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生物质气化发电技术范文1
中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）72-0036-02
在经济全球化的现代社会，人们对地球能源资源的依赖越发增强，开发利用新的能源资源越来越重要，世界各国在这一方面都有着不同程度发展。像传统的石油资源，虽然现在其储量相对比较大，但是人们早就计算出了它们的使用年数，随着时代的不断前进，它们真正不断的消失。而世界有些国家对其的依赖已经非常强烈，经常为了争夺石油资源而发动战争，像美国发动的海湾战争、伊拉克战争等等。尽管如此，在新的科学技术发展的推动下，人们主要还是把目标放在不断的研究开发各种资源的利用技术上。生物质作为太阳能的一种表现形式，它的开发利用将会给人们带来重要的影响，而且生物质是一种再生资源，在当今社会提倡可持续发展的前提条件下，开发利用生物质能源无疑成为社会发展的主流方向。在利用生物质能源的过程中，人们研究出的各种技术，其主要原理都是将固态的生物质进行一个转化过程，从而得到人们想要的结果或者状态，再进行深一步的利用。下面就谈谈生物质气化的相关内容。
1 生物质气化
1.1 生物质气化发展介绍
生物质气化的发展要追溯到上个世纪70年代，国外首先对生物质采取气化技术，这一技术的采用使得其广泛的传播开来。而根据生物质的特性所知，生物质原料非常容易挥发，尤其是在受热情况下，其挥发的程度相当之大，所以，利用气化技术可以很好的将生物质转化为可利用的能源。
在中国，生物质原料非常多，而生物质气化技术的利用，这正好可以解决国内相对短缺的能源资源问题。尤其是在农村地区，生物质多但是又经常得不到很好的利用，农民常常直接将将麦秆、稻秸秆等物质进行燃烧，而在运用沼气供热供电上，其作为一个相对比较封闭的系统，所需要的生物质相对较少。因此，当生物质大量存在而又不断的出现时，我们正好可以采用生物质气化技术来实现生物质含有的固态能量向气态能量的转化。
在生物质气化发电来说，有以下几种方式：首先，生物质的气化产生可燃性气体，我们可以把这些气体直接运送入燃气炉来产生蒸汽，再利用蒸汽轮机实现发电；其次可以利用净化系统得到的燃气直接送入内燃机，这种内燃机规模都相对比较小，像汽车、摩托车内采用的汽油机一样，它可以直接将燃气用于发电；当然，与内燃机相似，我们可以讲燃气送入燃气轮机来发电，这个发电系统规模相对内燃机系统来说要大一些。但无论采用何种方式，其基本原理都是采用能量的转换。
而在生物质气化发电之外，国外还能将生物质气化技术运用到合成有用有机物上，像甲醇、氨气等，他们现阶段的研究工作已经取得了很大的成功，而且他们已经将其用到了实际的工业生产中，可见，生物质气化技术在未来仍然有着巨大的发展前景，尤其是像在我们中国这样的发展中国家。
1.2 生物质气化发电技术
在生物质发电技术的分类上，由于其燃气产生的机理不同而将其分为反应性气化与热解气化。在反应性气化上，大多又分为水蒸气气化、等离子气化等方式。在实际的运用当中，我们又通常根据发电需求的不同而分为大型的流化床气化和相对较小的固定床气化两种。下面将分别对流化床气化和固定床气化以及水蒸气气化和等离子气化作出说明。
1.2.1 流化床气化发电
大型的发电装置一般采用流化床气化系统，因为流化床气化在使用的过程中气化的能力大，而且其转化效率非常高，在需求电量比较大的情况下，采取并联方式将发电机连接起来，其实际工作将能很好的满足。同时，在发电过程中，我们也需建立相对应的净化系统和安全系统等。
1.2.2 固定床气化发电
作为传统的气化方式，固定床气化通常有两种模式：上吸式固定床气化和下吸式固定床气化。它们两种方式的运行流程基本相同，只是在气化介质的流动方向以及加料的位置上有所不同。
1.2.3 水蒸气气化
水蒸汽气化就是首先将生物质粉碎后投入到气化室，然后将蒸汽也注入其中，在高温的条件下，多种混合物进行化学反应，最后产生可燃性的混合气体，再送入内燃机等发电设备中。这中气化方式在反应容器上有着特别的要求，尤其是在气化炉中，其控制的温度、压力等因素都非常重要。
1.2.4 等离子气化
等离子气化即采用等离子技术，把生物质原料加入到等离子气化室中，使得他们在超高的温度下气化，在这种环境下，碳的转化率非常之高，气化得到的气体经过一定的净化设备和过滤设备，就能通入到相应的发电设备之中，从而得到我们需要的电能。
1.3 存在的相关问题
生物质的气化发电技术虽然已经步入了一定的轨道，但在国内的综合情况来看，其存在问题还是不叫突出的。先就是原料方面，虽然中国地区的生物质资源相对较多，但是具体而言，像麦秆、稻秆这些原料都呈现季节性，而在有些地区，如内蒙古、等就几乎没有，所以，生物质原料又存在区域性。当在特定的地区建立生物质气化应用时，其原料的搜集与运输将会给规模化的生产带来严重的影响。其次，在环境的污染方面，虽然生物质气化发电是一种相对环保性的技术，但是仍然不可避免的出现了焦油等问题，尤其在发电系统上同时采用的净化系统，其很容易带来二次污染。最后在客观上，国家的政策与扶住也会起到重要的影响，而资金的投入在工程建设的初期将会很大，而其产生的经济效益比较缓慢，因此这些也将制约着生物质气化发电技术的顺利进行。
生物质气化发电技术范文2
我国目前生物质气化应用最广泛的领域是集中供气以及中小型气化发电，少量用于工业锅炉供热。农村集中供气工程解决了农作物秸秆的焚烧和炊事用能问题，而生物质气化发电主要针对具有大量生物质废弃物的木材加工厂、碾米厂等工业企业。我国的秸秆气化主要用于供热、供气、发电及化学品合成。
（1）秸秆气化供热。秸秆气化供热是指秸秆经过气化炉气化后，生成的燃气送人下一级燃烧器中燃烧，为终端用户提供热能。秸秆气化供热技术广泛应用于区域供热和木材、谷物等农副产品的烘干等，与常规木材烘干技术相比具有升温快、火力强、干燥质量好的优点，并能缩短烘干周期，降低成本。
（2）秸秆气化供气。秸秆气化供气是指气化炉产生的生物质燃气通过相应的配套设备为居民提供炊事用气。秸秆气化供气又分为集中供气和单独供气两种类型。
①秸秆气化集中供气。生物质气化集中供气系统是20世纪90年代以来在我国发展起来的一项新的生物质能源利用技术。它是在农村的一个村或组，建立一个生物质气化站，将生物质经气化炉气化后转变成燃气，通过输气管网输送、分配到用户，系统规模一般为数十户至数百户供气。目前，我国已广泛推广利用生物质气化技术建设集中供气系统，以供农村居民炊事和采暖用气。
在秸秆气化集中供气系统中，气化炉的选用是根据不同的用气规模来确定的，如果供气户数较少，选用固定床气化炉；如果供气户数多(一般多于1000户)，则使用流化床气化炉更好。秸秆燃气的炉具与普通的城市煤气炉具有所区别，国内此类炉具的生产厂家也较多，效果较好，可以满足用户要求。
