与煤炭相比,秸秆做出的燃料有哪些优势?
可在生。
大家好,我是科学趣多多,我来回答一下秸秆的燃料优势有哪些,相对于煤炭好在哪里。
秸秆顾名思义,就是庄稼里小麦的秸秆
秸秆燃料是属于绿色的环保可再生能源,和煤炭相比秸秆可以做到无污染,零排放,环保的特点。
众所周知煤炭虽然热值高,但是污染比较大,而且产生的煤渣也很多,不仅得不到有效的利用,还会给 社会 环境带来压力,现如今我国已进入了禁煤的时代,正在逐步的转向清洁能源领域。环保是现在这个时代的主题,煤炭是不可再生的资源,用完了也就没有了,而且污染大,所以环保可再生的能源燃料绝对是未来的发展方向。
那么秸秆的优势在哪里呢?
秸秆作为燃料,除了可以减少碳排放,保护环境之外,还有就是它的可再生的优势了,而且除了秸秆,像各种农作物,木屑、锯末、花生壳、玉米芯、稻草、麦秸麦糠、树枝叶、甘草等现代化清洁燃料,都是无需添加剂和粘结剂的。
这些材料,不仅可以解决农村的基本生活能源问题还可以提高农民的收入,虽然在燃烧值和热值上比不过煤炭,但是已经完全可以满足人类的基本需求了。
那我们再来说一下煤炭。
煤炭是古代的植物埋藏在地下经历了复杂的生物化学和物理化学变化逐渐形成的固体可燃性矿物。煤炭的热值非常高,可以高达5000-6000大卡,但是燃烧煤炭所带来的的二氧化碳,二氧化硫排放比较严重,因为不环保,再加上是不可回收且不能再生的能源多以现在被国家禁止开采使用了。
总结:煤炭和秸秆的最终对比:
秸秆属于生物燃料,体积可以压缩,节省了储存的空间而且也便于运输,减少了运输成本
并且燃烧效益高,易于燃尽,残留的碳量非常少。在燃烧时不会产生二氧化硫和五氧化碳等有害的气体,具有环保的效益。
传统燃料煤炭,体积大,不可以进行压缩,非常占用储存空间,而且运输的成本比较高,在燃烧方面不仅不易点燃,而且燃烧时会产生大量的二氧化硫和五氧化二磷等有害气体,最常见的问题就是导致酸雨产生,大气操刀破坏,污染环境。
所以综合来对比,煤炭除了比秸秆的热值高以外,没有什么是比得过秸秆的了。
玉米秸秆的热值约为煤的0.7~0.8倍,即1.25t的玉米秸秆成型燃料块相当于1t煤的热值,玉米秸秆成型燃料块在配套的下燃式生物质燃烧炉中燃烧,其燃烧效率是燃煤锅炉的1.3~1.5倍,因此1t玉米秸秆成型燃料块的热量利用率与1t煤的热量利用率相当。从秸秆资源产量看,广大农村和乡镇的各种秸秆产量大、范围广。秸秆经过热压成型达到一定的密度后再燃烧可提高燃烧温度和热利用率减少空气环境的污染,燃烧速度快,节省了时间,可使秸秆成为高品位的能源产品加以利用。从环保角度来看,更符合国家的环保政策,从成本的角度考虑,成本更低,完全可以替代煤炭作为锅炉燃料。
单纯热值来看,普通煤的热值约5000千卡/千克,秸秆成型燃料热值约3000-3500千卡/千克;但是如果在中小锅炉燃烧情况来看,煤的燃尽率低于成型燃料,效率低于成型燃料,环保指标也低于成型燃料,大中城市的使用范围也没有成型燃料广,国家重视和推广的程度也趋向于成型燃料——绿色环保!成型燃料一般可以销售给那些中小锅炉用户,环保要求高的城镇。比如,洗浴中心,区域供暖,独立供暖,北方温室大棚,偏远学校,甚至中高档别墅等等。
饲料利用。例如,作家畜饲料;培养食用菌作为基础材料;培养蚯蚓。肥料利用。秸秆还田是农作物秸秆肥料化利用的主要途径之一,是改善土壤理化性质、培养土壤肥力的重要措施。秸秆还田的主要方式有机械直接还田、覆盖还田、堆肥腐熟还田和能源利用。
