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生物能源重点整理第一章 生物能源概述生物能源是指通过生物的活动，将生物质、水或其他无机物转化为沼气、氢气等可燃气体或乙醇、油脂类可燃液体为载体的可再生能源。当前生物能源主产地为美国、巴西和欧盟，应用的最多的是燃料乙醇和生物柴油。生物质能源产品化的化学本质是深度脱氧。第二章 生物质成型原料生物质压缩成型燃料技术在一定温度和压力作用下，利用木质素充当黏合剂，将各类分布散、形体轻、储运困难、使用不便的生物质原料经压缩成型工艺，加工成具有一定几何形状、密度较大的成型燃料，以提高燃料的热值，改善燃烧性能，具有密度高、强度大， 热值高，燃烧性能好，形状和性质均一等特点。生物质成型机理生物质压缩成型分为两个阶段。第一阶段，在压缩初期，较低的压力传递至生物质颗粒中， 使原先松散堆积的固体颗粒排列结构开始改变，生物质内部 空隙率减少。第二阶段，当压力逐渐增大时，生物质大颗粒在压力作用下 破裂，变成更加细小的粒子，并发生变形或塑性流动，粒子 开始充填空隙，粒子间更加紧密地接触而互相啮合，一部分 残余应力贮存于成型块内部，使粒子间结合更牢固。木质素是生物质固有的最好的内在粘接剂。生物质压缩成型的工艺类型? 热压缩成型技术? 冷压缩成型技术? 炭化成型技术“热压缩”颗粒成型技术是把粉碎后的生物质在220~280℃高温及高压下压缩成1 t/m左右的高密度成型燃料。 “热压缩”技术的工艺由粉碎、干燥、加热、压缩、冷却过程组成。对成型前粉料含水率有严格要求，必须控制在8%~12%。“冷压缩”颗粒成型技术也称湿压成型工艺技术。对原料含水率要求不高。其成型机理是在常温下，通过特殊的挤压方式，使粉碎的生物质纤维结构互相镶嵌包裹而形成颗粒。因为颗粒成型机理的不同，“冷压缩”技术的工艺只需粉碎和压缩2个环节。特点：“冷压缩”技术与“热压缩”技术相比，具有原料适用性广，设备系统简单、体积小、重量轻、价格低、可移动性强，颗粒成型能耗低、成本低等优点。炭化成型技术根据工艺流程分为两类①先成型后炭化：先用压缩成型机将生物质物料压缩成具有一定密度和形状的棒料，然后在炭化炉内炭化成为木炭。②先炭化后成型：先将生物质原料炭化或部分炭化，然后加入一定量的黏结剂压缩成型。 特点：炭化过程高分子组分受热裂解转化成炭，并释放出挥发分，因而其挤压加工性能得到改善，功率消耗也明显下降。炭化后的原料在挤压成型后维持既定形状的能力较差，故成型时一般都要加入一定量的黏结剂。生物质成型燃料的性能指标：松驰密度、机械耐久性。第三章 生物质汽化发电9. 气化工艺技术分类以空气为气化介质：设备简单，自供热，热值低 以氧气为气化介质：无氮气，自供热，热值高 以水蒸气为气化介质：热值高，需外供热源 以混合气体为气化介质：自供热，部分氧来源于水蒸汽，减少了空气消 耗量H2与CH4含量较高 以氢气为气化介质：需氢气，高压高温，需外供热源注：混合气体通常为 空气（氧气）与水蒸气10.下吸式固定床汽化器原理 原料自重下降，气体下吸，干燥层起脱水的作用，热解层起挥发、裂解、碳化、 气化、液化的作用，氧化层中碳粒等燃烧供热，在还原层碳粒、CO2 、水等还原形成燃气。特点:下吸流动方式。水蒸气、热解气、焦油等产物都经过氧化层与还原层，利于焦油分解为可燃气体，利于水参与反应形成CO、CH4、H2等有可燃成分 ，国内气化站大多用此炉型。优点：结构简单，有效层高度几乎不变，运行稳定性好。负压操作可随时打开填料盖，操作方便。运行可靠，燃气焦油含量低。缺点：气流下行方向与热气流升力相反，使风机功耗增加；可燃气须经过灰层和储灰室吸出，灰分较高；气体经高温层流出，出炉温度较高。因此不适于水分大、灰分高且易熔结的物料。上吸式固定床气化器工作原理：空气经灰室加热后与高温碳料燃烧产热，氧化层在1000℃以上。CO2、水等升到还原层遇到下行的高温碳发生还原反应形成燃气，温度降低至700-900℃。热解层物料被热气流加热热解，析出挥发分，固体碳下落。热气流到干燥层烘干物料后降温到300 ℃以下排出。主要优点：1、气化效率高，热解层与干燥层利用了还原反应后气体的余热；底层为氧化层，利于固体燃料完全燃烧。2、燃气热值高主要缺点：焦油含量高11. 气化炉性能指标 1）生产强度 单位时间单位气化炉横截面气化的原料量。 2）气体热值 标准状况下单位体积气体燃料所包含的化学能。 3) 气体产率 单位质量生物质原料气化后生成的燃气在标态下的体积。4) 碳转换率 生物质原料中的碳转换到气体燃料中的碳的份额，即气体中含碳量与原料中含碳量之比。 5）气化效率 单位生物质原料转换成的气体燃料的化学能（热值）与生物质原料的热值之比。 6）当量比 自供热气化系统中，单位生物质气化的空气（氧气）消耗量与其完全燃烧时所需理论空气（氧气）量之比。第四章 生物质热解液化