②户用秸秆气化供气。该种方式为一家一户的农村居民使用，户用小型秸秆气化炉，产生的燃气直接接人炉灶使用，系统具有体积小、投资少的优点。但也有明显的缺点：由于气化炉与灶直接相连，生物质燃气未得到任何净化处理，因而灶具上连接管及气化炉都有焦油渗出，卫生很差，且易堵塞连接管及灶具；因气化炉较小，气化条件不易控制，产出气体中可燃气成分质量不稳，并且不连续，影响燃用，甚至有安全问题；从点火至产气需要有一定的启动时间，增加了劳动时间，而且该段时间内烟气排放也是个问题。
③秸秆气化发电。我国在生物质气化方面有一定的基础。早在20世纪60年代初就开展了这方面的研究工作，近20年来加快了生物质气化发电技术的进一步研究。开发的中小规模气化发电系统具有投资少、原料适应性和规模灵活性好等特点，已研制成功的中小型生物质气化发电设备功率从几千瓦到5000千瓦。
气化炉的结构有层式下吸式、开心式、下吸式和常压循环流化床气化炉等，采用单燃料气体内燃机和双燃料内燃机，单机最大功率已达500千瓦。
农业废弃物气化发电技术经过近年来的研究、探索，分别解决了流化床气化、焦油裂解、低热值燃气机组改造、焦油污水处理和系统控制及优化等各种核心技术，在技术的产品化和标准化研究、提高农业废弃物气化发电站的成套性和实用性方面取得较大进展，形成了具有我国特色的农业废弃物能源利用方式。我国的生物质气化发电正在向产业规模化方向发展，在国内推广很快，而且设备还出口到泰国、缅甸、老挝等东南亚国家和地区。目前已签订的中小型农业废弃物气化发电项目总装机容量40兆瓦以上，成为国际上应用最多的中小型生物质气化发电系统。
生物质气化发电技术范文3
关键词：生物质直燃发电 太阳能热发电 互补 系统集成
1 生物质直燃发电技术
生物质能是仅次于煤、石油和天然气而居于世界能源总量第四位的能源，生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电[1-2]。目前，我国可开发的生物质能资源总量约相当于5亿吨标准煤，可解决目前料，在生物质锅炉中产生一定参数的蒸汽，输送至能源消费量的20%以上。同时，每年可减少二氧化碳排放量近3.5亿吨，减少二氧化硫、氮氧化物、烟尘排放量近2500万吨[3]。生物质直接燃烧发电是由生物质锅炉利用生物质直接燃烧后的热能产生蒸汽，推动汽轮机发电系统发电。燃烧发电系统主要由烟气处理系统、热利用系统、燃烧系统、给料系统、存储系统、预处理系统和生物质原料收集系统构成。其燃烧发电流程如图1所示。生物质燃烧电厂的流程及分类：
①流程。每个生物质原料收集点将收集的生物原料送到电站进行预处理，经预处理的生物质通过燃烧油原料输送装置输送至锅炉内充分燃烧后产生热能，锅炉给水经锅炉换热转化成用于汽轮机发电机组发电的蒸汽。
②分类。a层燃方式。燃烧较干燥且装有空气预热器的系统可采用顺流燃烧，燃料与烟气流动同向；燃料含水量较大时可采用逆流燃烧，燃烧与烟气流动反向。b流化床方式。流化床是一项基于气固流态化的生物质燃烧技术。它对燃料的要求不高，这项燃烧技术可以降低尾气中氮与硫的氧化物等有害气体含量，清洁燃烧。c悬浮燃烧方式。生物质被粉碎至细粉后与空气混合喷入燃烧室内悬浮燃烧。该燃烧方式对生物质燃料的要求较严格，宜采用含水率小于15%、颗粒直径在2mm以内的生物质燃料。
2 太阳能热发电
据统计，每年我国陆地接受的太阳能辐射量相当于6万多个三峡工程的发电量，相当于2.4万亿吨标准煤，开发利用的潜力非常广阔，根据各地接收太阳辐射总量多少，可将全国划分为5类地区，如表1所示[4]。
太阳能转化为电能有两种主要途径，一是通过光电装置将太阳能直接转化为电能；另一种是收集太阳能辐射能转化成电能。下面主要介绍太阳能热发电技术。太阳能热发电通常叫做聚光式太阳能发电，它们是通过聚集太阳辐射获得热能，将热能转化成高温蒸汽驱动蒸汽轮机来发电的。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为：
①太阳能槽式发电。②太阳能塔式热发电。③太阳能碟式热发电。表2中可以看出：抛物面槽式技术相对成熟、目前应用最广泛，集热塔式发电技术的效率提升与成本下降潜力巨大，抛物面碟式发电系统效率最高、便于模块化部署。
3 生物质直燃与太阳能热发电互补
生物质直燃技术与太阳能热发电技术优缺点都很明显，利用互补性原理，将构建联合发电系统，使两种清洁可再生能源发电系统转化为稳定可靠发电系统。太阳能与生物质直燃集成互补发电系统大体可以分为三个子系统，即汽轮机发电系统、太阳能集热转化系统、生物质直燃锅炉系统。在得不到太阳能辐射或辐射较微弱时，必须将太阳能集热吸收转化系统的供水管路切断，使另外两个子系统联合运行。太阳能与生物质直燃集成时，不同方案的选取需要考虑参数匹配，选取合适的机组容量。太阳能集热系统相当于部分锅炉受热面，而且能取代各抽汽加热循环工质，基于集热系统不同的引入位置，可以分为以下几种情况。
3.1 锅炉受热面引入 因为集热器性能限制，太阳能集热系统可能无法将工质加热至锅炉出口过热蒸汽的参数，此时可以将工质由高加引出一部分加热至汽包压力下的饱和蒸汽再引入至汽包，如图2。由于投入部分太阳能热量，生物质燃料消耗量减小，烟气量也会相应减小，烟气量小于某一值时，会影响锅炉各受热面的换热，出现过热器吸热不足现象，因此在设计时要计算太阳能最高能投入的热量。3.2 加热器水侧引入 循环工质从加热器入口引出送入集热系统，吸收太阳能辐射热量，达到该级加热器出口温度后引回至生物质直燃热力系统，如图3。3.3 加热器汽侧引入 基于循环工质引出位置的考量，可采用图4所示的两种引出方式：①从凝结水泵出口引出；②从给水泵引出。第①中引出方式可取代任意一段抽汽，第②种引出方式必须选用减少1，2段抽汽。
综合以上几种选取最恰当的太阳能集热系统和生物质直燃热力系统集成方案。
4 未来需要解决问题
①太阳能分布区域较为集中，生物质能源分布相对分散，数据收集与整理耗时较长。②生物质直燃发电系统和太阳能热发电系统的技术参数有待深入研究，但就现阶段的技术水平来说，还没有联合循环发电实例电厂正式运营，系统设计有待进一步研究。③生物质的存储与输送问题，就现阶段的储运技术设备而言，生物质的存储与输送成本较高，压缩过程能耗大，系统运行成本颇高。
5 结论
生物质直燃发电系统既清洁又高效，太阳能的开发利用也是未来能源领域的新趋势。虽然在技术、政策和管理方面仍有很多问题有待解决，但它符合可持续发展的要求，对该系统深入研究具有重大意义。
参考文献：
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[2]鲁华永，袁越，陈志飞等.太阳能发电技术探讨[J].江苏电机工程，2008，27（1），81-84.
[3]吴静.以太阳能为辅助热源的混合发电方式研究[M].北京：华北电力大学，2009.
