前言：中文期刊网精心挑选了生物燃料的特点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。
生物燃料的特点范文1
近期，笔者跟随调研组对某市水煤浆试点和生物质能颗粒燃料开展了调研工作，了解了上述清洁能源的生产、销售、使用情况，采集了有关数据资料，分析了相关问题，形成了推行清洁能源，淘汰落后锅炉，从源头上控制污染物排放，提高空气质量，改善大气环境的一些建议。
一、水煤浆的特点、优势，以及推广应用存在的问题
（一）水煤浆的特点
水煤浆是一种相对经济、洁净、可替代石油和天然气的煤基液体燃料，它既保持了煤炭原有的物理特性，又具有象石油一样的流动性和稳定性，在运输、储存、泵送、燃烧等方面都与石油相近。
（二）水煤浆的优势
1、在节能方面的优势
水煤浆锅炉比普通的燃煤锅炉燃烧效率高，可从80%左右提高到95%以上，热效率也可从65%提高到85%以上。水煤浆锅炉与燃煤锅炉相比，综合节能率约15%。
2、在环保方面的优势
一是制作优质水煤浆必须选用较好的煤，在原产地经过精洗剔除杂质后运出，原料煤的含硫率和灰份低，可以从源头上减少SO2等污染物的排放。二是水煤浆锅炉采用喷射燃烧等先进工艺，煤浆燃烧较充分，烟气排放能够达到或优于国家规定的二类地区第二时段排放标准。与烧煤和重油相比，各种污染物排放浓度有较大幅度的降低。如果企业采用国家Ⅰ级标准的水煤浆，可不安装脱硫设施就能保证SO2的达标排放。三是相对燃煤而言，可以大大减少仓储、运输和燃烧过程中的扬尘，净化周边环境，减少堆煤场，节约用地。
3、在经济效益方面的优势
水煤浆锅炉与重油或柴油锅炉相比，燃料成本可节约30～50%。
（三）推广应用水煤浆存在的问题
1、水煤浆锅炉的建设成本较高。例如，我市上xxx印刷有限公司1台2吨的水煤浆锅炉，建设费用约100万，而普通的2吨燃煤或燃油锅炉建设费用约30～40万，包括安装环保设施。企业原有的燃煤或燃油锅炉不能直接改造成水煤浆锅炉，必须拆除原锅炉后重新建设，所以初期投资成本较高。
2、与燃煤锅炉相比，水煤浆锅炉燃料成本提高15～20%。
3、与传统锅炉相比，水煤浆锅炉燃烧技术相对复杂，维护要求较高。水煤浆锅炉的喷孔、点火电极、磁棒、炉膛等部位需要经常清洗、除灰。
4、某些试点单位锅炉排放的污染物浓度仍然偏高。最近采集的监测数据显示，某试点企业20吨锅炉SO2的排放浓度平均约500 mg/m3，而按照总量减排的要求，须达到350 mg/m3以下。所以20吨以上锅炉还须上脱硫设施，企业可能难以接受，推广较困难。
二、生物质能颗粒燃料的特点、优势，以及推广应用存在的问题
（一）生物质能颗粒燃料的特点
生物质能颗粒燃料是在燃烧应用上的一项科研成果。它是利用秸秆、水稻秆、薪材、木屑、花生壳、瓜子壳、苜蓿草、树皮等废弃的农作物和工业废物，经粉碎―混合―挤压―烘干等工艺，最后制成颗粒状燃料，生产过程不需添加助燃物质。
（二）生物质能颗粒燃料的优势
生物质能颗粒燃料是洁净燃烧技术发展的一次突破，其原料本身含硫量极低。它采用先进的气化燃烧方式，具有高效的燃烧效率，能将不完全燃烧热损失和化学未完全燃烧热损失降到较低，并且无需处理就可实现烟气、氮氧化物、二氧化硫等污染物的达标排放。据测算，每燃烧1万吨生物质能颗粒燃料可替代燃煤0.8万吨，减少SO2排放150吨，烟尘排放80吨。生物质能锅炉是替代燃油、燃煤锅炉的选择之一，运行成本也比燃油、燃气锅炉低。
调研组也对部分试点企业的0.7吨生物质能锅炉进行了考察和监测，监测结果初步表明，这种锅炉在无须另行治理的情况下，烟气排放达标，烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放浓度明显较低。
（三）推广应用生物质能颗粒燃料存在的问题
1、对生物质能颗粒燃料认识不足。由于生物质能颗粒燃料在我市是一个新兴的清洁燃料行业，大多数人对生物质能颗粒产品具有高能、环保、使用方便的特性认识不够，许多用能单位根本就不知道有生物质能颗粒产品。
2、原材料供应尚未普及。生产生物质能燃料的原材料主要是秸秆、水稻秆、薪材、木屑、花生壳、瓜子壳等废弃的农作物和工业废物。珠三角地区废弃的农作物比我国北方少，木屑、锯末等工业废物的产生量虽然不少，但绝大部分已被利用为生产锯末板或刨花板等家具板材。
3、成本价格偏高。生物质能颗粒燃料成本约1000元/吨，市场价格约1200元/吨，比优质煤高出30%以上。
三、结论和建议
推广应用水煤浆和生物质能颗粒燃料能够优化我市的能源结构，可从燃料源头确保锅炉烟气达标排放，是整治黑烟囱的有效手段之一，是替代煤、油等燃料的较佳选择。
建议：1、环保监管部门对新、改、扩建锅炉在环评审批时强制使用水煤浆、生物质能颗粒燃料等清洁能源锅炉，其中2吨以上的推荐使用水煤浆锅炉，2吨以下的推荐使用生物质能颗粒燃料锅炉；2、对高速公路和主干道路两旁的燃煤燃油锅炉以行政手段推行改造，用水煤浆或生物质能颗粒燃料锅炉逐步替代现有锅炉。
四、措施
综合分析调研情况，调研组提出以下保障措施，以确保水煤浆和生物质能颗粒燃料有序推广应用。
（一）质监、工商等部门加强监管，确保水煤浆生产、销售企业给用户稳定提供优质的水煤浆，水煤浆的标准必须符合《水煤浆技术条件国家标准》中的Ⅰ级标准。