秸秆饲料是指利用秸秆作为反刍动物的饲料,在一定程度上缓解了人畜争粮的矛盾,可大大降低养畜成本。但是,秸秆生产饲料需要特殊处理,其主要加工技术包括:直接粉碎饲喂技术、青储饲料机械化技术、秸秆微生物发酵技术、秸秆高效生化蛋白全价饲料技术、秸秆氨化技术、秸秆热喷技术。
秸秆作为能源生产的原料,可以在一定程度上缓解我国能源紧缺的现状,有利于提高农作物秸秆的利用率,满足可持续发展的要求。秸秆燃料化主要包括秸秆气化、秸秆发电、碳化和直接作为生活燃料使用。以秸秆为基质,通过微生物厌氧发酵技术生产可再生能源,主要包括甲烷和液体燃料。秋天的破皮,胜过春天的犁头"。牟占志说,通过秋耕迅速完成秸秆还田,具有土壤蓄水保墒、减灾灭虫的效果,对土地又有补偿性营养,"现在,通过供暖的余热进行生物质发电,且热效率达到80%以上,可以缓解煤荒,促进清洁供暖,实现 "碳峰""碳中和 "的目标。
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秸秆回收用途挺多的,可以做为饲料、基料、肥料、材料以及燃料等。
其中秸秆回收炭化制成秸秆炭是比较好的方式。
秸秆炭化炉炭化后的炭粉可运用到钢铁冶炼厂,主要在降温工艺上,直接降温的话,会导致钢铁表皮脱落或破坏结构,而用秸秆炭先在冶炼的出来的钢板上覆盖的话,可以保证钢板的温度,可以让钢板与空气非直接接触,这样可以有效的保护钢板的质量。
秸秆炭可以做成机制炭用在烧烤、取暖等各个地方,秸秆炭属于是清洁可再生能源。
种新型的生物质再生能源,环保清洁,远远低于原煤的成本和市场价格,应用范围极为广泛,可以代替木
柴、原煤、液化气,广泛用于生活炉灶、取暖炉、热水锅炉、工业锅炉等。但是如何将生物质燃料像煤、
煤气和天然气一样在老百姓的生活中普及,还需大力宣传和推广。
2.3交通能源
秸秆的主要成分是碳、氢、氧等元素,有机成分以纤维素、半纤维素为主,其次为木质素、蛋白质、脂肪
、灰分等,用秸秆转化的生物燃料如生物乙醇和生物柴油作为交通能源,同石油、天然气和煤等化石燃料
相比,最大特点是可再生性和对环境更友好。国际上生物交通能源技术相对成熟,主要路线是:谷物、秸
秆、其它植物等发酵生产乙醇-车用油、乙烯、无毒溶剂及上百种化工、原材料产品等;我国秸秆交通能源
技术研究虽然起步较晚,但日趋成熟,有些正形成小型规模和商品化。
3秸秆生物质能源化应用技术
秸秆生物质能源化应用技术主要包括秸秆沼气(生物气化)、秸秆固化成型燃料、秸秆热解气化、直燃发电
和秸秆干馏等方式。
秸秆还田
秸秆是一种营养价值很高的肥料资源。秸秆还田不仅可以增加土壤有机质和养分含量,改善土壤物理性质,促进土壤团聚体结构的形成,调节土壤氮、磷、钾和微量元素的供应,提高土壤微生物和土壤酶的活性,提高农田保水抗旱能力,改善农田生态环境,减少化肥用量,保护生态环境,提高农作物产量,还可以减少秸秆直接焚烧造成的环境污染,有利于资源的循环利用和可持续发展。
秸秆能源
生物质是仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。农作物秸秆资源每年占我国生物质能资源的近一半。农作物秸秆能量转化的主要途径是秸秆炭化或气化。秸秆炭化是近年来比较流行的一种方法,具有较高的经济效益。秸秆被制成秸秆碳出售,将废物变废为宝。同时,也有助于解决秸秆焚烧屡禁不止的问题。
秸秆发电
