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生物质燃料的种类范文1
中图分类号：S216文献标识码： A 文章编号：
1．概述
生物质电厂所需的燃料为可再生能源－农业秸秆、林业秸秆及稻壳等。因燃料来源途径众多，种类复杂，燃料的储存需要考虑多种因素。要方便存储取用，避免燃料的腐烂及自燃；要考虑整体布局、辅助机械设备方便作业；要保证锅炉获得稳定可靠的燃料供应，还要兼顾燃料存储的经济性和管理需要等。
露天料场和干料棚内均根据来料质量和种类分区堆放，相对集中，方便管理和使用。厂外来料中的成品料根据打包及含水率等质量情况，可以直接送至干料棚储存或者先送到露天料场堆放晾晒；而含水率高的散料和成品料则直接先在露天料场堆放，经晾晒后，根据质量优劣补充到干料棚内或者直接送往锅炉燃烧。露天料场堆垛四周有环形水管并配有快速接头，当夏季气候炎热时可不定时操作水枪对料堆喷水降温，预防其自燃。料场要加强管理，轮流取用各料堆燃料送往锅炉，避免有些燃料长期堆积不使用而腐烂变质甚至自燃。
当雨季来临时，可以先取用干料棚内的存料，同时将露天料场内的燃料送至干料棚内堆放补充，分区轮换使用，可保证锅炉正常燃烧需要。
2. 燃料堆场的平面布置
（1）同类工程调研情况
燃料堆场包括干料棚及露天燃料堆场两部分。干料棚平面尺寸由工艺专业根据储料天数确定，位置根据上料系统情况确定，但宜布置在主厂区总导风向的下风侧。露天燃料堆场的布置方式则不同电厂间存在差异：
华电宿州生物质能发电厂(1X25MW)，在主厂区内布置了一个83m×21m的露天燃料堆场，四周设9m宽环形道路(如图1所示)。
桐城、五河生物质发电厂(2X12MW)，露天燃料堆场采用标准堆垛尺寸为50m×12m，堆垛间间隔5m，铺砌4m宽泥结碎石路面，多个堆垛构成燃料单元，燃料单元之间采用6m宽混凝土道路。(如图2所示)
（2）优化布置方案
根据《秸秆发电厂设计规范》（征求意见稿）和《建筑设计防火规范》GB50016-2006中关于可燃材料堆场的防火间距的相关规定：当一个木材堆场的总储量大于25000m3或一个稻草、麦秸、芦苇、打包废纸等材料堆场的总储量大于20000t时，宜分设堆场。各堆场之间的防火间距不应小于相邻较大堆场与四级耐火等级建筑间的间距。露天、半露天可燃材料堆场与厂内主要道路和次要道路的防火间距分别为10m和5m。
在满足相关防火规范的前提下，电厂设置一座96m×66m×12m干料棚，可储存燃料约2890t，满足锅炉燃烧4天左右所需。
露天燃料堆场采用“分区堆放，相对集中”的原则，参照华电宿州生物质能发电厂模式，进行大类分堆进行堆放，尽可能扩大露天料场的面积。露天燃料堆场区根据场地和道路情况，设置大小不等的露天料场7座，面积共计约35000m2，储存燃料可供锅炉燃烧31天左右。以上存量系按保守计算考虑，实际堆料时，存量会大于此数据。此外，厂内尚有约3500m2的临时堆灰场，待电厂正常运行后可转为露天料场，增加至少3天以上燃料存量。堆场之间设置7m宽的环形通道，堆场内采用推土机、装载机等设备辅助作业并向上料系统给料。另外结合燃料运输出入口布置了燃料管理室、待车区和汽车衡(一重一空)等设施。
3.燃料堆场的交通运输
生物质燃料种类繁多，全部通过公路运输，运输至厂内的燃料有袋装、打捆、散料等多种形式，运输车辆的种类和数量复杂，如大型车辆集中运输和农家的拖拉机等小型车辆分散运输等。所以为燃料堆场区域组织合理的运输路线至关重要。
电厂锅炉日耗燃料720t，公路日来料不均衡系统取1.2，则公路的日来料量为864t，按车辆载重8t计，每量车装载5t燃料，日最大进厂运料车辆约173辆。按一辆车过一次地磅称重和检测耗时3分钟计算，每量车需过一重一空2次地磅，173辆车共耗时8.7小时。
另外主厂区内还有锅炉灰渣的运输需求，30MW 机组日运行按22.5小时计，灰渣量为110.48t/d，其中灰量为88.43t/d，渣量为22.05t/d。灰车载重量按20t，渣车载重量按10t，可知日运灰车辆约4.4辆，日运渣车辆约2.2辆。
因此每天进出燃料堆场区域的车辆约为180辆，360车次。以上数据是按照标准车辆载重计算，若实际运行时常有小型农用车进出送料，则车辆数量会更多。结合燃料运输入口设置了待车区，即称重前的汽车等待空间，防止出现在运料高峰时段因称重不及时引起运料车排队，防碍市政道路正常运输的现象。
