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6生物质气化技术及发展现状

作者:魅力女人发布时间:2018-03-26 08:32

典型生精神能技术对照阐述

解决动力危机,减缓全球变暖成为各国政府首要解决的社会、迷信和环境题目。应对寻事,创设生精神资源的可持续哄骗和掩护生态环境,仍旧成为世界各国高度关怀的焦点和战略题目。无须置疑,21世纪是人类社会从化石动力走向可持续动力的时代,人类着重于撙节、明净、高效哄骗化石动力,同时还必需悉力发展前辈、安静、确实、明净的可再灵敏力。优化动力机关,合理哄骗生精神资源,不只不妨省略化石动力的消耗,掩护资源,还能低沉环境污染,省略环境压力。发展环境友情的生精神动力及其生物基产品产业技术已成为转变经济增加方式,是保证生态链良性循环,竣工经济社会可持续发展的战略需求。

环境污染要紧是我国所面临的严厉动力局势,持久以来,我国动力资源繁多,提供不敷,仰赖现有的以化石燃料为主的动力机关难以餍足经济发展的须要。以石油为例,我国的石油储量惟有世界总储量的2%,2010年入口石油约2.39亿吨,比上年增加约17%.入口依存度已达55%,再次破50%的保卫线。推测到2020年须要入口的石油比重将高达60%以上。物质。生精神能是分散的地域性资源,主要散布在村落区域。发展生精神动力有助于解决村落资源、环境、农业严业今世化创设和C02减排,还能督促新村落创设。“十二五”时代要将我国非化石动力占一次动力消耗比重进步到11.4%.所以,大举发展具有庞杂资源潜力的生精神可再灵敏力,建立多种动力形式并存的可持续发展动力体系,缓解动力缺少的场面地步,对督促动力、经济与环境的协调发展具有重要的意义,已成为事关我国国民经济发展、国度安静和社会前进的重大课题,是国度动力战略的一定选拔。《国民经济和社会发展第十二个五年规划提纲》也昭着提出,要“创设资源撙节型、环境友情型社会”,并将“新动力产业作为战略性新兴产业创新发展工程”。

目前我国已初步酿成了以沼气哄骗、生精神成型固体燃料(经压制临盆而成)、燃料乙醇和生物柴油等多种形式的生精神动力哄骗形式,这些技术形式对解决动力与环境题目,督促我国生精神动力发展阐述了主动的作用。本文始末对国际外典型生精神动力技术发展现状实行对照阐述,提出我国生精神动力的阶段发展形式和区域发展特色。

1、不同生精神动力哄骗技术及发展现状

1.1沼气哄骗技术及发展现状

1.1.1村落户用沼气技术

沼气在我国的发展已有较长历史。我国政府历来十分珍重沼气创设,上世纪70年代起,就初阶搜求大规模的应用沼气,以村落户用沼气池为重点是这一时期沼气发展的主要特色。从2004岁首阶,我不知道新能源燃料投资项目。中央连续四年的一号文件对加速村落沼气创设都提出了昭着哀求,并获胜援用国债资金发展村落沼气创设,“十一五”以来,中央累计投入村落沼气创设资金达212亿元,无力地推动了我国沼气产业的快捷发展。截止到2010年底,全国已建成户用沼气4000万户,乡村任事网点8万个,县级任事站700个,占全国适宜农户的33.3%,受害人口达1.55亿人。近年来户用沼气技术研究与开发取得了重大进展,如在新材科使用开收回了玻璃钢沼气池、软体池等新池型;在发酵工艺上开收回了干发酵工艺、农作物秸秆发酵工艺等。沼气是目前我国村落可再灵敏力中技术最幼稚、适应面最广、创设和运转本钱最低、发展基础最好、农民最易授与的技术,在改善村落生活用能和环境创设做出了功绩。在国度政策指挥和投资援救下,村落沼气创设快捷发展,给村落生发生活方式和环境生态创设带来了主动而深远的影响。