（二）由政府培育几家水煤浆生产企业和生物质能颗粒燃料生产经销企业，形成规范有序的市场竞争环境，减轻市场垄断程度，保障燃料的充足供应。
（三）综合运用经济手段、法律手段和行政手段推广应用天然气、轻柴油、水煤浆、生物质能颗粒燃料等清洁燃料。一是落实已制定的财政资金补助措施，并增加对生物质能锅炉和其它清洁能源锅炉的改造补贴；二是对现有冒黑烟企业限期治理，治理措施推荐使用水煤浆或其它清洁能源锅炉；三是以实施《珠江三角清洁空气行动计划》为契机，由政府相关部门联手，出台相关政策文件，用行政手段强制推行使用天然气、轻柴油、水煤浆、生物质能颗粒燃料等多样性清洁燃料，从根本上减少大气污染物排，改善城市空气质量。
（四）组织有关部门对水煤浆用煤产地和生物质能颗粒燃料锅炉生产企业进一步考察，掌握水煤浆和生物质能颗粒燃料的原料来源、生产、供应、环境与经济效益等情况。
生物燃料的特点范文2
关键词：生物质发电 环保参数 排放控制
1前言
生物质燃料作为一种新型燃料，以其多源化，可再生，低排放为主要特点。而生物质燃料的多变性、热值低等问题，也成为了限制其发展的重要因素。生电公司作为目前全球最大的纯生物质燃料发电厂，在缺乏成熟经验的情况下，逐步摸索，在环保达标的情况下提高生产效率
环保参数主要限制为排放限制：氮氧化物NOX
硫化物SOX
2设备介绍
2.1锅炉主要参数（以40MW-50MW的负荷波动为参考区间）：
2.2 燃料介绍：
不同种类的燃料有相差较大的参数，因此先适当混合配比再作为燃料供应。
设计燃料：50%甘蔗叶（12%水分）+20%树皮（25%水分）+30%其他（25%水分）
实际燃料：50%甘蔗叶（20%水分）+25%树皮（25%水分）+25%其他（25%水分）
或者50%树皮（12%水分）+25%边角料（25%水分）+25%其他（25%水分）
由于受气候影响，燃料的配比随市场应变，
大部分生物质燃料的特点有：（1）水分含量高。燃料进入炉膛时，其携带水分将消耗部分炉膛热量，降低床温，加长燃料的预热时间，增加排烟体积。（2）粘度大。由于生物质燃料从混合至给入炉膛的过程中会受到挤压，导致成团成块的燃料进入炉膛，使给料机卡死或堵料。（3）易燃易爆。部分燃料过分干燥、松散，易悬浮，容易形成粉尘，在进入炉膛前容易在料仓积累，有爆炸危险，在进入炉膛后容易产生爆燃，导致炉膛负压不稳。
燃料特性如下：
3 氮氧化物及硫化物的生成分析
3.1硫化物的排放。由燃料特性中可以看出，生物质燃料所含S的成分相当低。因此，SOX的测定所测定的基本为CO的排放量。而CO的生成过程主要就是在燃料处于还原性氛围下，原来的燃料燃烧的化学式：C+02CO2，变为了，CO2+CCO。
因此，控制SOX排放指标主要是保证燃料中的C可以与充足的氧气进行反应，确保生成的CO2无法在还原性的气氛下被还原为CO，从而导致SOX排放指标升高
3.2氮氧化物的排放。以燃料燃烧过程可分为3大类：热力型、燃料型、快速型。由于条件限制，生物质锅炉的NOX为燃料型。
燃料型：燃料型NOX一般在600℃-800℃时生成，主要决定于燃料中含N量，在NOX排放总量中，燃料型NOX生产量约占60%-80%，以此来分析：
燃料中的N被氧化首先生成NO，化学反应为：N+O2NO；NO+O2NO2
由该反应式可知，在生成NO2前，燃料中N首先被氧化为NO，NO的性质极不稳定，在还原性气氛下容易被还原成N2，在氧化性气氛下极易被还原成NO2，而N2和NO2是非常稳定的。因此，在控制燃料型NOX排放时，主要是保证燃料在着火区域为还原性气氛，在燃料中N被氧化为NO时，NO及时被还原成稳定的N2，NOX的排量将会降低。
4 对氮氧化物及硫化物的控制经验
生电公司的循环流化床锅炉采用二段式送风，运行中，一次风有布风板进入炉膛后起流化作用及提供燃料着火所需部分氧量，二次风在给料口提供播料风、输送风及燃料燃烧燃尽所需的氧量。
因生物质燃料的特性，燃料长期稳定供给。导致锅炉负荷变动剧烈，现将给料导致的燃烧变化分为以下两大类：
（1）给料不足。由于燃料的流动性差及水分高导致的炉膛正压，时常引起堵料故障。此时，如果保持同样的风量不变，一次风量相对此时的燃料量偏大，从而导致密相区出现氧化性氛围，使得NOX的生成增大，环保参数上升。
（2）给料过多。过多的给料，导致床温下降及炉膛正压。此时，燃料的燃烧状况将会变差，燃料无法在密相区全部着火。由于此时的已着火燃料相对于正常运行的较少，如果保持风量不变，一次风量相对此时燃料量偏大，密相区呈现氧化性氛围，使得NOX生成量增加。同时，过多的燃料进入炉膛，同样的总风量无法满足燃料的燃烧，将造成炉膛后半段的呈现还原性氛围，从而生成更多的CO，导致SOX的排放上升。
以上分析可知，减少NOX需要还原性氛围，减少SOX需要氧化性氛围。而SOX的指标主要由CO所影响，因此调整如下：
（1）调整一次风量，保证布风板与二次风之间的密相区为还原性氛围，在燃料着火阶段，燃料中的N被氧化为NO时，保证密相区的还原性氛围，NO及时还原为N2，可有效降低NOX的排放。其中基本定为73000-75000Nm？/h运行。
（2）由于密相区的还原性氛围，导致该区域产生较多的CO，因此可在二次风管道以上，适当添加二次风量，制造氧化氛围，生成CO2，减少SOX的排放指标。
