可替代煤的生物质是是什么?
近年来,欧美一些国家研制了多种生物质压块燃料,有的是全用生物质挤压成型,有的还掺进低热值化石燃料,如泥炭、褐煤等,以增加密度,提高热效。由于一般生物质原料比较松散,直接燃烧效率低,储运也不方便。有一种添加化石燃料的生物质压块,经过适当的物理化学处理,热压成型,热值可达30000千焦/公斤,燃烧时灰渣也少,烟尘不多,可以用于火电厂代替煤炭,经济效益明显。据国外报道,这样处理生物质过程,在轻度碳化时,还能副产煤气,除补偿生产过程的能耗外,原料本身的热损失约为15%左右,但提高了燃料的档次,总体上是合算的。
纯生物质压块,主要是通过挤压生成的。因为植物细胞中含有大量的本质素,它的结构为苯丙烷型的产体结构,这是一种高分子化合物,在一定的压力的温度下能软化,可把相邻的纤维素等粘结在一起,冷却后就成块状固体燃料。这种纯生物质压块燃料密度大,使挥发物的逸出受到限制,燃烧时间可以较长,氧化过程比较平稳,即俗话说的禁(jìn)烧,特别适合于作家庭炉灶的燃料,也可供采暖和发电用。
制造生物质压块燃料的关键设备是压制成型机,目前主要有螺旋挤压式、活塞冲压式和环模滚压式等几种类型,国内外较常用的螺旋挤压机,这种挤压机耗电多,每千瓦小时的电约能生产10公斤压块燃料。另外,螺杆的材质非常关键,现有国产螺杆的使用寿命均较短,约100小时左右。因此,严重地影响了国内生物质压块燃料的发展。若依靠进口设备,则会加大生产成本。国际上使用压块燃料最多的是美国、德国、意大利和比利时。国内正在试验的有湖南、四川和辽宁等地。
分散的生物质收集和储运都比较困难,所以多半只能就地利用,能源利用效率低,浪费大。近年来,国外已开始发展能源农场,专门从事生物质的培育、种植、采集和加工,把生物质能作为一种商品能源来经营。有的还直接与用户挂勾,例如供给发电厂燃料或自建生物质能发电厂,以供电为最终目的。
生物质能是指植物叶绿素将太阳能转化为化学能储存在生物质内部的能量,通过热化学转换技术将固体生物质转换成可燃气体、焦油等,通过生物化学转换技术将生物质在微生物的发酵作用下转换成沼气、酒精等,通过压块细密成型技术将生物质压缩成高密度固体燃料等。
生物质能源包括:能源林木、能源作物、水生植物、各种有机的废弃物等,它们是通过植物的光合作用转化而成的可再生资源。
生物质有广义和狭义之分,广义上的生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质,包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。
狭义上的生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。
扩展资料:
生物质能具有四大特征:
1、一是可再生性。由于可以通过植物的光合作用而形成,生物质能与风能、太阳能等一样是可再生能源,源源不断生产,保障永续利用。
2、二是绿色环保。一方面,由于生物质中硫含量、氮含量很低,燃烧过程中基本不会造成有害气体;另一方面,生物质燃烧排放释放的二氧化碳的量与其生长需要的二氧化碳相当,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,不会加剧温室效应。
3、三是分布广泛、总量丰富。根据生物学家的估算,陆地每年生产1000亿一1250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界年能源需求总量。
4、四是广泛应用性。生物质能源可以以沼气、压缩成型固体燃料、气化生产燃气、气化发电、生产燃料酒精、热裂解生产生物柴油等形式存在,应用在国民经济的各个领域。
参考资料来源:百度百科-生物质能
参考资料来源:人民网-“古典”能源迈上复兴路-中国生物质能开发利用成果丰硕
生物质能的利用主要是将生物质制成生物质颗粒和能源块来替代燃煤,这是比较基础的应用,相对来说效率还不是很高,现在很多地方都在推行甲醇汽油的应用,生物质可以用来通过物理加工系统将秸秆等生物质气化,回收为甲醇,依靠添加剂可以使甲醇汽油用来部分乃至完全替代汽油,这个就能产生比较大的经济效益和强烈的保护生态环境的结果。
氢能是非常清洁的能源,完全没有生态破坏和环境污染,是很有前途的一种新能源,氢能源的制备还很复杂,还不能以很低的投资建造一个氢能源生产厂,所以氢能源还不流行,因为推广全新的新能源还需要很长的路要走。
所以总结起来就是氢能源最清洁,生物质能源最合用,太阳能明天必能成为我们的好帮手。
生物质颗粒用途:
1、大型养殖场牲畜的饲料,便于贮存、运输;
2、民用取暖和生活用能,干净、无污染,便于贮存、运输;
3、工业锅炉和窑炉燃料,替代燃煤和燃气,解决环境污染;
4、可做为气化发电、火力发电的燃料,解决小火电厂关停问题。
扩展资料:
