生物质燃料的优势范文

导语：如何才能写好一篇生物质燃料的优势，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词:生物质,成型燃料,热水锅炉,节能研究,经济评价

概述

能源是推动经济增长的基本动力[1],能源节约则是促进能源发展的重点。生物质能源具有来源广泛,成本低廉、用能清洁等特点,特别适合于拥有丰富生物质资源的中国,通过发展生物质能源打造节能新亮点前景可观。

我国从20世纪80年代引进螺旋推进式秸秆成型机以后[2],生物质压缩成型技术已经发展得比较成熟,但是,相应的专用生物质成型燃料燃烧设备的发展相对滞后。为燃用生物质成型燃料,出现盲目将原有的燃煤燃烧设备改为生物质成型燃料燃烧设备的现象,致使锅炉燃烧效率及热效率较低,污染物排放超标。燃烧设备成为生物质能源发展链的薄弱环节。因此,根据生物质成型燃料燃烧特性设计合理的生物质成型燃料燃烧专用设备,对能源节约有着重要的意义。

生物质成型燃料热水锅炉作为燃用生物质燃料的主要设备之一,直接燃烧固体生物质颗粒燃料,主要用于家庭、宾馆、酒店、学校、医院等场所的热水、洗浴和取暖。由于燃料为生物质燃料且结构合理,此类锅炉基本达到无烟化完全燃烧的效果,排放达到环保要求,具有较好的经济、社会和环境效益。

1、生物质成型燃料

1.1生物质成型燃料的元素特性

生物质成型燃料是指通过生物质压缩成型技术将秸秆、稻壳、锯末、木屑等农作物废弃物加工成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料。

生物质原料经挤压成型后,密度可达1.1~1.4吨/立方米,能量密度与中质煤相当,而且便于运输和贮存。在压缩过程中以物理变化为主,其元素组成及微观结构与原生物质基本相同。各种生物质成型燃料中碳含量集中在35%~42%,氢含量较低,为3.82% ~5%,而氮含量不到1%,硫的含量不到0.2%,因此,造成的污染程度极低。生物质成型燃料的挥发分均在60% ～70%,因此在设计燃烧设备时应重点考虑挥发分的问题[3]。

1.2生物质成型燃料的燃烧特性

生物质成型燃料经高压形成后,密度远大于原生物质,燃烧相对稳定。虽然点火温度有所升高,点火性能变差,但比煤的点火性能好。由于生物质成型燃料是经过高压而形成的块状燃料,其结构与组织特征就决定了挥发分的逸出速度与传热速度都大大降低,但与煤相比显得更为容易[4,5]。因此,生物质成型燃料的挥发分特性指数大于煤的,其燃烧特性指数较煤的大。燃烧速度适中,能够使挥发分放出的热量及时传递给受热面,使排烟热损失降低;同时挥发分燃烧所需的氧与外界扩散的氧很好的匹配,燃烧波浪较小,减少了固体与排烟热损失[6]。

2、生物质成型燃料热水炉

2.1 生物质成型燃料热水炉的结构

目前我国拥有多种型号生物质成型燃料热水锅炉,按燃料品种可分为木质颗粒锅炉和秸秆颗粒锅炉,按应用场合可分为家用型和商用型。下吸式固定双层炉排热水炉是应用较广的一种结构形式,其充分考虑生物质燃料燃烧特性,由炉门、炉排、炉膛、受热面、风室、降尘室、炉墙、排汽管、烟道、烟囱等主要部分组成,结构布置如图1所示[7]。

1.水冷炉排 2.上炉门 3.出灰口 4.炉膛 5.风室 6.高温气流出口 7.降尘室 8.后置锅筒

9.排污口10.进水口 11.引风机 12.烟囱13.排气管14.对流受热面15.出水口

图1下吸式固定双层炉排热水炉示意图

2.2 生物质成型燃料热水炉的工作过程

一定粒径生物质成型燃料经上炉门加在炉排上,根据生物质容易着火的燃料特性,片刻就会燃烧起来,在引风机引导下进行下吸式燃烧;上炉排漏下的燃料屑和灰渣到下炉膛底部继续燃烧并燃烬,然后经出灰口排出;燃料在上炉排上燃烧后形成的烟气和部分可燃气体透过燃料层、灰渣层进入下炉膛继续燃烧,并与下炉排上燃料产生的烟气一起经出高温气流出口流向后面的降尘室和对流受热面,在充分热交换后进入烟囱排向外界。

3、节能原理

由有关燃烧理论可知,保持燃料充分燃烧的必要条件为保持足够的炉膛温度,合适的空气量及与燃料良好的混合、足够的燃烧时间和空间。因此,本文将依据生物质成型燃料本身的特性,结合燃烧理论,针对锅炉结构进行节能分析。

3.1 炉排及炉膛

生物质成型燃料热水锅炉采用双层炉排结构,即在手烧炉排一定高度另加一道水冷却的钢管式炉排,其成弯管直接插入上方锅筒中,这种设计一方面增大了水冷炉排吸热面积,另一方面加快了炉排与锅筒内回水的热传递。

燃料燃烧采用下吸式燃烧方式。成型燃料由上炉门加在上炉排上进行预热、燃烧,由于风机的引导,新燃料不会直接遇到高温过热烟气,延缓了挥发分的集中析出,从而避免了炉膛温度的波动,使燃烧趋于稳定;同时,挥发分必须通过高温氧化层,与空气充分混合,在焦炭颗粒间隙中进行着火燃烧;在完成一段燃烧过程后,上炉排形成的燃料屑和灰渣漏至下炉膛并继续燃烧,直到燃烬。

采用双层炉排,实现了秸秆成型燃料的分步燃烧,缓解秸秆燃烧速度,达到燃烧需氧与供氧的匹配,使秸秆成型燃料稳定持续完全燃烧,在提高燃料利用率的同时起到了消烟除尘作用。

3.2 辐射受热面

早期的部分生物质成型燃料热水锅炉设计布置不够合理,水冷炉排直接与水箱相连,使得炉膛温度过高,特别是上炉膛,致使上炉门附近炉墙墙体过热,增加了锅炉的散热损失。在不断优化设计中,水箱被上下两个锅筒所代替,上锅筒部分置于上炉膛上方,利用锅筒里的水吸收燃料燃烧在上炉膛的热量,从而增加辐射受热面积,起到降低上炉膛温度的目的,从而减少锅炉的散热损失,提高热效率。

3.3 对流受热面

生物质成型燃料热水锅炉的对流受热面分为两个部分:降尘对流受热面和降温受热面。对流受热面极易发生以下现象:高温烟气与锅筒中的水换热不均,从而引起热水部分出现沸腾,增加锅炉运行的不稳定因素;受整体外形约束,烟道长度设计偏短,导致烟气与锅筒里的水换热不够充分,使得排烟温度过高,增加了锅炉的排烟热损失。为避免上述问题出现,降温对流受热面与降尘对流受热面常常采取分开布置;降温换热面置于上锅筒内,采用烟管并联设计,增加烟气与锅筒中水的热交换,降低排烟温度,提高燃烧效率;降尘则利用锅炉后部的下锅筒及管路引起的烟气通道面积的变化达到效果。

3.4 炉门设计

目前应用较多的炉门设计为双炉门。上炉门常开,作为投燃料与供应空气之用;下炉门用于清除灰渣及供给少量空气,正常运行时微开,在清渣时打开;一方面保证了燃烧所需条件,另一方面减少了由于炉门多而造成的散热损失。

4、技术经济评价

4.1 技术评价

研究对象为生物质成型燃料热水锅炉,本文采用与目前应用最广的燃煤锅炉相比较的方法,来分析它们各自的优劣。评价针对锅炉的节能环保性能,主要指标有热效率、燃烧效率、出水量和污染物的排放量(主要是排烟处的NOx、CO、SO2和灰尘的含量),并与国家相关标准比较。

生物质成型燃料热水锅炉与燃煤锅炉的性能指标比较如表1所示[8,9]。

从表1中的数据对比可知,生物质成型燃料热水锅炉在性能上具有一定优势。节能方面,锅炉热效率和燃烧效率均高于传统燃煤锅炉,远远超过国家标准;废气排放方面,烟中NOx、CO、S O2及烟尘含量均低于燃煤锅炉,符合使用清洁能源的要求。

4.2 经济评价

经济性评价以设备运行费用为指标,将生物质成型燃料热水锅炉与燃煤锅炉、燃油锅炉、天燃气锅炉、电锅炉、空气源热水器进行比较。各热水设备的效率及相应热源(燃料)热值、单价详见表2。

运行费用计算公式如下:

(1)

以加热1t水为基准,温度从20℃升至90℃(温升70℃),此时需要热量70000kcal。根据式(1)求得各设备在此负荷下的运行费用列于表2,可知生物质成型燃料热水锅炉在运行费用上相对较低,但是就目前而言,其固定资产投入费较同类型的其它锅炉设备要高。不过随着化石能源价格的上涨和国家对环保的要求的提高,生物质成型燃料热水锅炉在经济效益上将会越来越具有优势。

通过技术经济评价,生物质成型燃料热水锅炉在技术上是可行的,经济上是合理的。该锅炉用生物质成型块做燃料,一方面为生物质废料找到了有效的利用途径,节约化石能源,另一方面染物排放量低于同类型的燃煤锅炉,因此该锅炉具有良好的社会和环保效益。

5、结论

(1)生物质成型燃料热水锅炉依据生物质成型燃料本身的特性,结合燃烧理论,在炉排及炉膛、辐射与对流受热面、炉门等结构设计上充分挖掘节能潜力。锅炉燃烧效率可达94.84%,热效率为78.2%~81.25%。

(2)生物质成型燃料热水锅炉在技术性能上具有一定优势。节能方面,锅炉热效率和燃烧效率均高于传统燃煤锅炉,远远超过国家标准;废气排放方面,烟中NOx、CO、SO2及烟尘含量均低于燃煤锅炉,符合清洁能源的要求。

(3)生物质成型燃料热水锅炉在运行费用上较其它类型设备要低,尽管目前其固定资产投入费相对较高。随着节能环保要求的提高,此类锅炉在经济效益上将会越来越具有优势。

参考文献:

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[6]孙学信. 燃煤锅炉燃烧试验技术与方法[M]. 北京:中国电力出版社,2002

[7]刘胜勇. 生物质(秸秆)成型燃料燃烧设备研制及实验研究[D]. 郑州:河南农业大学,2003:94-99

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关键词：生物质能源；烘烤；烟叶品质

中图分类号：TS44 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）06-1123-05

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2017.06.033

Abstract： To compare the quality of cured tobacco which were baked by biomass fuel and conventional fuel， the differences of appearance and internal quality of cured tobacco were observed. The results showed that under automatic baking by biomass energy， the percentage of superior tobacco was larger and the economic benefit， internal quality and quality estimate were better than baking by conventional fuel.

