生物质能概述范例6篇

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生物质能概述

生物质能概述范文1

关键词 林业 生物质能源 现状 建议

生物质能源是一种可再生的、低污染的新型能源。林业生物质能源就是通过燃烧或者其他技术手段将植物或者可回收的木制废弃物等物质转化为不同形式的能源。固体的可以用来代替煤炭;液体的可以代替石油,如乙醇汽油;气体可以用来发电。如果这一战略可以有效的发展和实施,可以很大程度上缓解我国对一次性能源的需求压力。但是在我国林业生物质能源发展过程中还存在些问题。

1.我国林业生物质能源发展现状

1980年以来,我国生物质能源发展逐渐受到我国政府的重视,早在“六五”时期就将生物质能源列入发展计划中,在此基础上,又提出和发展林业生物质能源战略。我国是农业大国,森林资源丰富,有大量的林副产品及木制废弃物,发展生物质能源具有一定的优势。但是在技术层面,我国仍落后于其他国家。加之重视程度不够,没能提出具体的、长远的发展策略,使得林业生物质能源战略发展仍处于起步阶段。

2.发展林业生物质能源战略的可行性

能源不足是世界各国共同面对的问题,从可持续发展及长远发展角度来看,发展生物质能源是可行的,也是必然的。就我国自身条件来说,发展林业生物质能源战略是最为合适的。

2.1林业生物质能源战略自身的优势

之所以说林业生物质能源战略具有可行性,首先是其自身的优势。一,林业生物质能源是将林副产品及木制废弃物转化为能源,将废物回收利用,变废为宝,转化过程中不需要太多能耗;二,在能源转化的过程中利用先进技术,不会对环境造成污染。此外,转化后的能源在使用过程中也是绿色环保无污染的,不同于一次能源在燃烧后留下大量的有害气体;三,林业生物质能源是循环的、可再生能源,可以代替一次性能源使用,排除能源枯竭的担忧。

2.2符合当前发展形势

现如今,世界范围内提倡节约资源,保护环境,而林业生物质能源发展战略自身就是节能环保的举措。加之我国土地面积大,农业林业发展繁荣,具备大量的生物质能源转换原料。而且,发展林业生物质能源不仅可以将林副产品废料加以利用还能促进林业的发展,鼓励人们积极的进行树木种植和培养,带动地方经济。

3.发展林业生物质能源战略的相关建议

发展林业生物质能源是一项可行的战略,需要将其认真的贯彻实行才能收到预期的效果,本文针对这一问题,提出以下相关建议。

3.1加强技术革新

发展林业生物质能源,科学技术显然是重中之重。如何在不污染环境,尽可能减低能耗的情况下,将回收的原料转化为能源是非常重要的问题。这就需要相关部门加大对技术研究的重视程度,鼓励并帮助其研发更先进的转化技术,尽可能的降低成本、减少污染和危害。使林业生物质能源发展战略的优势充分体现出来。

3.2提高重视程度

要想将林业生物质能源发展战略落到实处,首先应该提高国家、政府及相关部门的重视程度,制定出具体可行的措施,并落到实处;其次是提高社会民众对这一战略的重视程度。可以将这一战略的相关知识进行普及,增强社会对其认识和认可,并积极的重视起来。这样一来,不仅可以提高人们对于林业生物质能源发展战略的认识,还能提高他们的节能环保意识,在日常生活中积极为林业生物质能源发展做贡献,如将可作为原料的废弃物分类投放等。

3.3坚持多元化、持续化发展

林业生物质能源发展战略必须是一个长期的过程,所以政府及相关部门除了提高重视程度之外,还要切实的为其长远发展做出计划,如在发展过程中不断研究新型的能源转化方式,促进战略的可持续发展。此外,还要重视多元化发展,如将农作物废料的生物质能源转化;转化的能源形势多元化,气体发电,生物柴油等,确保林业生物质能源发展战略落到实处,消除未来能源枯竭带来的隐患。

总结

综上所诉,林业生物质能源发展战略是一项可行的、有效的措施,不仅符合现阶段提出的节能环保,降低一次性能源带来的环境污染,还能解决潜在的能源危机。如果我国政府及相关部门提高重视程度,加大支持力度,再结合我国的林业资源优势,加上先进的科学技术,将林业生物质能源发展战略落到实处,那么我国未来面对的能源危机将不再是无从下手的难题。

参考文献

[1] 李顺龙,王耀华,宋维明.发展林木生物质能源对二氧化碳减排的作用[J].东北林业大学学报,2009, 37(4): 83- 85

[2] 唐红英.我国林业生物质能源发展相关政策概述[J].林业经济,2008( 7): 43- 45

[3] 徐庆福.林业生物质能源开发利用技术评价与产品结构优化研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2007.