生物质气化发电技术范文4
Abstract： Heze city is in a critical period of reform， development and economic transformation. It is of great significance for transforming the pattern of economic development， achieving industrial upgrading and building regional science development highland to make scientific top-level design of industrial development， improve the industry development policy environment， promote the scientific， rapid and cluster and sustainable development of the high technology industry. New energy industry is the important component of the high technology industry. This article analyzes the long-term development strategy of the new energy industry through building energy industry technology roadmap.
关键词： 新能源；生物质能；太阳能；风能；产业技术路线图
Key words： new energy；biomass energy；solar energy；wind power；industry technology roadmap
中图分类号：F062.9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）01-0059-03
0 引言
菏泽市正处在改革发展和经济转型的关键时期，科学做好产业发展顶层设计，完善产业发展政策环境，引导创新资源加快聚集，推动高技术产业科学发展、快速发展、集群发展和可持续发展，对于转变经济发展方式、实现产业升级，打造区域科学发展高地，具有十分重要的意义。新能源产业技术路线图按照“技术领域-技术基础-关键技术-技术路径”这条主线进行分析。基于菏泽的产业技术基础，结合菏泽新能源产业规划以及相关专家的指导意见，确立菏泽产业发展方向。依托德尔菲问卷结果，综合考虑技术综合重要度指数（技术推动重要度和市场拉动重要度的综合）、预期实现时间和技术发展路径，以时间序列系统描述菏泽各产业关键技术实现的时序。
1 菏泽市新能源产业技术基础
近年来，菏泽市依托自身的自然资源优势以及持续的项目建设和科技投入，已逐步发展成为山东省重要的新能源基地，其中生物质发电起步最早，同时在太阳能发电、风能发电、以及相关的设备制造方面也形成了一定的产业技术基础。依据菏泽市产业基础同时结合专家建议，将菏泽新能源产业划分为生物质能、太阳能、风能和LED产品制造四个领域。
1.1 生物质能领域 在生物质发电领域，单县、巨野县生物质发电项目已并网发电，曹县、牡丹区和成武等生物质发电项目也在陆续建设中，目前菏泽已具备了灰色秸秆、黄色秸秆、灰黄秸秆掺烧工艺，并引进了丹麦BWE公司生物质直燃锅炉技术，同时也采用了国内制造的第一台生物质直燃发电机组，带动了生物质发电设施的国产化进程。在生物质能综合利用领域，生物质电厂产生的草木灰已经作为生物复合钾肥的生产原料，农村沼气工程全面展开，秸秆纤维素分解生产乙醇、供热燃煤机组掺烧农产品废渣废液改造、生物质成型燃料、薯类秸秆液体生物质燃料生产、大型畜牧养殖沼气发电工程等一批生物质能综合利用项目已进入前期工作阶段，掌握了棉籽、动植物脂肪酸等原料制取生物柴油的技术。
1.2 太阳能领域 在太阳能热利用领域，热水器设备制造产业快速成长，重点发展了高效太阳能热水器真空集热管生产及热水器成套设备生产项目。在太阳能光伏电站领域，单县、巨野、郓城、鄄城等多个10～15MW的光伏并网发电项目正在建设中。在光伏产品装备制造方面，先后形成了单县舜亦新能源光伏发电、宇泰光电产品、巨野鲁麟有机硅单体生产、光伏发电逆变器等一批晶硅、非晶硅薄膜太阳能光伏电池、电池板及相关组件生产项目，并陆续竣工投产，初步形成了光伏电池300MW的生产能力，具备正面叠加多重太阳能电池组件生产技术等提高太阳能转化效率的技术。
1.3 风能领域 风力发电领域，菏泽正围绕黄河滩区、单县浮龙湖水库及黄河故道等区域，开展风场测速等准备工作，建设规模总计200kW，项目建成后预计发电量达到4亿kWh。风电设备制造方面，巨野巨益新能源、成武呈祥电气等风力发电设备生产项目已竣工投产。
1.4 LED产品制造 LED产品制造领域初具规模，单县宇泰光电科技、牡丹区路达光电科技、曹县LED路灯一体化等项目正在加紧建设中，具备了LED路灯灯具、LED外延芯片、大功率激光器件和LED显示屏等产品以及LED产品封装等技术。
2 新能源产业国内外技术热点
基于菏泽新能源产业技术基础，采用专利分析和文献分析的方法，研究了新能源领域当前国内外的技术热点。
2.1 新能源共性技术 目前，新能源共性技术研究热点主要集中在两个方面：一是智能电网的智能型与灵活性技术。未来的智能电网将通过分布式发电技术、大规模间歇式新能源并网技术、自动化控制、智能传感器等技术实现主动的用户需求侧管理，并通过将太阳能、风能等新能源产生的电力整合从而实现经济和环境的目标。二是先进高效的储能技术。储能技术既作为负载也作为电源将为电网的稳定和可靠运行发挥重要的作用，其中大规模直接储能技术，以及与热泵技术和热电联产技术相关的热蓄能技术将是未来储能技术的发展趋势。
2.2 生物质能领域 生物质能共性技术的研究热点集中于能源植物筛选与培育，包括拓展能源植物及生物质原材料种类，提高能源植物光能利用效率，从育种、种植到实现规模化采收与运输；在生物质能高效利用方面，生物质高效直燃、混燃、气化供热及发电技术将成为主要发展趋势。生物质发电领域中，清洁高效的生物质直燃、混燃、气化发电技术及设备是生物质发电的一个重要发展方向，具体包括生物质气化发电与热联供系统、生物质锅炉和物化转换技术、大型低热值燃气内燃机组。生物质燃料领域方面，生物质液体燃料中乙醇、丁醇以及生物柴油的生产技术是目前主要的热点；生物质气体燃料以农业废弃物制备合成气为主要方向；生物质固体燃料主要趋势集中于开发提高能量密度、生物质成型燃料加工技术、生物质燃料炭化技术。
2.3 太阳能领域 太阳能共性技术热点集中于太阳能分布式发电、太阳能与其他可再生资源互补式发电技术，以及用于建筑的太阳能热利用及光伏发电一体化（BIPV）和长周期储热技术。太阳能热利用方面，按照利用的温度分为低温（
