生物質燃料的種類

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生物質燃料的種類范文第1篇

廠址選擇

直燃生物質發電項目的選擇重點應考慮項目廠（場）址的交通條件、原料供應條件、并網條件、水源供應條件及與規劃的符合性。環評單位依據的選擇基本原則要求主要有：

《關于加強生物質發電項目環境影響評價管理工作的通知》（環發[2006]82號）及《關于進一步加強生物質發電項目環境影響評價管理工作的通知》（環發[2008]82號）要求“地方政府應根據當地生物質資源分布情況和合理運輸半徑，進行綜合規劃、合理布局，制定農林生物質直接燃燒和氣化發電類項目發展規劃；在采暖地區縣級城鎮周圍建設的農林生物質發電項目，應盡量結合城鎮集中供熱，建設生物質熱電聯產工程；大中城市建成區和城市規劃區、城市建成區、環境質量不能達到要求且無有效削減措施的或者可能造成敏感區環境保護目標不能達到相應標準要求的區域，不得新建農林生物質直接燃燒和氣化發電項目”。

在實際工作中，直燃生物質發電廠選址的可行性分析中還會遇到下列幾個問題。

一是由于部分生物質發電廠的選擇缺乏長遠規劃，往往與當地的一些單項規劃存在一定的不符合性，主要表現在城市總體規劃、土地利用總體規劃、供熱規劃、各類專項規劃、鄉鎮規劃、電網規劃、生態功能區規劃等存在一定的不符合性。如果存在不符合之處，應與當地政府進行項目廠址比選，重新調整相關規劃或調整項目位置、規模等，使項目廠址與相關規劃協調、可行，并附相關支撐性材料。

二是燃料分散、供應距離遠，有些區域由于地形、地質、農作物種類等原因，農作物秸稈產量較少或較分散，增加了電廠收購成本或不能滿足電廠額定負荷要求。因此，應對生物質電廠區域秸稈剩余量及運輸距離進行詳細調查統計。同時，當地政府應承諾在該電廠燃料供應范圍內不再引入大規模損耗生物質資源的工業企業，以免導致燃料供應不足。

三是項目所在地環境質量不能滿足相關環境質量標準要求，不具備項目建設所需的環境容量。如果項目所在區域尚無剩余環境容量，應重新選址或采取有效削減、替代措施，所實施的削減和替代措施需要具有可操作性和有效性。

在環境影響評價中，還需對廠區供水、交通等條件進行分析，需要對多個廠址進行比選，從各方面對照分析選址的合理性，確定最為合理的廠（場）址。

工程分析

工程分析是建設項目環評的重要組成部分，是環評報告的基礎數據。直燃生物質發電項目工程分析主要包括項目組成、項目依托情況、燃料供應及貯儲、成分、熱值分析、廠區平面布置、工程擬采用的工藝技術、主要裝置和設備、污染物種類、污染物產生量和排放源強的確定、所采取的各項環境污染防治措施以及非正常工況污染物排放情況。

目前我國現有直燃生物質發電廠主要使用丹麥BWE公司水冷振動爐排技術，由國內生產制造的振動爐排高溫高壓鍋爐。生物質燃料被送入爐內后，燃料在爐排上由于振動而被拋起，邊燃燒邊跳躍前進，爐渣由爐排末端排出。鍋爐一般采用低氮燃燒方式，預留煙氣脫除氮氧化物裝置空間，除塵一般采用旋風分離器+布袋除塵器除塵，設計除塵效率一般不小于99.90%。由于秸稈含硫量低，一般僅預留脫硫空間。由于秸稈燃燒產生的灰分中含有豐富的鉀、鎂、磷和鈣等營養成分，可用作高效農業肥料，一般生物質電廠可不設大型灰渣廠。直燃生物質發電項目廢水主要分為一般性廢水及濃鹽水，由于電廠鍋爐用水對水質要求較高，并且電廠多采用中水作為生產水源，因此，一般直燃生物質電廠都配有中水處理系統、鍋爐水除鹽系統及廠區綜合污水處理站，除鹽系統多采用反滲透處理工藝。處理后的污水多回用于循環冷卻水及綠化等用水，濃鹽水可用于鍋爐除灰除渣。對于降雨較多的地區還應考慮燃料堆場雨水。

燃料供應充足是保證生物質電廠正常運行首要條件，在區域燃料供應中應詳細調查燃料來源保證性、燃料種類、燃料量、燃料熱值、燃料收購方式、燃料的運輸，并附燃料熱值分析報告，必要時可編制《生物質資源專題收集報告》。

燃料貯存點的分布、交通條件、與周圍環境關系、貯存量、防腐、防洪、消防措施、燃料貯存點的揚塵及惡臭防治。為避免燃料長期存放造成自燃或腐爛、發酵降低發熱值，燃料貯藏時間最長應不超過一年。燃料儲運過程可參照《秸稈燃料儲運技術規范》執行。

環境風險評價

由于直燃生物質項目具有火災風險，因此直燃生物質項目環境影響報告書應設置環境風險影響評價專章，重點分析火災帶來的環境影響。環境風險評價專章應為建設項目的風險管理決策提供科學依據，以便在事故情況下及時采取有效、迅速的防控措施和應急措施，降低風險事故帶來的影響。直然生物質項目的環境風險評價，一般應包括環境風險識別、風險事故頻率確定、風險事故環境影響預測、風險事故防范措施及應急預案等主要內容。直然生物質項目主要有以下幾種事故源項：