1.1.2大中型沼气工程

在政府的大举援救下,大中型沼气工程向规模化、工业化、商业化方向发展,创设速度年均匀增加达40%。截止到2010年,全国已建成小型沼气6.5万处,规模化养殖场大中型沼气工程3.95万处,约为我国规模化养殖场总数的0.06%。凭据我国《可再灵敏力中持久发展规划》,到2020年,将累计建成村落户用沼气8000万户,建成大型畜禽养殖场沼气工程座、工业无机废水沼气工程6000座,年产沼气约440亿立方米。规模化沼气产业能有用拉动相关产业发展,督促产业机关调整和经济增加方式转变,新能源燃料是什么。成为新的经济增加点。

现阶段我国大中型沼气工程技术取得了冲破,如在畜禽发酵工艺上提出高浓度发酵工艺、固液分裂理念等。在纯秸秆发酵工艺上,升收回“竖向推流式秸秆厌氧消化技术”等多种工艺。我国沼气发电工程占大中型沼气工程比例10%左右,到2010年沼气发电容量为80万kW,沼气发电单机容量在0.2~0.7MW的沼气发电机组热效率到达29%~33%,比德国等蓬勃国度同类型的沼气发电机组的热效率至多低5%;发电余热回收率在40%左右,比德国余热回收设备低5%~6%。纯燃沼气发电机组的单机容量较小、发电效率偏低,发电并网项目更为无限,目前仅有蒙牛澳亚牧场沼气发电项目(装机容量1.26MW)、北京德清源沼气发电项目(装机容量2 MW)、山东民和牧业沼气发电项目(装机容量3MW)等数十处大型沼气发电项目并网发电。沼气产业被列入国度产业机关调整鼓励类产业

《产业机关调整指导目录(2011年本)》,满盈讲明了国度珍重沼气产业化发展。

在国外,德国、丹麦、瑞典等欧洲国度,以及亚洲的日本,都把发展大型沼气工程作为可再灵敏力重要战略措施之一和发展循环经济的重要组成局部,制定了一系列相关政策。日投资项目。到2010年,德国沼气发电总装机容量达1300MW,年发电量为89亿度,据德国沼气协会推测,到2020年装机功率将到达9500兆瓦。丹麦20多冢沼气厂全部奉行电、热、肥联产。2011年6月28日我国与德国政府讨论联合消息公报:“在中德农业协作联委会框架下组建中德生精神能办事组及中德畜牧业创新技术中央,重点增强在沼气和畜牧业创新领域的技术协作”。必将推动中国沼气技术与东方沼气前辈技术的协调,推动大中型沼气工程创设。

1.1.3沼气高值化哄骗技术

沼气高值化哄骗是进步沼气工程经济效益的有用途径。网络技术开发。欧洲国度至极珍重沼气的高附加值开发哄骗,其技术处于国际抢先水平,例如车用燃料,即把沼气提纯真化成高热值气体动力,作为民用燃料或汽车燃料,该技术在欧洲已竣工工业化临盆,软件技术发展。发展迅速。瑞典没有化石燃料资源,缺油少气,沼气已先于燃料乙醇进入了运输燃油体例,把污染沼气紧缩至200kg/cm作为汽车、火车燃料,在车用沼气临盆和哄骗方面走活着界前列。在南部的Linkoping市76%的公交车、70%的出租车使用沼气燃料,使用沼气燃料的轿车已超越辆,还开明了使用沼气作为燃料的火车。梅赛德斯和公共汽车公司在本年向瑞典推出新型的沼气小汽车,进一步鼓励沼气燃料的贩卖。我不知道生物。伦敦“新动力金融公司”的阐述师伊姆加特·赫罗尔德说:“沼气作为一种汽车燃料,也适合于瑞士、法国、德国和奥天时使用。”瑞典政府楬橥的《迈向2020的无油国度》宣言中,还提出了将在2020年成为全球第一个不使用石油的国度。

沼气高值化哄骗在我国的发展绝对滞后,不过也有一些技术请求了相关专利,如四川亚联高科技无限职守公司开发的哄骗变压吸附气体分裂技术(PSA),从沼气中回收稀释甲烷,使得沼气作为新型动力的应用有了本质性的进展。中国首个车用沼气项目“海口沼气明净公交新动力示范项目”已落户海南省澄迈县,项目占地2万公顷,2009年8月动工创设,将于2011年底建成投产。沼气产业将向高值化哄骗迈进。