（>500℃）利用，按照关键部分――集热器的不同分为主要用于太阳能热水器的平板集热器、真空管集热器技术，以及用于聚光太阳能发电（CSP）的槽式、塔式和碟式聚焦器，未来趋势为超大规模高温蓄热技术以及耐高温、耐腐蚀高效率集热器和高温传热工质的核心技术。太阳能光伏发电目前主要有三种技术：晶体硅电池未来需要降低硅消耗量，进行多晶硅副产物综合利用；薄膜电池未来需要提高转化率，降低光衰减，并开发研制铜铟镓硒等新兴薄膜电池；聚光太阳能电池未来重点将在于对追踪器的研究与开发。在光伏电站方面，未来趋势在于突破大规模、分布式、适用于离网和微网运行的技术。
2.4 风能领域 风能领域中，关于风能资源评价的热点在于不断完善资源评价的模型、标准、检测和认定体系，建立风能资源、条件和运行经验数据库，改进风力发电系统运行采用的预测模型。陆上风电场领域主要涉及在风电场和风电设备两方面，其中，风电场热点集中于风电场优化设计技术，主控制器及数字风力发电场调度和并网控制、在线监测与故障诊断等系统核心技术。
2.5 LED产品制造领域 LED领域的研究热点集中于高亮度发光二极管、大功率白光制造、大功率激光器（LD）、光伏与LED结合、器件封装技术以及LED高效驱动和智能化控制技术。
3 菏泽市新能源产业关键技术选择及路线图绘制
基于菏泽市新能源产业技术基础，根据专家意见，确定未来重点发展生物质能、太阳能、风能和LED产品制造四个领域，并筛选29项关键技术或项目，结果如表1所示（技术综合重要度满分5分）。
根据研究结果，近期（0～3年）主要发展的技术包括太阳能与风电等可再生能源互补发电的微网技术、提高光伏电站的能效及使用寿命等13项，中期（3～6年）主要实现的技术包括与当地农业畜牧业相结合的光伏发电分布式应用、农业废弃物制备合成气关键技术及装备、黄河故道大型风电场开发等11项，远期（6～9年）主要发展的技术包括光伏电站智能化、LED高效驱动和智能化控制等4项，长远期（9年以上）主要实现非粮能源作（植）物育种、种植、规模化采收、储运技术及相关设备技术，进而实现生物能源植物原料的育种与产业化。新能源产业技术路线图如图1所示。
4 结论
菏泽市新能源产业主要涵盖生物质能、太阳能、风能和LED产品制造四个领域。其中：生物质能领域，菏泽市采用了国内制造的第一台生物质直燃发电机组，已有多个生物质发电项目并网发电，同时，农村沼气工程全面展开，生物质成型燃料等一批生物质能综合利用项目已进入前期阶段。通过产业技术路线图研究，确定了8项技术为未来重点发展方向。近期重点突破生物质发电技术及装备，以及生物质成型燃料技术；中期实现生物质发电热点联供，生物质制备合成气和乙醇的技术及装备；从远期来看，争取实现能源作物从育种、种植、采收到存储的产业化。
太阳能领域，菏泽市在太阳能热水器制造业具有一定基础，多个10～15MW的光伏并网发电项目正在建设，舜亦新能源和宇泰光电等一批太阳能电池、电池板及相关组件生产项目陆续竣工投产。通过产业技术路线图研究，确定了13项技术为未来重点发展方向。近期重点提高太阳能集热器和光伏电站的能效，以及可再生能源互补发电微网等技术；中期进一步降低光伏电站的运维成本，促进光伏发电的分布式应用；远期则努力实现光伏电站的智能化，并开发高效低成本的薄膜电池。在提高能效和降低成本的基础上，努力实现光伏发电的智能性、灵活性以及与其他能源的互补性。
风能领域，菏泽正在围绕黄河滩区进行风电场建设，并依托巨益新能源、呈祥电气等企业进行风电设备生产。通过产业技术路线图研究，确定了5项技术为未来重点发展方向。在近期，完善风力发电基础构件的技术和生产能力；中期在完成风能资源评价和资源数据库建设的基础上，进行大型和分散式的风电场开发，并通过研发轻量化叶片等提升风能发电设备的寿命和性能。
LED产品制造领域，菏泽市具备了较为完善的产业链条，具备LED路灯、外延芯片、显示屏的生产能力以及LED产品封装技术。通过产业技术路线图研究，确定了3项技术为未来重点发展方向。在近期重点突破LED与光伏结合的关键技术；在远期则努力实现LED产品的高效驱动和智能化控制。
近年来，菏泽市新能源产业总体规模保持增长态势，但结构发展中的一些深层次问题也日益突出，制约了经济在高平台上持续快速发展，科学的推进经济发展方式转变亟待进行。该研究成果明确了菏泽新能源产业的建设方向，可有效避免各区县之间的产业趋同恶性竞争，促进同类企业的交流合作，提高公共技术平台资源的利用效率，从而全面推动菏泽市新能源产业发展，同时该研究成果的应用推广能够为菏泽市科技创新把握大致发展方向，加速创新要素集聚，在探索和把握新时期经济发展规律的基础上推动新能源产业结构优化升级方面起到积极作用，带动全市经济快速发展。
参考文献：
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生物质气化发电技术范文5
关键词：秸秆；农村；资源化利用；综合利用
辽河上游农村秸秆种类多、产量大，其中大量秸秆没有被合理利用而被焚烧丢弃，造成资源浪费和环境污染。
1 农村秸秆污染概况
中国作为粮食产量大国，玉米、小麦、稻谷产生的秸秆量每年可达6亿吨，我国秸秆产量每年已超8亿吨，其中辽宁省农作物秸秆实物资源量每年可达3000万吨。秸秆作为一类生物资源长期以来都没有得到合理利用，大量的秸秆资源被随意丢弃焚烧，浪费资源的同时造成一系列的环境污染问题。辽河上游地区秸秆不合理处置会导致秸秆中丰富的有机质进入水体，从而造成辽河水体富营养化等问题，综合利用秸秆资源对于改善辽河上游农村面源污染问题具有一定意义。
2 秸秆综合利用技术模式
在秸秆产量不断增加的条件下，秸秆中丰富的有机质资源应该得到充分利用，从而达到对资源的合理使用。秸秆中总能量与玉米以及淀粉大致相同，秸秆燃烧产生的能量约为煤的50%，纤维素含量占总量的30%。现阶段秸秆资源化利用总体分为两类，生物质资源利用及生物炭资源利用。其中生物炭资源利用技术已经广泛开展并取得一定效益；而生物炭资源技术与当前可持续发展的低碳经济相契合，也可以取得一系列有意义和经济价值的产物。
2.1 秸秆环保制品
采用秸秆为原料制快餐盒、建筑材料等制品，成本低，价格低廉，原材料来源广泛易取得，制作过程无毒无害无二次污染，各项指标均可满足国家要求，并且在使用过后易于降解，对于环境及经济方面均有利，因此而受到环保部分的大力支持，市场前景广阔。
2.2 秸秆饲料
秸秆作为一种替代性食物来源，可以代替玉米等高价农作物作为饲料补充。在使用前经过预处理过程，如青贮、氨化、微生物发酵等化学、生化方法，及粉碎、切割、膨化等物理处理方法。通过以上处理方法可以提高秸秆中粗蛋白含量并降低粗纤维和木质素的含量。其中厌氧青贮发酵法可以将部分纤维素转化为蛋白质类产物，提高饲料的营养价值以及消化率，使饲料产物达到国家标准。
2.3 秸秆生物质发电
