新能源發電技術課程報告
1生物質發電的前景展望
我國是乙個農業大國，有著豐富的生物質資源，每年產生 10 億多 t 的生物質廢棄物，發展生物質能有巨大的潛力， 大力發展生物質氣化發電技術對於解決當前電力**不足、 增加農民收入以及減少環境汙染等方面具有十分重要的意義。 我國應根據不同區域生物質資源的特點， 因地制宜地建立合理規模的生物質發電系統， 同時**給予優惠的政策支援和資金扶持， 促進生物質氣化發電企業的可持續發展。
在我國，從1987 年起開始生物質能發電技術研究。1998 年， 1mw 穀殼氣化發電示範工程建成投入執行。1999 年， 1 mw 木屑氣化發電示範工程建成投入執行。
2000 年， 6 mw 秸稈氣化發電示範工程建成投入執行， 為我國更好地利用生物質能源奠定了良好基礎。為推動生物質能發電技術的發展，2003 年以來，國家先後批准了河北晉州、山東單縣、江蘇如東和湖南嶽陽等多個秸稈發電示範專案。截至2023年底，我國已發展戶用沼氣池1800多萬戶，建成大型畜禽養殖場沼氣工程和工業有機廢水沼氣工程約1500處，沼氣年利用量達到約80億立方公尺，全國生物質發電**機容量約200萬千瓦，其中蔗渣發電約170萬千瓦，垃圾發電約20萬千瓦，其餘為稻殼等農林廢棄物氣化發電和沼氣發電等。
生物質能（biomass energy ），就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量。它直接或間接地**於綠色植物的光合作用，可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。從廣義上講，生物質是植物通過光合作用生成的有機物，它的能量最初**於太陽能。
生物質能資源在地球上分布極為廣泛。
按原料的化學性質分，生物質能資源主要為醣類、澱粉和木質纖維素物質，按原料**則主要包括如下幾類：農業生產廢棄物，主要為農作物秸稈；薪柴、枝杈柴和柴草；農林加工廢棄物，木屑、穀殼和果殼；人畜便和生活有機垃圾等；工業有麵廢棄物，有機廢水和廢渣等；能源植物，包括所有可作為能源用途的農作物、林木和水生植物資源等。其中，各類農林、工業和生活有機廢棄物是目前生物質能利用的主要原料，主要提供纖維素類原料。
能源植物距離成為真正的生
物質能資源還比較遙遠，是今後生物質能資源發展的主要方向。
依據是否能大規模代替常規化石能源,而將其分為傳統生物質能和現代生物質能。傳統生物質能主要包括農村生活用能：薪柴、秸稈、稻草、稻殼及其他農業生產的廢棄物和畜禽糞便等；現代生物質能是可以大規模應用的生物質能,包括現代林業生產的廢棄物、甘蔗渣和城市固體廢物等。
依據**的不同,將適合於能源利用的生物質分為林業資源、農業資源、生活汙水和工業有機廢水、城市固體廢物及畜禽糞便等五大類。
從化學的角度上看，生物質的組成是c-h-o化合物。它與常規的礦物燃料，如石油、煤等是同類，所以生物質的特性和利用方式與礦物燃料有很大的相似性，但是生物質有其礦物能源無法比擬的優勢。主要包括：
1）生物質能蘊藏量巨大，生物質能是世界第四大能源,僅次於煤炭、石油和天然氣。根據生物學家估算,地球陸地每年生產1000～1250億噸生物質;海洋年生產500億噸生物質。生物質能源的年生產量遠遠超過全世界總能源需求量,相當於目前世界總能耗的10倍。
我國可開發為能源的生物質資源到2023年可達3億噸。隨著農林業的發展,特別是炭薪林的推廣,生物質資源還將越來越多。
2）生物質能源具有多功能性，相容性最好，既是可再生能源，也能生產出上千種的化工產品，是太陽能、風能、水能等可再生能源不可比擬的，同時也是唯一可儲存和運輸的可再生能源。這給對其加工轉換與連續使用帶來一定的方便。
