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南京蘇電聯(lián)能源設(shè)備有限公司
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更新時間：2022-05-09 09:45:31瀏覽次數(shù)：1078次
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產(chǎn)品介紹一、概述1、生物質(zhì)的定義及分類：生物質(zhì)是利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機體，一切有生命的可以生長的有機物質(zhì)統(tǒng)稱為生物質(zhì)
一、概述
1、生物質(zhì)的定義及分類：
生物質(zhì)是利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機體，一切有生命的可以生長的有機物質(zhì)統(tǒng)稱為生物質(zhì)。
廣義上包括：植物、動物和微生物。
狹義上包括：農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的稻殼、秸桿、樹木、果殼等木質(zhì)纖維素（簡稱木質(zhì)素和木素）、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的下腳料、農(nóng)林廢氣物及畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中的畜禽糞和廢氣物等物質(zhì)。
2、生物質(zhì)的分布：
我國生物質(zhì)資源開發(fā)利用潛力巨大，現(xiàn)有草原、森林、耕地地面積41億公頃，其中稻谷、竹子、玉米、小麥等的區(qū)域分布如下：
2.1、稻谷：南方稻區(qū)約占我國水稻播種面積的94％，其中長江流域水稻面積占全國的65.7％，北方稻面積約占全國的6％。水稻播種面積和產(chǎn)量較大的省份有湖南、江西、廣西、廣東、四川、安徽、江蘇、湖北、浙江、福建、云南等12個省(區(qū))，其播種面積和產(chǎn)量占全國的85％左右。
2.2、竹子：竹林主要分布在我國東西南20多個省區(qū)，分布區(qū)域有福建、湖南、江西、浙江、安徽、廣東、廣西、貴州、湖北、江蘇、四川等省（自治區(qū)），尤以江西、福建、湖南、浙江、廣東、云南等省份面積。
2.3、玉米：中國的玉米種植面積廣泛，分布在約24個省、市、自治區(qū)。其中黑龍江、吉林、遼寧、河北、山東、山西、河南、陜西、四川、貴州、云南、廣西等是主要玉米產(chǎn)區(qū)。
2.4、小麥：我國小麥產(chǎn)地以河北、山西、河南、山東、安徽、湖北、江蘇、四川、陜西等，其中河南為我國小麥產(chǎn)量大省，約占全國小麥產(chǎn)量四分之一。
3、生物質(zhì)能的定義：
生物質(zhì)能就是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡，用之不竭，是一種可再生能源，同時也是一種可再生的碳源。
生物質(zhì)能是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源，目前世界能源緊缺，石化能源儲量有限，亟待開發(fā)新能源既是能源發(fā)展的迫切需要，又是減少排放、保護(hù)環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的需要。
4、生物質(zhì)能源的利用：
生物質(zhì)材料主要通過物理、化學(xué)和生物等方法轉(zhuǎn)變成可直接利用的能源物質(zhì)：
4.1、物理方法。通過高溫、高壓作用將疏松的生物質(zhì)原料壓縮成具有一定形狀和密度的成型物或把生物質(zhì)粉碎成細(xì)小顆粒，然后特定的溫度、濕度和壓力下，壓縮成型。雖然物理方法能很好地解決生物質(zhì)本身的缺點，但直接燃燒對環(huán)境污染較大，生物質(zhì)利用率仍然較低；
4.2、化學(xué)方法。目前生物質(zhì)能應(yīng)用最多的是傳統(tǒng)化學(xué)方法，包括生物質(zhì)氣化技術(shù)，通過熱解氣化將固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)換為使用方便且清潔的可燃?xì)怏w，用作燃料和生產(chǎn)動力；以及生物化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)，在微生物的發(fā)酵作用下生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成沼氣、酒精等。