送料车从12m宽的进厂燃料运输道路进入厂区后，直接可到入口前50m处的汽车衡处称重。汽车衡所在的厂内道路宽23m，行车空间比较大，称重后即可顺着7m宽的料场环形通道行至堆料区卸料，露天燃料堆场下为混凝土硬化地面，方便送料车倒运。卸料完毕再次行至汽车衡处称重后离开电厂。汽车衡两侧均设置了4m宽道路，不需称重的其他车辆可从旁边支路绕行。
4.燃料堆场区的铺砌方式
（1）同类工程调研情况
关于燃料堆场铺砌方式，主要有以下几种方式：
干料棚主要有两种类型：一是全封闭的料棚，混凝土地面；二是半露天的料棚，四周没有围护结构，混凝土地面。
露天燃料堆场地坪主要有两种类型：一是原土碾压密实；二是混凝土地坪。
表一列出了国内外生物质发电厂场区铺砌形式的排列组合。
表一 生物质发电厂场区铺砌形式
（2）优化方案
根据上料系统特点，本工程设置一座半露天干料棚，混凝土地坪。关于露天燃料堆场地坪，考虑原土碾压密实地坪和混凝土地坪各有优劣：原土碾压密实地坪造价低，但设备推料和取料时易把泥土、石子等带起，增加燃料的含泥（石）量；混过凝土地坪避免了上述缺点，排水速度也比较快，但是造价较高。综合考虑上述优缺点，露天燃料堆场建议采用混凝土地坪。由于堆场面积较大，相对于原土碾压密实地坪，采用混凝土硬化地坪需增加约400万造价。
5.燃料堆场区的竖向排水
（1） 同类工程调研情况
桐城、五河2×12MW生物质发电厂的露天燃料堆场，道路采用郊区型，平路牙，路边设置排水沟，堆场比道路高约300mm，通过纵坡将水排至排水沟，最后汇至尾部积水坑，坑内有过滤设施，过滤后采用管道接往厂外排水管网。
（2） 优化方案
竖向排水可采用城市型道路＋暗管排水和郊区型道路＋排水沟两种方式，在排水效果上没有本质的区别，但是相对于暗管，采用排水沟具有以下优势：雨水里易夹带燃料造成排水系统堵塞，排水沟更容易清理；排水沟造价低；排水沟上盖成品铸铁盖板，同样可以达到美观的效果；料场场地本身有坡度，排水沟可顺坡设置，沟深不大。
因此排水沟可以很好的解决场地排水问题，而且露天燃料堆场不是电厂的生产核心部分，宜以简单实用为原则，故电厂竖向排水推荐采用郊区型道路＋排水沟方式。具体布置方式为：燃料堆场区域场地排水顺应场地平整坡向，采用平坡式布置形式，道路采用郊区型，堆场场地比道路略高，堆场分区域设纵坡，场地雨水采用自流方式排放，堆场和道路之间设置排水沟，沟底设纵坡，排水尾部设置雨水分离池，池内有过滤设施，采用管道接往电厂外部管网。
6、结论
生物质电厂的燃料特点决定了燃料堆场的平面布置、交通运输、铺砌方式和竖向排水方式，本文提出的优化方案可以减少生物质电厂的投资，提高电厂的安全运行，但仍需经过电厂投运后的检验并不断总结完善。
参考文献
[1]中国电力工程顾问集团东北电力设计院，秸秆发电厂设计规范(征求意见稿)，GB500XX-200X
生物质燃料的种类范文2
关键词 生物质固体燃料；烟叶；烘烤；现状；前景；云南景谷
中图分类号 S572；S216 文献标识码 A 文章编号 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
生物质固化燃料是将作物秸秆、稻壳、木屑等农林废弃物粉碎后送入成型器械中，在外力作用下压缩成需要的形状，然后作为燃料直接燃烧，也可进一步加工形成生物炭[1]。生物质固体燃料的主要形状有块状、棒状或者颗粒状等[2]。生物质固体燃料具有体积小、容重大、贮运方便，易于实现产业化生产和大规模使用；热效率高；使用方便，对现有燃烧设备包括锅炉、炉灶等经简单改造即可使用；容易点火；燃烧时无有害气体，不污染环境；工艺和设备简单，易于加工和销售；属可再生能源，原料取之不尽，用之不竭等特点[1，3]。
1 景谷县烟叶烘烤燃料使用情况
景谷县位于云南省普洱市中部偏西，地处东经100°02′～101°07′、北纬22°49′～23°52′，总面积7 550 km2，人均占有土地2.67 hm2，人口密度38人/km2。有热区面积48.8万hm2，占总面积的64.6%，北回归线从县城附近通过，总地势由北向南倾斜，最高海拔2 920 m，最低海拔600 m，典型的南亚热带地区。由于生态环境良好、土地资源丰富、光热水气条件优越，适合烤烟种植，烟叶清香型风格特征较明显，具有香气绵长、透发、明快，留香时间较长，饱满丰富感较好，烟气较为柔和等特点，具有较高的使用价值，深受省内外卷烟工业企业的喜爱。目前，烤烟已成为景谷县重要的农业经济作物之一，成为财政收入的重要来源和烟农脱贫致富的重要途径。2016年景谷县烟叶种植面积4 546.67 hm2，收购烟叶1.075万t，全县烟叶烘烤燃料以煤炭为主，按照1 kg干烟叶耗煤量1.5～2.0 kg[4]计算，景谷县2016年的烟叶烘烤用煤达到16 125～21 500 t，在烟叶烘烤中大量使用燃烧煤炭释放出的烟尘、SO2、NOX、Hg、F等对大气环境造成污染[5]。