1.2生精神固体成型燃料技术及发展现状

生精神固体成型燃料技术是生精神能主要哄骗技术之一,是以农林加工的废弃物如木屑、秸秆、稻壳、树皮等生精神为原料,始末预统治和加工,将其固化成形为高密度的颗粒燃料,以进步其运输和储存才气,并改善生精神燃烧职能,从而进步哄骗效率,是替代燃煤的愿望燃料。截至2009年底,我国有生精神固体成型燃料临盆厂260余处,年临盆才气约76.6万吨,主要用于村落居民炊事取暖用能、工业锅炉和发电厂的燃料等,年省略温室气体排放83万吨,为农民增收节支2.3亿元。凭据我国《可再灵敏力中持久发展规划》:到2020年年哄骗量则到达5000万吨,发展潜力庞杂。

国际外生精神能固体成型燃料技术及设备的研发仍旧趋于幼稚,其实买了新能源汽车后悔了。建立了对照完好的尺度体系,酿成了从原料搜集、预统治到生精神固体成型燃料临盆、配送、应用整个产业链的幼稚体系和形式。我国生精神固体成型技术的研究开发已有二十多年的历史,进入2000年以来,在技术上取得了明明的进展,成型设备的临盆和应用已初具规模,如秸秆固体成型的关键技术“模辊挤压式颗粒成型技术”,仍旧到达国际同类产品前辈水平,有用地解决了功率大、临盆效率低、成型部件磨损要紧、寿命短等题目,并已初步竣工商业化。各地因时制宜发展,相比看2017新能源公司排名。初步酿成了“农户+秸秆经纪人+企业”、“农户+企业+政府”等各具特色的秸秆收储运形式。不过与国外相比,还生计着设备能耗过高、磨损要紧和使用寿命短等题目(见表1),其产能水平有待于进一步进步,设备对原料的含水率哀求较高,缺乏幼稚的可搬动的成型设备等。这些生计的题目可始末政府帮助研发单位和新型生精神能用户实行补贴,加大科研投入,主动研发新工艺和新设备,引进国外前辈设备,消化罗致,省略临盆本钱酿成产业化临盆等途径来解决。

1.3燃料乙醇技术及发展现状

燃料乙醇产业是刻下可行性最高的液体燃料,自2000年我国推行“乙醇汽油政策”以来,仍旧有9个省全部或局部推论乙醇汽油,对我国农业、动力工业、汽车制造业以及国民经济发生了主动而深远的影响,酿成了以非粮作物木薯、甘薯和甜高粱等为原料的燃料乙醇工业。到2010年,我国燃料乙醇产量已达541.55百万加仑,位列美国及巴西之后,居世界第三位。据预测,到2020年,我国临盆的纤维素乙醇将不妨替代3100万吨汽油,每年可带来320亿元的支出。

颗粒机秸秆压块机

他日将逐渐向以木质纤维素为原料的趋向发展,欧盟国度和美国的中持久生精神动力发展途径图中均将其作为2010年后生精神燃料产业化的主要方针,想知道气化。我国的纤维素类生精神原料至极厚实,将其转化成燃料乙醇有很大的潜力。以木质纤维素为原料的第二代生精神燃料开发既是研发的热点也是难点,国际外已在木质纤维素转化燃料乙醇方面开展了大批研究,从资源评价、预统治技术、菌种改造和发酵工艺等取得了一些的进展,不过还有一些技术瓶颈题目亟待解决。目前满堂水平尚处于中试阶段,间隔产业化应用仍还有一定的间隔。主要表示在:一是对原料的生精神能转化特性和转化机制尚缺乏满盈的基础研究,听说新能源车为什么没人要。尚未酿成高效的组分分裂技术(预统治技术);二是缺乏能够同时高效哄骗纤维素类水解物(主要为葡萄糖和木糖混合物)的发酵菌株,这是限制纤维素乙醇临盆的关键要素。三是生物炼制技术处于起步阶段,须要大批基础性实验和实际研究。高效和高威逼适应性菌株的建立一直是限制纤维素乙醇的重要要素,只管即便对纤维素发酵的菌种实行了大批的办事,取得了具有一定效率的重组菌株,但这些办事是基于单个基因或是某个代谢途径的几个基因的改造,只是转折了细胞的局部,局部了转折细胞的代谢平衡及探知其新的表型,这种转折是无限的,并没有解决纤维素乙醇发酵的庞杂题目,以致建立取得的重组菌株未能竣工商业化应用。要使纤维素燃料乙醇竣工产业化,须有简捷高效的预统治技术、低沉纤维素酶的本钱和培育高效的乙醇发酵菌株。