Key words： biomass energy； bake； quality of cured tobacco

烟叶烘烤的优劣直接决定了烟叶的外观等级和价格，事关烟农的切身利益，也是卷烟工业对烟叶原料质量的要求。影响烟叶烘烤质量的主要因素包括温湿度、燃料、烤房结构等。前人对常规烟叶烘烤的研究较多，但大都集中于烤房结构优化[1-5]、不同装烟方式[6-8]、烘烤温湿度调节[9]、燃煤用量配比等方面，对生物质颗粒燃料的研究主要趋向于趋势研究[10-12]，而对生物质用于烤烟的研究相对较少。生物质能源燃料与煤燃烧相比，具有低污染和洁净的特点。生物质燃料一般发热值在15 906.237～17 580.578 kJ/kg之间，灰分低于5%，还可作为优质钾肥还田利用[7]，排放污染物可忽略不计，与煤相比，具有易点火、升温快、火力强、易于控制燃烧等特点。为了进一步明确生物质燃料烘烤对烟叶品质的影响，2014-2015年，对不同燃料烘烤的烟叶的外观品质、内在化学成分、评吸结果进行了综合比较。结果表明，生物质燃料烘烤不仅具有显著的环保优势，而且在提升烟叶的外观及内在品质上也具有明显的优势。

1 材料与方法

1.1 试验地点及供试品种

2014-2015年在云南省寻甸县烟草科技试验基地、禄劝县九龙镇、撒营盘镇、屏山镇、石林县长湖镇5个试验点进行试验。供试品种选择同一农户、长势正常、成熟度相同的烟叶，供试烤烟品种为云烟87、K326及云烟99。

1.2 生物质颗粒燃料制备

收集烟秆、玉米秆晒干，充分粉碎之后以烟秆∶玉米秆=7∶3的比例混合，利用生物质颗粒机制成烟秆生物质颗粒燃料成品（颗粒直径8 mm，平均长度4～5 cm）备用。生物质颗粒燃料由寻甸县烟草科技试验基地加工制作。

1.3 生物质烘烤设备运行参数

在生物质燃料烘烤烟叶的过程中，燃料的自动添加与温度、风机风力、加料间隔时间及加料量呈现动态变化的趋势。由表1可知，试验完成了生物质燃料烘烤烟叶的过程，烘烤后分不同烟叶类型取样检测。生物质新型烘烤机（KM-9）由云南名泽烟草机械有限公司提供。

1.4 试验方法

以常规密集型烤房、全新建设的生物质能源烤房、设备对接改造生物质烤房、农村土烤房4种类型进行烘烤对比。对不同燃料、不同类型烤房的烟叶样本进行了分类取样，抽取1 kg各种烤房类型条件下初烤烟叶样品C3F进行外观和内在化学成分的对比，并进行评吸比较。其中外观质量的对比主要以不同燃料所烘烤的烟叶上等烟的比例进行比较。内在质量及评吸结果以化学成分检测及评吸结果进行比较。

2 结果与分析

2.1 初烤烟叶外观质量比较

由表2可知，相同品种、部位及成熟度的烟叶分别用2种不同的烘烤方法烘烤，在外观质量上，生物质烘烤的烟叶无论上等烟比例还是产值都显著高于以煤炭为原料烘烤的烟叶。以上部烟叶来看，上等烟比例约是煤炭烘烤的2倍，产值平均约提高4.17元/kg；以中部烟叶来看，上等烟比例约提升10.40%，产值平均约提高1.32元/kg。烟叶产值提升比例为5.40%～37.05%。

由表3可知，云烟87在常规密集烤房和密集烤房改造的生物质烤房中，生物质燃料烘烤的上部烟叶上等烟比例高出煤炭烘烤34.6%，产值提升1.4元/kg；在土烤房和土烤房改造的生物质烤房中，生物质燃料烘烤的上部烟叶上等烟比例高出煤炭烘烤43%，产值提升2.5元/kg。使用煤炭作为燃料，常规密集型烤房烘烤出的上等烟平均比例较农村土烤房高出12.94%，产值平均高出2.88元/kg；使用生物质作为燃料，密集烤房改造的生物质烤房烘烤出的上等烟比例较土烤房改造的生物质烤房高出11.31%，产值平均高出1.71元/kg。由此可见，生物质燃料比煤炭烘烤，设备对接改造的生物质烤房比密集型烤房、农村土烤房烘烤在提高烟叶品质及产值上具有明显优势。

由表4可知，云烟87在常规密集烤房和密集烤房改造的生物质烤房中，生物|燃料烘烤的中部烟叶上等烟比例高出木柴烘烤15.5%，产值提升1.9元/kg；在土烤房和土烤房改造的生物质烤房中，生物质燃料烘烤的中部烟叶上等烟比例高出木柴烘烤17.4%，产值提升4.6元/kg。以相同燃料烘烤，其上等烟比例及产值略有差异，但差异不明显。

由表5可知，云烟87在常规密集烤房和密集烤房改造的生物质烤房中，生物质燃料烘烤的中下部烟叶上等烟比例高出煤炭烘烤15.7%，产值提升3.56元/kg。

由表6可以看出，云烟99在常规密集烤房和密集烤房改造的生物质烤房中，生物质燃料烘烤的中部烟叶上等烟比例高出煤炭烘烤3.97%，产值提升1.95元/kg。

综上所述，以生物质燃料烘烤出的上等烟比例较煤炭烘烤的上等烟比例高2.54%～23.00%，干烟平均产值高0.98～4.96元/kg；以生物质燃料的农村土烤房设备对接改造烤房烘烤出的上等烟比例较以煤炭或木柴作为燃料的上等烟比例高3.97%～20.57%，干烟平均产值高0.08～5.13元/kg。由此可见，生物质能源烘烤可以明显提高烟叶的外观质量及产值。

2.2 烟叶内在化学成分比较

由表7～表9可知，在不同燃料、不同类型烤房条件下，把相同品种、相同部位、相同成熟度的烟叶分别烘烤，无论使用常规密集型烤房或农村土烤房，总体来看（检测结果中个别数值稍有偏差），以生物质作为燃料烤出的初烤烟叶烟碱含量均低于以煤炭或木柴作为燃料烤出的干烟叶，而以生物质为燃料烘烤的烟叶总糖、还原糖、总氮整体含量较高；使用相同的燃料（煤炭、木柴或生物质），常规密集型烤房烘烤烟叶烟碱含量均低于农村土烤房烘烤出的初烤烟叶。

2.3 工业评吸结果比较

由表10可知，从15组不同燃料烘烤的初烤烟叶评吸对比结果可以得出，煤炭烘烤的品吸结果共计1 068.1分，生物质烘烤的品吸结果共计1 071分。生物质烘烤的烟叶评吸效果好于煤炭烘烤。具体表现为香气量增加，烟叶浓度、劲头均高于用煤炭烘烤的同类烟叶，余味舒适度上升，烟气透发顺畅，香气饱满厚实，刺激性小，细腻柔绵的特征明显，总体质量好。

3 小结与讨论

烘烤对比试验结果表明，将相同品种、相同部位、相同成熟度的烟叶分别烘烤，无论使用常规密集型烤房或是农村土烤房，生物质燃料烤出的烟叶外观品质更好，上等烟比例及产值均高于煤炭烘烤或木柴烘烤。生物质燃料烘烤出的烟叶化学成分在总糖、还原糖、总氮、水溶性氯离子、蛋白质方面总体偏高，烟碱、淀粉的含量整体有所降低，氯化钾含量水平基本保持一致。生物质能源烘烤通过生物质燃烧机、温湿度一体控制仪，实现烟叶烘烤的自动化控制，烘烤温湿度控制精准，烟叶的烘烤工艺得以完整实现，因此促进了烟叶的外观质量、内在化学成分向有利与卷烟工业需求的方向发展。同时，自动烘烤减少人工烧火温度上下波动较大的影响，降低了烤坏烟的比例。各类初烤烟叶工业评吸对比结果与上述检测结果基本一致，说明生物质能源自动化烘烤出的烟叶品质更符合卷烟工业的需求。

生物质能源烘烤不仅可以节省人工成本，而且原料来源丰富、可以再生。利用生物质农业进行烟叶烘烤，可以明显提高烟叶的外观质量和内在品质，有益于环境生态保护。在煤炭能源逐渐减少、资源不断消耗的形势下，利用生物质新能源进行烟叶烘烤将是烟叶烘烤改革的重要发展趋势[8]。

参考文献：

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[10] 苏亚欣，毛如玉，赵敬德.新能源与可再生能源概论[M].北京：化学工业出版社，2006.