（1）燃料堆場發生火災風險對周圍環境的影響；

（2）輕柴油儲油罐發生泄漏、火災、爆炸風險對儲油罐周圍環境的影響；

（3）火災事故處理過程中產生的消防廢水、燃燒煙氣等伴/次生污染影響；

（4）廢水事故排放對周圍環境的影響。

根據風險事故環境影響預測結果給出可能受影響的范圍，并制定切實可行的環境風險防范措施及應急預案，減少因風險事故帶來的環境影響。

以“寧夏安能生物質熱電有限公司2×15MW生物質熱電聯產工程”為例，其風險防范措施主要為：對燃料堆場周圍設置防火距離，配備相應消防設施；廠區高建筑應采用防雷擊設計；燃料堆場四周應設置一定寬度的水溝，炎熱、干燥條件下可降低燃料場溫度、增加燃料場濕度，在降雨及消防時也可用于燃料堆場排水等。

結語

生物質燃料的種類范文第2篇

    1 生物質固體燃料成型工藝及設備

    1.1 成型工藝

    生物質燃料的致密成型工藝直接決定了生物質燃料的形狀和特性,根據成型條件的不同可以將生物質成型工藝分為常溫濕壓成型、熱壓成型、炭化成型和冷壓成型[10]。

    (1)濕壓成型工藝:濕壓成型是利用水對纖維素的潤漲作用,纖維素在水中濕潤皺裂并部分降解,使其加壓成型得到了很明顯的改善。在簡單的裝置下加壓將水分擠出,形成低密度的壓縮燃料塊。此種方法多用于纖維板的生產。

    (2)熱壓成型工藝:熱壓成型工藝是現在應用較多的生物質壓縮成型工藝之一,其工藝流程為:原料粉碎干燥混合擠壓成型冷卻包裝。對于不同的原料種類、粒度、含水率和成型設備,成型工藝參數也要隨之變化,但由于木質素在 70~100℃時開始軟化具有黏性,當溫度達到 200~300℃時呈熔融狀,黏性很高[11],在熱壓過程中可起到黏結劑的作用,所以加熱維持成型溫度一般在 150~300℃,使木質素、纖維素等軟化并擠壓成生物質成型塊。

    (3)炭化成型工藝:炭化是在隔絕或限制空氣的條件下,將木材、秸稈等在 400~600℃的溫度下加熱,得到固體炭、氣體、液體等產物的技術,以生產炭為主要目的的技術稱為制炭,以氣體或液體的回收利用為重點的技術稱為干餾,兩者合稱為炭化[12]。炭化成型工藝是將碎料經過炭化,去除其中的揮發分,減少煙和氣味,提高燃燒的清潔性。根據炭化工序的先后可分為先成型后炭化工藝和先炭化后成型工藝。①先成型后炭化工藝為:原料粉碎干燥成型炭化冷卻包裝;②先炭化后成型工藝為:原料粉碎除雜炭化混合黏結劑成品干燥、包裝。纖維素類生物質經炭化后,成型時表面黏結性能下降,直接壓縮成型的生物質固體燃料易松散,不易貯存和運輸,因此要加入適當的黏結劑來增加其致密成型的強度,現有的黏結劑如脲醛樹脂(UF),水玻璃,糠醛廢渣,NaOH、硼砂、水和淀粉混合黏結劑,聚乙烯醇、淀粉和JTJ(代號)混合黏結劑[13],淀粉、木質素類、羧甲基纖維素及焦油等[14]。

    (4)冷壓成型工藝:冷壓成型工藝是將生物質顆粒在高壓下擠壓,利用擠壓過程中顆粒與顆粒之間摩擦產生的熱量使木質素軟化并具有一定的黏結性,從而達到固定成型的效果。冷壓成型工藝生產的生物質致密燃料的物理性能沒有前幾種工藝生產的生物質燃料優良。

    (5)生物質燃料的致密成型工藝評價指標:松弛密度和耐久性是衡量生物質燃料致密成型物理品質的兩個重要指標。適宜的壓縮時間,盡可能小的粒度,適當增加壓力、溫度或加黏結劑,可以達到提高松弛密度的目的。耐久性可以細化為抗變形性、抗跌碎性、抗滾碎性、抗滲水性和抗吸濕性等[15]。此外,將內摩擦角作為影響生物質致密成型燃料的評價指標,也有相應的研究[16]。

    1.2 成型設備

    (1)螺旋擠壓式成型機:螺旋擠壓成型機是靠螺桿擠壓生物質,并維持一定的成型溫度,使生物質中的纖維素、半纖維素和木質素得到軟化,從而減小內部的摩擦,擠壓成生物質致密成型塊。與纖維板的生產相類似,如果原料的含水率過高,在加熱壓縮的過程中致密成型塊也容易發生開裂和“放炮”現象,所以原料的含水率應控制在 8%~12%之間,成型壓力要隨著原料和所要求成型塊密度的不同而異,一般在4.9~12.74kPa之間,成型燃料的形狀通常為空心燃料棒(如圖 1(a)所示)。螺旋擠壓機運行平穩、生產連續性較好,但螺桿的磨損較嚴重,使用壽命較短,這也相應地增加了生產成本[17-19]。中國林業科學研究院林產化學工業研究所研制了螺旋擠壓式棒狀燃料成型機,西北農林科技大學研制出了JX7.5、JX11 和SZJ80A三種植物燃料成型機。

    (2)活塞沖壓式成型機:活塞沖壓式成型機根據驅動方式的不同又分為機械驅動活塞式成型機和液壓驅動活塞式成型機,其中液壓沖壓式成型機允許加工含水率較高(20%左右)的原料,常用于生產實心燃料棒或燃料塊(如圖 1(b)所示),其密度在0.8~1.1g/cm3之間,成型致密燃料塊比較容易松散,但在壓縮過程中一般不需要加熱,也減小了成型部件的損耗。河南農業大學研制了液壓往復活塞雙向擠壓加熱成型的棒狀燃料成型機,首鋼研制了機械活塞沖壓式生物質塊狀燃料成型機,中國農業機械化科學研究院研制了 CYJ-35 型沖壓式成型機。