2 生物质固体燃料应用现状
2.1 生物质固化成型设备研发现状
生物质固化成型技术根据不同加工工艺可以分为热成型工艺、常温成型工艺、碳化成型工艺等几种类型；根据成型压缩机工作原理不同，可将固化成型技术分为螺旋挤压成型、活塞冲压成型和环模滚压技术[6]。我国在生物质固化成型设备上也进行了较多的研究，王青宇等[7]O计了斜盘柱塞式生物质燃料成型机，可以完成连续出料，为生物质颗粒成型提供了一种新思路。张喜瑞等[8]设计了星轮式内外锥辊固体燃料平模成型机，整机工作过程中噪音低，经济效益与生态效益明显，为热带地区固体燃料成型机的发展与推广提供了参考。目前，我国生物质固体成型设备的生产和应用已实现商业化，可以满足生物质燃料固化成型加工需求。
2.2 生物质固体燃料在烟叶烘烤中的应用现状
20世纪90年代，叶经纬等[9]在烟叶烘烤上研制了生物质气化燃烧炉，使用这种生物质气化燃烧炉能源利用率提高了50%以上，同时优质烟叶的比例也有所提高。张聪辉等[10]研究表明，使用烟杆压块的生物质燃料部分代替煤炭，可以满足烟叶烘烤的需求，并且烘烤成本比使用煤炭更低。徐成龙等[11]通过对比不同能源类型密集烤房在烘烤成本、经济效益及烤房温度控制方面的烘烤效果，认为使用生物质燃料的燃烧机烤房改造方便、空气污染小、节能环保，是最具推广价值的烤房。
3 应用前景分析
景谷县为云南省第二大林业县，全县林地总面积为595 862.4 hm2，活立木蓄积48 324 350.0 m3，每年森林采伐量约1 537 300.0 m3；全县农作物平均种植面积40 385.9 hm2，粮食平均产量为467 425.2 t，具备开发生物质燃料的潜力。路 飞等[12]研究表明，景谷县生物质理论资源量高达1 355 647.3 t，资源优势较为明显，可以加工成生物质固体燃料，满足全县烟叶烘烤需要。2014年，普洱市申报的国家绿色经济实验示范区获得国家发改委批复，为普洱市的发展提供了巨大的机遇，目前全市已开展多个生物质能源项目[13]。景谷县在烟叶烘烤中，创新烟叶烘烤模式，推广使用生物质固体燃料，降低烟叶烘烤能耗，减少主要污染物的排放，改善环境质量，符合普洱“生态立市，绿色发展”的发展需求。
4 存在的问题
4.1 认识不到位
目前，烟叶烘烤主要以燃煤作为原料，烘烤设备较为成熟且烘烤工艺较为完善；使用生物质固体燃料，可降低烟叶烘烤污染、维护农村生态环境、促进烟叶烘烤可持续发展等优势，但尚未引起广泛关注。
4.2 配套不完善，投入成本高
开发生物质固体燃料前期投入高，不确定因素较多，风险较大，收益难以控制。目前，景谷县尚无生物质固体燃料加工企业，生物质固体燃料产业配套不完善，燃料使用成本高。将传统烤房改造成生物质燃料烤房需对原有设备进行改造更换，短期内难以大量推广。
4.3 缺乏政策支持
生物质固体燃料在烟叶烘烤中具有良好的社会效益，但政府、烟草行业对生物质固体燃料的生产、传统烤房的改造等未制定明确的扶持措施和奖励办法，没有形成加工使用生物质固体燃料的长效机制。
5 对策
5.1 加强宣传力度，树立可持续发展理念
大力宣传使用生物质固体燃料在节能减排、农林废弃物循环利用、减工降本、提质增效方面的积极作用，让全社会都充分认识到使用生物质固体燃料所具有的良好的经济效益、社会效益和生态效益，为全面推进使用生物质固体燃料营造良好的舆论氛围。
5.2 开发利用生物质固体燃料，提高绿色生态烘烤能力
景谷县林产工业较为发达，农林废弃物资源丰富，目前国内生物质固体成型燃料技术和设备已较为成熟，可就地规划建设生物质固体燃料生产基地，就地消化农林废弃物，保护环境卫生，实现绿色烘烤。
5.3 加大政策和Y金扶持，调动参与积极性
在生物质固体燃料生产、废弃物回收、烤房设备改造利用等方面出台相应的扶持和补贴政策，提高社会和烟农参与使用生物质固体燃料的积极性和主动性。
6 参考文献
[1] 王庆和，孙勇.我国生物质燃料固化成型设备研究现状[J].农机化研究，2011（3）：211-214.