生物质能概述范文2

关键词:生物质能秸秆

中图分类号: TB857 文献标识码: A 文章编号:

1、生物质能概述

生物质是由植物吸收地球上的太阳能后光合作用而产生的,每年经光合作用产生的生物质约1700亿吨,其能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍,而作为能源的利用量还不到其总量的1%,即每年生物质能的利用量不到17亿吨。这些未加以利用的生物质,为完成自然界的碳循环,其绝大部分由自然腐解将能量和碳素释放,回到自然界中。通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,产生电力,替代煤炭,石油和天然气等燃料,从而减少对矿物能源的依赖。

2、秸秆发电厂

秸秆发电是响应国家节约能源、利用可再生能源发电的产业政策,充分利用能源资源,节省一次性投资,又能减少环境污染的一种发电技术。是一种高科技、新型、环保、可再生能源方式,是缓解目前能源短缺的重要途径。建立秸秆发电厂,一方面,将秸秆热能转化为电能,可以开发出新的能源利用方式,变废为宝;另一方面,秸秆充分燃烧利用,可降低有害物质的排放。秸秆发电设有烟气净化处理系统和布袋除尘器,使经布袋除尘器处理的烟气烟尘排放浓度低于25mg/Nm3

,大大低于我国燃煤发电厂的烟气排放水平,可有效降低污染,保持生态环境。

本文介绍以陕西旭彤生物能源大荔2×12MW秸秆发电工程投标为例。

3、燃料分析、消耗量及锅炉灰渣量

3.1秸秆成分分析

3.2实际燃料消耗量

3.3锅炉的灰渣量,见下表

灰渣量表

4、规划容量及装机方案

本工程计划安装两台75t/h燃用棉花秸秆的锅炉,配2×C12MW中温中压单抽汽轮发电机组。

4.1除灰系统的选择

除灰系统拟采用机械输灰方案。每台炉安装2台旋风除尘器和6台布袋除尘器。2台炉4台旋风除尘器灰斗下设一台埋刮板输送机。每台炉每3台布袋除尘器灰斗下设一台埋刮板输送机。每台炉布袋除尘器下共设2台埋刮板输送机,2台炉布袋除尘器下共设4台埋刮板输送机。布袋除尘器灰斗的飞灰由埋刮板输送机输入旋风除尘器灰斗下埋刮板输送机内,再通过斗式提升机输送至灰库储存。库底设有出力为30t/h的湿式搅拌机和出力为30t/h的干灰散装机各一台,灰库下的灰由罐车或自卸汽车运至综合利用用户或临时堆放场地。

除灰系统工艺流程框图如下:

4.2除渣系统的选择

除渣系统拟采用干式机械除渣方案。从锅炉冷渣器排出来的炉底渣进入链斗输送机,将渣输进渣仓中储存。通过卸料设备定期装入自卸汽车或罐车,运至综合利用用户或临时堆放场地。

机械除渣系统工艺流程框图如下:

5、 秸秆灰渣的综合利用

秸秆燃烧后所产生的底灰、炭灰具有丰富的钾、镁、磷和钙等营养元素,是一种优质有机肥料。所以本工程采用干灰干排,为干灰综合利用创造最佳条件。如有条件可建造复合肥料厂,作为农作物的复合肥原料,对农业增产也是一大贡献。

6、结束语

生物质能概述范文3

关键词:教学改革;新能源发电技术;创新人才培养

作者简介:韩杨(1982-),男,四川成都人,电子科技大学机电学院电力电子系,讲师。

基金项目:本文系电子科技大学中央高校基本科研业务费资助(项目编号:2672011ZYGX2011J093)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)14-0046-02

“新能源发电技术”是电子科技大学电气工程及自动化、机械设计制造及自动化、工业工程三个专业课程体系中的一门重要课程。该课程属于高年级本科生的专业选修课,共32课时、内容多、知识面广、综合性强。[1, 2]由于三个专业的学生知识体系存在一定差异,在教学理念、教学内容、教学方法等方面,需要做出系统的设计和创新。笔者在教学过程中,充分吸收国外高校模块化教学模式、凝练教学内容,充分利用交互式教学方法,采用课堂讲授、提问与解答、课程项目、研究报告等手段,把互动式教学方法成功应用到教学实践中。课程以电能变换与控制为主线,鼓励不同专业背景的学生组成研究小组对课程项目进行协作研究,提升了学生的学习兴趣,培养了学生的自主创新能力。[3, 4]

一、国外“新能源发电技术”教学内容与模式回顾

1.麻省理工学院(MIT)的模块化教学模式

课程简介:课程评估当前和未来潜在的能源系统,包括资源提取、转换和最终使用技术,重点区域和全球能源需求。研究各种可再生能源和传统能源的生产技术,能源最终用途和替代品,在不同国家的消费习惯。

第一部分:能源的背景。欠发达国家日益增长的能源需求、发达国家可持续的未来能源。能源概述、能源供给和需求的问题;能源转换和经济性分析,气候变化和应对措施。模块1:能量传递和转换方法。模块2:资源评估和消耗分析。模块3:能量转换、传输和存储。模块4:系统的分析方法。模块5:能源供应,需求和存储规划。模块6:电气系统动力学。模块7:热力学与效率的计算。

第二部分:具体的能源技术。模块1:核能的基础和现状;核废料处理;扩建民用核能和核扩散。模块2:化石能源的燃料转换,电源循环,联合循环。模块3:地热能源的类型;技术、环境、社会和经济问题。模块4:生物质能资源和用途,资源的类型和要求。

第三部分:能源最终用途,方案评估和权衡分析。模块1:汽车技术和燃料经济政策。模块2:生物质转化的生命周期分析;土地使用问题、净能量平衡和能量整合。模块3:电化学方法电能储存、能量转换,燃料电池。模块4:可持续能源,非洲撒哈拉以南地区的电力系统的挑战和选择。

2.瑞典皇家理工学院(KTH)课程内容与要求

课程内容:替代能源和可再生能源的全方位的介绍和分析,包括整合这些解决方案以满足能源服务的要求。包括现有和未来的替代能源,如水能、风能、太阳能、光伏、光热,燃料处理;可再生能源系统面临的挑战;动态整合各种可再生能源。在整个教学过程中,学生的读、写和研讨主题是“先进的可再生能源系统技术”,特别是通过项目工作和多个为期半天的研讨会对相关专题进行研讨,每个人都参与演讲和讨论,并邀请有行业工程背景的专家和政策制定者来课堂参与探讨,丰富课堂内容、提升教学质量。