意义:我国是能耗大国,调整能源结构,利用生物质能是必然选择。生物质经过压缩成型后,其体积大幅减小从而更便于运输、贮存和使用,解决了生物质大规模利用的关键难题,因此该技术及设备非常适合于生物质发电、工业锅炉的清洁能源改造、农村新型炊事燃料。
主要具有如下深远意义:
1)替代煤,从而减少一次能源的消耗。
2)实现碳循环,减少了温室气体二氧化碳的排放。
3)增加农业附加值,增加农民收入。
4)该技术及设备符合国家产业政策,具有较好的经济效益和社会效益。
参考资料来源:百度百科—生物质颗粒
2、锅炉结构,烧煤锅炉分为链条炉排燃煤锅炉和流化床燃煤锅炉两种,而生物质颗粒锅炉分为生物质链条炉排锅炉和生物质循环流化床锅炉两种。
3,燃料区别,生物质燃料锅炉既可以燃煤,也可以燃生物质能,而燃煤锅炉则是只可以燃煤的锅炉。
4、生物颗粒燃烧锅炉从诞生之初就被认为是可以大力推广的环保节能锅炉,而10吨及以下燃煤锅炉则是处在被治理的大环境下遭到封杀。
生物质燃料和煤炭的区别分析:
1、含碳量比较。生物质锅炉燃料颗粒含碳量较少,其中含碳量最高的也仅50%左右,相比燃煤锅炉热值较低。
2、含氢量比较。生物质锅炉燃料颗粒含氢量稍多,挥发性明显较多,生物质中的碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物,到一定的温度后热分解而析出挥发分,所以生物质燃料易引燃。
3、含氧量比较。生物质锅炉燃料颗粒含氧量多,其含氧量明显地多于煤炭,它使得生物质燃料热值低。
4、密度比较。生物质燃料的密度小,明显的较煤炭低,质地比较疏松,易于燃尽,灰炭中残留的碳量比煤灰中的碳含量少。
5、含硫琏比较。生物质燃料含硫墩低,大多小于0.12%,锅炉不必设置脱硫装置。
6、生物质释放出的CO2很低,相比燃煤锅炉可以认为是CO2零排放。
7、生物质燃烧后的灰渣可以制造化肥,废物可以循环利用,矿物燃料煤则难以做到。
8、生物质可以与煤混合燃烧,提高燃烧效率。
9、采用生物质燃烧可以实现生物质废物减量化、无害化、资源化利用。
有区别,
1.首先什么是生物质锅炉
生物质锅炉是锅炉的一个种类,就是以生物质能源做为燃料的锅炉叫生物质锅炉,分为生物质蒸汽锅炉、生物质热水锅炉、生物质热风炉、生物质导热油炉、立式生物质锅炉、卧式生物质锅炉等。
生物质锅炉的分类:卧式生物质锅炉,立式生物质锅炉。生物质燃气导热油炉,生物质蒸汽锅炉,生物质热水锅炉,生物质导热油炉。
2.其次什么燃煤锅炉
燃煤锅炉是指燃料燃烧的煤,煤炭热量经转化后,产生蒸汽或者变成热水,但并不是所有的热量全部有效转化,有一部分无功消耗,这样就存在效率问题,一般大些的锅炉效率高些,60% ~ 80%之间。
3.最后他们的区别在于
锅炉结构,烧煤锅炉分为链条炉排燃煤锅炉和流化床燃煤锅炉两种,而生物质颗粒锅炉分为生物质链条炉排锅炉和生物质循环流化床锅炉两种。
燃料区别,生物质燃料锅炉既可以燃煤,也可以燃生物质能,而燃煤锅炉则是只可以燃煤的锅炉。
生物颗粒燃烧锅炉从诞生之初就被认为是可以大力推广的环保节能锅炉,而10吨及以下燃煤锅炉则是处在被治理的大环境下遭到封杀。
生物质燃料和煤炭的区别分析:
含碳量比较。生物质锅炉燃料颗粒含碳量较少,其中含碳量最高的也仅50%左右,相比燃煤锅炉热值较低。
含氢量比较。生物质锅炉燃料颗粒含氢量稍多,挥发性明显较多,生物质中的碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物,到一定的温度后热分解而析出挥发分,所以生物质燃料易引燃。
含氧量比较。生物质锅炉燃料颗粒含氧量多,其含氧量明显地多于煤炭,它使得生物质燃料热值低。
密度比较。生物质燃料的密度小,明显的较煤炭低,质地比较疏松,易于燃尽,灰炭中残留的碳量比煤灰中的碳含量少。
含硫琏比较。生物质燃料含硫墩低,大多小于0.12%,锅炉不必设置脱硫装置。
生物质释放出的CO2很低,相比燃煤锅炉可以认为是CO2零排放。
生物质燃烧后的灰渣可以制造化肥,废物可以循环利用,矿物燃料煤则难以做到。
生物质可以与煤混合燃烧,提高燃烧效率。
采用生物质燃烧可以实现生物质废物减量化、无害化、资源化利用。
现代可再生能源技术发展极为迅速,将于2010年后不久超过天然气,成为仅次于煤炭的第二大电力燃料。可再生能源的成本随着技术的成熟应用而降低,假设化石燃料的价格上涨以及有力的政策支持为可再生能源行业提供了一个机会,使其摆脱依赖于补贴的局面,并推动新兴技术进入主流。在本期预测中,风能、太阳能、地热能、潮汐和海浪能等非水电可再生能源(生物质能除外)的增长速度为7.2%,超过任何其它能源的全球年均增长速度。电力行业对可再生能源的利用占大部分的增长。非水电可再生能源在总发电量所占比例从2006年的1%增长到2030年的4%。尽管水电产量增加,但其电力的份额下降两个百分点至14%。