[2] 李泉临，秦大东.秸秆固化成型燃料开发利用初探[J].可再生能源，2008（5）：116-118.
[3] 邱凌，甘雪峰.生物质能利用现状与固化技术应用前景[J].实用能源，1990（3）：21-23.
[4] 王卫锋，陈江华，宋朝鹏，等.密集烤房研究进展[J].中国烟草科学，2005，26（3）：12-14.
[5] 严金英，郑重，于国峰，等.燃煤烟气多污染物一体化控制技术研究进展[J].热力发电，2011，29（8）：9-13.
[6] 周冯，罗向东，秦国辉，等.浅谈生物质燃料因化成型技术[J].应用能源技术，2016（8）：54-55.
[7] 王青宇，蓝保桢，俞洋，等.斜盘柱塞式生物质燃料成型机的设计[J].木材加工机械，2014（3）：48-50.
[8] 张喜瑞，甘声豹，李粤，等.星轮式内外锥辊固体燃料平模成型机研制与实验[J].农业工程学报，2014，30（22）：11-19.
[9] 叶经纬，江淑琴，高大勇.生物质能在烤烟生产中的应用技术[J].新能源，1991，13（6）：35-39.
[10] 张聪辉，赵宇，苏家恩，等.清洁能源部分代替煤炭在密集烤房中应用技术研究[J].安徽农业科学，2015，43（4）：304-305.
[11] 徐成龙，苏家恩，张聪辉，等.不同能源类型密集烤房烘烤效果对比研究[J].安徽农业学，2015，43（2）：264-266.
生物质燃料的种类范文3
一、发展历史与现状
世界生物质发电起源于20世纪70年代，当时，世界性的石油危机爆发后，丹麦开始积极开发清洁的可再生能源，大力推行秸秆等生物质发电。如今，国土面积只有我国山东省面积1/4的丹麦，已建立了15家大型生物质直燃发电厂，年消耗农林废弃物约150万吨，提供丹麦全国5%的电力供应。同时，丹麦还有100多台用于供热的生物质锅炉。近十几年来，丹麦新建的热电联产项目都是以生物质为燃料，还将过去许多燃煤供热厂改为了燃烧生物质的热电联产项目。
自1990年以来，生物质发电在欧美许多国家开始大发展，特别是2002年约翰内斯堡可持续发展世界峰会以来，生物质能的开发利用正在全球加快推进。截至2004年，世界生物质发电装机已达3900万千瓦，年发电量约2000亿千瓦时，可替代7000万吨标准煤，是风电、光电、地热等可再生能源发电量的总和。
芬兰是欧盟国家中利用生物质发电最成功的国家之一。由于本国没有化石燃料资源，因此，大力发展可再生能源，目前生物质发电量占本国发电量的11%。
德国对生物质直燃发电也非常重视，在生物质热电联产应用方面很普遍。截至2005年，德国拥有140多个区域热电联产的生物质电厂，同时有近80个此类电厂在规划设计或建设阶段。
作为世界头号强国，美国也十分重视生物能源的发展，美国能源部早在1991年就提出了生物发电计划，而美国能源部的区域生物质能源计划的第一个实验区域早在1979年就已开始。如今，在美国利用生物质发电已经成为大量工业生产用电的选择，这种巨大的电力生产被美国用于现存配电系统的基本发电量。目前美国有350多座生物质发电站，主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其他林产品加工厂，这些工厂大都位于郊区，提供了大约6.6万个工作岗位。美国能源部又提出了逐步提高绿色电力的发展计划，预计到2010年，美国将新增约1100万千瓦的生物质发电装机。
农林生物质发电产业保持持续稳定的增长，主要集中在发达国家，但印度、巴西和东南亚等发展中国家也积极研发或者引进技术建设农林生物质发电项目。
到2020年，西方工业国家15%的电力将来自生物质发电，而目前生物质发电只占整个电力生产的1%。届时，西方将有l亿个家庭使用的电力来自生物质发电，生物质发电产业还将为社会提供40万个就业机会。
二、技术成熟，经营规模化
随着各国的重视，技术得以很大发展。目前，以高效直燃发电为代表的生物质发电技术在国外已经成熟。丹麦率先研发的农林生物质高效直燃发电技术被联合国列为重点推广项目。
目前，秸秆发电技术已走向世界，丹麦BWE公司研发的秸秆焚烧发电机组已在丹麦、西班牙、瑞典、法国等国投产运行多年。此技术机组容量较大，当前在建或拟建机组的单机容量已达到10万千瓦，其热效率较高，受环境影响较小(可使用的生物质燃料种类较多，加工要求较低)，便于单独作为公用电源点建设，便于规模化推广。
除丹麦外，其他许多国家也都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等。