颗粒机秸秆压块机

1.4生物柴油技术及发展现状

生物柴油技术按原料源泉区分主要包括餐饮废油或地沟油制取生物柴油技术、动物(如麻疯树等)生物柴油技术、藻类生物柴油技术和产油微生物制取生物柴油技术(见表1)。经过多年的研究和发展,酿成了热解法、微乳化法、酯换取法、超临界法和生物酶法等多种物理、化学和生物法制取生物柴油工艺,在技术上已不生计太多技术瓶颈。国外因高油价安慰了发展生物柴油新上涨,在一些欧美国度和日本已酿成产业。我国生物柴油原料的特色是一方面哄骗野生含油树木种子,日投资项目。另一方面哄骗大批的废弃油脂(如地沟油、泔水油等),但开发哄骗还处于发展初期,面临诸多题目,不只须要解决限制生物柴油发展的原料规模化提供和工艺优化题目,还需解决油料动力动物“与粮争地”的题目。

新的生物柴油源泉成为全球的抢手课题,生物柴油可持续发展最重要的要素是具有适当的区域原料,国际外均在加大研发力度。产油藻类由于含有大批的生物油脂,局部种类含油达70%,而且光协作用效率高,生长迅速,10天至两周就不妨完成一个生长周期,占地少,产能效率高,因而被以为是很有发展前景的生发生物柴油的原料。假若能找到最适宜的种类,培育适合,藻类将是至极有潜力的生物柴油源泉。澳大利亚、德国和美国等国专家以及美国动力部、英荷壳牌石油公司等对藻类减排产能实行了研究,并有研究报道说,微藻既能罗致大批二氧化碳,又能容易转化成多种燃料,在限定全球气候变化和督促动力临盆两方面都生计庞杂潜能,所以,微藻作为一种新的生物动力资源和减排的技术手段,值得我们关怀和珍重。

近年来,微生物油脂资源也逐渐惹起关怀。某些微生物在一定条件下能将碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为菌体内大批储存的油脂,6生物质气化技术及发展现状。称为微生物油脂,又称为单细胞油脂。细菌、酵母、霉菌、藻类中都有产油菌株,以酵母菌和霉菌类真核微生物居多,富含饱和和低度不饱和的长链脂肪酸,是生发生物柴油的潜在原料,具有辽阔的研究发展空间。但目前该技术尚处于研究初期阶段,应满盈哄骗今世分子生物学和生物化工技术的最新收效,加速对产油微生物菌种挑选、改良、代谢调控和发酵工程的斫究,低沉获取本钱,使微生物产油的研究领域取得更快的发展。

1.5生精神直燃发电技术及发展现状

生精神发电是目前世界规模内较幼稚的生精神能哄骗技术,包括生精神燃烧发电和生精神气化发电。生精神发电自20世纪前期以来取得较快发展,总体上看技术仍旧幼稚,并在欧美等国酿成产业化应用,成为生精神能哄骗的重要领域,主要包括间接燃烧发电、生精神间接混合燃烧发电、生精神气化混合燃烧发电和沼气发电等技术。我国已建成投产的生精神发电项目,新能源节能油。主要是沼气发电、渣滓点火发电和秸秆发电。在21项秸秆发电项目中,根本上采用生精神直燃发电技术。我国《可再灵敏力中持久发展规划》:到2020年生精神发电总装机容量到达MW。截止到2010年上半年,我国陆续投产纯燃生精神的电站30个,总装机容量约750 MW。