3）生物質能因其主要成分為碳水化合物，在生產及使用過程中與環境友好性又勝煤炭、石油等化石能源一籌。而且是對資源進行的迴圈利用，將有機物轉化成燃料，可減少對環境的汙染，如垃圾燃料。產生的二氧化碳又可被等量生長的植物光合作用所吸收，這就是人們常說的實現二氧化碳」零」排放，這對減少大氣中的二氧化碳含量從而降低」溫室效應」極為有利。
4）生物質含硫量和灰分都比煤低，因此生物質利用過程中nox的排放較少，明顯減少空氣汙染和酸雨現象，這也是開發利用生物質能的主要優勢之一。
5）普遍性、易取性，幾乎不分國家地區，它到處存在。而且廉價易取生產，過程極為簡單，應用技術上的難題較少。
6）對生物質能的利用是農業生產的一部分，可以發展農村經濟，增加農民收入，促進農業的工業化中小城鎮建設，富餘勞動力轉移以及縮小工農和城鄉差別。產燃料酒精、熱裂解生產生物柴油等形式存在，應用在國民經濟的各個領域。
生物質能源也有其弱點：
1) 生物質能的加工轉化剛剛起步，規模小，技術不成熟， 加之原料分散等
因素使其成本居高不下。其質量輕，體積大，給運輸帶來一定難度。並且風、雨、雪、火等外界因素，對它的儲存帶來不利條件。
2）由於技術上不完善，生物質能的熱值及熱效率低，直接燃燒生物質的熱效率僅為10%-20%， 是低效而不經濟的。
3）從質量密度的角度來看，作為燃料與礦物能源相比不具優勢，它是能量密度較低的低品位能源，有機物的水分偏多(50%～95%)，如下表圖2.1中一些常見生物質燃料工業分析與低位熱值：
4）缺乏適合栽種植物的土地， 且單位土地面積的有機物能量偏低。
5） 生物質能發展也可能對生物多樣性產生影響。如果用生產生物質能的作物替代自然覆蓋，如森林和濕地，因品種較為單一，生態系統的功能將削弱，生物多樣性將降低。此外，生物質能的利用對水土流失、土壤肥力變化和水汙染等生態環境問題都有重要影響。
相比較與其它可再生能源，生物質能是唯一可儲存和運輸的可再生能。生物質組織結構與常規的化石燃料相似，它的利用方式與化石燃料類似。常規能源的利用技術無需做大的改動，就可以應用於生物持能。
但生物質的的種類繁多，分別具有瑣事的特點和屬性，其轉化利用技術遠比化石燃料複雜的多。具體而言，生物質能轉化利用技術主要包括燃燒、熱化學法、生化法，化學法和物理化學法等等。如下圖所示：
生物質能的轉化利用技術
生物質燃燒技術是人類對能源最早利用的一種方式。生物質燃燒後所產生的能源有多種用途，如可應用於炊事、室取暖、工業過程、區域供熱，發電及熱電聯產等。
熱化學法包括熱解、氣化和直接液化。熱化學法就是將溫度加熱到600℃以上，在缺氧的條件下對有機質進行「乾餾」這類熱解產物與以煤熱解十分相似，固體產物為焦炭類似物，氣體產物為「爐煤氣」類似物，一部分固體物質，再進入裂解爐(魯奇法)進行固體物質的裂解或進入二次燃燒室燃燒，爐溫可達900℃以上。這樣固體全部轉化為氣體燃料。
將這些可燃氣體供給內燃機或燃氣輪機， 帶動發電裝置對外提供動力，下圖即為生物質熱化學轉換：
生物質熱化學轉換
生物質燃燒技術是人類對能源最早利用的一種方式。生物質燃燒後所產生的能源有多種用途，如可應用於炊事、室取暖、工業過程、區域供熱，發電及熱電聯產等。
在諸多的生物質利用技術中，生物質發電技術是最具發展潛力的利用技術之一。因為該技術的終端產品電的利用範圍較廣，而且可以充分利用現存電網設施，部分地區還可以實現分布式發電，從而滿足我國巨大的電力需求。
生物質發電技術包括兩大類：生物質燃燒發電技術和生物質氣化發電技術。生物質燃燒發電是通過生物質原料的直接燃燒得到的能量帶動相應的汽輪機等設施發電；生物質氣化發電技術則是在將生物質原料轉化得到的可燃氣體的基礎上再通過內燃機等裝置轉化為電力的。
二者的相同之處在於均是以生物質為原料進行發電的，不同之處在於前者沒有氯化過程 ，後者則是在氣化基礎上的轉化。
1、生物質燃燒發電技術
