新能源与节能技术5生物质能.ppt

合成生物柴油的实际消耗率应为测试去除水及添加剂后纯柴油的消耗率。计算方法如下： 式中 —纯柴油的实际消耗率； —合成生物柴油的含水率； —合成生物柴油的加剂率； —合成生物柴油的测试消耗率。 由公式计算后的柴油实际消耗率为图6所示。 通过对图6的数据分析可看出，1#合成生物柴油要比0#柴油少消耗17.378%，2#合成生物柴油要比0#柴油少消耗16.508%，显然，从用能（原柴油）的角度来说，大大的节约了一次能源。另外，从图7、图8动力特性的负荷曲线和动力特性的功率曲线来看，三条曲线几乎重叠在一起，即在少耗油16.508%~17.378%时，在同一工况条件下，其负荷和功率几乎没有什么变化。 图9 实测耗油率（g/kW·h） 图10 实际耗油率（g/kW·h） 图11 负荷特性的负荷(Nm) 图12 负荷特性的功率(kW) 图9~图12是柴油机负荷特性试验曲线，图9是实测耗油率，图10是实际的耗油率。从图9可看出1#合成生物柴油的实测耗油率比0#柴油的实测耗油率平均高3.7%，2#合成生物柴油的实测耗油率比0#柴油平均高1.834%，同样用公式对合成生物柴油的实测耗油率进行折算，得出图6。在负荷特性试验时，1#合成生物柴油要比0#柴油少消耗17.98%，2#合成生物柴油要比0#柴油少消耗16.67%。图11、图12所反映的负荷特性的负荷曲线和负荷特性的功率曲线，其三条曲线也是几乎重叠在一起，说明用了合成生物柴油后，对柴油机的动力特性毫无影响。 另外，在合成生物柴油中，添加剂占了8.12%，而在制备添加剂时，大量使用了棉籽油渣、大豆油和菜籽油渣等进行二次提炼的植物油酸，这些植物油酸的利用，大大促进了生物质能二次开发和利用，使得取之不尽的可再生能源替代了部分不可再生的能源，既落实了国家的“三农”政策，又发展了农村经济，增加了农民的收入，改变了将97％的生物质直接燃烧而造成对环境污染的状况，为国家和人类创造了巨大的社会效益和经济效益。 甲醇： 甲醇也是一种可以燃烧而很少污染环境的液体燃料能源。固体生物质气化，再提取甲醇。 燃烧效率高、碳氢化合物和一氧化碳排放量小，功率高。 比如用甲醇作燃料的汽车，发动机的输出功率可比汽油、柴油车高17%左右，而排出的氮化物只有汽油、柴油车的50%，一氧化碳只有后者的12%。 甲醇加热气化，与水蒸汽反应生成氢，氢燃烧驱动燃气轮机发电。 用甲醇驱动的汽车(美国) 沼气 所谓“沼气”，就是一种可以燃烧的气体，在沼泽地、河流、湖泊、污水渠、下水道等地所冒出的气泡，就是沼气。沼气是一种高效的气体燃料，可以用于生活能源，也可以用于动力能源。 有机质在厌氧条件下，经过多种细菌的发酵作用，液化、产酸、气化生成沼气。 甲烷60~70%，二氧化碳20~40%，硫化氢、氢、氮、一氧化碳5%。 热值高，排放清洁，生产过程同时是治污过程。 要求有严格的厌氧环境，足够的菌种，合适的碳氮比，适宜的发酵液浓度，适当的PH值，适宜的温度。 常温发酵的温度为10~30℃，其优点是沼气池不需升温设备和外加能源，建设费用低，原料用量少。 中温发酵的温度为35℃左右，这是沼气发酵的最适宜温度，其产气量比常温发酵高出许多倍。 高温发酵温度为55℃左右。这种发酵的特点是原料分解快，产气量高，但沼气中的甲烷含量略低于中温和常温发酵，并需消耗热能。 沼气池的种类很多，有池－气并容式的沼气池，池－气分离式沼气池；有固定式沼气池及浮动储气罐式的沼气池。用来建造沼气池的材料也多种多样，有砖、混凝土、钢、塑料等。最常用的池－气并容固定式的沼气池如图所示。 生物质能发电技术 一、甲醇发电 甲醇发电的优点除了低污染外，其成本低于石油和天然气发电也很有吸引力。利用甲醇的主要问题是燃烧甲醇时会产生大量的甲醛（比石油燃烧多5倍）。而有人认为甲醛是致癌物质，且有毒刺激眼睛，导致目前对甲醇的开发利用存在分歧，应对其危害性进一步进行研究观察。 二、垃圾发电 垃圾发电技术的关键技术－垃圾焚烧处理厂的设计。 垃圾发电技术的关键之一，是垃圾焚烧炉的设计、制造和管理。废物处理厂规模越大，成本越低，效率越高。 垃圾发电技术的关键之二，是垃圾的质量管理。 由于垃圾中可燃废弃物的质量和数量都随季节和地区的不同而发生变化，发电量稳定性差，导致垃圾发电厂的电力向电力公司出售时“评价”较低，价格偏低。 第七章 生物质能 三、生物质燃气发电 生物质燃气（木煤气）发电技术的关键技术是气化炉及热裂解技术。