4.3、生物方法。利用酶等微生物，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)乙醇及其他化工原料。
二、生物質(zhì)的發(fā)展歷程：
2.1、生物質(zhì)的發(fā)展
我國生物質(zhì)氣化技術(shù)研究始于20世紀(jì)80年代初期，形成了生物質(zhì)氣化集中供氣、燃?xì)忮仩t供熱、內(nèi)燃機發(fā)電等技術(shù)，把農(nóng)林廢棄物、工業(yè)廢棄物等生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換為高效能的煤氣、電能和蒸汽，提高生物能源的利用率，實現(xiàn)以生物質(zhì)替代舊能源。
1985年的提出的第七個五年計劃，已經(jīng)重點安排了秸稈、木屑?xì)饣泄饧夹g(shù)的科技攻克和試點項目；2000-2015年新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃指出，國內(nèi)生物質(zhì)能氣化技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行到一定高度，通過改善氣化條件，優(yōu)化爐型結(jié)構(gòu)，均可以適當(dāng)改善燃?xì)赓|(zhì)量。
目前，我國研究和發(fā)展的的生物質(zhì)氣化爐主要有三種類型：固定床上吸式氣化爐、固定床下吸式氣化爐、流化床氣化爐。
2.2、國家政策：
關(guān)于促進(jìn)生物天然氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的指導(dǎo)意見(發(fā)改能源規(guī)〔2019〕1895號)
關(guān)于開展秸稈氣化清潔能源利用工程建設(shè)的指導(dǎo)意見(發(fā)改辦環(huán)資〔2017〕2143號)
關(guān)于進(jìn)一步加快推進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用和禁燒工作的通知(發(fā)改環(huán)資〔2015〕2651號)
關(guān)于加強分類引導(dǎo)培育資源型城市轉(zhuǎn)型發(fā)展新動能的指導(dǎo)意見(發(fā)改振興〔2017〕52號)
關(guān)于請組織申報2007年生物質(zhì)能綜合利用示范項目的通知(發(fā)改辦能源[2007]2807號)
2.3、生物質(zhì)氣化優(yōu)勢：
2.3.1、資源可再生；
2.3.2、燃燒特性好，燃盡率高；
2.3.3、含硫量極低，僅為燃料油的1/20左右不采用任何脫硫措施即可達(dá)到環(huán)境要求；
2.3.4、燃燒時不采取任何脫硝措施即可達(dá)到一般環(huán)保要求；
2.3.5、燃?xì)夂伊康停?/span>
2.3.6、經(jīng)濟性強，較之石化原料高昂的價格生物質(zhì)氣更有市場空間；
2.3.7、“0"排放：生物質(zhì)燃燒排放的CO2與其再生長過程中吸收的CO2相同，且替代了化石能源，減少了凈排放，根據(jù)《京都議定書》機制，生物質(zhì)燃料CO2為生態(tài)“0"排放。
三、氣化爐系統(tǒng)介紹：
3.1、生物質(zhì)氣化的原理：
生物質(zhì)氣化技術(shù)是一種熱化學(xué)處理技術(shù)，通過氣化爐將固體物質(zhì)轉(zhuǎn)換為使用方便且清潔的可燃?xì)怏w，用作燃料和生產(chǎn)動力。
生物質(zhì)由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素3種主要成分以及一些可溶于極性或非極性的物質(zhì)組成。生物質(zhì)受熱時，自由水在105℃首先被驅(qū)出，在溫度達(dá)到200℃之前，雖然生成一些不可燃?xì)怏w，重量損失很小，但其細(xì)胞壁已經(jīng)發(fā)生變化。隨著溫度的升高生物質(zhì)中的3種主要組成物以不同的速度進(jìn)行分解。半纖維素首先在200℃以下開始初步軟化，然后在200-260℃之間發(fā)生分解，產(chǎn)生揮發(fā)性產(chǎn)物；纖維素在200-400℃之間開始軟化，然后在240-350℃之間發(fā)生分解，大部分也是生成揮發(fā)性物質(zhì)，木質(zhì)素的分解溫度區(qū)域最寬，在200℃以下的溫度開始軟化，但分解主要發(fā)生在300-600℃，大部分分解為炭。
3.2、生物質(zhì)熱解的三個階段：