生物质发电在欧美等发达国家已经是成熟产业，以生物质为燃料的热电联产已成为某些国家重要的发电和供热方式。目前，国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度，实现了规模化产业经营。以美国、瑞典和奥地利三国为例，生物质转化为高品位能源利用已具有相当可观的规模，分别占该国一次能源消耗量的4%、16%和10%。
三、鼓励政策，政府扶持
国外鼓励生物质发电发展的政策主要体现在价格激励、财政补贴、减免税费等方面。
（一）价格激励
根据各种可再生能源的技术特点，制定合理的可再生能源上网电价，如：瑞典，1997年开始实行固定电价制度，对生物质发电采取市场价格加每千瓦时0.9欧分的补贴；再如，丹麦生物质发电的上网电价为每千瓦时4.1欧分，政府再给予每千瓦时13欧分的补贴。
（二）财政补贴
投资补贴是欧盟国家促进生物质能开发和利用的重要措施。如：瑞典从1975年开始，每年从政府预算中支出3600万欧元，支持生物质燃烧和转换技术，主要是技术研发和商业化前期技术的示范项目补贴。从1997―2002年，对生物质能热电联产项目提供25%的投资补贴，5年总计补贴了4867万欧元。再如，丹麦从1981年起，制定了每年给予生物质能生产企业400万欧元的投资补贴计划，这一计划使目前丹麦生物质能发电的上网电价相当于每千瓦时8欧分。
（三）减免税费
生物质燃料的种类范文4
关键词:生物发电 企业管理 燃料管理
中图分类号:F2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(c)-0135-02
1 生物质发电相关背景
随着国民经济的高速发展和生活水平的不断提高,我们对能源的需求也日益增加。而主要传统能源(煤炭、石油等)的有限性和环境污染等因素,促使我们积极开拓和发展可再生能源。生物质能发电作为可再生能源利用的一种形式,一直得到政府的大力支持,相继出台有利于生物质发电的政策,2009年1月1日起执行的《关于资源综合利用及其他产品增值税政策的通知》规定,生物质发电增值税实行即征即退政策,2011年国家发改委将农林生物质能发电价钱同一上调为每千瓦0．75元,诸多优惠政策出台,将进一步促进生物质能利用发展,生物质发电行业迎来了新的春天。
2 生物质能发电特点及影响因素、应对措施
在生物质能发电行业蓬勃发展的同时,由于布局规划、生物质能燃料收储运、企业管理等诸多原因,导致生物质能发电企业普遍存在盈利能力较弱甚至是亏损的现象。
生物质能发电企业对设备运行稳定性和经济技术指标管理的要求远没有目前燃煤火电企业的要求高,管理相对粗放。影响机组运行经济性的主要因素表现在锅炉运行效率较低。一是因为进入锅炉的燃料均匀性较差,造成锅炉运行不稳定,参数波动相对较大;二是燃料含水量不能得到保证,有的达40%～50%,因此热损失较大;三是灰、渣可燃物含量较大,机械不完全燃烧损失较大,因此锅炉效率相对较低。
生物质能发电企业管理的关键点在企业主要领导,在机制。生产经营协调一体非常重要,市场、政策、燃料、生产、算账、一切围绕经营。对外要与政府协调、同业竞争要联合协调,要大量思考应对未来,应对燃料市场变化。因此企业主要领导要思路清晰,有明确的工作思路,工作重点突出。
燃料管理更是生物质能发电企业管理关键中的关键。燃料要做到精细化管理,不能怕麻烦,燃料生产要做到一盘棋。通过反复试验(燃烧试验和实验室检验)分析,掌握各种燃料热值属性,详细掌握含水量与热值关系。通过反复试验(燃烧试验和实验室检验)分析,掌握不同燃料参烧热效益;另外燃料采购还要用考核对经纪人的诚信划分培养,要实行对经纪人的动态开放原则。燃料管理要有思路、有点子,关键又在落实。在掌握燃料市场方面要遵循市场培育―市场引导―市场发展―市场控制―市场博弈技巧这样一个过程,主要领导定期协调召开区域内秸秆电厂的主要领导联谊会,商量协调控制秸秆最高收购价格。就整体采购市场来讲,原料的总量是不变的,要避免同业恶性竞争,就要区域内生物质能发电企业的主要领导一起,根据行业有能力承受、经纪人有效益、农民得到实惠的原则,不要刻意地去抢市场,以避免哄抬价格,商量协调控制秸秆最高收购价格,个别企业存在通过调节质检手段来实施同业竞争的现象,不利于长期发展。
3 生物质能发电燃料管理
生物质能发电最关键点还是在燃料供应上,做好燃料的收购储运及管理工作,对生物质能发电企业的生存至关重要。结合当前各地实际,在做好燃料供应方面,应该从以下几个方面考虑。
一是前期资源的调研。在生物质发电项目建设之前,要通过深入调研,了解当地资源分布状况、可利用生物质总量、气候特点、收集的难易程度、运输状况、劳动力情况以及潜在的竞争对手。为避免决策失误,作为投资主体,在投资前一定要对拟建项目的地方资源做认真核查。