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关键词：生物质 能源

一、福建生物质能源发展现状

福建地处亚热带，生物质资源非常丰富。目前可作为能源利用的生物质主要有林业生物质、木质油料植物、农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工副产品以及能源作物。在林业生物质方面，福建现有植物种类达5000种以上，其中用材树种有400余种，为全国6大林区之一。福建省生物质能资源丰富，开发利用具有一定基础，生物质能的利用方式目前主要集中在以下几个方面：

1.沼气。

福建省从20世纪80年代就开始发展沼气，沼气的发展近年来越来越受重视，农村户用沼气建设工程被列入2006年省委省政府为民办实事项目。“十五”以来，在农业部沼气建设项目的带动下，以“一池三改”为基本建设单元，“猪-沼-果”等生态农业模式得到积极推广。沼气建设从70年代能源需求型阶段转化为目前的生态需求型阶段。沼气技术不断成熟，“常规水压型”、“曲流布料型”、“强回流型”、“旋流布料型”等池型不断推广；“一池三改”（改厕、改圈、改厨）功能效应不断扩展，以沼气为纽带、“畜-沼-果”、“猪-沼-渔”、 “畜-沼-菜”、“庭院生态经济综合利用”、“农业废弃物综合处理及资源化利用”等生态农业模式不断创新；沼气配套管理与服务得到不断完善，从省到地市、县、乡、村都建立了沼气管理和推广机构以及服务站。

2.生物燃料乙醇

目前国家发改委批准的燃料乙醇试点项目全部集中在东北和华北地区，东南沿海还没有一家企业获准，福建目前也无燃料乙醇生产企业。“十一五”期间，国家将继续实行生物燃料乙醇“定点生产，定向流通，市场开放，公平竞争”相关政策。总体思路是积极培育石油替代市场，促进产业发展；根据市场发育情况，扩大发展规模；确定合理布局，严格市场准入；依托主导力量，提高发展质量；稳定政策支持，加强市场监管。“十一五”期间将是我国燃料乙醇发展的重要时期，据预测，“十一五”末国内乙醇汽油消费量占全国汽油消费量的比例将上升到50%以上。因此，福建省应抓住这个机遇，认真分析论证，尽早立项引进生产线，力争使福建省燃料乙醇项目走在我国东南沿海前列。

3.生物柴油

福建省生物柴油生产发展较早，主要是民营企业生产，目前已形成产业化发展。福建生物柴油三代技术都有不同程度的发展。目前第一代技术是以动植物废油脂为原料加工提炼成生物柴油。现已建成具有相当技术装备水平规模的生物柴油企业11家（其中5万t级生产能力3家、2万t级3家、1万t级6家），境外上市3家，形成年生产能力35万t左右。第二代技术以木本油料林的油脂为原料加工提炼成生物柴油。在有关部门大力支持下，多家民营、外资企业与科研机构合作，小规模建立示范基地，繁育栽培优良树种，探索经济模式，取得了可喜的成果；第三代技术是以海洋藻类和纤维素为原料制取生物柴油，在福建师大、厦门大学开展试验，也取得了阶段性的研究成果。

由于我国一直没有自己的生物柴油标准，造成民营企业生产的生物柴油无法进入官方销售渠道，生物柴油的质量处于混乱状态。虽然卓越企业起步早，发展较快，2006年在伦敦成功上市，但是缺乏共同承认的产品标准，生物柴油没有通过官方系统销售到中石油、中石化的销售网络中，一定程度上限制了生物柴油的发展。2007年1月国家标准化管理委员会颁布了首个生物柴油国家标准《柴油机燃料调和用生物柴油》，这意味着不久我省生物柴油将进入产业化大发展阶段。

4.生物质发电

福建省生物质发电近年发展较快。我国首个鸡粪发电厂――亚洲最大的鸡粪发电厂，2007年在福建省光泽县正式动工建设，该项目由福建圣农公司和武汉凯迪发电控制公司共同投资，总投资4.8亿元，分两期进行：首期建设两台汽轮发电机组和循环硫化床锅炉，投资2.8亿元，年处理鸡粪30万t以上，于2008年10月建成发电，年发电量达1.68亿kwh。该厂利用鸡粪与谷壳混合物为原料，通过直接燃烧发电，整个项目建成后，可以满足1.2亿羽肉鸡产生废弃物的资源化处理需求，并为当地农民提供更多就业岗位。

垃圾焚烧发电方面，福建表现也较为突出。垃圾焚烧发电是利用焚烧垃圾的余热发电，可减少排放垃圾体积85%～95%，避免土地资源浪费，垃圾焚烧产生烟气中的有害气体经处理达标后排放，可避免垃圾填埋而产生的二次污染，从而达到城市生活垃圾的减量化、无害化、资源化。福建省是全国第一个对垃圾焚烧发电设施进行规划的省份。自《福建省城市生活垃圾焚烧发电设施建设规划》，2007～2010年已建设（包括扩建）20座垃圾焚烧发电厂，总规模为17400 t/d，近期内形成规模为13300t/d；2010年全省城市（含县城）垃圾无害化处理率达到60%以上、设市城市垃圾无害化处理率达95%以上的目标。其中，焚烧发电处理量占全省生活垃圾无害化处理总量的78.9%。规划顺利实施后，福建省城市垃圾无害化处理水平将处于全国先进行列，福州、厦门、泉州三大中心城市的垃圾无害化处理水平在全国同类城市中也将处于前列。

二、生物质能源发展趋势

中国良好的宏观环境与能源政策逐渐形成，为生物质能产业提供了机会。2006 起开始正式实施《可再生能源法》。此后又相继颁布了《可再生能源发展专项资金管理办法》、《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》、《全国农村沼气建设规划》、《全国生物质能产业发展规划》、《节能减排综合性工作方案》、《可再生能源电价补贴和配额交易方案》等一系列的政策措施。这为生物质能的开发利用提供了良好的宏观环境，通过建立这一系列有效的机制来推进生物质能又好又快的发展。

现代生物质能发展的方向是高效清洁利用，将生物质能转化为优质能源，包括电力、燃气和液体燃料等。预计到2015年，我国生物质发电装机容量达到720万千瓦，生物质液体燃料达到700万吨，沼气年利用量达到240亿立方米，生物质固体燃料达到120万吨。2010年11月，国家质检总局、国家标准委了生物柴油调和燃料（B5）标准名列，2010年12月26日，国家税务总局宣布对利用废弃的动物油和植物油为原料生产的纯生物柴油免征消费税。这表明，未来针对生物质产业的政策和标准将陆续出台，相关产业政策缺失的问题将在“十二五”得以解决。

以非粮作物乙醇、纤维素乙醇和生物柴油等为代表的第二代生物燃料已成为许多国家开发生物燃料时的新宠。与第一代生物燃料相比，第二代生物燃料具有非常大的优势。首先，汽车发动机不需要改造就可以直接使用掺入了生物乙醇的汽油或柴油；其次，生产第二代生物乙醇的催化酶技术近两年成本快速下降，大规模工业生产的可行性非常强；第三，秸秆等纤维素类农业废弃物大量存在，比如中国每年农业大约产生7亿吨秸秆，供给非常充足。而且从长期来看，农业生产废弃物还可以用来生产生物高分子新材料。对于第二代生物燃料的关键技术是催化酶技术，酶是一种生物催化剂，可使生物化学反应在温和的环境下进行得更加迅速、效率更高。新型酶制剂能将植物中的纤维素分解成可发酵糖，并进一步转化为乙醇。就在几年前，该技术的成本还比较高，这两年来，随着生物技术的不断创新，其成本已经下降数倍，从而使第二代生物燃料越来越具有竞争力。

福建省提出至2015年全省生物质发电装机容量达40万千瓦。生物质能发展最有前景的就是垃圾发电和农林能源作物的利用。城市生活垃圾焚烧发电厂中远期规划：扩建9座焚烧发电厂，新增建设规模为4100？t/d。建设投资为12.7亿元。

三、福建生物质能产业发展中存在的问题

1. 对开发生物质能源战略意义的认识不足。福建省拥有适合发展的生物质能源产业，特别是生物液体燃料中的燃料乙醇和生物柴油均有较成熟的技术和资源，但开发生物质能源对可持续发展的重要意义尚未引起全社会的重视。因为生物质能源在能源领域里所占的比重较小，有些人认为生物能源成本较高，近期替代常规能源的潜力有限，无足轻重，因此从政策支持、资金扶持、加快发展、检查落实上都未引起足够重视。

2. 福建省对生物质能源产业的投入较少。因为对生物质能源的认识不足，所以在生物质能源产业方面投入太少。生物质能源建设项目还没有规范地纳入各级财政预算和计划，没有为生物质能源建设项目建立如常规能源建设项目同等待遇的固定资金渠道。

3. 缺乏完整的激励政策。生物质能源产业在发展初期是弱势产业，投资高、技术含量高。在发展初期，政府支持和引导十分重要。政府应当把开发可再生能源技术作为一项减少常规能源消费量和改善环境的措施加以扶持，并采取税收、补助、低息贷款和信贷担保、建立风险基金、加速折旧、帮助开拓市场等一系列激励政策.以扶持生物质能源产业的发展。

4. 尚未建立有效的技术支撑体系。作为一个新兴产业，目前福建省的大部分相关企业生产规模偏小，集约化程度低，原料来源困难，产品质量不稳定，生产成本高。在不考虑常规能源对生态、环境造成负面影响的情况下，目前一部分生物质能源产品的成本较高，难以适应市场竞争的要求。另外，省内高校和研究机构缺乏这方面专门人才的培养体系，企业缺乏熟悉生产流程和工艺的技术人员和管理人员。

四、福建生物质能产业发展思路

福建省拥有发展生物质能源的优势和特色，在未来发展福建生物质能源的研发和产业化方面，应重视以下五点：

1. 加强生物质能源产业化技术的研发，发展具有福建特色的生物质能源产业。福建可设立一个生物质能源发展专项基金，重点资助生物质转化为能源的关键技术。比如，生物质预处理，水解，催化热解，气化和合成气催化转化等。还要依托省内的一些主要高校和研究所，比如厦门大学、福州大学和福建农林大学等进行生物质产业化技术的联合攻关。注重自主创新、集成创新、技术开发和技术引进消化吸收在创新相结合。重点支持能源作物的品种选育、高效生产燃料乙醇、生物柴油以及生物基材料的成套生产技术，促进重点技术与产业的新突破。促进产学研的联合，重点扶持合作关系清晰、合作实体明确、合作任务落实的产学研合作的示范工程，重点投资应用型或具有较大产业化潜力的研究项目。

2. 加强林业生物质能源产业发展。目前，福建省在能源甘蔗、能源林草、燃料酒精和生物柴油方面已具有一定的优势。福建省多山的地理条件似乎更适合于发展林业生物质，可以重点在以上领域多投入，以扩大成果，强化优势。建议在品种选育、科研投入、企业培育、基地建设、技术开发等几个重要环节，进行全面的规划布局，投入相应的人力物力，以尽快形成林业生物质能源产业。