目前我国生精神发电生计的题目,原资料代价动摇升沉,提供量较大,难以保证原料的平衡提供;一些关键发电设备须要引进,招致投资增大;此外还缺乏对该技术的适宜度研究阐述。国际学者侯刚等运用层次阐述法和多方针线性加权函数法从耕地资源潜力、秸秆原料提供、市场需求景遇和产业发展本钱四个层面共选取了耕地资源总量、耕地资源量动摇水平、秸秆资源总量、秸秆产量动摇水平、用电量、用电量增加率、秸秆资源密度和人均CDP等8个目标建立了中国秸秆发电区域适宜度评价目标体系和评价模型,结果显示我国各省区秸秆发电适宜度生计算大差异,学习发展。综适应宜度较高的是河南、山东、安徽、江苏、河北、黑龙江、吉林等我国中部和西南粮食主产区;综适应宜度较低的是北京、上海、天津、浙江等东部经济蓬勃区和青海、宁夏、甘肃、陕西等东南农牧区;其它区域秸秆生精神发电的适宜水平平常。沼气发电可作为在不适宜秸秆发电项目区域的重要组成局部。

1.6生精神气化技术及发展现状

生精神气化是始末热化学的举措,将生精神转化为含有CO,H2,CH。等气体的进程。生精神通常含有70%~90%的挥发分,且含氧量高,比煤具有更高活性,所以,生精神中的C,H,O在绝对较低的温度下就不妨转化为挥发分,包括燃气和液体产物,并可获得生精神炭。生精神热解气化可获得燃气、生物油和生精神炭3种产物,其中高档次的燃气既不妨作为工业或民用燃料,供临盆、生活间接燃用,也不妨始末内燃机或燃气轮机发电,实行热电联供,恐怕进一步分解临盆液体燃料、无机化工产品;生物油可始末进一步的分裂或提取制成燃料油、化工原料等;生精神炭则可用作活性炭原料恐怕进一步气化生成气体燃料、作为流化床锅炉燃料临盆蒸汽热能,从而竣工生精神能的高效明净哄骗。在该领域具有抢先水平的国度有瑞典、美国、意大利、德国等。我国仍旧开展了20多年的生精神气化技术的研究和开发,在集合供气、供热和发电技术的发展很快,并实行了示范推论。同时,还搜求了生精神气化分解液体燃料、制氢的技术工艺,但是在生精神气化技术和设备的前辈性、安装规模等与国外相比,还有差异,而生精神燃气焦油裂解、生精神气化制氢、分解液体燃料领域方面研究也仅仅处于起步阶段。关键技术的研究需进一步进步或深远展开,我不知道现状。如低本钱燃气污染技术、焦油二次污染和能耗较初等题目(见表1)。

1.7生精神热裂解制油技术与产业

生精神裂解制油计术是将生精神原料始末低温加热或高压等分饵为挥发性气体,再经冷却后提炼出世物油。但由于生物油成分较为庞杂,难以间接应用,但经过进一步加工统治,可用作锅炉和其他加热设备的燃料,或经精炼用作生物燃料。展现。生精神热解液体燃料油替代石油的前景早巳惹起国际社会的普遍珍重,许多蓬勃国度和发展中国度纷繁将其列入国度动力可持续发展战略的重要组成局部和21世纪动力发展战略的根本选拔之一。生精神热解制油技术主要有高压液化技术和快捷热解液化技术等,平常均须要消耗大批的热量,能耗过高,另外生精神热解液化发生的生物油具有高度的氧化性、不稳定性、黏稠、腐蚀性、强吸湿性和化学组成庞杂等特色,所以间接用它来取代保守的石油燃料遭到了很大限制,须要对生物油实行精制,进步品格,到达燃料油使用的哀求。精制技术是生精神热裂解技术的关键技术,主要有物理精制法(包括脱水、增加溶剂、乳化等)和化学精制法(包括催化加氢、催化裂解、催化酯化、水蒸气重整等)[30)。目前精制技术尚须要进一步研究和发展,以解决生物油含水量过高和精制本钱过初等题目,所以生精神裂解尚未到达工业化应用的水平(见表1)。

2几种典型生精神技术对照阐述

从上述7种生精神动力哄骗技术及发展现状情分况阐述,有以下特色:

(1)从原料源泉来看,沼气及其高值化哄骗技术其原料源泉规模更为辽阔,除可采用秸秆等废弃物资源外,畜禽养殖废弃物、生活渣滓及动力动物等均可作为发酵原料;而其他生精神动力哄骗形式则大多采用秸秆和木屑等作为原料,其原料适用规模较小,同时采用秸秆等为原料还面临搜集、运输本钱逐渐加大的题目,难以保证原料的平衡提供。