在资源核查时,要深入乡镇、田间地头,切忌搞形式主义、走过场。对农作物秸秆核查,要真正掌握各类农作物的种植面积和粮食产量,了解当地收割方式、留茬高度和秸秆的实际利用率,推算草谷比系数和项目可收集率,从而计算出可收集量。对林业剩余物资源的核查,要掌握当地林业的年砍伐量和实际加工量,了解加工产生废弃物(如枝桠柴、树根、树皮、锯末、边角废料等)的数量和实际利用情况,测算可收集率,从而计算出可收集量。
二是秸秆市场的启动。从生物质的种植―管理―收集―运输―加工―销售到进厂入炉,这是一个产业链,不同的链节要由不同的人来做,即专业人做专业事。生物质燃料保证渠道只有走市场化运作之路,必须立足于实际,依托当地现有资源,积极推进市场化运作。
随着国内生物质利用率的提高,以前被认为农林废弃物的生物质会逐步被收集销售,农林废弃物逐步转化成商品,这部分资源已经不再是废弃物。在市场经济的条件下,生物质的收集就应该遵循市场规律。生物质原料市场的成功运作没有什么诀窍,只有按照市场规律去做,正确掌握市场运作的几个阶段。
(1)宣传发动阶段。根据前期调研,掌握资源的分布区域,再由生物质采购人员有目的地深入乡村,一方面散发传单、张贴标语,进行大规模的宣传;另一方面,深入田间地头与农户交流,提高农民对生物质的认识,从而提升农民从事生物质产业的欲望。
(2)技术引导阶段。通过宣传和走访,一部分有经济实力的人开始筹划运作,这批人将成为产业的带头人,要牢牢抓住他们,给予他们技术服务,提供必要的资金或设备支持。特别是技术跟踪和引导,要教会他们如何去做,让他们掌握生物质收集、储存、加工和运输各个环节的技能,了解如何降低各环节费用支出;在设备采购方面,为他们提供优质设备信息,帮助他们做好设备选型和配置,并指导他们使用。
(3)合理定价阶段。前期市场启动阶段,在不同种类生物质价格的确定上,既不能盲从其他同行业的收购价格,更不能凭空拍脑袋定价。定价的依据是资源考察和市场调研,根据资源收集、加工、运输等各环节的实际费用加上经营者的合理利润测算出来。收购市场启动初期,应充分考虑加工人员的熟练程度、设备资金投入和实际运作过程中可能出现的问题,定价要略高于正常价格,让参与者获得实实在在的利益。防止出现带头人全部亏损的局面,这样不仅会打消了前期参与者的积极性,而且会把具有从事生物质行业愿望的人拒之门外。
(4)模式确立阶段。收购模式的确立直接关系到前期市场启动的好坏。为拓宽资源渠道,调动广大农户从事生物质收集的积极性,快速启动市场,在市场启动阶段,最有效的收购模式是采取挂牌收购,公开收购价格和质量标准。这样可以让有实力并愿意尝试的人全部参与进来,不会因为某个人的操作不当造成整个区域的资源流失。其次,可以根据市场情况,物色一些供货商,每个月跟公司签订当月供货合同,确保机组发电需要。再次,可以测算分析某一品种市场全年平均价格,可以以略高于平均价的价格与其签订全年供应合同,这种方式主要与一些厂或公司合作,能达到双赢。第四,可以与一些有实力的供货商洽谈,根据市场情况,分月签订合同,每年如果超过一定量的燃料总量,给一定数额的奖励,促进供货商在淡旺季都能稳定供料。
(5)政策协调阶段。政策协调就是要为秸秆经营户创造便利条件,争取国家政策补贴,从而降低原料成本。
首先,在车辆运输方面。每天消耗生物质秸秆量1000 t左右,全部为汽车、农用车运送。但是由于生物质自身密度较小,装车后体积蓬松(约6 m3/t);运输重量远远低于运输其他货物,导致客户经营成本增大,利润空间降低。为降低运输成本,运输户不得不对车辆改型或装车加长、加宽和加高,这势必对交通秩序造成影响,交警、交通、城管等部门会给予干预。为保障生物质燃料的及时性和连续性,生物质电厂就必须出面请求地方政府协调相关部门,为各类生物质燃料运输车辆开辟“绿色通道”。
其次,在资源控制方面。在很多地方,农民不再以秸秆做薪柴,也不再进行畜牧养殖,秸秆的利用率极低,为了忙于抢种下季作物,大量秸秆就地焚烧或弃于沟壑腐烂,这样不仅造成大量的资源浪费,而且严重污染了环境。各生物质电厂要以此为契机,请求政府下发禁烧文件,并加大宣传力度,利用政府职能监督落实,防止秸秆流失。
最后,在政策补贴方面。电厂要及时了解国家可再生能源相关扶植政策,积极为经营户争取,如秸秆收集补贴、农机政策补贴等,江苏省政府明文规定,对秸秆经营户,每收集1 t秸秆给予30元补贴;合肥市也出台了相关政策,秸秆收集每亩给予20元的补贴。另外,根据国家相关政策规定,对在目录的农业机械,还可以给予购置补贴。各电厂要多与地方发改委联系,及时掌握可再生能源利用政策。