在国家电力资源紧张的背景下，秸秆生物质发电技术具有重要意义。秸秆可以通过直燃发电、供热，从而实现热电联供，近年来对于秸秆固化成型技术有了一定的突破，但对于发电设备仍具有一定要求。秸秆另一种发电方式就是利用生物质气化技术，采用固定窗和流化床的工艺形式，输出电力和燃气。生物质发电分为小型、中型、大型气化发电系统。其中小型中型发电系统较为成熟，而大型气化系统应用较少。气化技术中焦油堵塞问题是当前存在的难解决问题，导致气化站运行受到限制。
2.4 秸秆堆肥
秸秆肥料化是最传统的秸秆回收利用手段之一，通过直接还田、焚烧还田、过腹还田及堆沤还田等方式加以利用。其中焚烧还田将秸秆燃烧的草木灰作为辅助钾肥加入田地，但秸秆的露天焚烧会对大气造成污染，已被国家明令禁止。秸秆堆肥技术是一种新型的秸秆回用技术。在一定的堆肥场地下，通过特定的降解微生物对秸秆有机质进行降解处理，制造出有机复合肥料，成本低但改善土壤肥力效果明显，解决秸秆处理问题的同时减少了化肥的使用。
3 结束语
秸秆资源化利用的水平提高，对我国能源利用，循环经济快速发展，改善农村生态环境具有重要意义。利用好秸秆资源对推动农村发展及农村问题的解决具有积极的意义。秸秆资源产业化的实现可以通过利用农村最多的原材料大幅提高农村生活水平，对于农村经济发展，保护环境等方面都有一定的改善，为建设新型环保农村提供有力保证。
基金项目：国家“十二五”科技重大专项子课题（No. 2012ZX07202003-05）；国家自然科学基金项目（41401262）；辽宁省教育厅一般项目（L2015202）；辽宁省博士科研启动基金计划项目（201501131）。
生物质气化发电技术范文6
据估计，植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍；而作为能源利用量还不到其总量的l%。高效利用生物质能源，生产各种清洁燃料，替代煤炭，石油和天然气等燃料，生产电力。而减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源，减轻能源消费给环境造成的污染。专家认为，生物质能源将成为未来持续能源重要部分，到2015年，全球总能耗将有40%来自生物质能源。
生物质能采用高新技术将秸秆、禽畜粪便和有机废水等生物质转化为高品位能源，开发生物质能源将涉及农村发展、能源开发、环境保护、资源保护、国家安全和生态平衡等诸多利益。发展生物能源的初衷就是保护生态环境，在实际应用中也是以此为基点。这也是我国超前发展的一次很好机会，发展生物质能是一件利国利民的好事情。
生物质能源不仅是安全、稳定的能源，而且通过一系列转换技术，可以生产出不同品种的能源，如固化和炭化可以生产因体燃料，气化可以生产气体燃料，液化和植物油可以获得液体燃料，如果需要还可以生产电力等。
目前，世界各国，尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术，保护本国的矿物能源资源，为实现国家经济的可持续发展提供根本保障。
6MW生物质颗粒与煤混烧发电技术
成果简介：该项目是通对不同比例的生物质成型颗粒与煤在循环流化床中进行混合燃烧，混合后的燃料可大大改变原煤的燃烧特性，包括降低着火温度、改善着火性能、提高了循环流化床锅炉的热利用率等。生物质原料与煤之间燃烧特性的优势互补。该技术可用于电厂、工业锅炉等各种利用循环流化床锅炉的行业。该技术对生物质的燃烧特性，燃烧过程以及其结渣特性、碱金属腐蚀、气体燃烧不完全等难题进行了研究，并找出了解决方案。生物质颗粒混烧量可达到80%，在此工况下热效率可提高15%以上，二氧化硫排放量减少50%。氮的氧化物排放量可减少30%；完成了由输送带、给料仓、给料绞龙组成的颗粒燃料输送给料系统；为适应生物质燃料高挥发分的特性，在生物质颗粒燃料进料口上方1.2m处增设了一个二次风进口；可根据生物质颗粒与煤的不同混烧比例，自动调整一、二次进风量。
成果类型：应用技术
所处阶段：中期阶段
生物质气化燃气中焦油催化转化研究
成果简介：该项目研究采用在生物质气化装置的出口处，建一催化净化装置有催化保护床和催化转化床构成，直接处理热的生物质气体，保护床吸收粗燃气中的硫化氢等有毒物质及催化裂化脱除部分重焦油；第二催化反应床催化转化剩余的焦油。碳氢化合物的焦油被催化转化为小分子气体如CO等，增加燃气热值。结果表明，对空气流化床气化的粗燃气的催化干法除焦油，实验方案是行之有效的和成功的。筛选出工业镍基蒸汽转化催化剂和氧化铈添加的镁橄榄石负载型镍基催化剂可作为焦油的催化转化催化剂，氧化铈可促进催化剂的活性和提高抗积炭能力，对气化燃气的重焦油的去除率达99%，按干气计算燃气中氢气的浓度增加6～11%。通过催化净化系统直接处理气化燃气，一方面焦油的催化转化增加了气化气中有价值的气体成分；另一方面又克服了湿法除焦油所带来的不易解决的环境污染问题。
所处阶段：成熟应用阶段
2Kg/hr生物质流化床气化/热解实验装置研制
成果简介：气化是缺氧的反应过程，热解是隔绝氧气的反应过程；气化的反应温度为750-850℃，而热解的反应温度为400-700℃；热解必须采用快速进料，气化对供料速度则无严格要求；两者产物的净化处理过程则基本相同。分析两者的相同点及不同点，该课题组认为建一套气化及热解的双功能系统是可行的。为此该课题组采用了以下特殊设计：独立的氧气及氮气供入系统，共用一套流量计量及预热装置；流化段及悬浮段分别采用独立的电加热及控制装置；流化段及悬浮段分别采用独立的电加热及控制装置用双级供料系统，且均可无级调速；共用一套旋风分离、冷凝、过滤、排气及计量系统。运行及试验结果表明：该系统可分别进行气化及热解试验，且运行良好，达到了设计要求。
所处阶段：初期阶段
生物质经催化热分解技术
成果简介：该研究是以植物系生物质为原料通过催化热解的方法生产高附加值的轻质芳烃苯、甲苯和二甲苯等化学品以及合成燃料。使用了热解温度控制容易，升温速度快，焦炭便于回收，且可连续操作的双颗粒流化床，建立了一套可以定量操作的热解反应系统，开发了连续催化热解过程。充分利用生物质热解温度低挥发物多的特性，选择合适的催化剂，控制生物质热解过程的二次气相反应，使产物向有利于轻质芳烃苯、甲苯和二甲苯等化学品转化，在CoMo-B催化剂的作用下，863K时可得到6.29wt%的收率。这一收率在同类研究中，是常压下热解过程中得到的最高收率。在实验研究过程中还可发现，NiMo类催化剂有利于生物质低温制氢，为生物质低温制氢提出了新的研究课题。生物质连续催化热解装置的研发，实现了连续化操作的热解过程，为未来大规模的工业化生产提供了必要的前期研究成果。
所处阶段：初期阶段
锥形流化床生物质气化技术
成果简介：该专题针对目前国内生物质气化发电、供热、供气存在的原料适应范围窄、燃气焦油含量高、自动化程度低、适用松散型物料的气化发电设备和系统等问题，开发锥形流化床生物质气化发电供热、供气机技术产业化为目标，研制生物质气化装置与气体发电机组成的系列生物质气化发电系统；降低燃气中的焦油含量；生物质气化系统的操作弹性试验；提高生物质气燃气热值。