（3）在适当的时候调整给料量，避免燃料的剧烈变化影响锅炉燃烧工况。
5结语
（1）调整前一次风量平均为83000 Nm？/h，试验中为73000 Nm？/h减少约11000 Nm？/h。
（2）适当降低一次风量及二次风量后，NOX排放浓度（小时均值）减少36mg/m ？，且超标次数由调整前19次降到0次。SOX排放浓度（小时均值）减少13 mg/m ？，切超标次数由调整前13降到0次。
生物燃料的特点范文3
关键词：生物质电厂；多功能破碎系统；生物质燃料；发电生产；破碎设备 文献标识码：A
中图分类号：TM619 文章编号：1009-2374（2016）28-0050-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.28.025
生物质发电技术主要采用农林业生产废弃物作为发电燃料，但生物质燃料具有的品种杂、柔韧性强、形态不一等特点，给生物质电厂燃料的破碎、掺配、上料、输送等各个环节带来一定的不利因素，本文结合某厂对上述相对独立的各个环节进行整合上马的多功能破碎系统进行工艺分析，以供从事生物质发电技术的同行参考。某企业作为国内首批核准的生物发电示范项目，于2008年7月1日起正式投入商业运行，建设规模1*25MW，年发电量1.6亿度，年消耗量20多万吨燃料，其中约15万吨左右整料需要进行厂内破碎。由于不同品种之间的燃料特性差异大、品种杂、形态不一，项目投运以来，针对燃料破碎设备的选用经历了从试验到成熟再到改进的不同过程。
1 生物质电厂破碎设备的选用历程
生物质发电项目投运初期，针对生物质燃料的破碎没有成熟经验可借鉴，在破碎设备的选用过程中走过了不少弯路。
1.1 小型破碎设备作为破碎主力使用
企业发展初期，在国内针对发电企业的大型破碎设备基本没有，但针对家庭作坊式的小型切草机、木材切片机相对成熟，产能较低，一般在几百公斤左右，很多企业为了增加破碎产能同时选用很多台小型切草机、木材切片机。在当时，小型的破碎设备的应用在一定程度上缓解了企业的燃料破碎困难，但也爆发了一些问题，主要表现在以下四个方面：（1）小型破碎设备的自动化程度较低，基本靠人工操作，加之现场作业环境较差，从事该工作的人员年龄较大、安全防护意识不足，给运行的安全管理带来很大风险；（2）小型设备安全防护性能较低，设备工作过程容易发生飞刀等伤人等不安全事件；（3）多台小型设备需要占很大的安装场地及作业空间，造成储料场地减少；（4）设备的运行维护的工作量很大，增加了运营成本。
1.2 破碎设备由小改大的转变
随着生物质发电技术的发展，以破碎软质秸秆为主的大型切草机、破碎园林木材为主的大型硬质破碎设备相继研发（单台额定出力每小时15吨以上）。但目前，国内的破碎设备还无法适应所有燃料品种的破碎要求，软质破碎的设备不能进行硬质料的破碎，否则会造成刀片、刀棍大轴等部件的永久性损伤；硬质破碎的设备不能用于软质料的破碎，否则会造成设备堵转、设备损伤，所以当前的发电企业一般存在适用软质和硬质粉碎的两种设备。软质和硬质燃料粉碎成碎料后，再进行清场、转运、掺配、上料、输送至锅炉，完成燃料破碎到发电的全过程。
大型破碎设备的使用初步解决了生物质发电企业破碎难的问题，但燃料破碎、清场、转运、掺配、上料、输送等作业过程的安全防范以及对粉尘、噪音控制一直是企业经营管理工作的重点，增加了企业的运营管理成本，给企业的长期、稳定经营带来了一定的不利因素。
2 多功能破碎系统
2.1 系统介绍
多功能在线破碎系统是某企业引进威猛破碎设备的基础上，为减少上料中转成本，结合生物质电厂燃料均匀掺配的输送特点，设计安装的燃料在线破碎输送一体化系统。整个系统由破碎机、落料斗、皮带输送机、移料器以及喷雾降尘设备等部分组成（如图1所示）。
2.1.1 多功能粉碎机。某生物质发电企业针对软质破碎、硬质破碎的不同要求，将威猛TG5000E破碎机应用于破碎生产系统，实现同一台破碎设备对不同特性燃料的破碎。（1）利用变频器，将电源的频率提高到60Hz，提高破碎机研磨锤切削线速度，解决了硬质破碎机无法应用于软质秸秆破碎的难题；（2）喂料采用旋转锅体固定式上部喂料，有利于树根等异形燃料的破碎，通过对破碎设备沉降式安装，降低了设备喂料的喂料高度，移动式抓机一次性完成移料喂料作业过程，减少了装载机的协同移料作业，降低了破碎作业成本。
2.1.2 喷雾降尘设备。在破碎机的作业过程中，粉尘较大时打开设备，能有效沉降破碎机出口处的粉尘。
2.1.3 皮带输送机。皮带输送机及时将威猛出料移出破碎区，送入输送系统，减少了出料中转运输费用，提高了破碎机的运行效率。
2.1.4 犁式卸料设备。犁式卸料器具有自动拨料和轮流切换功能，通过集控室的远程设定，自动实现犁式卸料器启停和两侧入炉输送皮带的均匀给料。
2.2 系统特点
2.2.1 提高了料场作业的安全性。多功能破碎系统投入后，减少了料场作业过程中对人员、车辆的依赖，破碎机作业过程中无需将打包草解包抽绳，绳子和草可同时破碎，可以避免由于绳子进入料仓内带来的安全隐患，提高了料场作业的安全性。
2.2.2 符合环保要求，减轻环保压力。破碎系统投入后将减少料场作业过程中对人员、车辆的依赖，将现有的料场作业模式由“破碎清场转运掺配上料”简化为“破碎上料”，省去了中间环节，减少了中间环节产生的粉尘、噪音的排放等环保投诉案件。