三是收购价格的调节。衡量生物质电厂收购生物质价格高低的依据是收购生物质的热量单价。各电厂在秸秆收购时,对收购秸秆的热量单价一定要做到心中有数,合理控制秸秆价格,逐步提高质量标准。秸秆水分控制非常重要,在收购生物质的含水率达到50%时,其低位发热量仅有1500kcal/kg左右。生物质的含水率越高,其实际利用价值就越低,因为生物质水分过大,在炉内燃烧产生的实际烟气量增加,这样不仅会增大引风机的负荷,提高厂用电率,而且这部分水分入炉后还会吸收炉内热量,转变为140℃左右的蒸汽,随烟气排出时将大量的热量带走。随着市场的拉动,供货商操作熟练程度不断提高,各环节的费用在不断降低,利润空间也越来越大,这时就可以进行价格调整。
价格调整要注重方式方法,根据料场生物质储备和市场调研情况,在保证生产需求的情况下,对拟降价生物质种类采取停收措施,造成源头货源量过剩积压,然后再宣布价格下调方案。这样不仅可以抑制源头组织者对原材料过高的期望值,而且可以保证经营者的合理利润空间。价格下调幅度要适中,确保调整后的市场稳定。
四是实现资源属地化。随着生物质电厂的纷纷上马,将导致资源的无序竞争。为合理控制收购价格,防止价格哄抬,首先,生物质各电厂必须建立行业同盟,加强行业交流,共同平抑价格,达到资源共享的目的;其次,各生物质电厂必须立足于当地,积极开发和利用地方资源,实现资源的属地化。
对秸秆的认识和实际运作需要一个过程。各生物质电厂在前期收购市场拉动阶段,为满足机组运行需求,积极扩大收购范围,收购半径可能超过100 km,运输费用居高不下。根据实际测算,60 km半径范围内的生物质资源量,完全能够满足一个30 MW的生物质发电项目的原料需求。所以,随着收购市场拉动,要逐步加大当地资源的利用力度,秸秆采购渐渐过渡到地方资源。实现资源的属地化也是生物质能发电企业的最终出路。
五是人才的选拔培养。具有一定的营销意识、头脑灵活、善于学习、爱岗敬业、廉洁自律,是从事生物质采购人员的必备素质;能够具有一定热动专业知识和机械常识,将更有助于生物质采购工作。在生物质采购中,一直存在某些误区,很多人认为硬质燃料热值高、熬火,岂不知热值高和熬火是完全不同的两个概念。生物质(稻壳、稻草除外)的高位热值是基本相同的,而电厂考虑的是低位热值。低位热值的差异主要取决于生物质的水分含量,水分越高,低位热值越低;其次取决于生物质的腐变程度,随着腐变程度的增加,可燃成分流失越大,灰分越大,低位热值越低。在同等水分含量的情况下,稻壳、稻草的热值偏低,其主要原因是稻壳、稻草自身的灰分(不可燃成分)较大。
具有一定的热动专业知识和机械常识,就容易掌握上给料系统特性,了解锅炉的燃烧原理。只有根据上料系统的特点和不同类型锅炉的燃烧原理,选择控制生物质收购标准,才能确保生产需求。
六是料场的科学管理。生物质料场管理是一项综合而复杂的工作,涉及到原料的计量―质检―卸料―取样―化验―结算―储存―倒运―掺配―上料等程序,也是来料控制、降低消耗、确保安全和生产稳定的重要环节。生物质能发电企业要结合自身特点做好现场科学管理流程。由于生物质原料来自千家万户,质量千差万别,如果随机上料,将造成锅炉燃烧工况大幅度变化,负荷剧烈波动。这样不仅燃烧调整困难,而且严重影响机组效率。为确保锅炉稳定运行,提高机组整体效率,上料前,要根据来料的干湿度和颗粒度情况进行合理掺配,力求炉前进料相对稳定。
生物质燃料的种类范文5
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。
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生物质燃料的种类范文6
关键词：能源；可再生；生物质能
引言
在这个各国愈来愈重视能源问题的时代背景下，生物质能显得格外耀眼。石油、天然气等化石能源已经支撑了19世纪到20世纪近200年人类文明的进步以及社会的发展。但人类对其的过度使用以及这些化石能源的不可再生，使化石能源逐渐枯竭，能源危机浮出水面。
1. 当前能源发展概况
据调查显示，目前石油供应尚算充足，供需基本平衡，但日积月累的过度开发利用，导致地球大气圈、水圈、岩石圈等生态环境遭受了非常严重的污染，类似的文献和报到比比皆是。同时石油资源的短期不可再生性也是必须面对的严峻问题，全世界范围内高效开发利用新的替代能源迫在眉睫。天然气是目前主要的替代能源，世界天然气的年平均消费增长速度达到百分之一点六，需求稳步提高。风能、核能、潮汐能也已被不同程度的开发应用。生物来源的可再生能，即生物质能的研究方兴未艾，在欧美发达国家已有相当程度应用普及。生物质能的高效开发利用已成为能源领域未来发展的最主要趋势。
2. 我国关于生物质能的政策