    (3)壓輥式成型機:壓輥式成型機主要生產顆粒狀的生物質致密成型燃料(如圖 1(c)所示),其可分為環模成型機和平模成型機。該機對原料含水率要求較為寬松,一般在 10%~40%之間,顆粒成型燃料的密度在 1.0~1.4g/cm3之間,成型時一般不需要加熱,根據原料的狀況可適當添加少量黏結劑。壓輥式成型機的基本工作部件由壓輥和壓模組成。其中壓輥可以繞自身的軸轉動,壓輥的外周加工有齒或槽,用于壓緊原料而不致打滑。壓模有圓盤或圓環形兩種,壓模上加工有成型孔,原料進入壓輥和壓模之間,在壓輥的作用下被壓入成型孔內。從成型孔內壓出的原料就變成圓柱形或棱柱形,最后用切斷刀切成顆粒狀成型燃料。中南林業科技大學開發了生物質顆粒燃料成型機,河南省科學院能源研究所研制了在常溫下生產顆粒燃料的環模式成型機,清華大學清潔能源研究與教育中心研制了常溫成型顆粒燃料生產設備。

    2生物質固體燃料成型和燃燒的影響因素

    2.1原料種類

    生物質固體成型過程中,依靠木質素在較高溫度下軟化呈熔融狀態、在外壓力作用下流動的特性,可以起到膠黏劑的效果,所以木質素在生物質中的含量直接影響燃料的成型。生物質的密度也對成型有一定的影響,密度大的原料較難壓縮成型。2.2原料含水率不同工藝對生物質的含水率都有相應的要求。顆粒成型工藝所用原料的含水率一般在15%~25%之間;棒狀成型燃料所用原料的含水率不大于 10%。在熱壓成型中,含水率過高,水蒸氣不容易從原料中溢出,會發生氣堵或“放炮”現象;而含水率過低又會影響木質素的軟化點。

    2.3 原料粒度

    粒度小的原料容易壓縮,可增大生物質固體燃料的密度。但采用沖壓成型時要求原料具有較大的尺寸或較長的纖維,以避免原料粒度過小而脫落,給運輸造成不便。

    2.4成型壓力與壓模幾何形狀

    成型壓力影響成型密度,但受設備能力的限制,制約了成型壓力的增加;壓膜的幾何形狀影響成型壓力以及摩擦力的大小。

    2.5 成型溫度

    成型溫度高會使原料本身變軟,木質素軟化,容易壓縮成型,但溫度過高會造成模子退火、耐磨性降低、壽命縮短,而且還會使物料炭化嚴重,降低表面黏結性能而影響成型。

    2.6添加劑

    生物質固體成型過程中使用的添加劑主要是聚環氯乙烷,其可以中和成型燃料顆粒表層和擴散層(水分)之間產生的電動勢,使成型塊的結合更加牢固[20]。

生物質燃料的種類范文第3篇

【關鍵詞】生物質顆粒;直燃式;技術改造

概要

生物質能作為煤、石油、天然氣以外的第四大能源，是一種既環保又可再生循環利用的潔凈能源。生物質是一種潔凈的低碳燃料，其含硫和含氮量均較低，同時灰分含量份額也較小，所以燃燒后SO2 、NOx和灰塵排放量比化石燃料都要小的多。由于生物質的燃燒特性與燃煤相似，因此大部分生物質鍋爐結構都與燃煤鍋爐類似，層燃鏈條爐排依然是最主要的生物質燃燒裝置。

1 生物質成型燃料及生物質顆粒的固化

生物質燃料中較為經濟的是生物質成型燃料，生物質成型顆粒就是利用秸稈、薪柴、植物果殼等農林廢棄物，經粉碎―混合―擠壓―烘干等工藝壓制而成，可以制成粒狀、棒狀、塊狀等各種形狀。原料經擠壓成型后，密度為0.8-1.4t/m3 ，能量密度與中質煤相當，燃燒特性顯著改善、火力持久黑煙小，爐膛溫度高，而且便于運輸與儲存。

用于生物質成型的方式主要有螺旋擠壓式、活塞沖壓式、環模滾壓式等幾種。目前，國內生產的生物質成型機一般為螺旋擠壓式，生產能力多為0.2-0.4t/h，電機功率7.5kw-18kw，電加熱功率2-4kw，生產的成型燃料為棒狀，直徑為50-70mm，單位電耗70-100kw/h。曲柄活塞沖壓機通常不加熱，成型密度偏低，容易松散。

2 生物質工業鍋爐

從燃燒機理分析，生物質固體燃料與煤的燃燒機理十分相似，但生物質的揮發分由于析出溫度低而易著火。實踐表明，直接采用燃煤鍋爐改燒生物質效果不好，會產生爐前熱量聚集且不穩定、爐前料斗易著火、鍋爐停爐和啟動時冒黑煙、熱效率低等問題。

生物質燃料的燃燒特性

國內直燃式生物質工業鍋爐常見的燃燒方式主要有層燃式（包括固定式爐排、下伺式燃燒、鏈條爐排、往復爐排燃燒等）、室燃式（粉體燃燒）、懸浮式（流化床燃燒）。

（1）層燃式

采用分段供料的往復爐排，可以讓燃燒區段的推料速度不同，利用這一特性提高前段爐排的行進速度，解決生物質易燃燒、燃燒過快的問題。將爐排后部速度降低，有助于燃料中固定碳的充分燃燒。在熱功率較大的生物質層燃鍋爐中，采用分段供料的往復爐排比較常見。

鏈條爐排必須根據生物質種類確定爐排速度和料層厚度，合理布置前后拱、爐墻、爐膛容積及配風，并設置合理的啟停爐順序，方能保證生物質燃燒正常進行。

（2）室燃式

目前市面上出現一種生物質半氣化自動控制燃燒機，它是以生物質顆粒為燃料的高溫裂解出的氣體為燃料，內膽采用鋯硅結晶，高壓澆筑后經高溫爐燒制而成，需要在1000度高溫下燒制三天，無疏松氣孔。