生物燃料的特点范文4
【关键词】 生物质 煤油气 锅炉 经济对比
随着社会现代化建设的加快，人们对环保的要求日趋增高，节能减排已列入我国目前各级政府的工作重点。许多大中城市已禁止燃煤锅炉的使用，取而代之的是燃油、燃气及电锅炉，这三种锅炉的运行成本高，设备投资性大，使很多用户不愿接受。另一方面，我国又是一个农业大国，每年有大量的农作物秸秆无法有效处理，随意丢弃，严重影响了村容村貌。秸秆直接在田间焚烧带来的大气污染和消防安全问题更是危害巨大。这样既浪费了资源又污染了环境。生物质锅炉的问世，使农作物秸秆等废放弃物得到更好的利用。其经济性与燃煤、燃油、燃气锅炉相比又会如何呢？
1 生物质锅炉
生物质锅炉是锅炉的一个种类就是以生物质能源做为燃料的锅炉叫生物质锅炉， 他运行环保，节省燃料，是现在社会比较提倡使用的锅炉。分为生物质蒸汽锅炉、生物质热水锅炉、生物质热风炉、生物质导热油炉等。
2 生物质燃料
生物质燃料属于国家支持推广的新型燃料，生物质燃料是指以农村的玉米秸秆，小麦秸秆，棉花杆，稻草，稻壳，花生壳，玉米芯，树枝，树叶，锯末等农作物，固体废弃物为原料，经过粉碎后加压，增密成型，即为“生物质燃料”，是一种可再生资源。生物质成型燃料，也被称为生物质压缩燃料，其能源密度相当于中质烟煤，火力持久，燃烧性能好，是可以代替煤炭作为家庭生活燃料、工业或服务业锅炉及生物质电厂发电的燃料。生物质固体成型燃料储存、运输、使用方便，清洁环保，燃烧效率高，是一种重要的现代可再生能源。
3 生物质燃料主要特点
3.1 环保
国家级部门检测，完全符合国家标准。
（1）单一气体含量分别为（如表1）：
（2）热值：油质生物质（花生壳、棉花棵等）4000大卡/公斤左右
（3）粉尘含量为：38g/m3。
（4）林格曼黑度：
（5）噪音、低噪音风机≤55db（A）。
3.2 节能
3.2.1 烧生物质燃料与煤相比：（1kg标准煤用1.3kg生物质燃料即可替代）
（1）燃煤锅炉的热效率为68%，5000大卡/公斤标准煤实际热值用量为5000大卡/公斤×68%=3400大卡。
（2）改为燃生物质炭后，由于增加了燃烧器采用了先气化燃烧后燃烧碳的特殊工艺，使生物质燃料燃烧充分，因此热效率可达80.7%。
生物质燃料的热值4000大卡/公斤左右。
4000大卡/公斤×80.7%=3225大卡
煤价5000大卡社会价950元/吨，生物质燃料4000大卡社会价1150元/吨。
煤燃料锅炉1蒸吨满负荷用200公斤/小时×950元/吨=190元/小时。
生物质燃料锅炉1蒸吨满负荷用186公斤/小时×1150元/吨=214元/小时。
用煤燃料锅炉1天按8小时计算190元/小时×8小时=1520元。
用生物质燃料锅炉1天按8小时计算214元/小时×8小时=1712元。
实际用生物质燃料锅炉比用煤锅炉1天多消耗1712-1520=192元。
3.2.2 与天燃气锅炉相比：（1m3天燃气可用生物质燃料2.3kg替代）
（1）天燃气的热效率为85%，8600大卡/m3的天然气实际热值用量为：
8600大卡/m3×85%=7310大卡/m3
4000大卡/kg×80.7%=3228×2.3kg=7424.4大卡
用天然气锅炉1蒸吨锅炉满负荷用量82立方/小时×4.3元/m3=353元
（2）生物质锅炉的热效率为80.7%，4000大卡/公斤的生物质燃料实际热值用量为4000大卡×80.7%=3228大卡。
生物质燃料锅炉1蒸吨锅炉满负荷用量186公斤×1.15元/公斤=214元
用天然气锅炉1天按8小时计算353元/小时×8小时=2824元
用生物质燃料锅炉1天按8小时计算214元/小时×8小时=1712元
实际用生物质燃料锅炉比用天然气锅炉1天8小时节能2824-1712=1112元
3.2.3 与燃柴油锅炉相比：（1kg燃油用2.7公斤生物质燃料替代）
（1）燃柴油锅炉的热效率85%，10200大卡/kg的燃油实际热值用量为：10200大卡/kg×85%=8670大卡。
用柴油锅炉1蒸吨锅炉满负荷用量1小时69公斤×8.1元/公斤=559元
（2）生物质锅炉的热效率80.7%，4000大卡/公斤的生物质燃料实际热值用量为4000大卡×80.7%=3228大卡。
生物质燃料锅炉1蒸吨锅炉满负荷用量186公斤×1.15元/公斤=214元
用柴油锅炉1天按8小时计算559元/小时×8小时=4472元
用生物质燃料锅炉1天按8小时计算214元/小时×8小时=1712元
实际用生物质燃料锅炉比用柴油锅炉1天8小时节能4472-1712=2760元。
3.2.4 与燃重油锅炉相比：（1kg燃油用2.3公斤生物质燃料替代）
（1）燃重油锅炉的热效率76%，9700大卡/kg的燃油实际热值用量为：9700大卡/kg×76%=7370大卡。
（2）用柴油锅炉1蒸吨锅炉满负荷用量1小时82公斤×4.8元/公斤=394元。
（3）生物质锅炉的热效率80.7%，4000大卡/公斤的生物质燃料实际热值用
量为4000大卡×80.7%=3228大卡。
生物质燃料锅炉1蒸吨锅炉满负荷用量186公斤×1.15元/公斤=214元
用重油锅炉1天按8小时计算394元/小时×8小时=3152元