3. 解决好投入机制问题。生物质能源产业是个新兴产业，技术和工艺的成熟需要一个过程，雏形期经营成本相对较高，需要较大投入。因此，要注意解决投入机制问题。政府应充分利用政策资源，依靠市场机制，培育企业主体，营造投资渠道，鼓励并支持民营资本进入生物质能源产业领域。充分利用市场机制。发挥国家投资引导作用，鼓励企业和社会投资，培育具有较强自主创新、技术开发能力和市场竞争力的生物能源企业。

4. 积极建设一批沼气发电厂、垃圾焚烧发电厂、农林生物质发电厂等。充分利用荒山、盐碱地积极规划能源植物的规模化种植，扩大生物质液体燃料的原料来源，发展非粮食生物质液体燃料规模化加工业；支持以餐饮业废油、油榨厂油渣、油料作物为原料的生物柴油规模化生产，开发替代油源制造生物柴油新技术；鼓励研发新型催化剂及高效生物转化酶，提高生物质液体燃料制备转化率。

参考资料：

[1]刘叶志：福建新能源产业布局的战略构想《发展研究》2010年12

[2]林孟涛：加快发展福建省新能源产业的对策研究《东南学术》2012 年第3 期

[3]刘运权 王夺 ：福建生物质能源产业的发展思路与对策《能源与环境》2011年4期

[4]官巧燕：福建生物质能利用与城市可持续发展《绿色中国》2011年1月5日

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[关键词]:锅炉,污染,生物质燃料,环保

一、引言

我国能源生产结构中煤炭比例始终在67%及以上,煤炭是我国能源的主体。目前,我国已探明煤炭可采储量约1145亿吨,年消耗燃煤12亿～15亿吨,其中大多数直接作为燃料被消耗掉,以煤炭为主的中国能源结构可开采煤炭储量约能使用150年。另外,以煤为主的能源结构直接导致能源活动对环境质量和公众健康造成了极大危害。

二、生物质固体成型燃料简介

生物质固体成型燃料(简称生物质燃料,俗称秸秆煤)是利用新技术及专用设备将农作物秸秆、木屑、锯末、花生壳、玉米芯、稻草、稻壳、麦秸麦糠、树枝叶、干草等压缩碳化成型的现代化清洁燃料(目前国内外常用的生物质成型工艺流程如图1),无任何添加剂和粘结剂。既可以解决农村的基本生活能源,也可以直接用于城市传统的燃煤锅炉设备上,可代替传统的煤碳。其直径一般为6cm～8cm,长度为其直径的4～5倍,破碎率小于2.0%,干基含水量小于15%,灰分含量小于1.5%,硫和氯含量一般均小于0.07%,氮含量小于0.5%。在河南省,生物质燃料是政府重点扶持的新农村建设项目之一。

三、生物质燃料燃烧技术

根据试验研究及测试资料,生物质燃料燃烧特性为:生物质挥发物的燃烧效率比炭化物质快。燃烧着火前为吸热反应;到着火温度以后,生成气相燃烧火焰和固相表面燃烧的光辉火焰,为放热反应。具体的燃烧性能见表1。

生物质燃料专用锅炉燃烧原理如下:

①生物质燃料从上料机均匀进入高温裂解燃烧室,着火后,燃料中的挥发份快速析出,火焰向内燃烧,在气(固)相燃烧室内迅速形成高温区,为连续稳定着火创造了条件;

②高温裂解燃烧室内的燃料在高温缺氧的条件下不断地快速分解为可燃气体,并送往气相燃烧室内进行气相燃烧;

③在气相燃烧的同时,90%以上挥发份被裂解为炙热燃料,由输送系统输送到固相燃烧室内进行固相燃烧,完全燃烧后的灰渣排往渣池或灰坑;

④在输送过程中,小颗粒燃料和未燃尽的微粒在风动的作用下于气(固)相燃烧室内燃烧;

⑤从多个配氧处可按比例自动调配、补充所需量的氧气,为炉膛出口的燃烧助燃,完全燃烧后的高温烟气通往锅炉受热面被吸收后,再经除尘后排往大气。

生物质燃料燃烧的特点为:

①可迅速形成高温区,稳定地维持层燃、气化燃烧及悬浮燃烧状态,烟气在高温炉膛内停留时间长,经多次配氧,燃烧充分,燃料利用率高,可从根本上解决冒黑烟的难题。

②与之配套的锅炉,烟尘排放原始浓度低,可不用烟囱。

③燃料燃烧连续,工况稳定,不受添加燃料和捅火的影响,可保证出力。

④自动化程度高,劳动强度低,操作简单、方便,无需繁杂的操作程序。

⑤燃料适用性广,不结渣,完全解决了生物质燃料的易结渣问题。

⑥由于采用了气固相分相燃烧技术,还具有如下优点:

a从高温裂解燃烧室送入了气相燃烧室的挥发份大多是碳氢化合物,适合低过氧或欠氧燃烧,可达无黑烟燃烧及完全燃烧,可有效地抑制“热力――NO”的产生。

b在高温裂解过程中,处于缺氧状态,此过程可有效地制止燃料中氮转化为有毒的氮氧化物。

四、环境影响分析

生物质燃料燃烧污染物排放主要为少量的大气污染物及可综合利用的固体废弃物。

(1)大气污染物

生物质燃料纤维素含量高,为70%左右;硫含量大大低于煤;燃料密度大,便于贮存和运输;产品形状规格多,利用范围广;热值与中质煤相当,燃烧速度比煤快11%以上,燃烧充分、黑烟少、灰分低、环保卫生;另在采取配套的脱硫除尘装置后,大气污染物排放种类少、浓度低。根据河南德润锅炉有限公司对生物质固体成型燃料专用锅炉的研究:生物质燃料燃烧后可实现CO2零排放,NOx微量排放,SO2排放量低于33.6mg/m3,烟尘排放量低于46mg/m3。新建使用生物质燃料锅炉大气污染物排放控制指标执行《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)中燃气锅炉的排放标准。查阅该标准可知,燃气锅炉排放标准为:SO2≤100mg/m3、烟尘≤100mg/m3。生物质燃料锅炉燃烧后大气污染物排放浓度远低于国家标准。

(2)固体废弃物

生物质燃料锅炉燃烧固体废弃物主要为燃烧后的灰分,可以回收做钾肥,资源综合利用。

五、环境效益分析

生物质燃料的环境效益主要体现在以下几方面:

(1)生物质燃料代替煤等常规能源,能减少大气污染物的排放量,有效改善城乡空气环境质量。生物质燃料中硫的含量不到煤炭的1/10,其替代煤燃烧能有效地减少大气中二氧化硫的排放量;由于生物质在燃烧过程中排出的CO2与其生长过程中光合作用中所吸收的一样多,所以从循环利用的角度看,生物质燃烧对空气的CO2的净排放为零。煤炭与生物质固体燃料的污染物燃烧排放比较见表2。

(2)燃烧后的固体废物可综合利用

灰分可以回收做钾肥,实现“秸秆――燃料――肥料”的有效循环。

(3)合理处理废弃的农作物,降低对环境的影响

仅秸秆而言,我国每年农作物秸秆产重约为7.06亿千吨,河南省每年达7000万千吨,占全国的1/10。若秸秆等废弃的农作物自然腐烂,将产生大量的甲烷,通常认为甲烷气体的温室效应是二氧化碳的21倍。将废弃的农作物做成燃料,既变废为宝,节约资源,又可减排温室气体,保护环境。

六、结论

生物质燃料利用废弃的农作物作为原料,可实现就地取材、就地生产,降低了农业废弃物运输成本与运输过程中的污染,其产品具有节能、环保、保护不可再生资源等特点。生物质燃料生产的工艺、方法符合我国目前建设节约型社会要求和可持续发展的国策,具有突出的社会效益、经济效益和环境效益,有很好的实用性和推广价值,对缓解我国能源紧张和环境污染具有重大意义,有着广泛的市场前景和应用空间。

参考文献:

[1]洪成梅 徐士洪 魏良国 利用农作物秸秆生产生物质“颗粒”燃料 污染防治技术,2007

[2]江淑琴 生物质燃料的燃烧与热解特性[J] 太阳能学报,1995

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【关键词】酶技术，乙醇产业化

【中图分类号】S5

【文献标识码】A

【文章编号】1672-5158（2012）12-0418-01

一、农作物秸秆制燃料乙醇的需求分析

能源是人类赖以生存和发展的重要基础，随着世界不可再生能源的枯竭，加快开发利用以生物燃料为代表的可再生绿色环保生物质能源，已成为人类社会可持续发展的战略选择和发展方向。

生物质能作为第四大能源，在可再生能源中占重要地位。开发生物质能源即可以补充常规能源的短缺，也具有重大的环境效益。

燃料乙醇和生物柴油是目前世界上应用最为广泛的两种生物燃料。继美国和巴西之后，中国已经成为全球第三大燃料乙醇生产国。但是，粮食安全问题限制着我国燃料乙醇产量的增加。

乙醇燃料技术是利用生物技术（包括酶技术）把生物质转化为乙醇液体燃料的过程。目前，乙醇生产过程中主要以淀（主要是玉米）和糖蜜原料为主，但其因为伴随粮食主要是玉米的价格连年上涨存在生产成本走高，生产企业面临持续亏损的问题。“十一五”期间，我国的燃料乙醇生产，利用玉米新粮在生产原料里的比冽已经上升到了80-90%左右，若进一步发展会造成“与人争粮”、“与粮争地”的问题。

为了能够提高我国在新的资源竞争领域内的优势，尽快实现非粮燃料乙醇产业化已势在必行。结合我国资源匮乏的国情，在国内发展非粮燃料乙醇更加具有现实意义。因此，我国政府和企业迫切需要开发和建设玉米秸秆、木薯和甘蔗渣等非粮乙醇燃料产业。“十一五”末期，乙醇汽油已经占我国汽油消费量的70%，形成以“非粮”原料为主、以技术进步为动力、经济效益为中心、缓解能源供应紧张压力和保护环境为目的的生物液体燃料产业链是当务之急。

据国家权威部门统计预测，到2020年，我国将生产生物乙醇（含下游产品）2300万吨、而我国实际晴况定位的重点产品按重要性依次为：燃料乙醇、成型燃料、工业沼气、生物塑料和生物柴油。