3.2.1、預(yù)熱解階段：溫度上升至約120℃-250℃時，即使加熱很長時間，原料重量也只有少量減少，主要是H2O, CO和CO2受熱釋放所致，外觀上也無明顯變化，但物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)上已發(fā)生了一些重排反應(yīng)。如脫水、斷鍵、自由基出現(xiàn)、碳基、羧基生成和過氧化氫基團形成等。這對熱解產(chǎn)物產(chǎn)量有一定的影響，因此這一階段是全熱解過程的重要一環(huán)。
3.2.2、固體分解階段：這是主要的熱解階段發(fā)生溫度為300-600℃左右，各種復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)在此階段發(fā)生。木材中的纖維素、木質(zhì)素和半纖維素在熱解過程中先通過解聚作用分解成單體或單體衍生物，然后通過各種自由基反應(yīng)和重排反應(yīng)進(jìn)一步降解成各種產(chǎn)物。
3.2.3、焦炭分解階段：在這一階段焦炭中的C-H , C-O鍵進(jìn)一步斷裂，但脫揮發(fā)分作用仍在持續(xù)，焦炭重量以緩慢的速率下降并趨于穩(wěn)定，導(dǎo)致殘留固體中炭素的富集。
3.3、氣化系統(tǒng)的流程圖：
3.4、氣化系統(tǒng)的運行說明：
3.4.1、原料由車輛直接送至廠區(qū)，通過氣力輸送設(shè)備輸送至存料倉，再通過斗提機和刮板輸送機輸送至氣化爐；
3.4.2、原料在氣化爐內(nèi)進(jìn)行熱解氣化，產(chǎn)生的氣體由高溫風(fēng)機抽吸至燃?xì)忮仩t燃燒并產(chǎn)生蒸汽；
3.4.3、原料碳化后的成品碳由底部爐排掉落底錐，由螺旋輸送機輸送到集碳池再經(jīng)過除塵分篩后包裝；
3.4.4、自動控制系統(tǒng)通過各類檢測原件返回信號到PLC來自動控制整套系統(tǒng)的運作。
3.5、氣化系統(tǒng)的應(yīng)用：
3.7、氣化供蒸汽（廠家窯爐自用燃?xì)猓┫到y(tǒng)介紹：
3.8、氣化爐系統(tǒng)的特點總結(jié)：
3.8.1.結(jié)構(gòu)合理：氣化爐系統(tǒng)采用固定床氣化爐，熱效率高，產(chǎn)氣量穩(wěn)定，原料包容性強；生物質(zhì)氣化得到的低熱值燃?xì)庵苯舆M(jìn)入絕熱爐膛燃燒，充分利用生物質(zhì)氣的顯熱；
3.8.2.自動化程度高：控制系統(tǒng)采用PLC控制器，互聯(lián)互鎖，故障情況下自動排出安全隱患，系統(tǒng)簡單易懂，操作易上手，安全可靠；系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，可連續(xù)24小時運行工作；
3.8.3.環(huán)保優(yōu)勢明顯：生物質(zhì)氣屬于清潔能源，生成少量氮氧化物，基本無硫氧化物產(chǎn)生，二氧化碳的排放屬于“0"排放；
3.8.4.原料廣泛：稻殼、木屑、木片、竹片、枝椏、林邊角料，秸稈（稻桿、麥稈、玉米桿、小米桿、棉花桿等），果殼，椰子殼，甘蔗渣，玉米芯，玉米芯廢渣，農(nóng)林產(chǎn)品及木材加工剩余物和廢棄物；
3.8.5.運行成本低：原料廣泛易得，產(chǎn)生的副產(chǎn)物-生物質(zhì)炭（高品質(zhì)的生物質(zhì)炭可以深加工得到高價值的炭商品），亦可以增加收入。
3.9、經(jīng)濟效益分析：
以稻殼為例，生物質(zhì)氣化供10t/h蒸汽鍋爐聯(lián)產(chǎn)炭
一套SDL ( 10T/H）稻殼生物質(zhì)氣化熱炭聯(lián)產(chǎn)項目，以蒸汽鍋爐全年7000小時計算可生產(chǎn)蒸汽7萬噸，蒸汽以市場價220元/噸計算，每年蒸汽產(chǎn)值約1540萬元，可年產(chǎn)生物質(zhì)炭約3500噸，以市場價1350元/噸計算，每年生物炭產(chǎn)值約472.5萬元，去除每年生物質(zhì)消耗成本、人工水電成本綜合可產(chǎn)生經(jīng)濟價值約975萬元，投資回報周期約18個月。
3.10、社會效益分析：
生物質(zhì)氣化熱炭聯(lián)產(chǎn)項目供10噸鍋爐，項目年可利用農(nóng)林業(yè)廢棄物資源1.75萬噸，年供蒸汽量為7萬噸，年可節(jié)約標(biāo)煤約9800噸，年減排二氧化碳約25676噸，年減排二氧化硫約83.3噸，年減排氮氧化物約72.5噸。
相較于傳統(tǒng)燃油燃?xì)忮仩t的排放標(biāo)準(zhǔn)，生物質(zhì)氣化獲得燃?xì)膺M(jìn)入鍋爐燃燒后，排放到空氣中的硫化物，氮氧化物單位排放量更低；較之石化原料高昂的價格生物質(zhì)氣不僅有市場空間，對環(huán)境影響更小，符合可持續(xù)發(fā)展的自然價值觀。
3.11、設(shè)備應(yīng)用-前景：
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