所处阶段：成熟应用阶段
利用藻类热解制备生物质液体燃料
成果简介：该课题应用能源科学、环境科学和生命科学等交叉学科的理论和技术，以藻类为原料，通过细胞工程和生物质转化等技术，产生生物油和烃类等可再生生物能源，为开发新能源提供新的生物技术途径。用异养转化技术和基因改造技术获得高脂肪含量的藻细胞来热解制备液体燃料，实现异养转化技术、细胞培养技术、基因改造技术与热解技术的整合集成，获得原创性、新颖性的研究成果；同时为后继能源的开发应用提供技术储备；并且通过最前沿的生物技术与能源技术相互结合、交叉与渗透，推动学科的发展。该研究成果应用前景良好。
生物质气气化合成二甲醚液体燃料
成果简介：在固定床或循环流化床中将生物质气化，变成H2, CO, CO2等组分，然后经过气体净化，在重整反应器中和沼气一起在催化剂的作用下进行重整来调整H2和 CO的比例，同时降低二氧化碳的比例，使之适合于合成二甲醚。然后气体经过压缩进入二甲醚反应器。在催化剂的作用下合成二甲醚。该套技术已经申请了国家发明专利。
二甲醚（简称DME,CH3OCH3）是一种清洁的燃料与化工产品，有很大的市场。液化二甲醚可以完全替代液化石油气（LPG），与LPG相比具有无毒无臭、不易爆炸、热效率高、燃烧彻底、无污染等特点，因此，DME作为LPG的替代品在中国特别是农村有巨大的潜在市场。作为清洁燃料DME可以替代柴油用作发动机燃料，十六烷值达55，与柴油热效率相同，DME不会产生黑烟和固体颗粒，NOx排出量大大减少，是很有前途的绿色环保型发动机燃料。
该项目采用的以生物质废弃物（包括木粉、秸秆、谷壳等）作为原料，通过催化裂解造气作为气头的新工艺，目前还未见报道。DME的合成也采用先进的一步法合成工艺，该方法作为应用基础研究最近几年才在国际上展开。广州能源研究所在世界上首先实现了在小型装置上由生物质一步法合成绿色燃料二甲醚的连续运行。将该技术进行产业化推广可以解决缓解广东省液化气日益紧张的形势。
适用范围和条件：适用于生物质资源丰富的地区
3MW生物质气化高效发电系统关键技术
成果简介：该项目发展了6MW生物质气化及余热蒸汽联合发电系统、500kW生物质燃气发电机组和焦油污水生化处理新工艺等关键技术，在江苏兴化建立的示范电站装机容量为6MW，气化效率最高达78%，燃气机组发电效率为29.8%，系统发电效率27.8%，电站总投资约3200万元，系统运行成本0.40元/kw，具有较高的性价比和显著的社会效益。示范电站建设严格按国家电力行业的规范进行，并形成了市场化运作机制，为生物质气化发电技术的产业化积累了有益的经验。
所处阶段：成熟应用阶段
自热式生物质热解液化装置
成果简介：中国科学技术大学研制的“自热式生物质热解液化装置”通过了安徽省科技厅组织的专家鉴定，达到国际国内先进水平，是生物质洁净能源研究取得的重要进展。该装置是在安徽省“十五”科技攻关计划、教育部“211”工程和中国科学院知识创新工程等项目资助下研制完成的，专家认为：自热式生物质热解液化装置采用两级螺旋进料器有效解决了生物质进料系统的进料速率定量控制、密封和堵塞问题，其中自热式生物质热解液化装置在热解热源供给和生物油冷凝收集等方面具有创新性。
所处阶段：初期阶段
稻壳生物质中型气化发电系统
成果简介：该电技术的基本原理为利用生物质气化高新技术，经中温裂解气化，转换为可燃气体。气化炉内的化学反应过程主要是燃烧反应，热分解反应和还原反应。稻壳进入气化炉后，部分遇氧燃烧，提供热分解所需热量，大部分稻壳在缺氧条件下发生热分解反应，折出挥发份和焦炭，挥发份在中温反应区内发生二次反应，使焦油裂解为气体，同时气体和焦炭之间，气体和气体之间发生还原反应，产生气相焦油和气体。这些气体携带部分细颗粒焦炭、灰尘进入燃气净化系统。部分焦炭通过惯性除尘器回流进入气化炉参加反应，气相焦油冷凝通过水洗除去。燃气经净化后，再送到自吸式燃气内燃机进行热功转换产生动力，带动发电机发电。
所处阶段：成熟应用阶段
JZS家用生物质燃气灶
成果简介：该项目灶具的心脏阀体独创了大铜芯、大阀体，阀芯不凝滞、焦油不堵塞、维修方便，使用寿命特长；面壳采用进口加厚不锈钢板锻压成型，美观大方，优质耐用；高压脉冲点火器，使用寿命达10万次以上，着火率达100%，绝缘性能好；燃烧器炉头选用直径120mm和100mm标准铸铁双管和单管气道炉头；燃烧器火盖选用内旋火条形火孔，火盖材质选用全铜锻压成型，火孔加工精确，热效率高，高温不变型，高效更节能。JZS家用生物质燃气灶是秸秆气化集中供气系统的配套设备，是开发农村绿色能源的新产品。
所处阶段：成熟应用阶段
生物质联产技术及成套设备研究
成果简介：该项技术以干馏炭化工艺为中心，以生产产品为主，实现了炭、气、油联产的工业化生产，大大提高了经济效益；该设备系统热效率高。国内同类技术的设备系统热效率为56%，本项技术的系统热效率达到73.64%，比普通冷煤气发生炉的热效率高出10个百分点左右；生产的生物质炭热值和固定炭含量高，无烟、无味。经深加工可制成橡胶炭黑，优于木炭，木焦油可以提炼出多种化工原料，优于煤焦油，经济效益显著，市场前景很好；生产的生物质燃气热值达到17.7MJ/Nm^3，高于城市煤气的热值，大大超过4.6MJ/Nm^3的行业标准；燃气中焦油和灰尘含量小于10mg/Nm^3，大大低于50mg/Nm^3的行业标准。
所处阶段：成熟应用阶段
生物质气化发电优化系统及其示范工程
成果简介：该成果采用循环流化床气化炉和多级气体净化装置，配置多台500kW的单气体燃料内燃发电机组，发电系统可在2000－6000kW之间根据需要设计，发电原料可用谷壳、木屑、稻草等多种生物质废弃物。气化发电系统发电效率达20%～28%。由于系统设计合理，单位投资约4500～6500元/kW, 运行成本约0.35 ～0.45元/kWh，能满足农村处理农业废弃物的需要，电力符合工厂企业用电或上网要求，有显著的经济和社会效益。
所处阶段：成熟应用阶段
生物质制取合成气技术研究
成果简介：气化炉内的生物质由高温CO_2在水蒸汽氛围下进行碳化直接还原为CO。高温CO_2由助燃的水蒸汽和系统循环的可燃气生成。整个工艺系统实现了热量自给平衡。可获得较高热值的合成气。通过控制CO_2和H_2O的比例和气化温度，在高温常压下，CO_2与碳反应还原为CO，同时H_2O的分解、重整产生H_2，保证了CO+H_2＞50%的出口气浓度及其合适的比例。自主研制的固流复合床生物质气化炉，抑制了焦油的产生，降低气体净化的难度，提高生物质原料的利用率。独特的加料排渣系统，适应多元化原料的处理。本项目研究合成气制取机理及其气化过程有关特性，找出生物质制取合成气工艺中的某些关键参数，作为未来工业化系统优化设计的重要依据。