据测算国家统计部门测算，“十一五”期间，我国农作物播种面积约1亿公顷，每年仅农作物秸秆有7亿吨，其中2亿吨被作为农村燃料消耗。若将其余5亿吨用来生产乙醇，可产7000万吨乙醇。再加上木材、制糖、造纸工业下脚料和城市废纤维垃圾，总计可得乙醇8500万吨，比全国汽油消耗总量还要多，生物质可再生能源开发利用空间巨大。

以秸秆为原料生产乙醇的成本低于用粮食发酵，原料来源广泛.秸秆发酵生产乙醇可有效解决原有的以粮食为原料的乙醇生产中遇到的价格和资源瓶颈问题。

二、辽宁农作物秸秆资源的现状分析

辽宁是个农业大省，秸秆类农作物种植面积广泛，较多。作为可再生资源用来生产生物质燃料乙醇的秸秆量大质优，非常适宜推广，燃料乙醇作为汽车燃料生产行业适用地区广泛，产业链长，无任何污染，有利于保护环境，有益于农民增收致富，调整能源消费结构，增加非化石能源比重。促进可循环经济的持续发展。

2011年辽宁省粮食作物播种面积为4754.7万亩。其中，玉米3163.2万亩，水稻964.7万亩，保守估计玉米平均亩产1000斤，水稻平均亩产800斤，全省当年所收获的秸秆产量达3000万吨以上。

辽宁省作为农业大省之一，长期以来作为主要农村生活能源的农作物秸秆已成为占用一定的农田面积，常年堆积的废弃物，而被就地焚烧，尤其是在省内的主要粮食产区，焚烧秸秆成为普遍现象。不仅浪费了大量的资源，而且严重污染了大气环境，制约了农村经济可持续发展。因此在我省发展农作物秸秆原料生产乙醇就显得尤为重要。

直观来看，发展秸秆原料生产乙醇产业的有着显著的经济意义和社会意义。首先，秸秆原料资源是一种可再生资源，能够获得持续的供给安全保证。其次，以秸秆生产燃料乙醇可减少食物和饲料生产对土地的需求的长期矛盾，彻底解决“与人争粮”、“与粮争地”的问题。再次，以生产秸秆原料乙醇等生物制燃料时所造成的二氧化碳气体排放较少，对环境影响更小，是国际发展的先进趋势，并逐渐成为全球碳交易的内容。同时，秸秆为原料生产乙醇也是当前辽宁调整产业结构，发展新兴产业的一个方向；为营造新兴经济产业链，发展地方产业丰厚度提供的机遇。并且，秸秆类农产品的深度加工和应用也为省内当地农村人口提供就业机会。

三、辽宁农作物秸秆制燃料乙醇的经济价值分析

目前，我国以粮食为原料生产燃料乙醇的成本约为6000元左右/吨，国内试验性生产的秸秆制燃料乙醇约为7000元以上/吨，相比之下秸秆制燃料乙醇由于工艺、科研攻关的能力限制，距离产业化仍有较大差距。

依据国外公开报道，2007年加拿大Logen公司利用酶加工麦秆，从一顿原料可生产约300升乙醇。该公司的工业化生物乙醇燃料加工装置，乙醇生产成本约合430美元/吨。

以此对比分析，若秸秆按每千克0.12元征收，乙醇燃料的秸秆原料价格可按照150-200元/吨估算。如采用加拿大Iogen公司的技术，每吨秸秆可生产300升乙醇，推算的每吨乙醇产品的原料成本为600-800元。与我国目前的粮食乙醇燃料生产工艺相比，每吨产品的原料成本要低2500元以上。2011年，国内90#汽油的平均零售价格为8000元/吨左右，而以Iogen公司在加拿大的每吨燃料乙醇生产成本折合成人民币为3650元左右；如果在中国生产，各方面的成本将会更低。加上国家对秸秆制燃料乙醇的优惠政策，该项目经济效益将十分可观。

综上所述，秸秆制燃料乙醇生产技术在国际上完全成熟，正处于产业转化阶段。随着关键技术不断突破与完善，秸秆制燃料乙醇生产成本有显著的下降空间为未来的发展提供了重要的实践平台和技术支撑，并将进一步推动秸秆制燃料乙醇产业化发展。

目前，我国的“十二五”规划把能源产业结构转型和升级列入的重要地位，积极发展替代可再生能源，将有利于我国实现循环经济可持续化发展战略的目标。

篇6

木薯是世界三大薯类（马铃薯、番薯和木薯）之一，原产美洲，如今经过改良已经在我国广泛种植，其中最大的种植基地在广西和海南。之所以选择木薯生产生物质乙醇燃料的理由，一是木薯种植无局限性，如荒废山地、经济林的空隙间均可种植；二是用木薯替代玉米、小麦（以前用于生产生物质燃料的原材料），减少粮食的消耗，有效缓解粮食危机。

供需不平衡是主因。利润不菲是看点

市场供需不平衡。2010年之前，木薯在国内主要用途有两个，一是化工、食品企业专用的淀粉，比如可广泛用于“珍珠奶茶”等各类食品的制作中；二作为药材使用。目前全国年产木薯不到1500万吨，95%用于制作各类淀粉，其余用于食品加工、药材和其他领域。

据浙江省环保厅相关负责人介绍，目前国内木薯供给量仅能满足现有两个用途，如果被广泛用于生产生物质燃料，缺口巨大。一个年产30万吨的生物质燃料工程，每年至少需要90-100万吨木薯。而2010年全国已经建成了七个规模在年产30万吨左右的生物质燃料工程，且2013年之前全国要建立30个同等规模的生产站。据此推断未来每年市场缺口至少有600万吨。

种植利润不菲。据了解，种植100亩木薯，除去成本每年毛利约10-30万元不等，年毛利约比种植紫皮马铃薯（经济价值极高的特种蔬菜）高出30%。

种植100亩木薯，至少投资40万元（包括买种、租地、流动资金、人工费用等），其中每亩地种植综合成本约700-900元/年，流动资金约30万元。木薯成熟期约8个月。目前品种较好的木薯，平均亩产量约3-4吨。

按照去年木薯的平均收购价（约1.2元，千克）计算，投资者约可年获毛利25-40万元不等。即使赶上历史最低收购价0.8元/千克，投资者每年约有10万元毛利。

据中国木薯淀粉交易市场（国内最大）介绍，木薯价格已经连续三年都呈上涨趋势，加上全国多个生物质燃料工程上马和国内化工使用的木薯淀粉需求量增大，导致现有价格的木薯都供不应求，因此未来三五年内价格下跌可能性不大。

地方政策鼓励。因为木薯种植普遍选择荒地种植，又能给种植户带来一定的经济效益，因此一些地方（如海南、河南、湖南等省）出台相关的鼓励政策，如免税等。据了解，目前鼓励力度最大的是广西，种植木薯可获一定额度的财政补贴。

种植门槛不高。据广西木薯研究所介绍，目前国内木薯种植技术十分成熟，其适应在国内除东北地区以外，大多数地区种植，特别是干旱的山地。另外，木薯适应性极强，耐旱耐瘠，不需要投资者太多的呵护。只要能种植土豆，就能种植木薯。

具有价格优势。据广西木薯研究所介绍，受运输、关税等因素影响，进口木薯的采购价约是2.3元/千克，约比国内平均收购价高出1倍。因此国内木薯具有很强的价格优势。

投资提示

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【关键词】生物质成型燃料锅炉设计；双层炉排；动态评价；技术经济

锅炉设计是我国工业生产中所涉及到的一个重要方面，必须要采取切实有效的方式来进行设计，最大限度的避免锅炉的排放过大，容易对环境造成重大的污染的弊端。而双层炉排生物质成型燃料锅炉在进行设计的过程中，更是要注重这方面的问题。下文主要针对双层炉排生物质成型燃料锅炉设计与研究进行了全面详细的探讨。

1、双层炉排的设计依据

我国在生物质成型燃料燃烧上所进行的相关理论研究起步较晚，其中所涉及到的研究课题也没有发达国家深入，但是仍然能够明显的发现，这一方面是能够切实有效的解决生物质高效、干净利用的重要课题。就目前来说，如果没有彻底了解生物质成型燃烧理论，那么就必须要把以往传统的燃烧锅炉进行相应的改造，但即便是这样，其炉膛自身的容积、形状、过剩空气等各个方面在这一过程中所体现出来的成型燃烧都是完全不匹配的，在这种情况之下，直接导致了锅炉自身所具有的热效率、燃烧率无法充分的满足要求，并且锅炉所存在的污染排放超标等方面的问题也在这一过程中体现出了较为严重的状况。所以，必须要使用生物质成型燃烧理论来针对专用锅炉进行全面深入的研究，这是当前锅炉中所涉及到的一个重要问题。

1.1燃烧特性

以稻草，玉米秆，高粱秆，木屑为例子，对比它们的工业分析、元素分析、以及发热量的数值，我们可以得出结论：生物质成型燃料的挥发分远远高于煤，含碳量和灰分也比煤小很多，热值比煤要小。

（1）原生物质燃烧特性，原生物质尤其是秸秆类的生物质密度较小，体积大，挥发分在60%～70%之间，易燃。热分解时的温度低，一般来说，350C就能释放80%的挥发分，燃烧速度很快。需氧量也远大于外界扩散所提供的氧量，导致供养不足，从而形成CO等的有害物质。

（2）生物质成型燃料特性，生物质成型燃料自身所具有的密度要远远大于以往的原生物质，这主要是由于其自身是经过高压处理之后才彻底成型的，并且呈现出块状物体，其结构、组织所具有的各方面特性，直接使得挥发热量、传热的速度大幅度的降低，并且火温也在这一过程中持续不断的升高，性能较差，但是依然比煤的性能更加优秀。燃烧开始的时候挥发分是慢速分解的，在动力区燃烧，速度也中等，逐渐过度到扩散区和过渡区。

1.2设计生物质成型燃料锅炉的主要要求

结构布置，采用了双层炉排的设计结构，也就是手烧炉排，并且在一定高度加上一道水冷却的钢管式炉排。其组成包括了：上炉门、中炉门、下炉门、上炉排、下炉排、辐射受热面、风室、燃烬室、炉膛、炉墙、对流受热面、排气管、烟道和烟囱等。

