生物质能的主要利用形式包括什么?
生物质能的主要利用形式包括直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径。
1、直接燃烧
当前改造热效率仅为10%左右的传统烧柴灶,推广效率可达20%-30%的节柴灶这种技术简单、易于推广、效益明显的节能措施,被国家列为农村新能源建设的重点任务之一。生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发主要着重于专用燃烧设备的设计和生物质成型物的应用。
现已成功开发的成型技术按成型物形状主要分为大三类:以日本为代表开发的螺旋挤压生产棒状成型物技术,欧洲各国开发的活塞式挤压制的圆柱块状成型技术,以及美国开发研究的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。
2、热化学转换
是指在一定的温度和条件下,使生物质气化、炭化、热解和催化液化,以生产气态燃料、液态燃料和化学物质的技术。
①生物质气化:生物质气化技术是将固体生物质置于气化炉内加热,同时通入空气、氧气或水蒸气,来产生品位较高的可燃气体。它的特点是气化率可达70%以上,热效率也可达85%。生物质气化生成的可燃气经过处理可用于合成、取暖、发电等不同用途,这对于生物质原料丰富的偏远山区意义十分重大,不仅能改变他们的生活质量,而且也能够提高用能效率,节约能源。
②生物质碳化
生物质颗粒碳化燃料是各种生物质经过干燥、转性、混料、成型、碳化等复杂过程连续生产出来的一种新型燃料,其与煤性质相同,是可供各种燃烧机、生物质锅炉、熔解炉、生物质发电等的高效、可再生、环保生物质燃料,此种燃料在国际认证为零污染燃料。
③生物质热解
通常是指在无氧或低氧环境下,生物质被加热升温引起分子分解产生焦炭、可冷凝液体和气体产物的过程,是生物质能的一种重要利用形式。
3、生物质化学转换
通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭,用生物质制造乙醇和甲醇燃料,包括有机物质-沼气转换和生物质-乙醇转换等。沼气转化是有机物质在厌氧环境中,通过微生物发酵产生一种以甲烷为主要成分的可燃性混合气体即沼气。乙醇转换是利用糖质、淀粉和纤维素等原料经发酵制成乙醇。生物制氢,生物质通过气化和微生物催化脱氢方法制氢。
生物质燃烧后,主要产物就是一氧化碳和二氧化碳。
一氧化碳分子是不饱和的亚稳态分子,在化学上就分解而言是稳定的。常温下,一氧化碳不与酸、碱等反应,但与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高温能引起燃烧、爆炸,属于易燃、易爆气体。因一氧化碳分子中碳元素的化合价是+2,能被氧化成+4价,具有还原性;且能被还原为低价态,具有氧化性。在一定条件下,一氧化碳和水蒸气等摩尔反应生成氢气和二氧化碳:CO + H2O → H2+ CO2。在工业装置中,早期的一氧化碳变换反应通常分两段进行,即高(中)温变换和低温变换。高(中)温变换用铁系作催化剂,典型水蒸汽和一氧化碳比为3左右,在温度为300~500℃、空速为2000~4000 h-1的条件下,高温变换炉出口一氧化碳含量为2%~5%;低温变换用高活性铜锌催化剂,在温度为180~280℃、空速为2000~4000 h-1的条件下,低温变换炉出口一氧化碳含量为0.2%~0.5%、二氧化碳(carbon dioxide),一种碳氧化合物,化学式为CO2,化学式量为44.0095、常温常压下是一种无色无味[2]或无色无嗅而其水溶液略有酸味的气体,也是一种常见的温室气体、还是空气的组分之一(占大气总体积的0.03%-0.04%[5])。在物理性质方面,二氧化碳的熔点为-56.6℃,沸点为-78.5℃,密度比空气密度大(标准条件下),溶于水。在化学性质方面,二氧化碳的化学性质不活泼,热稳定性很高(2000℃时仅有1.8%分解),不能燃烧,通常也不支持燃烧,属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,因与水反应生成的是碳酸,所以是碳酸的酸酐。
二氧化碳一般可由高温煅烧石灰石或由石灰石和稀盐酸反应制得,主要应用于冷藏易腐败的食品(固态)、作致冷剂(液态)、制造碳化软饮料(气态)和作均相反应的溶剂(超临界状态)等。
您好,生物质颗粒燃料最高热值的高低主要由原材料来决定,目前市场生物质颗粒燃料热值最高的当属竹子加工的生物质颗粒燃料,高位可达5000以上大卡/公斤,但原材料稀少,产量不高,生产厂家太少,其次的樟子松颗粒燃料和红木颗粒燃料以及松木颗粒燃料高位热值均比较高,按照从高到低排序的话:竹子生物质颗粒燃料>樟子松颗粒燃料>红木颗粒燃料>松木颗粒燃料>杂木颗粒燃料
一、生物质颗粒燃料的成分:
生物质颗粒燃料由可燃质、无机物和水分组成,主要含有碳(C)、氢(H)、氧(O)及少量的氮(N)、 硫(S)等元素,并含有灰分和水分。一般直径为6~12毫米,长度是其直径的4~5倍,破碎率小于1.5%~2.0%,干基含水量小于15%
1、 碳:生物质成型燃料含碳量少(约为40-45%),尤其固定碳的含量低,易于燃烧。
2、 氢:生物质成型燃料含氢量多(约为8-10%),挥发分高(约为75%)。生物质燃料中碳多数和氢结合成低分子的碳氢化合物,遇到一定的温度后热分解而析出挥发。
3、 硫:生物质成型燃料中含硫量少于0.02%,燃烧时不必设置烟气脱硫装置,降低了企业处理脱硫成本,又有利于环境的保护。
4、 氮:生物质成型燃料中含氮量少于0.15%,NOx排放完全达标。
5、 灰分:生物质成型燃料采用高品质的木质类生物质作为原料,灰分极低,只有3-5%左右。
拓展资料:
一、 生物质颗粒燃料优势:
清洁环保、节省空间、燃烧效率高、使用安全、可持续利用,节约成本。
1.清洁环保:生物质颗粒燃料是一种天然可再生燃料,不用担心原料枯竭。生物质颗粒燃料含有微量的硫磷,燃烧后不腐蚀锅炉,可延长锅炉的使用寿命,尾气处理设备简单,节省投资,企业将受益匪浅。由于生物质颗粒燃料只含有微量的硫磷,燃烧时不产生二氧化硫和五氧化二磷,因而不会导致酸雨产生,不污染大气,不污染环境。
2、节省空间:生物质燃料经过高温压缩,大大节约了储存空间,也便于运输。
3、燃烧热效率高:生物质颗粒燃料能大大提高生物质材料的燃烧性能,热效率可以提高80%以上,1吨生物质颗粒燃料所产生的热量相当于0.8吨煤。
生物质颗粒是在常温条件下利用压辊和环模对粉碎后的生物质秸秆、林业废弃物等原料进行冷态致密成型加工。原料的密度一般为 0.1—0.13kg/m3,成型后的颗粒密度 1.1—1.3kg/m3,方便储存、运输,且大大改善了生物质的燃烧性能。
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。