（3）懸浮式（流化床燃燒）

流化床燃燒對燃料的適應性比較廣，生物質無須固化就可以在流化床上充分燃燒，并且應用于鍋爐容量較大且燃料品種較雜的工業鍋爐，目前國內流化床鍋爐最小容量為7MW。

3 生物質層燃鍋爐獨特結構

3.1 鍋爐本體

由于水管鍋爐對流管束易積灰且不易清理，生物質灰粒比較疏松，比煤灰更易粘附在對流管束上，停爐清理時間長。相比之水火管鍋爐易清理不易積灰，國外生物質鍋爐主要是水火管鍋爐。國內的煙管水火管鍋爐減少煙管數量從而降低鋼耗，已成為最適宜燃燒生物質的爐型。

3.2 爐前煤斗

層燃鍋爐一般通過爐前料斗對爐膛供料，由于生物質燃料非常易燃，為防止燃燒提前著火或在爐前料斗內燃燒和蔓延，生物質鍋爐爐前料斗應設置較完善的燃料隔斷和密封設施，生物質顆粒燃料鍋爐采用關風機式鎖料裝置或滾動式撥料裝置進行燃料的隔斷。

3.3 鍋爐熱效率

目前生物質層燃鍋爐效率往往較低，主要原因是生物質揮發分含量高且含碳量少，造成爐排局部燃燒劇烈，大部分爐床只有少量的固定碳在燃燒，所以生物質爐膛爐排配風比較困難。為了充分燃燒，空氣過量系數普遍較高，這導致鍋爐排煙熱損失增加。加上受熱面積灰嚴重，傳熱惡化。所以在設計生物質鍋爐時要充分考慮這兩點，優化空氣供給，盡可能的延長煙氣在爐膛內的時間，定時清灰。

3.4 爐膛容積、爐排面積

與燃煤鍋爐相比，生物質鍋爐爐膛容積需要增加好多，以適應生物質燃料高揮發份的特點，降低爐膛溫度，防止爐內結焦掛渣，減少NOx的產生。

由于生物質揮發份含碳量較低，固定碳較小，所以需要適當縮短爐排面積。

3.5 爐墻、配風

生物質燃燒一般可以分成三個區域―氣化區、燃燒區和燃盡區，可以通過爐墻將爐膛劃分出三部分，分別為燃料干燥和揮發分析出、揮發分燃盡、固定碳燃燒及燃盡。前拱可以高而短，后拱直段可以縮短，可以通過中間隔墻延長煙氣在爐膛內的燃燒時間，保證煙氣的充分燃燒。未燃盡的固定碳在爐排后軸繼續燃燒，會增加后軸的溫度，用后風室的風對后軸進行冷卻。

3.6 爐排速度

由于生物質顆粒堆積密度低，為保證熱量供應，需要加大料床厚度和提高爐排移動速度。但過高的移動速度會導致固定碳燃燒不充分。這樣，固化成顆粒成為很好的選擇。

3.7 鍋爐除渣、除塵

生物質燃料鍋爐的煙塵中硫氧化物、氮氧化物的含量較低，但粉塵含量相對較大，顆粒細，離心式除塵器很難除盡，要加布袋除塵器?？紤]到尾部煙氣的溫度高，可以布置雙除塵（加多管除塵器和布袋式除塵器）。

4 直燃式生物質層燃鍋爐實例

一臺DZL4-1.25-T燃生物質蒸汽鍋爐的熱力計算和能效測試結果顯示，根據生物質燃料特性以及生物質層燃鍋爐特殊進行設計的燃生物質顆粒燃料蒸汽鍋爐，已經可以滿足正常使用的要求。

5 結論

通過對燃煤鍋爐的改造和添加環保設備，基本上可以滿足用戶對鍋爐出力、環保的要求，但這并不是生物質顆粒最佳的燃燒方式，同時生物質原材料收集、運輸、加工的產業化程度還不高，我國的生物質利用還有很長的路要走。

參考文獻：

[1]張百良.生物質成型燃料技術與工程化[M]. 科學出版社.

生物質燃料的種類范文第4篇

關鍵詞：生物質能源；烘烤；煙葉品質

中圖分類號：TS44 文獻標識碼：A 文章編號：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

煙葉烘烤的優劣直接決定了煙葉的外觀等級和價格，事關煙農的切身利益，也是卷煙工業對煙葉原料質量的要求。影響煙葉烘烤質量的主要因素包括溫濕度、燃料、烤房結構等。前人對常規煙葉烘烤的研究較多，但大都集中于烤房結構優化[1-5]、不同裝煙方式[6-8]、烘烤溫濕度調節[9]、燃煤用量配比等方面，對生物質顆粒燃料的研究主要趨向于趨勢研究[10-12]，而對生物質用于烤煙的研究相對較少。生物質能源燃料與煤燃燒相比，具有低污染和潔凈的特點。生物質燃料一般發熱值在15 906.237～17 580.578 kJ/kg之間，灰分低于5%，還可作為優質鉀肥還田利用[7]，排放污染物可忽略不計，與煤相比，具有易點火、升溫快、火力強、易于控制燃燒等特點。為了進一步明確生物質燃料烘烤對煙葉品質的影響，2014-2015年，對不同燃料烘烤的煙葉的外觀品質、內在化學成分、評吸結果進行了綜合比較。結果表明，生物質燃料烘烤不僅具有顯著的環保優勢，而且在提升煙葉的外觀及內在品質上也具有明顯的優勢。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試品種

2014-2015年在云南省尋甸縣煙草科技試驗基地、祿勸縣九龍鎮、撒營盤鎮、屏山鎮、石林縣長湖鎮5個試驗點進行試驗。供試品種選擇同一農戶、長勢正常、成熟度相同的煙葉，供試烤煙品種為云煙87、K326及云煙99。