上炉门是保持的常开设计，这一门的本身所起到的主要作用便是用作燃料的投放以及空气的进入。中炉门能够对下炉所排放上来的燃料进行燃烧，同时对于燃烧的残渣进行清理。通常情况下，都仅仅只是使用在清理以及点火操作砂锅。下炉门在实际操作的过程中，一般都是作为排灰操作，仅仅只对其供应少量的空气到其中，只需要在锅炉运行的过程中轻微打开即可，在进行检查的过程中，主要是依据下炉燃烧的具体状况来作为是否打开的一个依据。在上炉以上的位置，都是作为风室来进行使用，而上下炉排之间则是作为炉膛来进行使用。在锅炉的墙上必须要设置相应的排烟口，烟口位置不能够过高，否则极有可能会导致烟气出现短路的可能性。但是其烟口本身的位置也不能过低，否则在下炉排的灰渣厚度无法达到要求的情况下，就可能会导致锅炉燃烧出现一定程度的问题。在进行设计的过程中，务必遵循相应的原理来进行，也就是让一定粒径的生物质燃料能够进入到上炉门中进行燃烧，而上炉排在这一过程中所存在的生物质屑以及灰渣都能够下炉排继续进行燃烧。

2、对双层炉排生物质成型燃料锅炉的前景分析

生产、利用这两个方面从本质上来说，就是一个将生产目的、手段都投入大量的资金和人力进行深入研究的重要过程中，在这整个过程之中，所涉及到的不仅仅知识一个经济过程，同样也是经济和技术进行完美结合的一个过程。只有其中所涉及到的经济因素和技术因素能够在这一过程中进行切实有效的协调，才能够为该技术的发展和推广提供保障。

2.1技术分析

双层炉排生物质成型燃料锅炉设计的热负荷是87千瓦，热水温度95摄氏度，进水的温度是20摄氏度，热效率也能高达70%，其排烟温度200摄氏度。它在技术的性能上十分占优势，有很高的热效率和燃烧效率，也减少了有害气体和烟尘的排放量，符合我国的标准，对环境带来的损害小，所以可以考虑广泛应用于各种活动生产中来。

2.2经济分析

从经济效益方面来说，由于双层炉排生物质成型燃烧锅炉在实际使用过程中所展现出来的燃烧效率极高，这使得燃料能够在这其中最大限度的进行燃烧，其中所存在的热量损失也较小，减少了燃料费用的使用。和燃煤锅炉相比较而言，这一锅炉燃烧形式更加的经济、适用。除此之外，在成本费用中，还包括了固定资产的投入部分以及运行成本。而在固定资产投入的费用之中，则是直接包含了设备以及建设费这两项，例如锅炉成本为一万元，那么土建费以及安装费这两个部分就是五千元，并且在运行费用之中还会包含大量的人工费、原料费、电费、维修费，这其中所存在的主要优点就在于人工费的节省。如果说成型技术以及设备能够进行持续不断的深入研究，那么就还可以在以往的基础之上来进行成本降低，所以，该方式是完全可取的，能够良好的适应当前经济发展需求。

3、结语

综上所述，双层炉排锅炉是现代锅炉设计中一个极其重要的进步，这一类型的锅炉能够极大的提高生产效率，并且切实有效的减少了污染物的排放，锅炉的各个方面也充分的达到了工质参数所严格要求的指数，并且在当前燃料市场价格不断上扬的情况下，相关的研究人员还应当针对这一方面进行持续不断的研究，这能够促使双层炉排锅炉在现代工业中的占有率获得进一部的提升。

参考文献

[1]刘圣勇，赵迎芳，张百良.生物质成型燃料燃烧理论分析[J].能源研究与利用，2002（06）

[2]刘圣勇，陈开碇，张百良.国内外生物质成型燃料及燃烧设备研究与开发现状[J].可再生能源，2002（04）

[3]田宜水，张鉴铭，陈晓夫，姚向君，崔远勃.秸秆直燃热水锅炉供热系统的研究设计[J].农业工程学报，2002（02）

作者简介

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2009年3月底，发改委宣布将汽、柴油价格每吨分别提高290元和180元。这是自今年1月15日成品油定价机制改革以来，根据“原油成本定价法”实施的首次油价调整。对此，国家发改委给出的解释是：油价调整鉴于近期国际油价持续上涨。

尽管金融危机爆发以后，全球原油价格不断下跌，但是石化能源消耗的不可持续性是不可能改变的，人们早就把眼光投向了生物质能源领域。生物质能源是地球上最普遍的一种可再生能源，它是通过植物光合作用，将太阳能以化学能的形式贮存在生物体内的一种能量形式，被称为绿色能源。但是如果用玉米、高粱等粮食来制作乙醇等生物质能源，将威胁全球的粮食安全。因此，对于生物质能源的原料，人们的目光一直集中在传统的陈化粮、木质素、动物油脂等领域，然而对于生物质能源的重要来源、开发前景同样广阔、属水生植物的藻类却认识不足。

作为一种重要的可再生资源，藻类具有分布广泛、生物量大、光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短、产量高等突出特点。而藻类中的微藻，更是遍布全球的浮游植物，它在海洋、淡水湖泊等水域或是潮湿的土壤、树干处，在任何有光照且潮湿的地方都能生存。而每年由微藻光合作用固定的二氧化碳，竟达全球二氧化碳固定量的40％以上。微型藻生物技术的开发，将为我国提供新的能源途径。

阳光和水的结晶

微藻，其细胞中含有独特的初级或次级代谢产物，化学成分复杂，太阳能转化效率可达到3.5％，因而作为能源原料的潜力十分巨大。从微藻中得到的脂肪酸可转化成脂肪酸甲酯，即生物柴油。与柴油相比，生物柴油除了具有较好的燃料性能、性能和安全性能以外，还具有有害气体排放低的环保特性。在沸石催化剂的作用下，微藻通过热化学转化可以生产出汽油型燃料；生长在海水中的绿藻，能积累大量游离的甘油以平衡环境中的盐浓度，其甘油的含量可占自身干重的85％。

山东省科技厅副厅长、青岛国家海洋科学中心主任李乃胜说，通过微型藻类生产能源有很多优势一一微藻几乎能适应各种生长环境，不管是海水、淡水、室内、室外，还是一些荒芜的滩涂盐碱地、废弃的沼泽、鱼塘、盐池等都可以实现种植；微藻产量非常高，一般陆地能源植物一年只能收获一到两季，而微藻几天就可收获一代，而且不因收获而破坏生态系统，就单位面积产量来说比玉米高几十倍；不占用可耕地，藻类可以种植在海洋或露天的池塘，因而可利用不同类型的水土资源，具有不与传统农业争地的优势；产油率极高，微藻含有很高的脂类(20％～70％)、可溶性多糖等，1公顷土地的年油脂产量是油菜籽的80倍；微藻加工工艺相对简单，微藻没有叶、茎、根，不产生无用生物量，易于被粉碎和干燥，预处理成本比较低微；微藻热解所得生物质燃油热值高，平均高达33MJ／kg(兆焦尔／千克)，是木材或农作物秸秆的1.6倍，最后，有利于环境保护，藻类植物能捕获空气中的二氧化碳，有助于控制温室气体排放。

微藻种植可与二氧化碳这样的温室气体地处理和减排相结合，据统计，占地1平方公里的养藻场可年处理5万吨二氧化碳，而且微藻不含硫，燃烧时不排放有毒有害气体，整个产油过程非常清洁。

据估算，我国盐碱地面积达1.5亿亩，假如用14％的盐碱地培养种植微藻，在技术成熟的条件下，生产的柴油量可满足全国50％的用油需求。

此外，太湖区域蓝藻的大面积爆发，也使科研人员开始思考蓝藻的治理和利用问题，而将藻类转化成燃料油或许是太湖蓝藻变害为宝的良方。但要使这种“变化”成为经济可行的能源生产方式，还有很多问题要解决。譬如，藻细胞的收获、藻细胞中水分的脱除、灰分的降低等。

高成本的门槛

我国的内海域按自然疆界可达473万平方公里，向外海延伸至国际公共海域，面积更为广大。可以说，以微藻生产生物质能源，蕴含着海量的潜能。既然如此，为什么目前科研人员没有大规模地用藻类来生产生物质能源呢?

中国科学院水生生物所徐旭东研究员认为，高成本是目前的主要障碍。因为利用高等植物和微藻生产生物质能源，其能量都来自于太阳光。地球上单位面积、单位时间内接受到的太阳光能是在限定范围内的，要生产大量的生物燃料，必须依赖于大规模的植物或微藻生产面积。此外还要把这些微藻从广大面积上收集起来，再进行工业加工。因此，生产、收集和运输所耗费的能量与其可产出的能量之间的比例，是决定生物能源产业发展的关键。也就是说，微藻只有在单位面积上高密度产出，才是相对于其他高等植物产油的优势关键所在。

但以目前的技术水平，微藻培养也存在单位面积生产能耗大、投入成本高的问题，因此，要使微藻生物柴油成为真正的替代能源，降低微藻的生产能耗和成本至关重要。

徐旭东说，微藻的大规模培养主要有开放池和密闭反应器两类方式。开放池培养成本相对较低，但是藻类生长所达到的细胞密度较低，某些情况下容易被当地其他微藻侵染，水蒸发量大；密闭培养可达到较高的藻细胞密度，不易被杂藻侵染，水蒸发量小，但反应器造价和运转成本较高。因此，前途是需要发展出集二者优点，而回避各自缺点的新型培养方式。此外，微藻培养液中细胞只占很小一部分，绝大部分是水，还需要发展出低能耗的收集细胞，并循环使用培养液的技术。

尽管利用微藻生产生物质能源困难重重，但是我国科学家在此研究领域还是取得了重大突破。新奥集团副总裁、首席科学家甘中学说，新奥集团的微藻生物能源技术完全模拟生态环境运作――利用微藻的光合作用，让微藻在生长中吸收煤化工生产中排放的工业废气，再从培育出的微藻中提炼生物柴油以及其他高附加值产品。