农作物秸秆是一种良好的清洁可再生能源。它可以直接燃烧或与垃圾混合发电,燃烧后的灰烬可以作为肥料返回田间。
沼气生产
秸秆属于有机质,是生产沼气的良好原料。它可以在中国北方和南方使用,特别是在南方。气温高,沼气利用季节长。沼气可以通过厌氧发酵产生。该方法将种植业、养殖业和沼气池有机结合,利用秸秆产生的沼气做饭、照明,将沼渣喂给猪,并将猪粪和沼液作为肥料返回田间。这是生态农业良性循环的良好模式。
作为饲料
目前,利用农作物秸秆制备饲料的方法主要有两种:第一种是通过改变秸秆的长度和硬度来提高消化效率。第二种是制备常用秸秆饲料,包括秸秆氨化饲料、秸秆绿色贮藏饲料和秸秆微贮藏饲料
目前,秸秆发电技术已经被联合国列为重点项目推广。随着全球环境问题的日益严重,能源危机越来越紧迫,而且《京都议定书》的签订,使世界各国更加关心生物质能对减少二氧化碳排放的作用,加上发展速生能源作物有利于改善环境和生态平衡,对今后人类的长远发展和生存环境有重要意义,所以许多国家已把生物质能作为未来的一种重要能源来发展。欧洲的一些国家,如瑞典把生物质能作为替代核能的首要选择;丹麦更是大力发展生物质能,现在以秸秆发电等可再生能源已占丹麦能源消耗量的24%。丹麦BWE公司率先研发的秸秆生物燃烧发电技术在世界上保持领先地位。
在经济社会高速发展的今天,能源和生态问题越来越引起人们的重视。没有能源,经济发展就失去了动力;生态破坏,人们的生存空间就受到了限制。于是,选择新型再生能源,减少环境污染,就成了人们刻意追求的一个主要目标,而利用新型秸秆能源就是其中的一项重要内容。
秸秆发电,就是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式,又分为秸秆气化发电和秸秆燃烧发电。秸秆气化发电是将秸秆在缺氧状态下燃烧,发生化学反应,生成高品位、易输送、利用效率高的气体,利用这些产生的气体再进行发电。但秸秆气化发电工艺过程复杂,难以适应大规模应用,主要用于较小规模的发电项目。秸秆直接燃烧发电是21世纪初期实现规模化应用唯一现实的途径。
秸秆已经被认为是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源,推广秸秆发电,将具有重要意义:
1.农作物秸秆量大,覆盖面广,燃料来源充足。
2.秸秆含硫量很低。国际能源机构的有关研究表明,秸秆的平均含硫量只有0.38%,而煤的平均含硫量约达1%。且低温燃烧产生的氮氧化物较少,所以除尘后的烟气不进行脱硫,烟气可直接通过烟囱排入大气。丹麦等国家的运行试验表明,秸秆锅炉经除尘后的烟气不加其他净化措施完全能够满足环保要求。所以秸秆发电不仅具有较好的经济效益,还有良好的生态效益和社会效益。
3.各类作物秸秆发热量略有区别,但经测定,秸秆热值约为15000千焦耳/千克,相当于标准煤的50%。其中麦秸秆、玉米秸秆的发热量在农作物秸秆中为最小,低位发热量也有14.4兆焦耳/千克,相当0.492千克标准煤。使用秸秆发电,可降低煤炭消耗。
4.秸秆通常含有3%~5%的灰分,其以锅炉飞灰和灰渣或炉底灰的形式被收集,含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙,可用作高效农业肥料。
5.作为燃料,煤炭开采具有一定的危险性,特别是矿井开采,管理难度大。农作物秸秆与其相比,则危险性小,易管理,且属于废弃物利用。