用生物质燃料锅炉1天按8小时计算214元/小时×8小时=1712元
实际用生物质燃料锅炉比用重油锅炉1天8小时节能3152-1712=1440元。
3.2.5 与电锅炉相比
（1）电锅炉的热效率96%，860大卡/度的电实际热值用量为：860大卡/度×96%=825.6大卡。
用电锅炉1蒸吨锅炉满负荷用量1小时727度×1.1元/度=800元。
（2）生物质锅炉的热效率80.7%，4000大卡/公斤的生物质燃料实际热值用量为4000大卡×80.7%=3228大卡。
生物质燃料锅炉1蒸吨锅炉满负荷用量186公斤×1.15元/公斤=214元
用电锅炉1天按8小时计算800元/小时×8小时=6400元
用生物质燃料锅炉1天按8小时计算214元/小时×8小时=1712元
实际用生物质燃料锅炉比用电锅炉1天8小时节能6400-1712=4688元。
4 生物质燃料锅炉的经济效益及社会效益
推广生物质燃料锅炉，可以部分解决企业的能源供应，维护企业的正常生产，提升企业的赢利能力，促进经济发展。生物质燃料是一种理想的可再生能源，它来源广泛，不但可促进农民的每年增收，又可以防止水土流失。生物质燃料作为一种新兴的能源，它的使用，每年可节约天然气6.84亿立方米，可以有效地节约不可再生的石油类能源，促进节能减排。因此，推广生物质燃料锅炉，有良好的经济效益与社会效益。
生物燃料的特点范文5
动植物油脂的主要成分是甘油三酸酯，通过酯交换法制备的脂肪酸单烷基酯，工业上应用主要是脂肪酸甲酯，俗称为第一代生物柴油。生物柴油是指天然油脂制备的柴油，也可以是其他柴油，若以动植物油脂为原料通过加氢裂解工艺生产非脂肪酸甲酯生物柴油，称为第二代生物柴油。若以脂肪酸甲酯为代表的生物柴油需达到“GB/T20828-2007柴油机燃料调合用生物柴油（BD100）”标准指标；若是非脂肪酸甲酯生物柴油需达到石化柴油相应的《轻柴油》（GB252-2000）技术要求指标。
一、第一代生物柴油发展现状及酯交换法工艺存在的问题
各种动植物油、草本植物油、木本植物油、动物油、废弃油脂（如地沟油、泔水油）、藻油等都可用来加工生物柴油。
生产生物柴油主要采用动植物脂类的可再生资源，能够通过各种催化和化学方法转化为适宜碳链长度的可再生液体燃料。目前利用油脂制备液体燃料的主要方法是酯交换法，经过多年的发展，酯交换法已形成比较完备的技术体系，在欧美国家主要以大豆油、菜籽油生产生物柴油，生产工艺相对成熟，产品质量稳定，已部分进入石油市场弥补石化柴油的不足。
我国不同于欧美国家，我国人多地少的国情，决定了生物柴油原料的发展应遵循“不与人争粮，不与粮争地”的原则，利用非粮作物和林木质物质生产生物质液体燃料。近期主要利用回收的废油脂生产生物柴油，目前已经形成产业，我国每年产废油脂的数量是巨大的，利用大中城市回收的废油及餐饮废油制备生物柴油，以此废油作原料可以降低生物柴油生产成本；又是综合利用工业废油及其他废油，使废物资源达到经济与环保的目的。
发展生物柴油产业可以增加一条由可再生资源生产清洁柴油的渠道，但是其瓶颈问题是产品的质量和价格，不能参与石油市场竞争，与石化柴油缺乏竞争力。所以积极开发降低生产成本，提高油品品质的研究，采用廉价的原料，通过技术创新、生产工艺进一步优化、改进、提高产物综合利用值，以获取低成本、高质量的生物柴油，是我国生物柴油生产技术的发展趋势。生物柴油生产工艺及采用原料可导致生物柴油生产成本有较大差异，在一定程度上限制了生物柴油技术的推广及应用，因此在制备工艺及配套装置上，着重研究适合各种不同的原料，特别是对于游离脂肪酸含量较高的油脂，如各种餐饮废油、地沟油、酸化油等，不能直接通过酯交换反应制备生物柴油而开发出比较适宜的技术先进适用和经济有利合理的工艺路线，不但能够增加新建生物柴油企业的经济效益，还能够推动生物柴油产业的大力发展，普及应用。
目前动植物油脂通过酯交换法制备的脂肪酸甲酯，即第一代生物柴油存有原料利用品种单一、工艺复杂、设备繁多、反应过程使用过量甲醇，后续工艺必须有相应的甲醇回收装置；能耗高、色泽深；油脂原料中的游离脂肪酸及水严重影响生物柴油的收率及品质；油脂中的不饱和脂肪酸在高温下容易变质，酯化产物难以回收；成本高，生产过程有废碱液、废酸液排放造成环境二次污染等问题。常规工艺制备的脂肪酸甲酯，由于自身性质决定的缺陷在实际应用中还存在一定的问题：如①低温流动性差，冷凝、冷滤点较高，不能在气候寒冷地区及冬季使用；②分子结构中含有氧官能团造成热值较低，通常比石化柴油低9%13%；③黏度较高，为5-10mm/s-1，在柴油中输送困难，使其供油不充分；④密度较高，为0.87-0.90cm3/g，易造成不完全燃烧；⑤储存稳定性差，容易发生氧化变质等问题。又因动植物油脂资源少、价格高，制约了生物柴油的实际应用及产业化的大力发展。
天津市迪创生物能源科技有限公司研发的“环保型提炼清洁液体燃料真空催化改质装置”是具有自主知识产权的生产第二代生物柴油的技术装置，解决了上述的这些问题。
二、第二代生物柴油转化机理
