生物质直燃锅炉.pdfVIP

生物质直燃锅炉讲义

浙江旺能环保股份有限公司

周玉彩

2011-8-5

1

生物质直燃发电主要有以下系统组成：1、燃料收集储运系统2、轻油

点火系统3、燃烧系统4、热力系统5、除灰渣系统6、化学水处理系统7、

电气及输出系统8、给排水系统9、废水处理系统10、烟风及净化系统11、

接入系统等。

第一章生物质的概述

一、生物质的定义和资源状况

广义的生物质能包括一切由植物光合作用转化和固定下来的太阳能，生物质

作为生物质能的载体有许多种定义，美国能源部（DOE）把生物质定义为：生物

质是来源于植物和动物的有机物质。

生物质资源十分丰富，目前全球每年水、陆生物质产量约为全球总能耗量的

6～10倍左右。据统计，生物质资源潜力可达100亿吨，仅森林、草原和耕地这

三项的产量就达50亿吨干生物质，相对于20亿吨标准煤。我国可以开发利用的

生物质能源有：各种农业废弃物（秸秆和谷壳等）、薪柴、林业废弃物（树叶和

枝桠等）、有机垃圾和人畜粪便等。统计表明，我国秸秆、薪柴、粪便和垃圾四

项资源分别为3.08、1.3、0.77和1.43亿吨标准煤，总计约6.58亿吨标准煤。

根据“九五”规划，我国薪材林面积应达到650万公顷，到2010年将达到860

万公顷。

二、生物质的种类和特点

一般而言，生物质主要有三类：木质、非木质和动物粪便。从这三大类可

以细分为七种：森林、农业的种植物（木质）、森林之外的树木（木质）、农作物

（非木质）、庄稼的废弃物（非木质）、工过程的废弃物（非木质）和动物粪便

（粪便）。通常用作能量转化的生物质可以分为四大类：木材残余物（涵盖所有

来源于木材和木材产品的物质，主要包括：燃料木材、木炭、废弃木材和森林的

残余物）、农业废弃物（所有与种植业和庄稼处理过程有关的废弃物。例如：稻

谷壳、秸秆和动物的粪便）、能源庄稼（专门用于能量生产的庄稼。如：甘蔗杆

和木薯）和城市固体垃圾（MSW）。

生物质的组成成分包括：纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质、单糖、淀粉、

水分、灰分和其它化合物。每一种组分的含量比例是由生物质种类、生长时期和

生长条件等因素决定的。与化石燃料相比，生物质具有以下特点：

2

（1）生物质是一种二氧化碳零排放的能源资源（利用转化过程中排放的二

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二氧化碳

排放量；

（2）生物质的硫（0.05﹪～0.5﹪）、氮（0.2﹪～1.5﹪）灰分（2﹪～8

﹪）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（75﹪～85﹪）含量大（折算挥发份约为烟煤的倍

以上），氧含量高，有利于生物质的着火和燃烧；

（4）生物质的水分(进厂要求＜20﹪）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（3000～3500kcl/kg），要求能量转化设备有

足够的空间投入原料；

（6）生物质的分布分散，能量密度低(按＜20﹪HO，棉花堆放密度200～

2

33

350kg/m、玉米秸120～200kg/m)收集运输和预处理过程（例如粉碎、压缩成

型和干燥）费用高(购置费200,运输破碎150元/t)。

（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。

三、生物质的直接燃烧发电转化方式

生物质的直接燃烧发电的过