微藻是一种单细胞高生长率的生物，每4小时可繁殖一代。甘中学说，“我们不但结合了微藻转基因工程改造、高通量筛选等技术，获取生长速度快、油脂含量高、适合工业生产的优良藻种；而且采用高密度立体养殖技术和高效低成本光生物反应器技术，提高光利用效率及二氧化碳吸收效率；还运用含氮、磷较高的工业废水回收技术和工业废热利用技术，提高养殖效率，降低养殖成本，实现微藻生物能源的产业化。”此外，微藻生物能源技术还将结合非燃烧催化气化技术、地下气化采煤技术、低成本制氢技术、甲烷化和发电技术等，实现煤基能源生产的“零”排放和“系统能效”最大化。

据悉，新奥集团目前已经完成实验室和中试规模的工艺技术路线，完成了研发中心试验平台建设与中试示范化工程。在此基础之上，新奥集团将于2012至2013年实现微藻生物能源的产业化和盈利，形成可复制的产业化单元技术，实现生物能源产品和高附加值产品的生产。

据统计，我国有大量低品位褐煤不易开采和利用。同时，传统煤矿的开采率只有40％至50％，以至于全国大约有370亿吨废弃煤。“这项技术可以对褐煤及废弃煤进行气化开采，利用率可达73％左右”，甘中学说。新奥集团在内蒙古乌兰察布建立了试验区，已经成功运行了9个月，目前是我国唯一掌握该技术的单位。

全球热潮

目前，微藻生物质能源已经在世界各国掀起了一股研究和开发热潮，很多发达国家在微藻生物质能源项目上投入了大量资金，这些资金不仅来自政府投入，还有相当大一部分来自实力雄厚的企业。

世界上以发展生物质能源产业为目的，并进行较大规模的微藻产油研究始于20世纪70年代末。1978年，美国能源部启动了一项利用微藻生产生物柴油的水生生物种计划，研究人员经过10多年的努力，从美国西部、西北、西南部和夏威夷采集并分离到了3000株微藻，筛选出其中300余株具备潜力的产油藻种。该研究计划还对其中生长速度快、油含量高的微藻采用开放池系统进行室外培养试验。

从1990年到2000年，日本国际贸易和工业部曾资助了一项名为“地球研究更新技术计划”的项目。该项目利用微藻来固定二氧化碳，再从这些微藻中提炼出生物质能源。该项计划共有大约20多家私人公司和政府的研究机构参与，10年间共投资约25亿美元，筛选出多株高品质藻种，建立起了光生物反应器的技术平台，以及微藻生物质能源开发的技术方案。

2006～2008年，石油价格一度大幅上扬，大大刺激了微藻生物质能源产业化技术的开发，美国等发达国家的政府和企业在该领域纷纷投入巨资，在国际上掀起了一股势不可挡的热潮。

2006年11月30日，美国两家公司在亚利桑那州建立了可与1040兆瓦电厂烟道气相联接的商业化系统，成功地利用烟道气的二氧化碳，大规模“光自养”培养微藻，并将微藻转化为生物燃料。同时由美国著名实验室和科学家组成的国家联盟，宣布了由国家能源局支持的“微型曼哈顿计划”，计划在2010年实现微藻制备生物柴油的工业化。

新西兰某生物经济公司针对微藻生产的生物柴油，进行了世界首次概念验证。2006年12月，新西兰能源部长以生物柴油作为动力，驾驶一部未经改装的标准豪华休旅车，沿着威灵顿高速公路奔驰，这是生物柴油的光荣之路。

2007年末，国际能源公司宣布开发以微藻为原料生产可再生柴油和喷气燃料，稍后，美国公司投资70亿美元开展微藻生物柴油技术的研究，并在夏威夷建立了一个试验工厂通过利用海洋藻类的植物油生产生物柴油。接着，美国第二大石油公司宣布与美国能源部可再生能源实验室(NREL)协作开发微藻生物柴油技术，用作喷气式发动机等交通工具的燃油。

2008年3月10日，PetroSun公司宣布其位于美国得克萨斯州的微藻养殖场于2008年4月1日投入商业化运作，这是该公司初期的商业化微藻制生物燃料装置投产。现有的微藻养殖场的海水槽占地1100英亩，共包含94个5英亩和63个10英亩的海水池塘。

位于美国加州的Live Fuels公司正在资助一个由国家实验室(美国能源部的一个研究部门)领导的科学团队，从事一系列研究利用边际土地，在淡水或咸水环境中培养微藻，并且利用微藻生产油脂。该公司乐观地估计，2000～4000万英亩的边际土地生产出来的微藻油可以替代整个美国每年进口的石油，并且可以保留下整个美国4.5亿英亩的肥沃土地来种植粮食作物。

美国国防部于2008年底宣布投入2000万美元基金进行微藻生物柴油研究工作，主要目的在于在2010年前证实并使基于海藻的生物质燃料能够实现商业化并成为JP-8喷气燃料的替代品，该项目由遍布美国的各个机构共同实施，包括美国加州理工大学圣地亚哥分校的Scripps海洋研究所、夏威夷生物能源研究所(Hawaii Bio Energy in Honolulu)以及北达科他大学能源环境研究中心(University of North Dakotds Energy and Environmental research center)等。华盛顿州立大学的陈树林教授与波音公司合作，研究利用微藻开发战斗机用油。

除美国、日本、新西兰、荷兰等国以外，英国也不甘落后。据英国《卫报》消息，英国日前启动一项藻类生物燃料公共资助项目，计划将耗资2600万英镑，于2020年前实现利用藻类生产运输燃料以代替传统的化石燃料。

中国微藻能源的开发

在国际大环境之下，中国对微藻生物质能源的研究也处于领先水平。

2003年初，中国工程科学院组织各领域专家在北京召开了“生物柴油植物原料发展研讨会”。会上专家认为，藻类的生物量巨大，一旦高产油藻开发成功并实现产业化，我国生物柴油产业规模将达到数千万吨。

2006年底，在中国工程院主办的“2006中国生物质能源发展战略论坛”上，我国确定了自己的生物能源发展方针――“中国生物能源将以非粮作物为主，国家将采取各种优惠的财税政策，推进中国生物质能源的快速发展。”

2008年5月，中科院高技术研究与发展局、中国科学院生命科学与生物技术局与中石化石油化工科学研究院联合组织召开了“微藻生物柴油技术研讨会”。目前，浙江省也在积极筹划立项支持微藻生物柴油技术开发工作，拟建立微藻生物能源研究基地，利用其沿海优势开展海洋微藻生物能源方面的研究工作。

2009年3底，国家科技基础性工作专项重点项目“非粮柴油能源植物与相关微生物资源的调查、收集与保存”项目在广州启动实施。该项目拟在全国范围内开展非粮柴油能源植物和相关微生物资源的全面的科学考察、野外实地调查、相关数据资料的采集，摸清我国非粮柴油能源植物和相关微生物资源的家底，掌握能源植物和相关微生物资料的种类、分布、贮藏量、化学成分等科学资料和相关信息，提出重点开发的种类，为能源植物与微生物的研究和生物柴油产业的可持续发展提供支撑。

由于目前世界上绝大多数国家在微藻生物能源的研究开发上时间并不长，大部分的工作都是在最近几年刚刚开始。因而，“在微藻生物柴油开发方面，我国与发达国家相比差距并不明显，甚至处于领先地位。如何抓住当前的有利时机，整合优势资源，开发我国自己的微藻生物柴油技术，从而使我国在世界可再生能源研究领域占有一席之地，是我国政府、科研工作者和企业亟待思考和解决的问题，”甘中学这样说。

篇9

一、农林生物质资源存量和发展前景

（一）农业资源构成。农业生物质资源是指农业作物（包括能源植物），主要有以下两个部分构成：农业生产的废弃物，如农作物秸秆（玉米秸高粱秸麦秸豆秸棉秆和稻草等）；农业加工业的废弃物，如稻壳、玉米芯、甘蔗渣、花生壳等。

我国是一个农业大国，可以利用的主要有两个方面：秸秆和农业加工废弃物。其中，秸秆的产量约为每年6.5亿吨，折合约3亿吨标准煤。稻壳重量约在稻谷重量的20%以上，由此可以推算出2005年我国谷物（包括稻谷、小麦、玉米）产量为37428.7万吨，其中稻谷产量为16065.6万吨，稻壳产量为3213.2万吨。另外，稻壳的热值为12560～14650kJ/kg。所以，稻壳在每年谷物处理过程中是一种不可忽视的能源。我国玉米的主要产区（2000千公顷以上）有河北、吉林、黑龙江、山东、河南。2005年玉米的产量为11583万吨，玉米芯的平均热值为14400kJ/kg。

（二）林业资源的构成。林业生物质资源包括森林生长和林业生产加工资源中所提供的能源，主要有以下三个部分构成：碳薪林、在森林抚育和间伐过程中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等；木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑等；林业副产品的废弃物（如果壳和果核等）。

林业生物质资源在我国农村能源中具有重要地位。林业生物质资源占农村能源总消费的21.2%，在丘陵、山区和林区等区域，这个比例高达50%以上。在2005年我国农村消耗林业生物质资源约为1.66亿吨标准煤。

在林业生产过程中，碳薪林是一种产量高而生长期短的生物质能资源，它主要可以缓解农村的燃料需求，减少对自然林木的砍伐从而减少对环境的破坏。我国幅员辽阔，有许多种不同的气候，因此我国树种资源也十分丰富，适合我国的碳薪林种类比较多。

林木伐区剩余物包括经过采伐、集材后遗留在地上的枝杈、梢头、灌木、枯倒木、被砸伤的树木、不够木材标准的遗弃材等。据不完全统计，每采伐100立方米的木材，剩余物约占30%，若利用率按55%计算，将会有1000多万立方米的剩余物可供加工利用，这也将会缓解我国森林资源紧缺和木材供需矛盾。

我国目前的水平，木材综合出材率（由立木到原木）为65%，我国的木材利用率（由原木到成品）为60%左右。故我国每年可以利用的林业生物质资源是巨大的。利用好这一块能源也具有很大的潜力。

（三）我国生物质压缩成型替代煤的前景。由于生物质通过气化、液化、固化可以转化为二次能源，分别为热量或电力、固体燃料（木炭或成型燃料）、液体燃料（生物柴油、生物原油、甲醇、乙醇和植物油等）和气体燃料（氢气、生物质燃气和沼气等）。