课程要求:在课程结束时,学生应能够分析和设计能源系统,利用风能、生物能源、太阳能产生电力或用于加热与冷却。完成课程后,学生能详细说明风能、生物能、太阳能基本原理和主要特点,以及它们之间的区别。能掌握这3种可再生能源系统的主要组件,了解基于化石燃料的能源系统对环境和社会的影响。

3.威斯康星大学(UWM)课程内容与要求

课程内容:学习有关国家最先进的可再生能源系统,包括生物质、电力和液体燃料,以及风力、太阳能、水电。学生们将对可再生能源电力和能源供应做工程计算,并要了解可再生能源的生产、分配和最终使用系统。能源存储、可再生能源政策;经济分析,购买和销售能源;风能理论与实践;太阳能可用性,光热和光伏发电系统;水电;地热,潮汐能和波浪发电;生物能源、生物质燃烧热力和电力;生物质气化,生物油热解;生物燃料的生命周期评估。

课程要求:掌握基本的可再生能源系统的工程计算,了解可再生资源评估和能源基础设施一体化。确定可再生能源系统的环境影响。设计和评估可再生能源系统的技术和经济上的可行性。了解能源在社会中的关键作用。了解可再生能源发展的公共政策、市场结构。卓越学生的学习成果:能够运用数学、科学和工程原则进行实验设计,并能分析和解释实验现象。有能力设计一个系统、部件或过程,以满足预期要求,具备解决工程问题和有效沟通的能力。

二、创新人才培养模式下“新能源发电技术”教学设计

通过对该课程的学习,使学生了解中国的能源现状,掌握电源变换与控制技术的基本原理,掌握光伏发电和风力发电的基本原理及系统的构成,加深对中国风力资源和风力发电基本原理的认识,理解生物质资源的利用现状、转换与控制技术的基本原理,了解天然气、燃气发电与控制技术的基本原理和应用情况。吸收国外经验,设计教学模块。

1.电源变换和控制技术

内容要点:电力电子器件的概念、特征和分类,不可控器件——电力二极管,半控型器件——晶闸管,电力场效应晶体管——电力MOSFET,绝缘栅双极型晶体管——IGBT;AC—DC变换电路:二极管整流器——不控整流,晶闸管整流器——相控整流,PWM整流器——斩波整流;DC—DC变换电路:单管不隔离式DC—DC变换器,隔离式DC—DC变换器;DC—AC变换电路原理、分类、参数计算;AC—AC变换电路。

课堂提问:晶闸管的导通和关断条件是什么?相控整流与PWM整流电路区别是什么?交流调压电路的基本原理是什么?什么是逆变?如何防止逆变失败?

课程项目1:让学生设计一个50kW的相控整流和PWM整流电路,进行MATLAB仿真分析,比较两种整流电路的区别,要求分组讨论、制作PPT演讲,撰写研究报告。

2.风能、风力发电与控制技术

内容要点:风的产生、特性与应用;风力发电机组的结构、分类与工作原理;风力发电的特点、控制要求和功率调节控制;风力发电机组的并网运行和功率补偿:同步发电机组、异步发电机组和双馈异步发电机组的并网运行和功率补偿。

课堂提问:简述风能转换的基本原理。风力机的空气动力学参数有哪些?具体怎么求解?风力机有哪几种分类方法?

课程项目2:让学生设计基于全功率变换器的风力发电系统,在课程项目1的PWM整流电路的基础上,设计整流和逆变电路及其控制算法,进行MATLAB仿真,验证工作原理,要求分组讨论、制作PPT演讲、撰写研究报告。

3.太阳能、光伏发电与控制技术

内容要点:太阳能利用方式、分类及原理,中国光伏发电的历史和研究现状;太阳能电池的工作原理,太阳能电池材料的光学性质、等效电路、输出功率和填充因数,太阳能电池的效率、影响效率的因素及提高的途径;太阳能电池制造工艺,多、单晶硅制造技术;太阳能光伏发电系统设备构成,正弦波PWM技术,逆变器基本特性及评价;独立光伏发电系统的结构及工作原理、系统构成;并网光伏发电系统的分类、特点、结构、供电形式和设备构成。

课堂提问:多晶硅和单晶硅的制造工艺有什么不同?根据制作工艺的不同它们各有什么特点?什么是正弦波PWM逆变技术?并网光伏发电系统由哪几部分构成?

课程项目3:让学生设计小功率并网光伏发电系统,在课程项目2逆变电路的基础上,设计单相及三相逆变电路及其控制算法,进行MATLAB仿真,验证工作原理,要求分组讨论、制作PPT演讲、撰写研究报告。

4.生物质能的转换与控制技术

内容要点:生物质能的定义、生物质资源特点及类别;生物质能转换和发电技术、生物质能转换的能源模形式,城市垃圾、生物质燃气发电技术;生物质热裂解发电技术的分类、生物质热裂解机理,生物质热裂解技术及装置简介;我国生物质能的利用现状及开发生物质能的必要性,生物质能发电前景。

课堂提问:生物质能的优缺点是什么?根据其优缺点如何扬长避短充分利用生物质资源?生物质热裂解的机理是什么?请详细分析说明。影响生物质热裂解的因素有哪些?具体是如何影响的?