部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展,并在世界各地形成了一定的规模。生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。
国际能源署(IEA)对2000~2030年国际电力的需求进行了研究,研究表明,来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为,在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快,年增长速度近6%,在2000~2030年间其总发电量将增加5倍,到2030年,它将提供世界总电力的4.4%,其中生物质能将占其中的80%,详见前瞻《中国新能源行业发展前景与投资战略规划分析报告 》。
可再生能源在一次能源中的比例总体上偏低,一方面是与不同国家的重视程度与政策有关,另一方面与可再生能源技术的成本偏高有关,尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等。据IEA的预测研究,在未来30年可再生能源发电的成本将大幅度下降,从而增加它的竞争力。可再生能源利用的成本与多种因素有关,因而成本预测的结果具有一定的不确定性。但这些预测结果表明了可再生能源利用技术成本将呈不断下降的趋势。
中国政府高度重视可再生能源的研究与开发。国家经贸委制定了新能源和可再生能源产业发展的“十五”规划,并制定颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,重点发展太阳能光热利用、风力发电、生物质能高效利用和地热能的利用。在国家的大力扶持下,中国在风力发电、海洋能潮汐发电以及太阳能利用等领域已经取得了很大的进展。新能源(或称可再生能源更贴切)主要有:太阳能、风能、地热能、生物质能等。生物质能在经过了几十年的探索后,国内外许多专家都表示这热能种能源方式不能大力发展,它不但会抢夺人类赖以生存的土地资源,更将会导致社会不健康发展;地热能的开发和空调的使用具有同样特性,如大规模开发必将导致区域地面表层土壤环境遭到破坏,必将引起再一次生态环境变化;而风能和太阳能对于地球来讲是取之不尽、用之不竭的健康能源,他们必将成为今后替代能源主流。
2008年,为加快我国风电装备制造业技术进步,促进风电产业发展,中央财政安排专项资金支持风力发电设备产业化。2009年,“太阳能屋顶计划”实施,中央财政安排专门资金对光电建筑应用示范工程予以补助,弥补光电应用的初始投入。同年,《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》印发,该工程综合采取财政补助、科技支持和市场拉动方式,加快国内光伏发电的产业化和规模化发展,以促进光伏发电技术进步。
在税收方面,2008年9月,财政部、国家税务总局出台《关于执行资源综合利用企业所得税优惠目录有关问题的通知》,指出企业自2008年1月1日起以《资源综合利用企业所得税优惠目录》中所列资源为主要原材料,生产《目录》内符合国家或行业相关标准的产品取得的收入,在计算应纳税所得额时,减按90%计入当年收入总额。同年12月,《关于资源综合利用及其他产品增值税政策的通知》出台,规定对利用风力生产的电力实现的增值税实行即征即退50%的政策。对销售自产的综合利用生物柴油,实行增值税先征后退政策。
参考链接:
新能源(能源资源学术语)_百度百科
http://baike.baidu.com/subview/53645/9110165.htm#13
生物能具备下列优点:
(1)提供低硫燃料,
(2)提供廉价能源(于某些条件下),
(3)将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如,垃圾燃料),
(4)与其他非传统性能源相比较,技术上的难题较少。
至于其缺点有:
(1)植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物,
(2)单位土地面的有机物能量偏低,
(3)缺乏适合栽种植物的土地,
(4)有机物的水分偏多(50%~95%)
煤的优缺点
1 优点
1.1煤炭地下气化技术具有较好的环境效益
煤炭地下气化燃烧后的灰渣留在地下,采用充填技术,大大减少了地表下沉,无固体物质排放,因此煤炭地下气化减少了废物和粉煤灰堆放面积及对地面环境的破坏,这是其他洁净煤技术无法比拟的。地下气化煤气可以集中净化,脱除焦油、硫和粉尘等其他有害物质,可以消除SOx和NOx污染,汞、颗粒物和含硫物质等其他污染物也大大减少。
UCG与传统采煤加地面燃烧相比,可减少二氧化碳排放,并有利于进行碳捕捉和储存。CO经地面变换后,采用分离技术将CO2分离出来储存或作其他用途,从而得到洁净煤气,因此,地下气化技术有利于解决大气污染问题。
