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科普問答
發布時間:2019-12-18   信息來源:中國華能   
 
 什么是生物質能?

  生物質能是蘊藏在生物質中的能量,是綠色植物將太陽能轉化為化學能而貯存在生物質內部的能量。

 
 生物質有什么特性?

  (1)密度小,發熱量低。在生物質燃燒利用過程中會顯著影響運輸成本、燃料存儲、料倉及給料等各環節的設計。

  (2)含碳量少,含氧量高。生物質的木質纖維素成分決定了其燃料元素構成的最顯著特征是含氧量高,生物質含碳量低導致其發熱量低于煤炭。

  (3)硫和灰分含量低。生物質的硫含量比煤炭低一個數量級以上,其灰分含量較低,非常有利于燃燒過程的半焦燃盡及粉塵排放控制。

  (4)揮發分含量高,易著火,燃燒活性強。生物質的揮發分含量遠高于煤炭(一般大于65%),非常有利于生物質燃料著火。由于生物質揮發分高,炭活性高,易燃,在400攝氏度下,大部分揮發分即可釋放,而煤一般在800攝氏度時才釋放出30%左右的揮發分,因此將生物質轉為氣體燃料更為容易。

  (5)生物質中含有鉀、鈣等堿金屬,容易引發結渣及腐蝕問題。

  如何將生物質轉化為能源?

  (1)直接燃燒技術

  生物質燃燒技術是傳統的能源轉化形式,是人類對能源最早的利用方式。直接燃燒大致可分為爐灶燃燒、固型燃料燃燒和鍋爐燃燒3種情況。爐灶燃燒是生物質能最原始的利用方法,效率很低,是我國廣大農村地區目前利用生物質能的主要方法;固型燃料燃燒是把生物質固化成型后再采用傳統的燃煤設備燃用;鍋爐燃燒則是通過現代化鍋爐技術,對生物質進行利用,效率高且可實現工業化生產。

  (2)熱化學轉換技術

  熱化學轉換主要包括3種技術:一是干餾;二是氣化制生物質燃氣;三是生物質液化。這3種技術分別以生產木炭,生產燃氣和生產熱解生物油為目的。其中,生物質熱解氣化可以使生物質機體中的大分子結構在高溫下分解、斷裂或重整,從而產生出輕質可燃氣體燃料,不僅能夠有效提高生物質的利用效率,而且用途廣泛,但生成的燃氣必須有配套的利用設施。

  (3)生物化學轉換技術

  生物質生物化學轉換技術是利用生物化學過程,將生物質原料轉變為優質液態或氣態燃料的技術,根據工藝過程的不同通常可分為兩類:一是厭氧發酵。生物質在厭氧條件下經過多種厭氧和兼性厭氧微生物的協同作用生成沼氣、消化液和消化污泥。它提供的能源形式是沼氣甲烷,非常潔凈,具有顯著的環保效益。二是特種酶技術。利用生物技術把生物質發酵轉化為乙醇,以制取液體燃料。利用這種技術可以使生物質轉化為清潔燃料,使其用途大為拓寬,效率明顯提高,但轉換速度太慢,投資較大,成本相對較高。

  耦合發電具有哪些優勢?

  (1)效率高

  直燃生物質發電機組的容量一般都較小(≤50兆瓦),供電效率一般在30%以下。生物質耦合發電機組可選用30萬千瓦亞臨界機組或60萬千瓦等級超臨界、超超臨界機組,供電效率高于38%。

  (2)排放優

  直燃生物質發電項目執行的環保標準較寬松,煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放限值分別為20、50、200 毫克/標準立方米。與完成超低排放改造后的機組耦合發電后,生物質燃燒的煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放限值分別為10、30、50毫克/標準立方米,減排幅度分別達到50%、30%和75%。

  (3)投資低、占地少

  生物質耦合發電一般無需單獨征地,可利用電廠現有空閑場地和已有發電系統,僅需增加生物質燃料處理系統并對鍋爐燃燒系統進行部分改造,改造周期短,投資省。

  (4)運行靈活

  由于直燃生物質發電項目能否運行完全取決于生物質燃料的供應情況,因此議價能力較低。生物質耦合發電機組則可實現“有料即燒,無料停運”,在生物質燃料市場上具有更強的議價能力,有利于降低燃料運行成本。

  (5)廢料資源化

  生物質氣化后耦合發電,灰渣可作為碳基復合肥原料生產生物質肥料進行還田利用,進一步提高生物質耦合發電的經濟性。

  
  
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