5.天然气、燃气发电与控制技术

内容要点:天然气水合物的概念,形成机理及化学性质;天然气的综合利用、环境价值与发展前景;小型燃气轮机发电机组的原理及用途、主要形式及应用前景;燃气轮机组的电能变换与控制系统、电网供电及控制;燃气发电机组的并网运行与控制策略,DC-AC低频并网逆变技术,DC-AC/ AC-DC-AC三级变换高频环节并网逆变技术;燃气发电机组高频并网逆变的控制策略。

课堂提问:小型燃气轮机组并网发电的原理是什么?简述燃气轮机组电能变换系统的结构和工作原理。燃气发电机组高频并网逆变是如何实现的?

三、结束语

在充分吸收国外高校“新能源发电技术”模块化教学模式的基础上,以人才培养为中心,凝练教学内容、改革教学方法,提高了学生对该课程的学习兴趣,课堂互动得到明显改善,不同专业背景的学生能够对课程项目进行协作研究,发挥各自的特长收集和吸收国外前沿技术,在PPT演讲、研究报告撰写方面锻炼了学生的综合能力,取得了良好的教学效果。

参考文献:

[1]何瑞文,谢云,陈璟华.电气工程及其自动化专业建设与实践模式探讨[J].中国电力教育,2012,(3):72-73.

[2]王三义.浅谈新能源发电技术[J].中国电力教育,2011,(15):92-93.

生物质能概述范文4

关键词:生物质;发电企业;发展战略

1 生物质发电现状概述

相对于传统火力发电而言,生物质发电对环境亲和性更好,且发电效率较高,是一种十分有效的可再生能源发电方式。目前,生物质发电主要通过农林废弃物直接燃烧、农林废弃物气化、垃圾焚烧、垃圾填埋气、沼气等方式发电。从资源情况来看,我国生物质能源资源极为丰富,完全具备发展生物质发电产业的硬性条件。虽然相对于欧美等发达国家而言,我国生物质发电起步较晚,但近几年有了长足的发展。一直以来,我国生物质发电主要目标为“改善农村能源”,起步于农村户用沼气,并在秸秆气化方面部署了试点。近年来,政府对生物质发电的重视程度愈来愈高,并落实了一系列政策,为生物质发电创造了一个良性的发展环境。根据相关发展目标,未来我国将建成550万千瓦的发电装机总容量,并且到2020年实现3000万千瓦的发展目标,到2025年,生物质发电将在再生能源中占据主导地位,成为缓解能源短缺问题的重要途径之一[1]。

2 生物质发电企业发展过程中存在的问题分析

近年来生物质发电企业发展较快,但依然受到了部分因素限制,制约了其发展速度,具体表现为以下几个方面[2]:(1)审批流程较为复杂。生物质发电项目审批要经过多个环节,并且需要呈交评价报告,包括地质评价、水资源评价、电力评价等。由于审批部门与资源监管部门是分离的,所以项目评价周期较长,一定程度上降低了项目审批效率。(2)项目规划缺乏前瞻性。尽管我国能源资源十分丰富,但人口基数大,导致人均资源拥有量较低,造成经济发展与能源供给之间的矛盾愈来愈突出。生物质企业在制定战略规划的过程中,偏重于短期规划,在中长期发展规划方面存在不足,使得战略规划缺乏前瞻性,不利于企业长远发展。同时,在项目决策上主要是参考预测模型做出决策,但预测模型往往与实际情况存在偏差,导致决策出现问题。另外,企业制定战略目标期间,未能充分结合产业链动态及市场动态情况作出有效规划,导致企业与市场及产业链产生偏离。(3)战略成本偏高。部分电力企业在发展生物质发电过程中,存在急于求成的情况,在制定策略时未充分考虑市场环境、政策环境,缺乏深入分析,战略计划存在盲目性[3],导致战略成本上升。国内部分生物质电厂在技术、设施方面相对较为落后,导致整体运营成本偏高。另外,国内生物质发电整体技术开发能力及产业体系还处于发展阶段,不够成熟。除沼气应用外,其他生物质能源利用水平与欧美发达国家相比,还存在一定差距,并且能源资源评价、技术标准、产品认证等方面也不够健全。

3 生物质发电企业发展战略分析

3.1 宏观环境分析

在生物质发电企业规划发展战略的过程中,宏观环境是不可忽视的重点影响因素,甚至可以说宏观环境为生物质发电企业提供了一个主体方向。从大环境来看,发展生物质发电是我国电力事业的重要趋势之一。生物质发电具有稳定、经济、清洁的特征,因此成为了我国新能源产业的重要构成部分,甚至占据了新能源产业的主导地位。与此同时,国家对生物质发电的关注度及重视程度愈来愈高,并逐步加大了政策支持与法律支持力度,为生物质发电企业创造了一个相对稳定的发展环境[4]。在政策导向下,我国生物质发电将迎来发展高峰期。从经济角度来看,发展生物质发电是与当前社会经济发展形势相契合的。电力工业一直是国民经济发展的基础,在国民经济不断发展的过程中,社会各行各业的用电需求量也在不断增加,拓展新能源发电也就成为了电力工业发展的重要趋势之一。从生态环境角度来看,生物质发电对生态环境具有较好的亲和性,可缓解电力生产对生态环境所带来的负面效应,这与可持续发展观是相互吻合的。以上种种表明,生物质发电是电力行业发展的必然趋势。因此,生物质企业制定发展战略规划时应顺应这种趋势,从市场、技术、人员等多个方面对战略进行细致化制定,为企业长远发展打下坚实基础。