地下气化煤气中H2含量在40%以上,分离后得到各种纯度的H2。H2是当今人类最理想的洁净能源,H2可储、可输性好,不仅是高能燃料,又可作为中间载能体使用,它转变灵活、使用方便、清洁卫生,在自然界中形成水-氢-水自然循环,所以氢能是一种可再生能源,符合人类可持续发展的需要。
1.2煤炭地下气化技术提高了煤炭资源的利用率
煤炭地下气化技术可大大提高资源回收率。在抽采煤层气之前进行地下煤气化可回收煤炭热值75%以上,在抽采煤层气之后进行地下煤气化也可回收煤炭热值的70%。此外,还使传统工艺难以开采埋藏太深的煤、边角煤、“三下”(河下、桥下、建筑物下)压煤、己经或即将报废矿井遗留的保护性煤柱和按国家环保规定不准开采的高硫高灰劣质煤得到开采。
煤炭是我国国民经济发展的基础产业,但受传统井工开采技术水平的限制,随着开采强度的逐渐增大,大量的矿井报废或行将报废。据统计1953~1989年有报废矿井297处,1990年~2020年还有244处将报废,遗弃资源储量到目前为止已有300亿吨以上,一般为井工开采(由工人下入井内进行资源开采,与露天开采相对应,井工可采煤炭量仅占煤炭资源储量的11.43%)遗留的煤柱、薄煤层、劣质煤层、高瓦斯煤层等。煤炭地下气化技术的发展应用,为这些资源的有效动用提供了途径。利用煤炭地下气化技术,可使我国遗弃煤炭资源50%左右得到利用。煤炭地下气化技术还可以用于开采井工难以开采或开采经济性、安全性较差的薄煤层、深部煤层、“三下”压煤和高硫、高灰、高瓦斯煤层、浅海海底煤层。因此,地下气化可大大提高了煤炭资源的利用率。
1.3安全性好
煤炭地下气化技术由于实现了井下无人无设备生产煤气,因此具有较好的安全性,可避免传统采煤的煤矿塌陷、透水、瓦斯突出等事故。
1.4投资少、经济效益好
与矿井和矿场建设相比,建设地下煤气化站的投资低2.5倍。与地面气化相比投资显著降低。
1.5劳动生产率高
劳动生产率与露天采煤同样高,为矿井采煤的4倍,产品成本与露天采煤相当,比矿井挖煤大幅下降。
1.6省去了煤的运输和装卸
由此没有运输过程中的燃料损失和煤尘等污染物排放,并减少相应的费用。
2 存在的不足
地下煤气化广泛工业化推广之路仍然有很多需要大量研发投入来克服的挑战。尽管地下煤气化有很多优点,但技术仍不完善,有多种局限:
①有可能导致重大的环境影响:地下蓄水层污染和地表塌陷。根据目前的知识可以建造一种结构,避免或降低这一风险。
②对很多煤资源来说地下煤气化可能技术上是可行的,但是适合地下煤气化的矿藏可能有多得多的限制,因为一些矿藏可能有增加环境风险至不可接受水平的地址和水文特点。
③对地下煤气化的控制不能达到像地面煤气化的程度。很多的过程变量,诸如水注入速度、气化区中反应物分布、孔穴增长速度,只能通过测量温度和产品气的质量和数量进行估计。
④经济性有很大的不确定性,直至有适当数量的基于地下煤气化的电厂被建设和运行。
⑤地下煤气化本质上是一个非稳态过程,因此产品气的流速和热值会随时间变化,产品气成分不稳定。
生物质是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,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l%。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。
通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,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,从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。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,以达到保护矿产资源,保障国家能源安全,实现CO2减排,保持国家经济可持续发展的目的。
生物质燃料:是指将生物质材料燃烧作为燃料,一般主要是农林废弃物(如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等),主要区别于化石燃料。在目前的国家政策和环保标准中,直接燃烧生物质属于高污染燃料,只在农村的大灶中使用,不允许在城市中使用。生物质燃料的应用,实际主要是生物质成型燃料(BiomassMouldingFuel,简称"BMF"),是将农林废物作为原材料,经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺,制成各种成型(如块状、颗粒状等)的,可直接燃烧的一种新型清洁燃料。