所处阶段：成熟应用阶段
生物质干馏气炭油联产技术及设备
成果简介：该项目针对不同类型的生物质原料，开发了两种不同的致密成型及干馏工艺，使生物质的热转换具有较高的能源利用率与换率。该项技术以成型后的生物质干馏工艺为中心，燃气中氮气含量低，燃气热值达到15MJ/m^3以上，是较好的化工原料，生物质炭、焦油及木醋液也有较好的市场。设备采用隧道连续干馏工艺，具有创新性，结构合理，操作、维护简单易行。
成果类型：应用技术
所处阶段：中期阶段
生物质颗粒燃料冷态致密成型技术及成套设备
成果简介：该项目通过研究确定不同种类农林废弃物原料的高效粉碎工艺、生物质冷态致密成型机理及不同农林废弃物冷成型条件。建立农林废弃物冷态致密成型过程的数理模型与开发生物质冷态成型过程计算模拟系统。设计出能适用于各类生物质原料的高效粉碎设备、冷态成型模具及成型设备。进而设计出完整的生物质颗粒燃料冷压成型成套设备、生产工艺流程及相关辅助设备，充分保证成套设备运行的稳定性、可靠性和经济性。
成果类型：应用技术
所处阶段：中期阶段
生物质材料甲醛释放量检测环境跟踪控制技术
成果简介：该成果涉及生物质材料（人造板等）挥发物检测环境的动态精确控制方法，应用范围为人造板、建筑材料、化工等产品中含挥发性有害气体的检测，为控制人造板产品及其含甲醛等有害挥发物产品的质量，提供可靠的技术与检测设备。同时为林产工业及全社会的环境保护、安全检测与监测技术、环境工程与技术、环境保护与管理、环境质量评价与环境检测等科学研究提供的新的成果、进展及方法。产品已应用在国家人造板质量监督检验中心、家具质检站、人造板检测机构、理化测试中心、疾病控制中心、大学等单位，负责我国生物质材料甲醛释放量的检测与监督工作。
成果类型：应用技术
所处阶段：成熟应用阶段
SLQ-300型空气鼓风常压流化床生物质气化成套设备
成果简介：该项目研制开发的新型生物质气化系统，即空气鼓风常压流化床生物质气化系统，可生产低热值生物质燃气，用于乡镇居民炊事与生活、工副业生产及发电。技术原理为：鼓入气化器的适量空气经布风系统均匀分布后，将床料流化，合适粒度的生物质原料送入气化器并与高温庆料迅速混合，在布风器以上的一定空间内激烈翻滚，在常压条件下迅速完成干燥、热解、燃烧及气化反应过程，从而生产出低热值燃气。排出气化器的热燃气再依次通过由干式旋负除尘器、冲击式水除尘器、旋风水膜净化器、多级水喷淋净化器、焦油分离器和过滤器等组成的净化系统，被冷却净化为符合使用要求的干净冷燃气以供不同用户使用。
成果类型：应用技术
所处阶段：成熟应用阶段
下吸式固定炉排生物质成型燃料热水锅炉设计与研究
成果简介：该项目属河南省自然科学基金项目（项目编号：0311050400；0411052000）。技术原理：一定粒径生物质成型燃料经上炉门加在炉排上下吸燃烧，上炉排漏下的生物质屑和灰渣到下炉排上继续燃烧和燃烬。生物质成型燃料在上炉排上燃烧后形成的烟气和部分可燃气体透过燃料层、灰渣层进入上、下炉排间的炉膛进行燃烧，并与下炉排上燃料产生的烟气一起，经两炉排间的出烟口流向降尘室和后面的对流受热面。这种燃烧方式，实现了生物质成型燃料的分步燃烧，缓解生物质燃烧速度，达到燃烧需氧与供氧的匹配，使生物质成型燃料稳定持续完全燃烧，起到了消烟除尘作用。
成果类型：应用技术
所处阶段：初期阶段
SMG-3型生物质型煤高压干式成型机研究
成果简介：该产品成型原理是在高压的条件下，经过对滚滚压的工艺方法，将干燥后的煤粉、生物质粉、固硫剂粉等原料压制成长椭球形状型煤的。所生产的生物质型煤具有洁净化、环保化的特点。性能指标：液压系统工作压力：20～25Mpa；对滚转数：0～11r/min；螺旋推进预压机构转数：0～40r/min；成型机产量：3t/h；压制生物质型煤的原料：含水≤3%的煤粉、生物质粉、固硫剂粉；生物质型煤压碎力：300～350N。成型机的特点：高压干式滚压成型；液压、油气系统保压、恒压；园柱型螺旋预压、推进；主机传动为单轴与减速机连接；主传动与推进预压机构实现了无级变速。该产品填补了国内成型机生产的空白，达到了国际当代同类产品的水平。
成果类型：应用技术
所处阶段：中期阶段
生物质经催化热分解向轻质芳烃的转化
成果简介：该研究是以植物系生物质为原料通过催化热解的方法生产高附加值的轻质芳烃苯、甲苯和二甲苯等化学品以及合成燃料。使用了热解温度控制容易，升温速度快，焦炭便于回收，且可连续操作的双颗粒流化床，建立了一套可以定量操作的热解反应系统，开发了连续催化热解过程。充分利用生物质热解温度低挥发物多的特性，选择合适的催化剂，控制生物质热解过程的二次气相反应，使产物向有利于轻质芳烃苯、甲苯和二甲苯等化学品转化，在CoMo-B催化剂的作用下，863K时可得到6.29wt%的收率。这一收率在同类研究中，是常压下热解过程中得到的最高收率。在实验研究过程中还可发现，NiMo类催化剂有利于生物质低温制氢，为生物质低温制氢提出了新的研究课题。生物质连续催化热解装置的研发，实现了连续化操作的热解过程，为未来大规模的工业化生产提供了必要的前期研究成果。
成果类型：应用技术
所处阶段：初期阶段
生物质能开发利用示范工程研究
成果简介：该产品生物质成型燃料以农作物废弃物为原料，供暖、供热，燃烧时无黑烟，几乎没有二氧化硫的排放，氮化物排放极低，二氧化碳排放量接近植物生长所需要量，可以称得上是零排放。原料加工，可以使农业废弃物变废为宝实现增值，所以该项目是有利于社会，有利于农民，有利于消费者的事业，具有一定的推广应用前景。
成果类型：应用技术
所处阶段：成熟应用阶段
生物质复合型煤制备及燃烧性能研究
成果简介：该课题对生物质型煤的制备工艺、燃烧过程、燃烧机理、固硫性能等进行了研究。当生物质添加量为20%、成型压力为40MPa时，生物质型煤的抗压强度可以达到400N/个；生物质型煤的着火温度一般低于350℃，燃烧过程可以分为4个阶段；当Ca/S比为2.0，燃烧温度为900℃时，生物质型煤的固硫率可以达到90%以上，远远高于普通型煤的固硫率，生物质型煤燃烧过程的SO2排放浓度明显低于传统型煤。因此，生物质型煤比普通型煤有更好的燃烧特性，更高的固硫率。
成果类型：应用技术
所处阶段：中期阶段
双循环流化床生物质气化装
成果简介：“双循环流化床生物质气化装置”是在教育部“211”工程和中国科学院知识创新工程等项目资助下研制完成的，主要研究内容包括：（1）掌握了锯末和稻壳等生物质的流化特性。（2）研制了每小时可处理80公斤物料的双循环流化床生物质气化装置。该装置结构简单、设计合理，采用特殊结构的两级螺旋进料器可以实现连续式的密封进料；合理的流化床层和返料结构，可以保证床层温度均匀分布，以及实现焦油蒸汽在炉内二次裂解，从而使气化效率、碳转化率和燃气质量等得到显著提高；采用鼓风运行方式可以实现热煤气的直接利用，从而可以避免高温燃气的显热损失和焦油能量的损失，以及水洗焦油造成的二次污染等。（3）掌握了常见秸秆的气化方法和气化效率、碳转化率和燃气成分及热值等气化参数，对热煤气的燃烧利用进行了试验研究，研发了预混式燃气燃烧器。