3.2 效益分析

目前,生物质发电应用的主要领域为农村发电。生物质发电不仅缓解了农村用电压力,还促进了资源循环利用,使得部分废气资源“变废为宝”,创造了较为可观的经济效益。同时,生物质发电企业的数量不断增多,在一定程度上增加了就业岗位,为农村人口就业提供了支持。通过发展生物发电,进一步促进了社会主义新农村建设,为农民就业、农民增收、农业综合开发均提供了支撑,所带来的经济效益是巨大的。另外,生物质发电潜在的环境效益也不容忽视。

3.3 发展战略制定分析

(1)保证发展战略与企业实际情况相契合。生物质发电企业在制定发展战略的过程中,要充分考虑企业自身实力及综合状况,以规划出符合企业自身发展要求的有效战略目标。首先,企业要以国家、地区政策及整体产业分布情况作为战略规划导向,让企业战略与政策方向一致[5]。其次,在制定战略期间,需要通过深入调查与生物质能评估筛选出合适的发展项目,以此来降低企业运营风险。另外,要重视生物质发电技术战略部署,将技术作为企业发展的根本动力,以提升企业核心竞争力,让企业在激烈的竞争环境中获取一席之地。(2)加强生物质发电技术推广。技术实力是企业发展的核心竞争力,企业在战略部署中一定要加强技术创新,通过产、学、研结合的方式促进专业人才培养,构建出一支专业化人才队伍,对现有的技术资源进行充分整合,以完善技术标准、技术规范,为健全技术体系提供基础。同时,生物质发电企业应创新商业模式,在政府引导下,通过资本市场完善自身的资金链,为企业技术研发提供充足动力;与行业协会及第三方机构加强合作,共同分摊技术创新风险。(3)扩充融资渠道。当前,很多生物质发电企业所面临的最大问题便是融资困难。为解决资金问题,相关企业应积极获取政府支持,通过CDM机制获得融资支持,并可进一步加强与国外研究机构之间的合作,以不断提升自身技术实力。

4 结束语

在石化能源不断枯竭的背景下,生物质能源带来了一条新的发展途径,为社会可持续发展提供了新的动力。对于生物质发电企业而言,如何制定有效的发展战略是其所面临的一道难题。但无论如何,生物质发电企业应抓住产业革命所带来的契机,结合内外部环境,尽快提升自身技术实力,以在未来的市场中占据一席之地,为自身长远发展创造有力的基础条件。

参考文献

[1]张海涛.低碳经济背景下我国生物质发电企业的发展战略问题探索[J].中国集体经济,2014(1):12-13.

[2]闫金定.我国生物质能源发展现状与战略思考[J].林产化学与工业,2014(4):151-158.

[3]朱润潮.我国生物质发电产业的发展现状与对策分析[J].科技创新导报,2010(6):1-2.

生物质能概述范文5

关键词:沙棘;多功能林;建设思路

中图分类号:S793.6

文献标识码:A文章编号:16749944(2017)01000903

1引言

沙棘为胡颓子科沙棘属的落叶浆果灌木或小乔木,雌雄异株。沙棘根系发达、枝繁叶茂、生长迅速、结实量多、喜光、耐风沙、耐干旱、耐严寒、耐贫瘠,适应性极强,同时又有很高的综合开发利用价值,特别是沙棘果、叶、皮含有丰富的生物活性物质和维生素、氨基酸、脂肪酸、微量元素等多种营养成分,具有营养保健及增强人类体质食用和药用价值,在食品、保健品、药品及化妆品等领域有广泛的用途。是营造多功能林,实现生态效益和经济效益双赢的优良树种。

2沙棘在大兴安岭林区栽培的适应性分析

目前在大兴安岭林区引种栽培的沙棘主要是从蒙古沙棘亚种中选育得来的果实较大的类型。野生的蒙古沙棘亚种主要分布在俄罗斯的新西伯利亚的巴尔瑙尔以及贝加尔湖的乌兰乌德邻近地区,其生境条件与大兴安岭林区的自然条件基本相似(表1)。

由表1可以看出,沙棘的原产地与大兴安岭林区生境条件基本相似,沙棘在大兴安岭栽培的生长发育条件都是比较适合的。大兴安岭林区在沙棘的引种研究和培育技术方面取得了许多成功经验。1998年春季,大兴安岭林业集团公司林科所引进原产于俄罗斯联邦哈卡斯共和国米努辛斯克果园(北纬57°13′),2006年株高2 m以上,冠幅1.5 m;2004年引种沙棘二年生苗3000株,定植于林科所实验基地苗圃,成活2600株,成活率88%;2007年引进沙棘14个品种,培育沙棘苗70万株,营造沙棘生态经济景观林67.6 hm2;加林局古里苗圃2000年引种的俄罗斯大果沙棘4个品种,营建采种林45亩,造林750亩,现生长良好,采种育苗近3万株;白桦苗圃1993年营造中国沙棘1000亩,造林后虽未加管理,但是保存率仍在50%以上,生长良好。经多年的研究观测沙棘在本区无冻害、无病虫害、生长旺盛、结实正常,证明大兴安岭的自然条件可以满足大果沙棘的生态生物学特性。

