧锅炉的推广和使用符合我国建设节约型社会的基本要求和实现可持续发展战略的基本国策，具有十分突出的经济效益、社会效益和环境效益，为缓解我国以及世界范围内的能源紧张问题和环境污染问题提供了解决的思路和方法，对于环境的保护和资源的有效利用具有重要的意义。
【参考文献】
［1］王翠苹,李定凯等.生物质成型颗粒燃料燃烧特性的试验研究[J].农业工程学报,2006(10).
［2］岳峰,雷霆宙,朱金陵等.家用生物质颗粒燃料炉的研制[J].可再生能源,2005(6).
生物质燃料的前景范文6
厂址选择
直燃生物质发电项目的选择重点应考虑项目厂（场）址的交通条件、原料供应条件、并网条件、水源供应条件及与规划的符合性。环评单位依据的选择基本原则要求主要有：
《关于加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》（环发[2006]82号）及《关于进一步加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》（环发[2008]82号）要求“地方政府应根据当地生物质资源分布情况和合理运输半径，进行综合规划、合理布局，制定农林生物质直接燃烧和气化发电类项目发展规划；在采暖地区县级城镇周围建设的农林生物质发电项目，应尽量结合城镇集中供热，建设生物质热电联产工程；大中城市建成区和城市规划区、城市建成区、环境质量不能达到要求且无有效削减措施的或者可能造成敏感区环境保护目标不能达到相应标准要求的区域，不得新建农林生物质直接燃烧和气化发电项目”。
在实际工作中，直燃生物质发电厂选址的可行性分析中还会遇到下列几个问题。
一是由于部分生物质发电厂的选择缺乏长远规划，往往与当地的一些单项规划存在一定的不符合性，主要表现在城市总体规划、土地利用总体规划、供热规划、各类专项规划、乡镇规划、电网规划、生态功能区规划等存在一定的不符合性。如果存在不符合之处，应与当地政府进行项目厂址比选，重新调整相关规划或调整项目位置、规模等，使项目厂址与相关规划协调、可行，并附相关支撑性材料。
二是燃料分散、供应距离远，有些区域由于地形、地质、农作物种类等原因，农作物秸秆产量较少或较分散，增加了电厂收购成本或不能满足电厂额定负荷要求。因此，应对生物质电厂区域秸秆剩余量及运输距离进行详细调查统计。同时，当地政府应承诺在该电厂燃料供应范围内不再引入大规模损耗生物质资源的工业企业，以免导致燃料供应不足。
三是项目所在地环境质量不能满足相关环境质量标准要求，不具备项目建设所需的环境容量。如果项目所在区域尚无剩余环境容量，应重新选址或采取有效削减、替代措施，所实施的削减和替代措施需要具有可操作性和有效性。
在环境影响评价中，还需对厂区供水、交通等条件进行分析，需要对多个厂址进行比选，从各方面对照分析选址的合理性，确定最为合理的厂（场）址。
工程分析
工程分析是建设项目环评的重要组成部分，是环评报告的基础数据。直燃生物质发电项目工程分析主要包括项目组成、项目依托情况、燃料供应及贮储、成分、热值分析、厂区平面布置、工程拟采用的工艺技术、主要装置和设备、污染物种类、污染物产生量和排放源强的确定、所采取的各项环境污染防治措施以及非正常工况污染物排放情况。
目前我国现有直燃生物质发电厂主要使用丹麦BWE公司水冷振动炉排技术，由国内生产制造的振动炉排高温高压锅炉。生物质燃料被送入炉内后，燃料在炉排上由于振动而被抛起，边燃烧边跳跃前进，炉渣由炉排末端排出。锅炉一般采用低氮燃烧方式，预留烟气脱除氮氧化物装置空间，除尘一般采用旋风分离器+布袋除尘器除尘，设计除尘效率一般不小于99.90%。由于秸秆含硫量低，一般仅预留脱硫空间。由于秸秆燃烧产生的灰分中含有丰富的钾、镁、磷和钙等营养成分，可用作高效农业肥料，一般生物质电厂可不设大型灰渣厂。直燃生物质发电项目废水主要分为一般性废水及浓盐水，由于电厂锅炉用水对水质要求较高，并且电厂多采用中水作为生产水源，因此，一般直燃生物质电厂都配有中水处理系统、锅炉水除盐系统及厂区综合污水处理站，除盐系统多采用反渗透处理工艺。处理后的污水多回用于循环冷却水及绿化等用水，浓盐水可用于锅炉除灰除渣。对于降雨较多的地区还应考虑燃料堆场雨水。
燃料供应充足是保证生物质电厂正常运行首要条件，在区域燃料供应中应详细调查燃料来源保证性、燃料种类、燃料量、燃料热值、燃料收购方式、燃料的运输，并附燃料热值分析报告，必要时可编制《生物质资源专题收集报告》。
燃料贮存点的分布、交通条件、与周围环境关系、贮存量、防腐、防洪、消防措施、燃料贮存点的扬尘及恶臭防治。为避免燃料长期存放造成自燃或腐烂、发酵降低发热值，燃料贮藏时间最长应不超过一年。燃料储运过程可参照《秸秆燃料储运技术规范》执行。
环境风险评价
由于直燃生物质项目具有火灾风险，因此直燃生物质项目环境影响报告书应设置环境风险影响评价专章，重点分析火灾带来的环境影响。环境风险评价专章应为建设项目的风险管理决策提供科学依据，以便在事故情况下及时采取有效、迅速的防控措施和应急措施，降低风险事故带来的影响。直然生物质项目的环境风险评价，一般应包括环境风险识别、风险事故频率确定、风险事故环境影响预测、风险事故防范措施及应急预案等主要内容。直然生物质项目主要有以下几种事故源项：
（1）燃料堆场发生火灾风险对周围环境的影响；
（2）轻柴油储油罐发生泄漏、火灾、爆炸风险对储油罐周围环境的影响；
（3）火灾事故处理过程中产生的消防废水、燃烧烟气等伴/次生污染影响；
（4）废水事故排放对周围环境的影响。
根据风险事故环境影响预测结果给出可能受影响的范围，并制定切实可行的环境风险防范措施及应急预案，减少因风险事故带来的环境影响。
以“宁夏安能生物质热电有限公司2×15MW生物质热电联产工程”为例，其风险防范措施主要为：对燃料堆场周围设置防火距离，配备相应消防设施；厂区高建筑应采用防雷击设计；燃料堆场四周应设置一定宽度的水沟，炎热、干燥条件下可降低燃料场温度、增加燃料场湿度，在降雨及消防时也可用于燃料堆场排水等。
结语