1.2 生物質顆粒燃料制備

收集煙稈、玉米稈曬干，充分粉碎之后以煙稈∶玉米稈=7∶3的比例混合，利用生物質顆粒機制成煙稈生物質顆粒燃料成品（顆粒直徑8 mm，平均長度4～5 cm）備用。生物質顆粒燃料由尋甸縣煙草科技試驗基地加工制作。

1.3 生物質烘烤設備運行參數

在生物質燃料烘烤煙葉的過程中，燃料的自動添加與溫度、風機風力、加料間隔時間及加料量呈現動態變化的趨勢。由表1可知，試驗完成了生物質燃料烘烤煙葉的過程，烘烤后分不同煙葉類型取樣檢測。生物質新型烘烤機（KM-9）由云南名澤煙草機械有限公司提供。

1.4 試驗方法

以常規密集型烤房、全新建設的生物質能源烤房、設備對接改造生物質烤房、農村土烤房4種類型進行烘烤對比。對不同燃料、不同類型烤房的煙葉樣本進行了分類取樣，抽取1 kg各種烤房類型條件下初烤煙葉樣品C3F進行外觀和內在化學成分的對比，并進行評吸比較。其中外觀質量的對比主要以不同燃料所烘烤的煙葉上等煙的比例進行比較。內在質量及評吸結果以化學成分檢測及評吸結果進行比較。

2 結果與分析

2.1 初烤煙葉外觀質量比較

由表2可知，相同品種、部位及成熟度的煙葉分別用2種不同的烘烤方法烘烤，在外觀質量上，生物質烘烤的煙葉無論上等煙比例還是產值都顯著高于以煤炭為原料烘烤的煙葉。以上部煙葉來看，上等煙比例約是煤炭烘烤的2倍，產值平均約提高4.17元/kg；以中部煙葉來看，上等煙比例約提升10.40%，產值平均約提高1.32元/kg。煙葉產值提升比例為5.40%～37.05%。

由表3可知，云煙87在常規密集烤房和密集烤房改造的生物質烤房中，生物質燃料烘烤的上部煙葉上等煙比例高出煤炭烘烤34.6%，產值提升1.4元/kg；在土烤房和土烤房改造的生物質烤房中，生物質燃料烘烤的上部煙葉上等煙比例高出煤炭烘烤43%，產值提升2.5元/kg。使用煤炭作為燃料，常規密集型烤房烘烤出的上等煙平均比例較農村土烤房高出12.94%，產值平均高出2.88元/kg；使用生物質作為燃料，密集烤房改造的生物質烤房烘烤出的上等煙比例較土烤房改造的生物質烤房高出11.31%，產值平均高出1.71元/kg。由此可見，生物質燃料比煤炭烘烤，設備對接改造的生物質烤房比密集型烤房、農村土烤房烘烤在提高煙葉品質及產值上具有明顯優勢。

由表4可知，云煙87在常規密集烤房和密集烤房改造的生物質烤房中，生物|燃料烘烤的中部煙葉上等煙比例高出木柴烘烤15.5%，產值提升1.9元/kg；在土烤房和土烤房改造的生物質烤房中，生物質燃料烘烤的中部煙葉上等煙比例高出木柴烘烤17.4%，產值提升4.6元/kg。以相同燃料烘烤，其上等煙比例及產值略有差異，但差異不明顯。

由表5可知，云煙87在常規密集烤房和密集烤房改造的生物質烤房中，生物質燃料烘烤的中下部煙葉上等煙比例高出煤炭烘烤15.7%，產值提升3.56元/kg。

由表6可以看出，云煙99在常規密集烤房和密集烤房改造的生物質烤房中，生物質燃料烘烤的中部煙葉上等煙比例高出煤炭烘烤3.97%，產值提升1.95元/kg。

綜上所述，以生物質燃料烘烤出的上等煙比例較煤炭烘烤的上等煙比例高2.54%～23.00%，干煙平均產值高0.98～4.96元/kg；以生物質燃料的農村土烤房設備對接改造烤房烘烤出的上等煙比例較以煤炭或木柴作為燃料的上等煙比例高3.97%～20.57%，干煙平均產值高0.08～5.13元/kg。由此可見，生物質能源烘烤可以明顯提高煙葉的外觀質量及產值。

2.2 煙葉內在化學成分比較

由表7～表9可知，在不同燃料、不同類型烤房條件下，把相同品種、相同部位、相同成熟度的煙葉分別烘烤，無論使用常規密集型烤房或農村土烤房，總體來看（檢測結果中個別數值稍有偏差），以生物質作為燃料烤出的初烤煙葉煙堿含量均低于以煤炭或木柴作為燃料烤出的干煙葉，而以生物質為燃料烘烤的煙葉總糖、還原糖、總氮整體含量較高；使用相同的燃料（煤炭、木柴或生物質），常規密集型烤房烘烤煙葉煙堿含量均低于農村土烤房烘烤出的初烤煙葉。

2.3 工業評吸結果比較

由表10可知，從15組不同燃料烘烤的初烤煙葉評吸對比結果可以得出，煤炭烘烤的品吸結果共計1 068.1分，生物質烘烤的品吸結果共計1 071分。生物質烘烤的煙葉評吸效果好于煤炭烘烤。具體表現為香氣量增加，煙葉濃度、勁頭均高于用煤炭烘烤的同類煙葉，余味舒適度上升，煙氣透發順暢，香氣飽滿厚實，刺激性小，細膩柔綿的特征明顯，總體質量好。