3大兴安岭林区沙棘多功能林营造类型

3.1沙棘生态经济林

大兴安岭林区有大量的生态脆弱区,这些地区森林生态系统抗干扰和生态恢复能力较弱,一经破坏就难以恢复良性生态环境,生态环境极易因自然条件改变而造成偶发性和必然性自然灾害。特别是近年来的农业开发、乱垦滥伐等行为严重破坏了地表植被,植被的破坏和地表结构的改变,使得地表层物质抵御外力侵蚀的能力降低,植被复生困难,加剧了森林退化、土地荒漠化和水土流失。在上述地区或阳陡坡、干旱立地条件下营造沙棘生态经济林,除在较短的时间内发挥生态效益外,还能利用果实产生经济效益。

3.2沙棘经济果树林

沙棘经济果树林,需立地条件较好,是以采果为主,追求最大经济效益为目的的林种。大兴安岭林区有大量的退耕还林地、荒地、河流漫滩,可在适生范围内,选择立地条件好、土壤肥沃、水分条件较好的场地种植以采果为主的沙棘经济林。沙棘三年生扦插苗定植后,第三年开始结实,第四年开始大量结实,第五年平均单株产果量大于5 kg。由于该树种结实没有明显的大小年之分,随着树高、冠幅的增大,结实量将随之增长。按第五年最低产果量5 kg/株计算,则单位面积产量为5×[2500×85%×(8/9)]=9444 kg/hm2,按现行市场最低价计算,则第五年单位面积效益为近1万元/hm2。近年来,现代科学已研究发现沙棘叶、果及种子中含有人体所需的18种氨基酸和丰富的维生素A、B、C、E,还有人体必需的微量元素锌、铁、钙和近200种对人体有益的生物活性物质,其中维C含量是号称“维C之王”猕猴桃的8倍,维A含量明显高于鱼肝油,维E含量也可列各水果之冠,每克沙棘鲜果超氧化物歧化酶(SOD)含量达到2746.0个酶单位,是人参含量的4倍,这实为自然界中所罕见。将这些生化成份经分离、提取后,进行沙棘产业系列产品的开发及利用,其经济效益非常可观。

3.3沙棘生物质能源经济林

大兴安岭林区有大量的不适宜发展农业的边际土地资源和荒山,以及废弃矿区土地可在这类场地种植以薪柴为主、采果为辅的沙棘生物质能源经济林。沙棘作为能源树种具有再生能力强,抗旱能力强、耐平茬产薪量多、热值高等优点,因此营造生物质能源林沙棘是首选树种。据甘肃省镇原县武沟乡营造沙棘林的实践,4年生沙棘产干柴7.8~10.5 t/hm2,相当于6~8 t标准煤。内蒙古磴口沙棘薪炭林测产结果为4年生产薪材5.4~8t/hm2。对甘肃、宁夏、山西、内蒙古等省区22种主要木本植物试样测定结果,沙棘热值排名第二,仅次于二年生油松枝。在大兴安岭林区的生境条件下,4年后按保守数字估计产出林木生物质5~6 t/hm2,如果以1.5 t林木生物质可替代1 t标准煤计算,相当于3.33~4 t标准煤。第四年开始大量结实,可产果6 t/hm2,按现行市场价出售,可获产值9000元/hm2。培育和开发利用沙棘生物质能源林,还可有效促进造林绿化和防治土地退化,有利于提高土地的利用率,减轻土壤侵蚀和水地流失,促进生态良性循环。

3.4沙棘饲料经济林

由于大兴安岭林区气候寒冷,缩短了牧草生长期,成为提高牧草产草量的一项限制因素,冬、春饲草严重缺乏。国内外在沙棘的研究中,培育出了畜牧饲养用的饲料沙棘品种,其枝叶含有丰富的蛋白质、脂肪及许多生物活性物质,是多种牲畜喜食的木本饲料,其营养价值高于普通牧草,而且再生能力强,有“铁杆牧草”之称。沙棘自身的饲料价值超过了优良饲草的标准(优良饲草的指标为粗蛋白10%~20%,粗脂肪2.5%~ 5%,粗纤维20%~30%,无氮浸出物30%~45%),高于饲料之王紫花苜蓿和草木樨。沙棘每年嫩枝叶产量超过15000 kg/hm2,是紫花苜蓿(6305 kg)的2.5倍,每2亩沙棘可养一只羊。 据内蒙古准格尔旗张川乡放牧调查,用沙棘饲养的羊每只产肉较其他草场平均高5 kg/只,产毛量高30%。沙棘嫩枝叶可贮藏3个月,牛羊驴猪均喜食。冬季喂奶牛,每头日产鲜奶10 kg,喂其他家畜也膘情稳定。目前各地已培育出十余种无刺放牧型新品系,解Q了有刺不便放牧的难题。沙棘加工的果渣和籽粕仍含有一定量的脂肪、维生素和丰富的蛋白质及其他多种活性物质,是饲养牛羊极好的饲料添加剂,可促进畜牧业的发展。

2017年1月绿色科技第1期

刘晓辉:合理营造沙棘多功能林的建议

植物与植被

3.5沙棘景观护路林

由于沙棘适应性好,根系发达、寿命长,可做为大兴安岭林区高等级公路路基边坡灌木防护林的首选树种。此外沙棘在美化公路上比其它乔灌木树种有着无可争议的优点,黑龙江省的许多高等级公路都用沙棘做景观护坡树种,如哈(尔滨)―大(庆)高速、碾(子山)―北(安)公路等。其他植物冬季起不到美化公路的作用,而沙棘树冠整齐,一年四季“非叶即果”,树叶浓绿、果实鲜艳,5月份开花、展叶;8~9月底果实成熟,附着在果枝上;秋冬果实累累,色彩艳丽,一般分为红色、桔红色、桔黄色、黄色等;繁茂鲜艳的沙棘果挂在枝头,翌年春不落,在皑皑白雪衬托下格外醒目,成为冬季公里两侧一道靓丽的风景线。沙棘枝茎生长快,萌芽力强,耐修剪。因此,沙棘还是美化生态环境的良好树种,可以作为公园、村庄、田边、渠旁、路边的防护性观赏绿篱。