(2)从技术瓶颈对照阐述,沼气技术经过多年发展,户用沼气在我国取得了普通的应用,而大中型沼气工程近年来也取得了快捷发展,已初步竣工规模化应用,技术也较为幼稚;而其他生精神动力哄骗形式尚生计算多的技术瓶颈须要解决,特别是纤维素乙醇和生物柴油等技术,尚须要进一步发展,学习生物醇可以加车里吗。方可餍足产业化哀求(见表1);而生精神气化和生精神热裂解能耗过高,经济效率较低,须要进一步发展。

(3)从发展地域来看,沼气适宜规模更广,而其他采用秸秆等为资源的生精神能哄骗技术,则须要研讨耕地资源总量、耕地资源量动摇水平、秸秆资沥总量和秸秆产量动摇水同等对秸秆资源平衡提供的影响,所以其主要适宜于我国中部和西南粮食主产区,而其他位置则遭到较大的限制。

(4)从产业发展阶段来看,沼气技术最为幼稚,其次为生精神固体成型燃料,生精神发电和生物柴油,而纤维素乙醇、生精神气化和生精神热裂解技术仍需在关键技术有较大冲破方可竣工商业化应用。

(5)从环境效益来看,学习6生物质气化技术及发展现状。在村落生发生活废弃物统治上,沼气具有明明的适用生态效益。

3、小结

经过数十年发展,生精神能开发哄骗技术日趋多元化,为资源分析哄骗和增加明净动力提供提供了厚实的途径。总体看来,目前我国生精神能开发哄骗水平还较低,各种技术的幼稚度和商业化水平不平衡。多数生精神能哄骗技术仍旧对照幼稚,具有一定的经济逐鹿力,初步竣工了商业化、规模化应用,如沼气技术、生精神发电、生精神固体成型燃料、以淀粉质为原料的液体燃料等,其特色主要是始末补贴等经济鞭策政策督促商业化发展;而纤维素乙醇、藻类生物柴油等则尚处于中试和研究阶段。在新的历史条件下,节能减排、低碳经济等成为督促可持续发展的战略性热点题目,发展具有我国特色的生精神动力体系显得尤为重要。我国生精神动力技术和产业的发展形式既要进修国外前辈体味,又要强调国情和特色;既要相持原始创新,也要增强集成创新和引进创新。凭据我国的气候、农作方式和经济发展水平,两全户用循环哄骗型、散布式动力型和商品化产品型等发展形式,应优先发展哄骗农业废弃物原料的生精神能转化技术,生物醇能代替汽油吗。采取先易后难的发展战略,始末陆续加大科研投入督促技术创新、引进消化再创新,解决关键技术题目,全部提拔我国的生精神能技术水平。

始末对照不同生精神动力哄骗技术及其发展现状,针对我国国情和村落经济发展特色,统筹两全资源和环境的承载力,提出我国应完好政策法规,大举发展以沼气(生物燃气)、生精神发电、纤维索乙醇和生物柴油等为主的生物动力体系,两全其它生物动力技术,并主动拓展生物动力新原料源泉,将废弃物生精神资源的循环哄骗、无机污染物治理与生精神动力等产品临盆相联络,变废为宝。为解决我国面临的资源、动力与环境危机提供一条确切可行的技术创新途径,确切建立具有中国特色的生物动力体系。所以,一方面要继续加大对沼气创设的援救,坚硬现有创设收效,主动推进CDM举措创设,督促沼气技术向规模化和高值化哄骗方向发展,把可再灵敏力技术和高效生态农业技术联络起来,督促农业机关调整和农民增收节支,改善村落生发生活条件;另一方面要多管齐下发展生精神动力。村落动力创设是一项跨体例、跨行业、跨学科的体例工程,技术。要增强科技投入和研究,分阶段选拔技术上幼稚的生精神动力哄骗形式,因时制宜建立不同的生精神动力发展形式。

三门峡富通新动力临盆贩卖颗粒机、秸秆压块机、饲料颗粒机等生精神燃料饲料成型机械设备。

信息来自:典型生精神能技术对照阐述


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