生物质压缩成型替代煤是利用木质素充当黏合剂将农业和林业生产中的废弃物压缩为成型燃料，提高其能源密度，是生物质预处理的一种方式。将松散的秸秆、树枝和木屑等农林废弃物挤压成固体燃料，能源密度相当于中等烟煤，可明显改善燃烧特性。在该领域中我国已拥有世界领先技术，为大规模燃烧利用生物质打下基础。

二、国内利用秸秆发电现况

国内利用秸秆发电情况大致分为秸秆掺烧发电、纯秸秆发电、利用城市垃圾和包括秸秆在内的农林废弃物发电三种情况。目前已开始启动的厂家、项目有江苏宝应协鑫生物质环保热电工程、华电国际十里泉发电厂、江苏国信新能源开发有限公司、盐城垃圾焚烧发电项目、晋州掺烧发电厂改造工程等。据了解这些单位依傍不同优势而掺烧不同材质的生物质，由于是自己摸索，虽已经过了一段时间的实际掺烧，但各自存在一些问题，正向深层次摸索。目前，真正利用秸秆压缩发电的国内还没有。

笔者走访了香港协鑫集团下属的江苏宝应协鑫生物质发电厂和盐城阜宁协鑫环保发电厂。这两家都已进行掺烧试验，试验证明秸秆掺烧对锅炉燃烧未产生不良影响，对锅炉效率，除尘器效率、飞灰可燃物、烟气排放未造成不良影响。

三、秸秆掺烧的技术可行性

笔者在秦皇岛及附近地区采集了10种生物质燃料，其编号见表1，压缩成型燃料的秸秆来自定州，并委托清华大学煤燃烧工程研究中心，对生物质秸秆压缩成型燃料的燃烧特性、污染物控制等进行研究。（表1）

试验结果表明：秸秆的发热量为3670～3890大卡，玉米骨子的发热量为3700大卡，果木枝条的发热量为4170大卡。各种生物质无论产自何地，几乎其成分和热值基本相近，发热量相当于中等烟煤。

清华大学得出这样的技术结论：

1、从实验数据来看，单一生物质燃烧主要集中于燃烧前期；而煤燃烧主要集中于燃烧后期。生物质与煤混烧的情况下，燃烧过程明显地分成两个燃烧阶段。在煤中掺入生物质后，可以改善煤的着火性能。在煤中加入生物质后，燃烧的最大速率有前移的趋势，同时可以获得更好的燃尽特性。生物质在燃烧过程中放热比较均匀。在煤中加入生物质后，可改善燃烧放热的分布状况，对燃烧前期的放热有增进作用。煤中加入生物质后，使得煤的燃烧最大速率有所增加，生物质的燃烧特性普遍较好。

2、通过不同比例的掺混成型秸秆燃烧，对于试验范围内，燃烧温度提高到1050OC时，均未发生结焦。

3、掺混10%～20%的成型秸秆的混合燃料，SO2排放较低，在不添加石灰石情况下，SO2排放可以控制在200ppm以内。

4、掺混10%～20%的成型秸秆的混合燃料，NOx排放可以控制在200ppm以内。

总之，在目前的循环流化床锅炉设备中，无需经过过多改动，利用秸秆压缩发电掺烧比例可达到20%在技术上是完全可行的。不仅可以减少煤的使用量降低燃料成本，掺烧生物质还可以起到助燃作用，提高锅炉燃烧室的温度，从而提高锅炉的热效率（北山电厂锅炉热效率在74%～77%），同时在降低飞灰可燃物（掺烧前为27%）、减少排渣带走的热损失（掺烧前为700大卡）上都能发挥效能。

四、经济可行性预测

考虑到秸秆的采购、储运、安全等方面因素，我们准备采取将粉碎、压缩设备分散到农户手中，由农民将秸秆压缩成型后再送到厂里掺烧的办法。以河北秦皇岛北山电厂拥有的一台装机容量为2.5万千瓦、二台1.22.5万千瓦的凝汽式火力发电机组为例：

1、掺烧对底渣物理热损失、未完全燃烧损失的改善以及对飞灰未完全燃烧损失的改善，以掺烧秸秆量为Xo=20%（重量比）考虑，效率总体可提高?浊=2.49%。

2、考虑秸秆的热值Q1为3550～3800kcal/kg，煤的热值为Qo=3200kcal/kg（未考虑炉前煤损失），以及对效率的影响掺烧20%的秸秆，可以替代22.19%～25.64%的煤量。

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关键词：低碳经济；生物质能；发展

一、生物质能是发展低碳经济的重要新能源

发展低碳经济，其重要理念在于：一是减少C02排放，降低气象灾害发生；二是调整能源结构，降低能源的供应风险。树立低碳经济理念，探讨低碳经济的发展模式正在成为世界各国重大议题。我国近30年来，GDP持续高速增长，但这是以高消耗的代价换取而来。在能源消耗上我国使用以煤为主要的能源结构，随着煤、石油等不可再生能源的大量耗尽，不可再生能源约束日益增大。调整能源结构，使用新能源既是解决我国能源紧缺问题的必然之路，也是发展低碳经济的根本要求。生物质能具有环保性特点，从其产生转换的过程考察看，燃烧时释放的硫化物和氮化物极少，C02排放量接近于零，属清洁能源。目前，生物质能是仅次于煤炭、石油和天然气而居世界消费总量第四位的能源。据预测，到下世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质能将占全球总能耗的40%以上。生物质能产业作为一种可再生能源，占据可再生资源比重的80%。2000－2020年将是世界各国大力发展生物质能的关键时期。

二、农林资源禀赋地区发展生物质能产业具有明显的优势

生物质是通过自然界光合作用而产生的各种有机体。生物质能产业则是利用生物质原料如树木、木材加工废弃物、草、农作物、农产废弃物和废弃动物等，进而生产出燃料酒精、生物柴油、沼气、生物制氢等能源的产品。燃料酒精是目前应用最广泛的生物燃料，是较为理想的汽油替代品；生物柴油是脂肪酸与低碳醇在催化剂的存在下，发生酯化反应，形成脂肪酸甲酯或乙酯，可代替柴油燃烧；沼气发酵可以综合利用有机废物和农作物秸秆，对水资源和土壤等再生和资源化有促进作用；生物制氢是利用某些微生物代谢过程来生产氢气的一项生物工程技术，所用原料是阳光和水，也可以是有机废水、秸秆等，来源丰富，价格低廉，生产过程清洁、节能。

生物质能虽具有普存性特点，但农林资源禀赋地区发展生物质能产业更具明显的优势。我国适宜种植甘蔗、玉米、木薯以及森林资源丰富的地区发展生物质能产业潜力巨大。以广西为例，位于亚热带地区，甘蔗产量大，在4900多万常住人口中，有近1800万是蔗农，蔗糖产量占全国总产量60％；广西是我国最大的木薯基地，种植面积和产量连续10年居全国之首。据有关部门统计数据，目前，广西木薯种植面积近500万亩，产量超过700万吨，两项均占全国的70％以上。此外，广西森林覆盖面有近57%，植物资源种类在全国位于第三位。农林资源禀赋地区发展生物质能产业具有重大的现实意义。开发利用生物质能，可以有效处理农业废弃物，减轻环境污染，改善农村卫生状况，这是社会主义新农村发展的根本要求。

三、农林资源禀赋地区发展生物质能产业思考

（一）制定发展生物质能产业规划，预防重复建设现象产生

新能源是我国十二五规划中重点扶持的新兴产业，生物质能作为新能源十分重要形式这一，必定受到各地区的重点关注。农林资源禀赋地区将更为关注重生物质能产业发展。吸取以往产业发展的经验教训，在倡导发展生物质能过程中，为避免产生跟风和消除重复建设现象，需制定生物质能产业发展规划，实现生物质能产业生态效益、经济效益和社会效益的统一。

（二）因地制宜对生物质能产业进行合理布局

鉴于生物质具有很强的地域性和地区资源存在的差异性，认真开展生物质资源的调查和评估，了解资源的分布和总量。以种植业为的地区，一般其农作物秸杆十分丰富；森林覆盖面高的地区，其经济林、薪柴林数量多，林木废弃物资源丰富……。根据资源分布情况，认真分析各区域生物质能利用的重点及发展方向，因地制宜提出生物质能的产业布局，务必做到就地取材，节约成本，合理开发。

（三）加大对生物质能技术研究和开发，增强核心竞争力

生物质能技术涉及多学科，技术交叉明显，而我国生物质能起步晚，技术普遍薄弱，加快生物质能技术发展步伐，注意做好以下工作：一是整合技术资源，形成技术优势；二是加大对现有技术人员培训力度；三是建立示范基地，以点带面，辐射各区域；四是引进紧缺技术人才，采取优厚待遇引进携项目带技术的人才。

（四）采取积极金融措施，引导资金投入生物质能产业

在资本引进方面，制定多元化的投入策略，鼓励当地内资民营企业投入生物质能产业发展；鼓励区外和国外的资本进入生物质能产业领域。引导商业银行向生物技术产业倾斜。将优惠措施引申到企业放贷的银行中去；简化贷款审批环节和手续，加大对经营良好的生物技术企业贷款规模；对生物质能企业开辟直接融资的渠道，鼓励龙头企业发行企业债券或以上市的形式进行融资。

（五）运用财政、市场机制等手段，确保生物质能产业持续发展

我国生物质能产业是新兴产业，在起步阶段，市场规模小，并且生物质能等再生能源产品价格一般高于常规能源产品，产品竞争力不强。鉴于生物质能产业目前尚是一种具有环境效益的弱势产品，极需政府在财税上给予扶持。安排预算专项经费，实行减税、免税、补贴和无息低息货款等优惠政策。另一方面，充分利用市场机制，对生物质能产品通过市场检验，淘汰不合格生物质能产品，使优良的产品得以保存，从而确保生物质能产业良性地持续发展。

（六）注重发展生物质能产业集群

生物质资源丰富地区，一般原料价格低廉。多样性的生物质能产业的产品，燃料酒精、生物柴油、沼气、生物制氢等能源等都是利用可再生资源来生产的产品。这些项目包括其上下游产业链，容易聚集成产业群。因此，组建龙头企业，并以龙头企业所在地为中心，以深加工的项目规模化来加以匹配，聚集上下游企业形成产业群的集中地。发展生物质能产业集群，有利于发展有市场优势的特色生物质能产品，促进生物技术产业更快全面地发展。