生物质气化发电技术分析.doc

分 数: ___________ 任课教师签字：___________ 华北电力大学研究生作业 学 年 学 期：2011/2012学年第二学期 课 程 名 称：seminar课程 学 生 姓 名： 学 号： 提 交 时 间：2012年7月2日 生物质气化发电技术分析 一、生物质发电的意义 众所周知，当今世界的发展离不开能源，而作为当今世界主要能源的化石燃料，如石油、煤炭、天然气等，它们在地球上的储量是有限的，而且它们属于不可再生能源，随着人类对能源需求的不断增长，化石燃料正在不断减少。人类最近几百年对化石燃料的不断消耗，虽然使人类实现了前所未有的快速发展，而另一方面，自然环境也遭到了前所未有的破坏。这就要求我们尽快找到一种无污染、可再生的新型能源来替代传统的化石能源。 我国是世界上人口最多的国家，经济发展面临资源和环境的双重压力。以煤为主的能源结构是造成环境污染严重的主要原因。随着经济的发展，我国的能源需求将快速增长，能源、环境和经济三者之间的矛盾也将更加突出，因此，加大能源结构调整力度，大力推广和应用包括生物质能在内的各种可再生能源和新能源意义十分重大。 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，他是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。就其能源当量而言，在世界能源消费中，生物质能占总能耗的14%，但在发展中国家占40%以上[1]。据预测，到2050年，生物质能用量将占全球燃料直接用量的38%，发电量占全球总电量的17%[2]。因此，许多发达国家和一些发展中国家将生物质看作是对环境和社会有益的能源资源，加快了生物质能源的产品化进程。 我国生物质能源极为丰富，全国农作物秸秆年产生量约6亿吨，大约3亿吨可作为燃料使用，折合约1.5亿吨标准煤，林木枝桠和林业废弃物年可获得量约9亿吨，大约3亿吨可作为能源利用，折合约2亿吨标准煤，目前我国生物质资源可转换为能源的潜力约5亿吨标准煤[1]。在我国大力发展生物质发电，可有效解决秸秆焚烧造成的大气污染，减少温室气体排放，解决城镇生活垃圾处理问题，还可以带动能源林产业，以及大型禽畜养殖业的发展，将有助于防止土壤沙化和水土流失，促进生态的良性循环。 二、生物质能概况 生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。广义概念：生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。狭义概念：生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素（简称木质素）、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。 所谓生物质能（biomass energy ），就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是种再生的碳源。 1、与化石燃料相比，生物质具有以下特点： 物质是一种二氧化碳零排放的能源资源(利用过程中排放的二氧化碳量等于生长过程中吸收的量)，可以在提供能源的同时而不增加二氧化碳的排放量； （2） 生物质的硫、氮、灰分含量少，在利用转化过程中可以减少硫化物、氮化物和粉尘的排放； （3） 生物质的挥发份含量大，有利于生物质的着火和燃烧； （4） 生物质的水分含量大，影响着火和燃烧的稳定性，同时在燃烧时造成大量的能量损失，并且可能引起燃料储存问题； （5） 单位质量生物质的热值低，要求能量转化设备有足够的空间投入燃料； （6） 生物质分布分散，其能量密度低，收集运输和预处理过程（例如粉碎、压缩成型和干燥）费用高，与化石燃料相比，经济效益上没有明显的优势； （7） 生物质具有可再生性，原料具有多样性和广泛性，资源开发潜力大。 2、生物质能与其他主要能源利用的优势比较[5] （1） 可持续性 自20世纪70年代以来，人们对石油、煤炭、天然气和核能可开采时限作过种种的估算与推测，几乎都得出了一致结论——21世纪化石燃料中，有的将被开采殆尽；有的因开采成本过高以及开发使用导致的一系列环境问题而失去开采价值。地质学家早已明确指出；石油耗竭之日已为期不远了。现在，尽管地质学家和经济学家们仍在激烈地争论石油开始匮乏的时间，但化石燃料终将耗尽却是无可争辩的事实。生物质能源分布十分广泛，远比石油丰富，可以