3 小結與討論

烘烤對比試驗結果表明，將相同品種、相同部位、相同成熟度的煙葉分別烘烤，無論使用常規密集型烤房或是農村土烤房，生物質燃料烤出的煙葉外觀品質更好，上等煙比例及產值均高于煤炭烘烤或木柴烘烤。生物質燃料烘烤出的煙葉化學成分在總糖、還原糖、總氮、水溶性氯離子、蛋白質方面總體偏高，煙堿、淀粉的含量整體有所降低，氯化鉀含量水平基本保持一致。生物質能源烘烤通過生物質燃燒機、溫濕度一體控制儀，實現煙葉烘烤的自動化控制，烘烤溫濕度控制精準，煙葉的烘烤工藝得以完整實現，因此促進了煙葉的外觀質量、內在化學成分向有利與卷煙工業需求的方向發展。同時，自動烘烤減少人工燒火溫度上下波動較大的影響，降低了烤壞煙的比例。各類初烤煙葉工業評吸對比結果與上述檢測結果基本一致，說明生物質能源自動化烘烤出的煙葉品質更符合卷煙工業的需求。

生物質能源烘烤不僅可以節省人工成本，而且原料來源豐富、可以再生。利用生物質農業進行煙葉烘烤，可以明顯提高煙葉的外觀質量和內在品質，有益于環境生態保護。在煤炭能源逐漸減少、資源不斷消耗的形勢下，利用生物質新能源進行煙葉烘烤將是煙葉烘烤改革的重要發展趨勢[8]。

參考文獻：

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生物質燃料的種類范文第5篇

中圖分類號： TK223文獻標識碼： A

一、生物質能的特點與發展生物質能意義 

（一）生物質能的特點

1、可再生性 

生物質屬可再生資源,生物質能由于通過植物的光合作用可以再生,與風能、太陽能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續利用； 

2、低污染性 

生物質的硫含量、氮含量低、燃燒過程中生成的硫化物、氮氧化物較少；生物質作為燃料時，由于它在生長時需要的二氧化碳相當于它排放的二氧化碳的量，因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似于零，可有效地減輕溫室效應；

3、廣泛分布性 

缺乏煤炭的地域，可充分利用生物質能。 

4、生物質燃料總量十分豐富 

根據生物學家估算,地球陸地每年生產1000～1250億噸生物質;海洋每年生產500億噸生物質。生物質能源的年生產量遠遠超過全世界總能源需求量,相當于目前世界總能耗的10倍。

（二）發展生物質能意義

生物質能源的開發利用早已引起世界各國政府和科學家的關注。國外生物質能研究開發工作主要集中于氣化、液化、熱解、固化和直接燃燒等方面。許多國家都制定了相應的開發研究計劃，如日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農場和巴西的酒精能源計劃等發展計劃。其它諸如加拿大、丹麥、荷蘭、德國、法國、芬蘭等國，多年來一直在進行各自的研究與開發，并形成了各具特色的生物質能源研究與開發體系，擁有各自的技術優勢。 

我國生物質能研究開發工作，起步較晚。隨著經濟的發展，開始重視生物質能利用研究工作，從八十年代起，將生物質能研究開發列入國家攻關計劃，并投入大量的財力和人力。已經建立起一支專業研究開發隊伍，并取得了一批高水平的研究成果，初步形成了我國的生物質能產業。生物質能是一個重要的能源，預計到下世紀，世界能源消費的40%來自生物質能，我國農村能源的70%是生物質，我國有豐富的生物質能資源，僅農村秸桿每年總量達6億多噸。隨著經濟的發展，人們生活水平的提高，環境保護意識的加強，對生物質能的合理、高效開發利用，必然愈來愈受到人們的重視。因此，科學地利用生物質能，加強其應用技術的研究，具有十分重要的意義。 

二、生物質能發電工藝 

生物質鍋爐是將生物質直接作為燃料燃燒,將燃燒產生的能量用于發電。當今用于發電的生物質鍋爐主要包括流化床生物質鍋爐和層燃鍋爐。

（一）流化床燃燒技術

流化床燃燒與普通燃燒最大的區別在于燃料顆粒燃燒時的狀態,流化床顆粒是處于流態化的燃燒反應和熱交換過程。生物質燃料水分比較高,采用流化床技術,有利于生物質的完全燃燒,提高鍋爐熱效率。生物質流化床可以采用砂子、燃煤爐渣等作為流化介質,形成蓄熱量大、溫度高的密相床層,為高水分、低熱值的生物質提供優越的著火條件,依靠床層內劇烈的傳熱傳質過程和燃料在床內較長的停留時間,使難以燃盡的生物質充分燃盡。另外,流化床鍋爐能夠維持在 850℃穩定燃燒，可以有效遏制生物質燃料燃燒中的沾污與腐蝕等問題，且該溫度范圍燃燒NOx排放較低,具有顯著的經濟效益和環保效益。但是,流化床對入爐燃料顆粒尺寸要求嚴格,因此需對生物質進行篩選、干燥、粉碎等一系列預處理,使其尺寸、狀況均一化,以保證生物質燃料的正常流化。對于類似稻殼、木屑等比重較小、結構松散、蓄熱能力比較差的生物質,就必須不斷地添加石英砂等以維持正常燃燒所需的蓄熱床料,燃燒后產生的生物質飛灰較硬,容易磨損鍋爐受熱面。此外,在燃用生物質的流化床鍋爐中發現嚴重的結塊現象，其形成的主要原因是生物質本身含有的鉀、鈉等堿金屬元素與床料(通常是石英砂)發生反應，形成K20·4Si02和Na20·2Si02的低溫共熔混合物，其熔點分別為870℃和760℃，這種粘性的共晶體附著在砂子表面相互粘結，形成結塊現象。為了維持一定的流化床床溫,鍋爐的耗電量較大,運行費用相對較高。