一般生物質直接燃燒發電的過程包括：生物質與過量空氣在鍋爐中燃燒，產生的熱煙氣和鍋爐的熱交換部件換熱，產生出的高溫高壓蒸汽在蒸汽輪機中膨脹做功發出電能根據不同的技術路線，分為氣輪機、蒸氣機和斯特林發動機等。
生物質直接燃燒發電是指把生物質原料送入適合生物質燃燒的特定鍋爐中直接燃燒，產生蒸汽，帶動蒸汽輪機及發電機發電。已開發應用的生物質鍋爐種類較多。如木材鍋爐、甘蔗渣鍋爐、稻殼鍋爐、秸稈鍋爐等。
其適用於生物質資源比較集中的區域，如穀公尺加工廠、木料加工廠等附近。 因為只要工廠正常生產，穀殼、鋸屑和柴枝等就可源源不斷地**電提供了物料保障。
按照生物質燃燒方式可分為固定床燃燒或流化床燃燒等。固定床燃燒對生物質原料的預處理要求較低，生物質經過簡單處理甚至無須處理就可投入爐排爐內燃燒。流化床燃燒要求將大塊的生物質原料預先粉碎至易於流化的粒度。
其燃燒效率和強度都比固定床高。
該技術在我國應用較少，因為它要求生物質資源集中，數量巨大。如果大規模收集或運輸生物質。將提高原料成本。因此該技術比較適於現代化大農場或大型加工廠的廢物處理。
按照生物質燃燒技術還可分為層燃方式、流化床方式和懸浮燃燒方式等三種形式。
層燃方式依據燃料與煙氣流動的方向不同，可將爐排燃燒技術分為三類，即順流、逆流、叉流三種。採用層燃技術開發生物質能，鍋爐結構簡單、操作方便、投資與執行費用都相對較低。由於鍋爐的爐排面積較大，爐排速度可以調整，並且爐膛容積有足夠的懸浮空間，能延長生物質在爐內燃燒的停留時間，有利於生物質燃料的完全燃燒。
但生物質燃燒的揮發分析出速度很快，燃燒室需要補充大量的空氣，如不及時將燃燒與空氣充分混合，會造成空氣供給量不足，難以保證生物質燃料的充分燃燒，從而影響鍋爐的燃燒效率。
流化床方式流化床是基於氣固流態化的一項技術。流化床燃燒技術燃料適應範圍廣，能夠使用一般燃燒方式無法燃燒的石煤和煤矸石等劣質燃料、含水率較高的生物質及混合燃料等；此外，流化床燃燒技術可以降低尾氣中氮與硫的氧化物等有害氣體含量，保護環境，是一種清潔燃燒技術，得到了廣泛地應用。陽光凱迪電廠目前全部應用的是迴圈流化床燃燒技術。
懸浮燃燒方式生物質懸浮燃燒技術與煤粉燃燒技術類似。在懸浮燃燒中，生物質需要進行預處理，顆粒尺寸要求小於2mm，含水率不能超過15%。需要將生物質粉碎至細粉，然後將生物質與空氣混合後一起噴入燃燒室內，呈懸浮燃燒狀態，由於渦流的存在，有利於氣固混合。
通過採用精確的燃燒溫度控制技術，懸浮燃燒系統可以再較低的過量空氣條件下高效執行，採用生物質顆粒中鹼金屬的影響，高燃燒強度會導致爐牆表面溫度較高，致使結焦現象時有發生。
生物質能發電示範專案
我國第乙個生物質能發電廠試執行成功 11月18日，我國第乙個生物質能發電廠 山東單縣生物質能發電廠順利完成72小時滿負荷執行，即將正式投產。該電廠是國家級生物發電示範專案，由國家電網公司控股的國能生物發電公司投資建設，以棉花秸稈和林業廢棄物為燃料，裝機容量為25兆瓦，年發電量1.6億千瓦時。投產後，...
生物質能源
秸稈熱解制生物燃料技術研究 1 第一章秸稈熱解技術的背景 1 第二章秸稈熱解技術的應用需求 2 第三章秸稈熱解技術研究開發的必要性 3 第四章秸稈熱解技術的國內外發展現狀與趨勢，國內現有技術基礎和本技術專利情況 3 第五章秸稈熱解技術可行性 8 第六章秸稈熱解技術的技術方案 9 第七章秸稈熱解技術應...
生物質能利用工個人簡歷
應聘崗位 生物質能利用工 姓名 彭建英 學歷 本科 專科 高中 學校 杭州職業學校 南生物質能利用工專業設計！乙份菜鳥也能修改的模板！生物質能利用工畢業綜合測評成績生物質能利用工 工作技能 極具創意的廣告策劃 文案寫作能力生物質能利用工 善於製作ppt文件，配色排版生物質能利用工 英文閱讀能力強，有...