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科普问答
发布时间:2019-12-18   信息来源:中国华能   
 
 什么是生物质能?

  生物质能是蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。

 
 生物质有什么特性?

  (1)密度小,发热量低。在生物质燃烧利用过程中会显著影响运输成本、燃料存储、料仓及给料等各环节的设计。

  (2)含碳量少,含氧量高。生物质的木质纤维素成分决定了其燃料元素构成的最显著特征是含氧量高,生物质含碳量低导致其发热量低于煤炭。

  (3)硫和灰分含量低。生物质的硫含量比煤炭低一个数量级以上,其灰分含量较低,非常有利于燃烧过程的半焦燃尽及粉尘排放控制。

  (4)挥发分含量高,易着火,燃烧活性强。生物质的挥发分含量远高于煤炭(一般大于65%),非常有利于生物质燃料着火。由于生物质挥发分高,炭活性高,易燃,在400摄氏度下,大部分挥发分即可释放,而煤一般在800摄氏度时才释放出30%左右的挥发分,因此将生物质转为气体燃料更为容易。

  (5)生物质中含有钾、钙等碱金属,容易引发结渣及腐蚀问题。

  如何将生物质转化为能源?

  (1)直接燃烧技术

  生物质燃烧技术是传统的能源转化形式,是人类对能源最早的利用方式。直接燃烧大致可分为炉灶燃烧、固型燃料燃烧和锅炉燃烧3种情况。炉灶燃烧是生物质能最原始的利用方法,效率很低,是我国广大农村地区目前利用生物质能的主要方法;固型燃料燃烧是把生物质固化成型后再采用传统的燃煤设备燃用;锅炉燃烧则是通过现代化锅炉技术,对生物质进行利用,效率高且可实现工业化生产。

  (2)热化学转换技术

  热化学转换主要包括3种技术:一是干馏;二是气化制生物质燃气;三是生物质液化。这3种技术分别以生产木炭,生产燃气和生产热解生物油为目的。其中,生物质热解气化可以使生物质机体中的大分子结构在高温下分解、断裂或重整,从而产生出轻质可燃气体燃料,不仅能够有效提高生物质的利用效率,而且用途广泛,但生成的燃气必须有配套的利用设施。

  (3)生物化学转换技术

  生物质生物化学转换技术是利用生物化学过程,将生物质原料转变为优质液态或气态燃料的技术,根据工艺过程的不同通常可分为两类:一是厌氧发酵。生物质在厌氧条件下经过多种厌氧和兼性厌氧微生物的协同作用生成沼气、消化液和消化污泥。它提供的能源形式是沼气甲烷,非常洁净,具有显著的环保效益。二是特种酶技术。利用生物技术把生物质发酵转化为乙醇,以制取液体燃料。利用这种技术可以使生物质转化为清洁燃料,使其用途大为拓宽,效率明显提高,但转换速度太慢,投资较大,成本相对较高。

  耦合发电具有哪些优势?

  (1)效率高

  直燃生物质发电机组的容量一般都较小(≤50兆瓦),供电效率一般在30%以下。生物质耦合发电机组可选用30万千瓦亚临界机组或60万千瓦等级超临界、超超临界机组,供电效率高于38%。

  (2)排放优

  直燃生物质发电项目执行的环保标准较宽松,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放限值分别为20、50、200 毫克/标准立方米。与完成超低排放改造后的机组耦合发电后,生物质燃烧的烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放限值分别为10、30、50毫克/标准立方米,减排幅度分别达到50%、30%和75%。

  (3)投资低、占地少

  生物质耦合发电一般无需单独征地,可利用电厂现有空闲场地和已有发电系统,仅需增加生物质燃料处理系统并对锅炉燃烧系统进行部分改造,改造周期短,投资省。

  (4)运行灵活

  由于直燃生物质发电项目能否运行完全取决于生物质燃料的供应情况,因此议价能力较低。生物质耦合发电机组则可实现“有料即烧,无料停运”,在生物质燃料市场上具有更强的议价能力,有利于降低燃料运行成本。

  (5)废料资源化

  生物质气化后耦合发电,灰渣可作为碳基复合肥原料生产生物质肥料进行还田利用,进一步提高生物质耦合发电的经济性。

  
  
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