从总体来看，通过第一代酯交换工艺生产的脂肪酸甲酯，其对原料油品的要求较高，同时副产甘油，加大了产品分离的提纯难度，增加了生产成本，又由于第一代生物柴油在使用过程中的弊端，研究者们通过第一代生物柴油进行加氢脱氧，异构化反应，得到类似柴油的烷烃，形成了第二代生物柴油。与第一代生物柴油相比，第二代生物柴油具有优异的调和性质和低温流动性等特点，适用范围更广泛。国外已开始逐渐进入工业应用阶段，为生产超清洁柴油奠定了基础。在我国只停留在试验研究阶段，迄今为止还尚未有进入工业化生产的企业，第二代生物柴油是未来生物柴油的主要发展方向。
动植物油脂作为可再生资源，由于其结构特点中含有与柴油相似的脂肪酸长碳链，使其作为石油资源的替代品成为可能。
废油脂的主要成分还是动植物油的成分，动植物油中所含的脂肪酸（无论是饱和或不饱和）绝大部分为偶碳直链的，主要脂肪酸有C12、C14、C16、C18、C20和C22等几种，其他的脂肪酸含量很少，这些脂肪酸链长度与柴油碳数非常接近，这也是作为生物柴油的重要依据，而长碳链在高温条件下会发生分解、断链、产生小分子烃类。动植物油脂通过热裂解、催化裂解和催化加氢可得到烃类产物，能有效地利用油脂结构的特点，作为石化原料的补充，生产小分子的烃类等有机化工原料，或转化为新型燃料——生物柴油。这为废弃油脂的资源化利用又开拓了新的途径。
催化加氢裂解的过程是石油化工行业常用的工艺过程，对提高原料的加工深度，合理利用石油资源、改善油品质量，提高轻油收率等具有重要意义。第二代生物柴油利用催化裂解技术进行加氢处理，从而得到与柴油相似的烷烃。
动植物油脂的主要成分是脂肪酸甘油酯，在催化加氢条件下，甘油三酯、单甘酯及羧酸在内的中间产物，经加氢脱羧基、加氢脱羰基、加氢脱氧反应生成正构烷烃的最终产物是C12-C24正构烷烃，副产包括丙烷、水和CO、CO2。由于正构烷烃的熔点较高，使得所制备的生物柴油的浊点偏高，低温流动性差，再通过加氢异构化反应，将部分或全部正构烷烃转化为异构烷烃，从而提高其低温使用性能。
催化加氢裂解是指在高温、高压、有氢气存在的条件下进行加氢裂化，催化加氢裂解能够得到高品质的燃料油，其燃油性能甚至超过常规的石化柴油，但是加氢过程使用高热值氢气，自身就是高热值燃料，将其转化不可燃烧的水，不仅操作成本高，也是一种资源的浪费。目前在我国经济上可行制备生物柴油的主要原料是高酸价油脂、废弃动植物油脂，分布相对分散，原材料集中相对困难，而且设备投资大，比较适宜石化炼油企业大规模生产。因此该法在我国近期还不太适用，高温、高压、催化剂昂贵，不适宜中小型规模的企业采用。
三、供氢催化裂解改质工艺生产第二代生物柴油技术的先进性
催化加氢裂解是一种有应用前景的油脂转化燃料油技术，即生产第二代生物柴油的技术。是将生物油脂通过供氢催化裂解改质制备生物液体清洁燃料，是开发生物柴油替代燃料的又一条途径，是一种新能源的生产方式，与目前第一代生物柴油的酯交换法制备工艺相比较有其独有的优势。
根据中华人民共和国第200920151218.8专利，名称“环保型提炼清洁液体燃料真空催化改质装置”的实用新型专利技术，授权公告日：2010年1月27日，生产第二代生物柴油。该项专利技术被国家知识产权局评为“2011年度10项优秀专利”。
该装置是应用第二代生物柴油的转化技术提高油品质量的装置，克服了第一代生物柴油现有技术存在的生产成本高、工艺过程复杂，对环境造成二次污染的缺点；又因动植物油资源少、价格高，制约生物柴油的实际应用及产业化的大力发展。而第二代生物柴油研究的重点是扩大油脂资源和其他可利用资源的应用范围，根据原料的性质，提炼清洁液体燃料真空催化改质的转化方法和提高生物柴油油品品质的技术。
该装置是采用先进的催化裂解技术，将裂解釜中液相悬浮床流态化与精馏塔固定床催化改质提炼燃油耦合同一装置体系，将二步联产法工艺改为一步分流法，简化工艺流程，减少中间环节，有利于节能和节省设备投资；采用催化裂解、改性提质、技术先进适用，经济有利合理，从而获得符合国标的高品质清洁液体燃料。催化加氢脱氧，降低生物柴油的氧含量，提高其能量密度；加氢异构化，提高油品低温性能，同时保持高十六烷值、辛烷值，避免了传统工艺酯交换法的缺点。
采用供氢催化裂解改质是运用本装置的核心技术，是第二代生物柴油新的一种转化方式。本项目的供氢催化裂解技术不同于高温热裂解、催化裂解和催化加氢，有自己独有的优势。其特点是：在废油脂中加入一定量的具有供氢效果的化合物，也能起到氢气存在的同样效果，这些化合物能在热反应过程中提供活性氢自由基，有目的地抑制自由基缩合，从而提高裂化反应的苛刻度，增加中间馏分油产量。供氢催化裂解是在常规裂化工艺基础上加入具有供氢效果的溶剂，使反应过程中液体供氢剂释放出的活性氢与生物油脂热解过程中产生的自由基结合生成稳定具有协同效应的低分子，从而抑制自由基的缩合，可提高热裂解反应的速率，防止结焦，增加轻馏分汽油和中间柴油馏分的收率。
塑料是碳氢化合物，塑料裂解油中含有大量氢原子，H/C原子比相对较高，加热时挥发分也比较高，为了获得廉价的氢气，废塑油、橡胶油与废油脂加热共熔裂解，富有优势互补的协同效应，富含氢的塑胶中含氢基团在反应过程中会向动植物油裂解产物进行加氢转移，塑胶裂解油在油脂裂解中起着供氢作用，是主要的供氢者，油脂中的含氧化合物最容易加氢脱氧，很快反应生成烃和水，同时伴随脱羧基、脱羰基、异构化反应实现加氢裂解，使动植物油裂解为柴油，少量汽油馏分，具有很高的十六烷值、辛烷值和较低的硫含量和芳烃，可单独使用或与柴油任一比例掺合使用，是一种优质的石化燃料的替代品。该技术已在天津中试装置进行中试，其产品能达到国标要求指标，技术成熟。由于利用垃圾中的废料为原料，原料易得且价廉，既减少对环境的污染，又能获得可利用的丰富资源，生产成本较低，有巨大的经济效益和环境效益，目前在石油燃料市场竞争中有很强的竞争力。