（二）層燃燃燒技術

層燃燃燒是常見的燃燒方式,通常在燃燒過程中,沿著爐排上床層的高度分成不同的燃燒階段。層燃鍋爐的爐排主要有往復爐排、水冷振動爐排及鏈條爐排等。采用層燃技術開發生物質能,鍋爐結構簡單、操作方便、投資與運行費用都相對較低。由于鍋爐的爐排面積較大,爐排速度可以調整,并且爐膛容積有足夠的懸浮空間,能延長生物質在爐內燃燒的停留時間,有利于生物質燃料的充分完全燃燒。但層燃鍋爐的爐內溫度很高,可以達到1000℃以上,灰熔點較低的生物質燃料很容易結渣。同時,在燃燒過程中需要補充大量的空氣,對鍋爐配風的要求比較高,難以保證生物質燃料的充分燃燒,從而影響鍋爐的燃燒效率。

三、國內外生物質鍋爐的開發及應用

生物質發電在發達國家己受到廣泛重視，在奧地利、丹麥、芬蘭、法國、挪威、瑞典等歐洲國家和北美，生物質能在總能源消耗中所占的比例增加相當迅速。

（一）國外生物質鍋爐的開發及應用

生物質鍋爐的技術研究工作最早在北歐一些國家得到重視，隨焉在美國也開展了大量研究開發，近幾年由于環境保護要求日益嚴格和能源短缺，我國生物質燃燒鍋爐的研制工作也取得了進展。生物質

燃料鍋爐國內外發展現狀示于表1。

美國在20世紀30年代就開始研究壓縮成型燃料技術及燃燒技術，并研制了螺旋壓縮機及相應的燃燒設備；日本在20世紀30年代開始研究機械活塞式成型技術處理木材廢棄物，1954年研制成棒狀燃料成型機及相關的燃燒設備；70年代后期，西歐許多國家如芬蘭、比利時、法國、德國、意大利等國家也開始重視壓縮成型技術及燃燒技術的研究，各國先后有了各類成型機及配套的燃燒設備。

丹麥BWE公司秸桿直接燃燒技術的鍋爐采用振動水冷爐排，自然循環的汽包鍋爐，過熱器分兩級布置在煙道中，煙道尾部布置省煤器和空氣預熱器。位于加拿大威廉斯湖的生物質電廠以當地的廢木料為燃料，鍋爐采用設有BW“燃燒控制區”的雙拱形設計和底特律爐排廠生產的DSH水冷振動爐排，使燃料燃燒完全，也有效地降低了煙氣的顆粒物排放量。同時，還在爐膛頂部引入熱空氣，從而在燃燒物向上運動后被再次誘入渾濁狀態，使固體顆粒充分燃燒，提高熱效率，減少附帶物及煙氣排放量。流化床技術以德國KARLBAY公司的低倍率差速床循環流化床生物質燃燒鍋爐為代表。該鍋爐的特點主要體現在燃燒技術上。高低差速燃燒技術的要點是改變現有常規流化床單一流化床，而采用不同流化風速的多層床“差速流化床結構”。瑞典也有以樹枝、樹葉等作為大型流化床鍋爐的燃料加以利用的實例。國內無錫鍋爐廠、杭州鍋爐廠、濟南鍋爐廠等都有燃用生物質的流化床鍋爐。

（二）我國生物質鍋爐的開發及應用

我國生物質成型燃料技術在20世紀80年代中期開始，目前生物質成型燃料的生產已達到了一定的工業化規模。成型燃料目前主要用于各種類型的家庭取暖爐(包括壁爐)、小型熱水鍋爐、熱風爐，燃燒方式主要為固定爐排層燃爐。河南農業大學副研制出雙層爐排生物質成型燃料鍋爐，該燃燒設備采用雙層爐排結構，雙層爐排的上爐門常開，作為燃料與空氣進口；中爐門于調整下爐排上燃料的燃燒和清除灰渣，僅在點火及清渣時打開；下爐門用于排灰及供給少量空氣。上爐排以上的空間相當于風室，上下爐排之間的空間為爐膛，其后墻上設有煙氣出口。這種燃燒方式，實現了生物質成型燃料的分步燃燒，緩解生物質燃燒速度，達到燃燒需氧與供氧的匹配，使生物質成型燃料穩定、持續、完全燃燒，起到了消煙除塵作用。20世紀80年代末，我國哈爾濱工業大學與長沙鍋爐廠等鍋爐制造企業合作，研制了多臺生物質流化床鍋爐，可燃燒甘蔗渣、稻殼、碎木屑等多種生物質燃料，鍋爐出力充分，低負荷運行穩定，熱效率高達80％以上。浙江大學等也開展了相關研究工作。下面介紹兩種國產的代表性鍋爐。

1、無錫華光鍋爐股份有限公司

鍋爐為單鍋筒、集中下降管、自然循環、四回程布置燃秸稈爐。爐膛采用膜式水冷壁,爐底布置為水冷振動爐排。在冷卻室和過熱器室分別布置了高溫過熱器、中溫過熱器和低溫過熱器。尾部采用光管式省煤器及管式空氣預熱器。爐膛、冷卻室和過熱器室四周全為膜式水冷壁,為懸吊結構。鍋筒中心線標高為32100m。鍋爐按半露天。布置進行設計。

2、濟南鍋爐集團有限公司

濟南鍋爐集團有限公司在采用丹麥BWE技術生產生物質鍋爐的同時,也開發出循環流化床生物質鍋爐,其燃料主要為生物質顆粒。其燃料主要通過機械壓縮成型,一般不需添加劑,其顆粒密度可達到1～017t/m3,這樣就解決了生物質散料因密度低造成的燃料運輸量大的問題。但顆粒燃料的生產電耗高,一般每生產1t顆粒燃料需耗電30～

55kW,因而成本較高,大約在300元/t。循環流化床鍋爐爐內一般需添加粘土、石英沙等作為底料已輔助燃燒。由于燃料呈顆粒狀,因而上料系統同輸煤系統一致,很適于中小型燃煤熱電廠的生物質改造工程,在國家關停中小型燃煤(油)火力熱電政策和鼓勵生物質能開發政策下有廣闊的市場前景。