4沙棘多功能林的建设思路及建议

4.1建设规模

大兴安岭林区有大量的适宜营建沙棘多功能林的土地。2015年森林资源统计各类无林地面积84358 hm2。其中:采伐迹地571 hm2、火烧迹地81716 hm2、宜林荒山荒地59989 hm2、宜农林地103663 hm2。这些宜林地均适合沙棘的生长,在2017~2027年分10年建设沙棘多功能林10000 hm2,可在重点区、局建示范基地1000 hm2。

4.2发展模式

根据生态区位,土地资源分布,因地制宜,制定政策,确立营造方法、经营模式。全区实行统一规划,合理布局,建立科学的经营体制和经营管理模式。把沙棘多功能林建设与国家林业生态重点工程建设项目,林区产业结构调整,退耕还林、天然林保护、工程造林等工程建设相结合;与增加职工收入,发展林区经济相结合;与木本生物质、加工利用、林业产业相结合,实行多模式配置,以建立长期稳定的生产基地。

4.3经营方法

积极鼓励各种社会主体跨所有制、跨行业、跨地区,以资金、实物、技术、土地使用、劳务入股等参与沙棘多功能林建设。大力发展非公有制造林,推行家庭承包、联户承包、租赁经营、股份合作,集体和个人等多种造林组织形式。坚持多方式多方法,坚持“谁造谁有”,“谁经营谁收益”的政策。加大招商引资,提供和创造优惠政策,环境条件,吸收具有经济技术实力的生产加工企业来林区建立基地,生产加工产品,以促进产业发展。

5结语

沙棘所具有的经济和生态上的双重优势和其极高的抗逆性、广泛的适应性及其相关制品的纯绿色与多功能特性,使其改善生态环境促进经济发展的多用途树种。实践证明,沙棘不仅在水土保持、防风固沙等方面发挥了显著的生态效益,而且已经成为种植地区的经济

来源之一,为该地区的人们带来了巨大收益。因此,在大兴安岭林区大面积营造沙棘多功能林,对于S富本地的树种资源,保持森林的稳定性,发挥森林多种效益,促进经济发展具有重要作用。

参考文献:

[1]陈凡,于中华,王艳霞,等.俄罗斯沙棘开发利用及技术推广的考察报告[J].辽宁林业科技,2004(5):45~46.

[2]蔡继增,程文全.优良灌木沙棘林的营造技术[J].林业实用技术,2004(5):45~46.

生物质能概述范文6

关键词:生物质 炉前给料系统 选择

中图分类号:TS653 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)012-263-02

1 概述

生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能。目前可供利用开发的资源主要为生物质废弃物,包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。在众多生物质中,一些农产品进行深加工产生的副产品(稻壳、棉壳、花生壳、棉秆等)有着特有的优势。

利用生物质能发电是我国迫切需要解决新能源出路的最好途径之一。

生物质电厂与常规火电厂的区别主要在于燃料的性质不同,对给料装置的要求有其特殊性。由于生物质燃料具有比重小、流动性差、易着火等特点,因此,炉前给料系统是生物质电厂的难点。

2 生物质给料装置简介

生物质料均具备密度小、流动性差的特点,而纤维类生物质如秸杆、树皮等相互间易缠绕,在料仓中易搭桥起拱,因此生物质料仓一般均需设置料仓给料装置。

目前国内几种典型料仓给料方式:

(1)平底方形料仓,在料仓底部设置给料装置如翻板、螺旋轴等来保证将料仓内的物料给到后续输送装置内。根据料仓的高度不同,这种破拱给料装置可以设置一层或多层。

(2)平底圆形料仓,在料仓内设置垂直和水平两个方向的螺旋给料装置,垂直螺旋装置起下压破拱作用,水平螺旋装置则将物料向给料口聚集给到后续输送设备内,并保证料仓内的物料正常循环。其中垂直螺旋装置可根据料仓大小设置一条或多条。

(3)方形仓带椎体小仓,在方形料仓内设置旋转耙子,将上部物料通过耙子 耙到下部的椎体小仓内,再给到后续输料装置中。根据料仓的高度不同,这种耙子可以设置一层或多层。

平底方形料仓方式应用较为普遍,国内应用的炉排炉基本都是采用这种方式。虽然这种方式应用最多,但也暴露了很多问题,如在料仓高度较高时对底部的给料装置压力较大,启动时电机电流过大易烧坏,因此在实际应用中有的电厂将此处的电动装置改为液动装置来减少故障;在料仓超过一定高度时料仓内会出现起拱而断料,因此,每隔一定高度需设置一层破拱给料装置使系统更加复杂并增加电耗。

平底圆形料仓方式为国外的新技术,是专门针对生物质料的特性进行研发的,但在国内实际应用并不多。根据实验装置运转情况来看,在料仓不大只安装一根垂直螺旋装置时运行比较可靠且不易起拱断料;但是这种料仓体积不大,存料量很小不能满足纯烧生物质电厂燃料耗量的要求。根据实际观测推断,在料仓直径增大时料仓内部需设置多条垂直螺旋,使结构变得很复杂,垂直螺旋与水平螺旋的转速比更加难以调节,且当其中一条或几条螺旋故障时使料仓内物料更易起拱或堵料。