成果类型：应用技术
所处阶段：中期阶段
板式生物质干燥机
成果简介：“板式生物质干燥机”是河南省科学院能源研究所研制开发的新产品，本产品能较好地适应粉碎后的蓬松多孔状生物质物料的干燥。在充分研究了生物质物理化学特性的基础上，把空气调节技术与传热学相结合设计出高效节能型干燥机。本产品具有独特的换热排湿结构，热利用率达到60%以上，以无级调速电机为动力，通过链条刮杆等传动机构带动物料在干燥机内移动，通过调节调速电机的转速（0～1440r/min）改变物料的干燥时间， 以适应不同含水率的生物质物料的干燥；圆柱形刮杆带动物料在加热板上移动，同时完成了物料的翻动，使含水物料的不均匀度大大减小；空气调节技术与传热学相结合，通过等压分流的稳压箱和板式射流加热板组成高效的气流组织结构，能使热风等速均匀地射向物料，提高了烘干效率，同时减少了物料中灰分的带出，降低了废气中灰分的含量，减少了环境污染；射流板的上表面为平板，做为物料床，同时进行传导换热，下表面为多孔板，可使热空气等速均匀地射向物料，可完成对流换热与湿气的带出，高温多孔板发射出远红外线，以辐射形式加热了物料，综合利用了传导、对流与辐射三种热的传播形式，热利用率达60%以上；实现了干燥机的模块化设计，每两层为一基本模块，可根据处理量的大小随意增减换热板的数量，从而减少不同型号的干燥机设计工作量。缩短了设计周期，加工更加简单。
成果类型：应用技术
所处阶段：初期阶段
生物质锅炉型煤的开发研究
该项目开发出“水泡-氢氧化钙溶液蒸煮”的生物质型煤粘结剂及生产工艺，“有机-无机复合粘结剂”及型煤生产工艺，该粘结剂及型煤生产工艺可以利用国内现有生产设备进行生产。采用红外光谱分析研究了生物质经“水泡-氢氧化钙溶液蒸煮”处理前后组成变化，证明该处理工艺可以使生物质有效降解。提出了新颖的生物质型煤粘结机理和防水机理。认为生物质中可降解成分降解后的固体纤维素、半纤维素和木质素等在型煤中形成“网络结构”将煤粒包裹起来，液体粘稠物充填于煤粒与生物质固体之间。生物质固体与液体部分共同型煤强度。粘结剂加工中过剩的氢氧化钙在型煤干燥中将转化成碳酸钙，对型煤防水强度具有一定的作用。
成果类型：应用技术
所处阶段：中期阶段
生物质切揉制粉机
成果简介：该成果在充分研究国内外粉碎机的基础上，试验分析了生物质秸秆的粉碎特性，针对生物质秸秆含水率高、具有长纤维的特点，研究设计出适合各种含水率高达25%以下生物质秸秆粉碎的生物质切揉制粉机，采用锤片、刀片相结合的方式，秸秆经高速旋转的刀片切断后，再经锤片击打粉碎，提高了粉碎效率。经河南省节能及燃气具产品质量监督检验站检测，系统的各项技术性能符合河南省科学院能源研究所企业标准Q/HKN001-2005《生物质切揉制粉机》的要求。该机即可用于农村，也可用于工业，即环保又经济，节约能源，具有良好的经济和社会效益。
成果类型：应用技术
所处阶段：中期阶段
低能耗生物质热裂解装置
成果简介：该实用新型的目的是为了能将低品位的生物质能转换成高品位的液体燃料和高附加值产品，提供一种基于流化床的低能耗生物热裂解装置。低能耗生物热裂解采用以下工艺流程：连续送料至反应器，使其在高温下气化，分离，含生物的气体经热交换冷凝成油，升温后的非凝结气体再循环。本实用新型采用流化床作为反应器，由给料器、调速电机及减速器、进料套筒及螺旋进料棒、流化床反应器、螺旋风分离器、作为能源回收的气－气热交换器、气－水热交换器、集油器、茨循环风机、主电加热器、辅助电加热器等组成。主电加热器、辅助电加热器；流化床反应器竖直放置，底部置有多孔板，并放入石英砂作为中间载体；主电加热器置于反应器入口前端，辅助电加热器置于反应器外壁面。
成果类型：应用技术
所处阶段：初期阶段
生物质经催化热分解向轻质芳烃的转化
成果简介：该研究是以植物系生物质为原料通过催化热解的方法生产高附加值的轻质芳烃苯、甲苯和二甲苯等化学品以及合成燃料。使用了热解温度控制容易，升温速度快，焦炭便于回收，且可连续操作的双颗粒流化床，建立了一套可以定量操作的热解反应系统，开发了连续催化热解过程。充分利用生物质热解温度低挥发物多的特性，选择合适的催化剂，控制生物质热解过程的二次气相反应，使产物向有利于轻质芳烃苯、甲苯和二甲苯等化学品转化，在CoMo-B催化剂的作用下，863K时可得到6.29wt%的收率。这一收率在同类研究中，是常压下热解过程中得到的最高收率。在实验研究过程中还可发现，NiMo类催化剂有利于生物质低温制氢，为生物质低温制氢提出了新的研究课题。生物质连续催化热解装置的研发，实现了连续化操作的热解过程，为未来大规模的工业化生产提供了必要的前期研究成果。
成果类型：应用技术
所处阶段：初期阶段
超低焦油秸秆高效制气技术
成果简介：该技术是以秸秆为主要原料，采用先进的低倍率低速循环流化床气化技术和双层催化裂化炉，通过特定的流场组织和多级进料、组合进气方式，在气化介质和特殊催化剂（钙镁复合催化剂）作用下，在特殊的工艺流程内进行催化气化反应制取超低焦油燃气，其净化过程具有用水量极少，并从生活垃圾中获得的高活性焦炭基材料作为过滤干燥介质等特点。该技术在国内处于领先水平，提高了传统气化炉产气效率和燃气品质，大大降低了燃气中焦油含量，减少了废水的排放和焦油对环境的污染，充分利用农村农林废弃物，避免了其露天放置对环境的污染，解决了部分劳动力就业。
成果类型：应用技术
所处阶段：初期阶段
强化热解生物质气化技术的研究
成果简介：该课题研究以各种农作物秸秆为原料的低焦油燃气发生器，及与之配套的燃气净化技术，采用新式强化裂解气化反应器，充分降低燃气中焦油含量，简化净化工艺，保证燃气质量，使秸秆气化机组的各项指标达到或超过国家相关的行业标准，提高已有的生物质气化技术水平和燃气质量，形成配套合理，运行方便，安全可靠的气化机组，实现气化机组的更新换代。应用此技术，将解决目前设备中存在的焦油清理难、劳动强度大的问题，提高使用寿命，实用性更强，不仅可以应用于农村，在工业有机废料处理和燃气发电方面，也将有良好的推广前景。
成果类型：应用技术
所处阶段：中期阶段
生物质锅炉型煤的开发研究
该项目开发出“水泡-氢氧化钙溶液蒸煮”的生物质型煤粘结剂及生产工艺，“有机-无机复合粘结剂”及型煤生产工艺，该粘结剂及型煤生产工艺可以利用国内现有生产设备进行生产。采用红外光谱分析研究了生物质经“水泡-氢氧化钙溶液蒸煮”处理前后组成变化，证明该处理工艺可以使生物质有效降解。提出了新颖的生物质型煤粘结机理和防水机理。认为生物质中可降解成分降解后的固体纤维素、半纤维素和木质素等在型煤中形成“网络结构”将煤粒包裹起来，液体粘稠物充填于煤粒与生物质固体之间。生物质固体与液体部分共同型煤强度。粘结剂加工中过剩的氢氧化钙在型煤干燥中将转化成碳酸钙，对型煤防水强度具有一定的作用。