解决秸秆问题一直是我国政府的关注焦点，也是我国开发生物质能的重点对象。政府推行一系列的政策来促进资源的循环节约以及农民的收入增加。《中华人民共和国循环经济促进法》第三十四条中明文规定，国家鼓励和支持农业生产者和相关企业采用先进或者适用技术，对农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工业副产品、废农用薄膜等进行综合利用，开发利用沼气等生物质能源。国务院相关政策《中华人民共和国可再生资源法》第十六条中明文规定，国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料，鼓励发展能源作物。国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》中的基本原则是统筹规划，重点突出；因地制宜，分类指导；科技支撑，试点示范；政策扶持，公众参与。重点推进生物质能的产业化，增大政府的支持力度。
3.生物质能
3.1 生物质能的来源
通常意义讲，生物能源的普遍来源是指生物本身。但生物质能同样包含动物的粪便以及废水的有机成分等。生物质能的载体是植物通过光合作用合成的有机物，它的能量最初来源于太阳，即太阳能，追溯本质生物质能也是太阳能其中的一种，生物质能为太阳能最主要的吸收和储存器。阳光照射到地球之后，其中一部分转化为内能，其中另一部分则被植物吸收、转化为我们所说的生物质能；由于太阳能很难被直接利用，其中只有极少量被人类通过太阳能面板收集起来，其余大部分则分布在地球的其他物质中，最主要渠道就是植物的光合作用。同时植物作为地球食物链的生产者，被摄食后继而将能量转移至动物等高层食物营养级中。
3.2 生物质能的种类
生物质能种类非常多，植物类主要有木材、农作物、杂草、藻类等。另一部分则有动物的排泄物和尸体、有机垃圾和废水等等。在还没有认识生物质能之前，这些大多都被废弃，显得格外可惜。如今随着对生物质能研究的不断深入，这些往昔的废物正逐渐被回收利用，利用率显著提高。
3.3 生物质能的特点
3.3.1可再生性 生物质能最显著的特点是可再生性，通过植物的光合作用储存在生物的体内，和风能潮汐能一样属于可再生能源，实现了可再生能源的永续利用。
3.3.2环保性 在生物质能的利用过程中 其生成的有毒有害气体和物质远远比石油及其他能源少。
3.3.3丰富性 原料丰富，分布广泛，有调查显示全球生物质能未利用并可利用量为350EJ/年（约合82.12亿吨标准油），为09年世界能源消耗的73% 。
3.3.4代替优势性 有专家说到采用科学技术可将生物质能转化为能够替代石油能源的固液气生物质燃料等等。在热转化中生物质能可以通过直接燃烧或者转换，转化为方便储存运输的固液气能源燃料。
4. 国内外生物质能应用状况
4.1 欧美国家生物质能应用情况
生物质能源很早就引起欧美等西方国家的重视和开发。2001到2010年十年间，美国的生物质能产品从原本总产品量的5%提高到12%，比重大大增加，日本政府规划了阳光计划，印度政府则规划了绿色能源工程计划。德国法国加拿大等等国家也同样近几年一直在进行大力度的开发和研究，形成了生物质能的研究与体系。
4.2 我国生物质能应用状况
在我国，沼气及秸秆等农林副产品是当前最主要的利用对象。2006年底全国已建设农村户用沼气池1870万口，畜禽养殖场和工业废水沼气工程2000多处，生活污水净化沼气池14万处，每年产沼估算为90亿立方米，为近大量农村居住户带来了高质量丰富的生活燃料。此外我国开发出多种固定床和流化床气化炉，以秸秆、木屑、稻壳为原料。村镇级秸秆气化集中供气系统约有600多，年生产生物质燃气约为2000万立方米。
4.3 生物质能应用水平差距
虽然我国开发生物质能有一定历史，也取得了一定的成绩，但我们应清楚认识我国的生物质能发展水平，较欧美西方国家的水平还有一定的差距。（1）技术水平不高。我国生物质能以沼气的利用为代表，近几年才重视热解气的技术开发，但是技术开发研究速度缓慢。（2）标准欠缺，管理混乱。在秸杆气化供气与沼气工程开发上，目前没有明确的规定以及规划，很多参与沼气工程以及秸秆气化供气设备生产的单位技术水平不高，甚至带来一系列的安全问题。（3）投资少，技术水平落后，资源不集中，所以中国的生物质能源工程的规模不大，很多工程都是极为简单的工程，采取简单的设备，所以利用率很低，形成投资多回报少的尴尬境地。
结语
生物质能作为可再生能源中的重要一种，广受世界各国所关注。我国化石能源并不丰富，生物质能技术水平与国外尚有一定差距，所以更应该提高重视，反省自我，加大研究投入提高技术水平，完善政府宏观调控政策，提升对生物质能发电产业的支持力度，从而促进我国生物质能的市场化发展。发展好和利用好生物质能，既能够缓解能源危机的困扰，同时也将极大促进我国科学技术水平和综合实力的发展。
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