方形仓带锥形小仓方式为国内的新技术,是针对秸秆类生物质料的特性进行研发的,但实际应用也不多。这种方式是沿用煤仓结构,在锥形小仓进口处装设旋转耙子进行破拱给料。这种破拱方式结构简单,对秸秆类生物质非常有效并且电耗小;另外出口较小与后续设备连接灵活。但这种方式中沿用了煤仓下部的锥体小仓,容易导致堵料,实际效果有待于实际应用的检验。

总体来说,以上三种料仓及给料方式均可行,但都存在一些问题需进一步的研究改进。

国内电厂生物质输送方式起步晚,发展比较缓慢,但生物质输送在工业加工方面应用比较广泛,因此电厂的输送方式基本都是借鉴工业方面的应用经验并在实际应用中进行改进的。国内应用较多的生物质输送方式主要有气力输送、计量皮带输送和螺旋输送三种。

(1)气力输送是通过气流携带物料进行输送。主要应用于颗粒状物料输送,其输送简单可靠但应用范围比较窄,对物料颗粒均匀性要求比较高。在生物质电厂主要用于输送稻壳。

(2)计量皮带输送是通过皮带带动上面堆积物料进行输送。皮带输送易于控制并可进行称重计量,输送稳定可靠并可长距离输送,应用广泛。但是皮带输送机在炉膛烟气反窜时,易造成皮带高温老化断裂。因此在生物质电厂中多用来给料仓上料,以及在多级给料的中间级进行计量。

(3)螺旋输送是靠螺旋叶片旋转来带动物料移动。螺旋输送机的叶片是靠一根主轴带动旋转,物料填充在叶片与叶片以及机壳之间,容易卡料堵料,因此螺旋输送机输送距离一般较短。同时现阶段螺旋输送机自身无法实现计量功能。但是炉膛烟气反窜对螺旋输送机几乎无影响,因此连接锅炉给料口的最后一级给料装置多用螺旋输送机。

由于秸秆类生物质料及铁丝等杂物容易缠绕在螺旋主轴及主轴支架上造成卡料堵料等故障,因此市场上出现了一种改进型螺旋输送机――无轴式螺旋输送机。这种螺旋输送机没有主轴,但螺旋叶片进行了加厚,由电机直接带动一端叶片进行转动。此类输送机为新型产品,应用并不广泛。

3 国内已建生物质电厂炉前给料系统简介

从2004年起,国电及五大发电集团投资相继在山东、河北等地建设了一批生物质直燃电厂。第一批生物质直燃电厂大多引进或借鉴国外的振动炉排燃烧技术,同时借鉴国外炉排炉自带的炉前给料系统,该系统基本情况如下:

该系统一般采用平底方形料仓,在料仓底部设置有电动板式分料装置,分料装置布置方向平行于锅炉的给料口。分料装置将料仓内物料给进下面一层与分料装置垂直排列的螺旋输送机内,第一级给料机根据料仓宽度可并列布置8-12台螺旋给料机。物料经第一级螺旋给料机向炉前方向输送一端距离后,落入第二级螺旋输送机;第二级螺旋输送机一般由两台输送机组成,平行于锅炉给料口布置,将上一级输送机输送的物料分别向锅炉两侧输送并均匀分配到第三级螺旋输送机里。第三级螺旋输送机与锅炉给料口的数目相同,一般为2-4台,将物料输送到锅炉给料口中。为防止烟气反窜引发火灾,一般在每级输送机的出口均设置煤闸门,并且螺旋输送机一般采用向上倾斜布置,同时在第三级输送机出口与锅炉进料口之间装设有翻板式锁气器。

这种炉前给料系统是现阶段使用炉排炉燃烧生物质的电厂中的标准配置,这种给料系统在燃烧秸杆时总体运行情况良好,能基本满足锅炉的给料要求。但由于国内的生物质燃料种类复杂,实际到厂的生物质燃料中带有各种杂物,因此在实际运行中也有一些问题出现,如分料装置电机烧坏,仓内物料起拱引起输送机断料,给料口翻板处堵料等。因此各个电厂在实际运行中都多少进行了整改,如将分料装置改为液动,在料仓中增加一级或多级破拱装置。

另外,有少量电厂使用国产化技术或是改造项目使用单级输送机而料仓的配置不变。这种给料系统是参考燃煤电厂给煤系统设置的,即一排螺旋输送机直接将物料由料仓输送到锅炉给料口。这种系统中锅炉给料口参照垃圾电厂设置一个大的进料口,以满足多台输送机的给料要求。这种系统简单可靠,但受螺旋输送机可靠性限制一般输送距离较短。

在化工相关单位,例如一些糖厂的自备电站中采用无料仓的给料方式。这些电厂中使用甘蔗渣做燃料,水分较大,物料颗粒不规则。这种系统是直接通过皮带将甘蔗渣输送到炉前,然后通过分料器将物料间断给到各个溜槽。物料通过溜槽滑入锅炉给料口进入炉膛。皮带上多余的物料则在端部卸在厂房内或是返料皮带上。这种系统十分简单,投资少。但可靠性差,并且各个料口为间断给料,不利于锅炉的稳定燃烧。

由于国内目前使用流化床锅炉燃烧生物质的电厂比较少,且投入运行时间不长并且不太稳定,因此在流化床生物质锅炉给料系统方面暂时还无成熟的系统可以借鉴。