四、我國生物質直燃發電政策

我國具有豐富的新能源和可再生能源資源，近幾年在生物質能開發利用方面取得了一些成績。2005年2月28日通過了《可再生能源法》，其中明確指出“國家鼓勵和支持可再生能源并網發電”，它的頒布和實施為我國可再生能源的發展提供了法律保證和發展根基。隨后，與之配套的一系列法律、法規、政策等陸續出臺，如《可再生能源發電有關管理規定》(發改能源[2006]13號)、《可再生能源發電價

格和費用分攤管理試行辦法》(發改價格[2006]7號)、《可再生能源電價附加收入調配暫行辦法》(發改價格[2007]44號)、《關于2006年度可再生能源電價補貼和配額交易方案的通知》(發改價格[2007]

2446號)、《關于2007年1—9月可再生能源電價附加補貼和配額交易方案的通知》(發改價格[2008]640號)等的。與此同時，國務院有關部門也相繼了涉及生物質能的中長期發展規劃，生物質能的政策框架和目標體系基本形成。2012年科技部日前就《生物質能源科技發展"十二五 "重點專項規劃》、《生物基材料產業科技發展"十二五"專項規劃》、《生物種業科技發展"十二五"重點專項規劃》、《農業生物藥物產業科技發展"十二五"重點專項規劃》等公開征求意見。表示將建立政府引導和大型生物質能源企業集團參與科技投入機制，推進后補助支持方式向生物質能源科技創新傾斜，形成政府引導下的多渠道投融資機制。這些政策的出臺為生物質發電技術在我國的推廣利用提供了有力的保障。

四、高效潔凈生物質鍋爐的開發應用建議

（一）重點開發適用于秸稈捆燒的燃燒設備

目前對生物質直接燃燒的研究，比較多地集中在生物質燃燒特性、燃燒方法和燃燒技術等方面，而對各種燃燒技術的經濟性研究較少，更缺乏對不同燃燒方法、燃燒技術經濟性的比較分析。實際上，由于生物質(尤其是農作物秸稈)原料來源地分散，收集、運輸、貯存都需要一定的成本，有些燃燒技術需先對生物質燃料進行干燥、破碎等前期加工處理，真正適用的、值得推廣的是能源化利用總成本最低、從收集到燃燒前期加工處理過程耗能最少、對環境影響最小的技術。例如，對于秸稈類生物質，捆燒將會是最有市場競爭力的燃燒方法，所以，應針對我國農村耕種集約化程度較低的現狀，開發各種秸稈的小型打捆機械，并重點開發適用于秸稈捆燒的燃燒設備。農林加工剩余物(如甘蔗渣、稻殼、廢木料等)則宜就地或就近燃燒利用，如剩余物數量較大且能常年保證供應，則可作為熱能中心或熱電聯產鍋爐燃料，熱電聯產的鍋爐型式應優先采用循環流化床鍋爐，數量較少或不能保證常年供應的，則可采用能與煤混燒的燃燒設備。

（二）加大科技支撐力度,加強產學研結合,突破關鍵技術和核心裝備的制約

加大科技支撐力度,盡快將生物質能源的研究開發納入重大專項,開發低成本非糧原料生產燃料乙醇和高效酶水解及高效發酵工藝,研究可適用不同原料、節能環保的具有自主知識產權的生物柴油綠色合成工藝,開發適宜中國不同區域特點的高效收集秸稈資源、發展成型燃料的關鍵生產技術與裝備。

（三）做好技術方面控制

生物質鍋爐的開發過程中應當克服以下技術問題：

1、粉塵控制與防火防爆 

目前生物質電廠的燃料儲運是在常壓下進行的，由于生物質燃料自身的特點，在其粉碎過程中或者在運輸過程中出現落差的情況下，會產生大量的粉塵，導致了上料系統合鍋爐給料系統的粉塵含量高，粉塵濃度甚至進入爆炸極限范圍，存在極大的安全隱患。 

針對這種情況，需要我們根據國內燃料供應情況，在燃料粉碎、運輸及上料環節上對生產工藝做相應修改，如采用封閉式負壓儲運；在落差較大的位置設置除塵裝置；增設粉塵濃度傳感器對粉塵進行實時監測；保持料倉的通風性良好，監測并控制料倉的溫度、濕度。 

2、燃料輸送系統的簡化 

目前燃料輸送系統和鍋爐給料系統環節較多，工藝復雜，螺旋和斗式提升機經常堵塞的現象。燃料輸送系統故障會導致爐前料倉斷料，不能滿足鍋爐負荷下的燃料供應。 

為了避免這種現象發生，可以考慮改進現有的給料工藝，減少給料環節，不采用斗式提升機，改用棧橋、皮帶，直接將料倉的料輸送到爐前料倉。同時嚴格控制燃料濕度和粒度，防止燃料結團、纏繞，并改進自動化控制手段，保證輸料系統連續穩定運行。 

3、結焦和腐蝕 

生物質燃料的成分和煤粉存在極大差異，尤其灰分中含有大量堿金屬鹽，這些成分導致其灰熔點較煤粉的灰熔點低，容易產生沾污結焦和腐蝕。因而生物質鍋爐產生結焦、腐蝕的工況參數與普通燃煤爐不同，應該根據燃料性質及燃燒特性的不同，對鍋爐及其輔助設備的工藝設計提出不同要求，并改進相關自動化控制使工藝運行環境符合現有設備要求。

隨著國家大氣污染排放標準的提高，因重視對廢氣排放的控制，爐內脫硫技術是控制空氣污染的有效方法。循環流化床是我國燃煤發電重要的清潔煤技術。歷經二十余年的發展，我國掌握了300MW亞臨界循環流化床鍋爐設計制造運行的系統技術，發展超臨界參數循環流化床鍋爐已經勢在必行。國家發改委自主研發超臨界600MWCFB鍋爐是當前技術的典范。

參考文獻

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