供氢催化裂解工艺与酯交换工艺技术对比其先进性是：
1 用于制备生物柴油的原料：酯交换工艺对其原料中游离脂肪酸的质量分数要求最为苛刻，无论任何油脂都要进行脱酸、脱胶处理；供氢催化裂解工艺对原料中的游离脂肪酸要求最低，大部分油脂不需要脱酸、脱胶就可作原料使用，从而减少了脱酸、脱胶质对油的损耗，扩大了对原料的使用范围，更加适合我国生物柴油原料来源广、适用性强、性质不稳定和游离脂肪酸质量分数高的现状。该法具有很好的工业前景。
2 酯交换工艺合成的脂肪酸甲酯中含有氧和各种杂质，同时由于脂肪酸甲酯在化学组成方面不同于石化柴油，不能长期储存，在其与油接触时会使油污染，酯交换工艺合成的脂肪酸甲酯虽然低硫、低芳烃，符合其清洁柴油发展方向，但其比重大、热值低、稳定性差，不能扩大柴油产量和清洁油品升级换代，只能低比例与石化柴油混合使用，从而限制在石化柴油中的大量应用；而供氢催化裂解工艺制备的生物柴油低硫、低芳烃，符合清洁柴油发展方向，同时产品的比重小、热值高、稳定性好、低温性能好，可适应多种环境条件，全年都可使用，即使在-20摄氏度以下气温极低地区也能够使用。因此，供氢催化裂解工艺不仅成为生物柴油发展的主要方向，而且也是为将来石化柴油提供升级换代的途径。
3 供氢催化裂解法与酯交换法制备生物柴油相比，催化裂解的产物组成发生了根本变化，通常得到的是烷烃、烯烃、羰基化合物、脂肪酸的混合物，由于这些化合物的物化性质与柴油十分接近，发热值、黏度、密度、闪点、馏程等主要指标都能达到国标无铅汽油和轻柴油相应的指标要求。
4 供氢催化裂解工艺不需要对原料进行脱酸、脱胶质等预处理步骤，没有副产物甘油和甲醇回收的问题，只存在裂化一道工序，工艺设备简单，生产用工、设备投入、原材料成本大为减少，在生产成本和燃油性能上占有优势，在现有技术及目前石油市场竞争中，在没有国家政府现行政策资金补贴的情况下仍具有很强的竞争力。
5 采用悬浮床流态化反应器、固定床塔式反应器、隔板节能精馏塔、管式加热炉及自动排渣装置系统连续化生产，副产品回收利用，无“三废”污染物排放，是一种清洁生产工艺。
四、第二代生物柴油发展前景
生物柴油作为一种可再生与环境友好的清洁燃料，将成为石油燃料油的理想替代能源。目前使用的生物柴油是常规酯交换法制备的第一代生物柴油，即以油料作物、油料植物和工程微藻等水生植物油脂、动物油脂及餐饮地沟油等为原料通过酯交换工艺生产脂肪酸甲酯（FAME），生产过程中同时副产甘油。这一技术比较成熟，已部分进入市场弥补石化柴油的不足。在第一代生物柴油的基础上，第二代生物柴油是以动植物油脂为原料通过催化加氢裂解工艺生产的非脂肪酸甲酯生物柴油。与第一代生物柴油相比，第二代生物柴油具有优异的调和性质和低温流动性能等优点，明显优于第一代脂肪酸甲酯，适用范围更加广泛，是未来生物柴油的主要发展方向。目前国外第二代生物柴油已经进入工业生产和应用阶段，为生产超低硫清洁柴油奠定基础。从目前来看，植物油作为石油替代资源的成本较高，因此植物油的开发利用受到制约。但是从长远来看，由于石油资源不断减少以及日益严格的环保要求，开发可再生的绿色替代能源是必然趋势。我国每年的废食用油和其他碳氢废油的资源十分丰富，这也比大豆油、菜籽油便宜很多，利用废弃动植物油脂和碳氢废油生产第二代生物柴油，清洁汽油，认真提高废油资源的综合利用，符合循环经济发展思路，不仅对于缓解燃油的紧缺局面起到了一定的补充作用，而且对于新增企业经济效益和环境效益将是巨大的。
据测算，该项目投资500万元即可投产。按全年生产生物柴油产品10000吨，所需原料为12500吨，料油市场价格按其平均价格4800元/吨计算，年净利润总额可达1211.90万元，投资利税率可达21.78%，投资回收期为半年。另外，本项目有较强的抗风险能力。正常生产年份以生产能力利用率表示的盈亏平衡点为12.86%。计算表明，当项目正常生产年份的生产能力利用率达12.86%时，可不亏不盈，即当年生产第二代生物柴油1286吨，即可保本。发明人冯善茂表示，他本人以及他所在单位愿意向广大企业和个人提供技术合作与咨询。
五、联手共创，打造生物柴油低碳时代
第二代生物柴油的发明人冯善茂及他的研发单位天津市迪创生物能源科技有限公司是拥有可再生生物质能源自主知识产权的科技型企业，从20世纪90年代初就从事可再生能源生物液体燃料的研究，不用国家一分钱，将自己的经济收入全部投入到科学研究工作中，在坚持不懈的努力下，取得多项发明成果，在生物液体燃料中相继发明了①“环保型生产生物柴油的酯化装置”（ZL200620149130.2）、②“节能环保型生物柴油粗酯精制装置”（ZL200820136768.1）、③“环保型提炼清洁液体燃料真空催化改酯装置”（ZL200920151215.8）等，其中①、②两项专利技术在2009年第9届香港国际专利发明博览会上均荣获发明金奖；“节能环保型生物柴油粗酯精制装置”的学术论文（成果）在2010年国际交流评选活动中被评为“世界重大学术思想特等奖”；“环保型提炼清洁液体燃料真空催化改酯装置”（ZL200920151215.8），该项专利技术被国家知识产权局评为“2011年度10项优秀专利”。