生物质能发电技术.ppt

第五章 生物质能发电技术 ------------进退维谷的新能源 一、定义与范畴 生物质能源能是通过绿色植物的光合作用将太阳辐射的能量以一种生物质形式固定下来的能源。是人类最重要的间接利用太阳能方式。 包括：木材、农作物（秸杆、稻草、麦杆、豆杆、棉花杆、谷壳等）、杂草、藻类、有机废弃物等。 海洋生物质不在讨论之内。 二、生物质能源特点 储量大，地球上每年生物质能总量约 1400-1800亿吨(干重），相当于目前每年总能耗的十倍； 理论上不产生GHG，低含量的N，S化合物，可以大量减少NOx，SOx等有毒气体排放，被称为“绿色石油”； 兼容性最好，同时是唯一的可储存和运输的可再生能源。 CO2以及SOx、NOx减少排放效果 每利用一万吨椐杆代替燃煤，可以减少CO2排放１.4万t，SO2 40t，烟尘100t． 三、生物质能源经济性分析 生物质能源利用的经济性直接同生物质转化利用的过程相关。 生物质转化利用的过程主要有： 1 生物质气化; 2 生物质氢气、合成气，甲醇，热电联产； 3 生物质乙醇； 4 生物质油. 生物质发电主要技术障碍之一 ---燃气除焦技术 电机要求焦油含量：0.02-0.05g/m3；H215% 汽化后焦油含量：2-50g/m3； 除焦技术： 1 燃气高温过滤； 2 水洗除焦； 3 静电除焦； 4 热裂解法,温度过高，产生NOx; 5 催化裂解法，最理想，技术不成熟。 生物质甲醇、氢气以及发电工艺过程 生物质能源与现有化石能源比较 1、生物质气化基本原理 一、生物质的干燥 二、裂解反应 三、还原反应 四、氧化反应 原理图： 2、生物质气化技术分类： 3、生物质气化燃气的特性 1）生物质燃气成分和热值 目前应用最多、技术成熟的是空气气化，其产出的气体中氮气含量高因此气体热值偏低。 2）生物质燃气的理化特性和燃烧特性 与工业燃气比，燃气中氮气含量高、热值较低、燃烧所需的理论空气量较少、爆炸极限高 5、 生物质气化发电方式 7、生物质气合成化学品—甲醇 美國沼氣的經濟效益案例資料來源經濟部能源研究基金會 各國研究重點-I 各國研究重點-II 各國廢棄物處理機制 沼气的产生： 沼气发生原理： 各種廢料製成的RDF 国内生物质能CDM项目开发：现状和经验国内审批现状 截至2007年9月21日，国内共批准了47个生物质能利用项目，占批准项目总数(843)的6%左右 项目类型包括：垃圾填埋气收集处理（发电、供热、火炬、蒸发渗滤液等）（12）、养殖场废水处理（4）、生物质发电供热或热电联产（30），生活垃圾的非填埋处理（1）（垃圾焚烧发电） 审定现状 截至2007年10月7日，进入审定阶段（包括通过审定的）共有62个项目 应用方法学ACM0001的项目 28个，应用ACM0006的项目25，应用ACM0010的项目 4个，应用AM0025的项目5个 和国内已经批准项目的对比 注册和签发的现状 截至2007年10月7日，在EB注册成功的生物质能项目包括 应用AM0025的项目1个 应用ACM0001的项目7个，1个在审查过程中 应用ACM0006的项目1个，1个在申请注册中 应用ACM0006的项目1个，1个在申请注册中 减排量签发 循环经济的三原则，又简称3R原则 减少原则（Reduce） 再用原则（Reuse） 循环原则（Recycle） 循环经济的三原则，又简称3R原则 减少原则（Reduce） 再用原则（Reuse） 循环原则（Recycle） 以单糖（C6H12O6）为基质的发酵过程： 破 袋 一次選別 一次破碎 二次選別 二次破碎 成 形 冷 卻 說 明 排出物 磁力選別器去除鐵類物質 粗破碎兼破袋 乾 燥 比重差、風選、渦電流選別器，分選非鐵份、玻璃、陶器等 消石灰添加，除臭、抑制酸性物質 小而均勻，易於造粒 擠壓成形為錠型固態衍生燃料 旋轉窯乾燥器蒸發水分 重油/燃油 消石灰 混 合 淨氣排放 脫臭設備：活性碳塔、燃燒脫臭法 全廠臭氣控制 鐵 份 水 份 不燃物 未成形物 成形物 RDF 廢 棄 物 臭氣 小而均勻乾燥效率高 (1)高熱值 3500~4500 kcal/kg；(2)燃燒低污染；(3)性質穩定，常溫下儲存6個月以上； (4)操作彈性大；且(5)易於輸送 資料來源： 工研院資能所 廢棄物氣化利用技術 都市垃圾製成之RDF-5 廢泡棉製成之RDF-5 稻桿製成之RDF-5 生物污泥製成之RDF-5 廢紙排渣製成之RDF-5 * 4、 生物质能转化的能源形式 1、直接燃料；2、酒精；3、甲醇； 4、沼气；5、垃圾焚烧；6、其他热裂解产品； 生物质汽化供热个例分析 200户规模集中供气系统初始投资和年运行费