上述3项专利是针对现有技术存在的不足，并根据国内、国外比较成熟的工艺，经过多年的科学研究与实验而研制开发出具有节能环保、产业延伸、生产链接的生物柴油配套技术与装置。根据当前我国能源的紧缺状况，燃料油品的市场需求及用户生产者的要求，生物柴油升级换代的第二代生物柴油应运而生，为了使生物柴油新兴产业持续发展，实施产、学、研结合，天津市迪创生物能源科技有限公司与山东潍坊春泉环保设备有限公司已签订长期合作合同，建立“资源综合利用科研实验基地”，加快生物质燃料的研发与设备开发，加快适用技术的专利转化，使生物柴油新兴产业健康稳步发展。充分发挥山东潍坊春泉环保设备有限公司制造压力容器与设备的专有技术与优势，专业生产生物柴油与生物质炼化的专用设备。中国首套第二代生物柴油的全整套的中试炼化设备，在山东潍坊春泉环保设备有限公司投资、加工落成，已于今年5月试车投产，这标志我国第二代生物柴油生产技术开发成功，首套装置在山东落成投产。
该装置，采用供氢催化、裂解改质生产低凝生物柴油的工艺，装置适用范围广泛，既可用植物油、动物油又可用废弃油脂、废机油、废塑料油及石化炼厂的废料，经过裂解改质后都可转化为替代石油的燃料油品。
生物燃料的特点范文6
关键词：能源战略 生物航煤 展望
一、非化石能源面临结构调整
“十一五”期间，我国把节能减排作为经济社会发展的约束性指标，单位GDP能耗下降19.1%，二氧化硫排放量下降14.29%，化学需氧量排放量下降12.45%，折算为二氧化碳，相当于减少二氧化碳排放14.6亿吨。进入“十二五”，我国制定了更为全面的节能减排指标，而要实现总量控制的目标，最重要的举措就是“调整能源结构，大力发展非化石能源”并加以量化：“争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到百分之十五左右”。
目前我国对非化石能源的定义主要分为水电、太阳能、风能、核电和生物质能，其中非粮液体燃料和替代石油基的生物基产品构成了发展生物质能的战略重点。除了被大家所熟知的生物柴油、燃料乙醇外，生物航空煤油作为另外一种重要的替代能源也逐渐进入人们的视野。
二、中国生物航煤的发展现状
2011年，中国民航局出台了《关于加快节能减排工作的指导意见》，对行业的节能减排工作提出了目标，主要可以归纳为两条：一是全行业能耗和CO2的增速低于行业发展速度；二是到2020年民航单位产出能耗和排放比2005年下降22%。在国家和行业能源政策的大背景下，生物航煤的研发、应用被提上日程。
生物航煤是指由生物质加工生产的、可替代传统航空煤油的液体烃基燃料，具有原料可再生、调和性好、杂质含量低的特点。生物航煤原料来源广泛，动植物油脂、农林废弃物和微藻都可作为其原料，通过加氢技术生产得出。（见下图）
为了应对传统航煤价、量双升以及航空业应对气候变化压力的增加（特别是2012年围绕欧盟征收航空业碳排放税的斗争），很多发达国家和发展中国家都在大力发展生物航煤，中国也不例外。2008年以来，中国石油与中国石化相继开展了生物航煤的研发工作，从原材料种植基地的建设、炼制设备的改造、试加工生产都投入大量的人力物力。中国石油建立了小桐子能源林基地并着手筹建年产6万吨的航空生物燃料炼油厂，中国石化将杭州炼油厂的加氢装置改造用于生产生物航煤并已经开始了以微藻为原料的技术开发。2011年，中国石油与民航局在北京进行了首次航空生物燃料验证飞行。2012年2月，民航局受理了中国石化的1号生物航空煤油适航审定。目前，国内生物航煤从原料的采收、加工和储运直至油品炼制和加注使用的产业链已基本勾勒完成。
三、生物航煤的应用前景
1、前景广阔
从全球来看，美国计划到2020年生物燃料将占其能源总消费量的25%，2050年达到50%；欧盟计划到2020年用生物燃料替代20%的化石燃料。国际航空运输协会（IATA）预测，2030年生物燃料占航空燃料比例达30%。
就我国而言，航煤消费量目前保持每年13%左右的增长速度，远高于国际5%的增长水平，2010年国内航煤消费已达到1800万吨以上。预计2020年中国航空煤油消费量将超过4000万吨，届时生物航煤有可能占到航油总量的30%，生物航煤市场容量将达到1200亿元。
2、制约因素
（1）生产能力不足。按照中石化从2012年开始年产6000吨、中石油从2013年开始年产6万吨来计算，到2020年两家企业的生产能力总共还不到60万吨。这与消费需求相差甚大。况且，一套炼油装置从建设、调试到正常生产，至少需要三到五年的时间。
（2）成本问题是我国发展生物航煤的最大阻碍。我国尚未建立起成熟生物燃料供应体系，包括燃料乙醇、生物煤油在内的研发和生产建设都需要大量的资金投入。现阶段生物航煤成本达到传统航空煤油的2到3倍，真正实现产业化和商业化需要政府、企业共同来努力。比如，政府投资引导各种生物燃料的商业化，同时在政策上对新能源开发予以倾斜。又如，对可作为多种生物燃料原料的“地沟油”如何加以控制，使其不回流餐桌而流向再生利用环节，实现其价值的最大化，都值得我们深思。
＼
参考文献：
[1]国家能源局.国家能源科技“十二五”规划.2011，12.
