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气化技术生物质气化是生物质热化学转换的一种技术,是在不完全燃烧条件下,将原料加热,使较高分子量的有机碳氢化合物链裂解,变成家底分子量的CO、H2、CH4等可燃气体,在转换过程中要加气化剂。
目前气化技术是生物质热化学转化技术中最具实用性的一种。气化反应过程同时包括固体燃料的干燥、热分解反应、还原反应和氧化反应。
秸秆、稻壳、柴草等农业废弃物气化利用热值高。
据测算,直接燃烧只能利用其热值的20%,这不但造成了资源的极大浪费,而且焚烧的烟雾也对大气环境造成了严重污染;若将其放到气化炉灶内燃烧,则可使热值的利用率提高到80%以上,机械统一控制空气的供给量,可使燃烧充分,烟尘排放量少,残余的灰烬也很少(小于7%),比一般农家直接燃烧热值利用率可提高60%以上。
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生物质干馏制气生物质干馏技术以其燃气热值高、产能大等优势,成为生物质能利用的一个重要方向。
生物秸秆经破碎后连续装入干馏炉顶,靠输料机挤压和秸秆自重落入干馏室内,实现连续干馏制气过程。干馏炉为立式箱形结构,外热式。
干馏炉由干馏室和燃烧室组成,干馏室两侧各有一个燃烧室,燃烧室又分为加热段和空气预热段。
采用干馏方法生产的生物质燃气符合城市燃气质量要求,可用于发电或作为城市燃气气源。
以上两种制气方法,若应用压缩成型后的生物质燃料为原料,其转化效率要远远高于秸秆等生物质原料直接粉碎后应用的效率,产气热值也会大大提供高。
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生物质能合理应用
生物质能的开发和利用具有巨大的潜力,主要包括两方面:一是建立以沼气为中心的农村新能量、物质循环系统,使秸秆中的生物能以沼气的形式缓慢地释放出来,解决燃料问题;二是建立能量农场、能量林场及海洋能量农场。
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沼气利用技术生物质汽化 将固体生物质转化为气体燃料,称为生物质汽化。其基本原理是含碳物质在不充分氧化(燃烧)的情况下,会产生出可燃的一氧化碳气体,即煤气。制造煤气的设备称为汽化炉,人们故意不给足氧气,让含碳物质在没有足够空气的情况下燃烧,“焖”出一氧化碳来。
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生物质液化将固体生物质转化为液体燃料,称为生物质液化。它包括间接液化和直接液化两种。间接液化是指通过微生物作用或化学合成方法生成液体燃料,如乙醇(酒精)、甲醇;直接液化则是采用机械方法,用压榨或提取等工艺获得可燃烧的油品,如棉籽油等植物油,经提炼成为可替代柴油的燃料。
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生物质热分解这是一项很有潜力的技术,用于制取人造石油。一些生物质通过热分解,可制取生物油、生物炭和可燃烧气体,使生物质得到充分利用。
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能源农场 即建立以获取能源为目的的生物质生产基地,以能源农场的形式大规模培育生物质,并加工成可利用的能源。要对土地进行合理规划,尽可能利用山地、非耕荒地和水域,选择适合当地生长条件的生物质品种进行培育、繁殖,以获得足够数量的高产能植物。
在海洋、江河,要充分利用海藻和水生物提取能源,建立海洋能源农场或江河能源农场。同时,将基因工程等现代生物技术广泛应用于能源农场中,以提高能源转化率。
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国家到地方生物质能利好政策汇总
据统计,农业农村温室气体综合排放量占全国排放总量的15%左右,实现农业农村低碳发展,对助力农村碳达峰、碳中和意义重大。农村能源是新时代推进农村生态文明建设的重要内容,生物质能是农村能源绿色低碳转型的核心内容,生物质能具有天然碳综合属性,为我国农村地区的降碳减排奠定了良好基础。关于鼓励发展生物质能的利好政策相继出台,炉具网做了整理汇总,供大家借鉴和参考。
国家层面
国务院:大力发展新能源,因地制宜发展生物质清洁供暖
2021年10月,国务院印发《2030年前碳达峰行动方案的通知》指出,大力发展新能源。积极发展太阳能光热发电,推动建立光热发电与光伏发电、风电互补调节的风光热综合可再生能源发电基地。因地制宜发展生物质发电、生物质能清洁供暖和生物天然气。因地制宜推行热泵、生物质能、地热能、太阳能等清洁低碳供暖。引导夏热冬冷地区科学取暖,因地制宜采用清洁高效取暖方式。
生态环境部:鼓励各地积极采用生物质能等可再生能源供暖方式
2021年10月29日,生态环境部印发《2021-2022年秋冬季大气污染综合治理攻坚方案》指出,鼓励各地积极采用生物质能、太阳能、地热能等可再生能源供暖方式。河北、山西、山东、河南、陕西等地要加强种植业、养殖业、农副产品加工业等农业散煤清洁能源替代工作。加大燃煤锅炉、炉窑淘汰整治力度,各地要以采用低效治理设施的燃煤锅炉、生物质锅炉、煤气锅炉和工业炉窑为重点,开展锅炉、炉窑大气污染治理情况排查抽测,对不能稳定达标排放的督促整改。
农业农村部:推广生物质成型燃料配套清洁炉具助力农村地区清洁取暖
2022年5月7日,农业农村部、国家发改委印发《农业农村减排固碳实施方案》提出,以清洁低碳转型为重点,大力推进农村可再生能源开发利用。因地制宜发展农村沼气,鼓励有条件地区建设规模化沼气/生物天然气工程,推进沼气集中供气供热、发电上网,及生物天然气车用或并入燃气管网等应用,替代化石能源。推广生物质成型燃料、打捆直燃、热解炭气联产等技术,配套清洁炉具和生物质锅炉,助力农村地区清洁取暖。
国家发改委:大气污染防治非重点农村地区推广成型燃料炉具取暖
2022年6月1日,国家发改委、国家能源局、财政部、自然资源部、生态环境部、住房城乡建设部、农业农村部、气象局、林草局等联合印发《“十四五”可再生能源发展规划》,提出合理发展以农林生物质、生物质成型燃料等为主的生物质锅炉供暖,鼓励采用大中型锅炉,在城镇等人口聚集区进行集中供暖,开展农林生物质供暖供热示范。在大气污染防治非重点地区乡村,可按照就地取材原则,因地制宜推广户用成型燃料炉具供暖。在华北、东北、华中等乡村地区开展生物质能清洁供暖试点示范,坚持因地制宜,推广“生物质成型燃料+户用炉具”、集中式生物质锅炉供暖等不同类型应用。
国家发改委:推进生物质能在乡村供暖中的应用
2022年6月30日,住房和城乡建设部、国家发展改革委关于印发《城乡建设领域碳达峰实施方案的通知》指出,推广应用可再生能源。推进太阳能、地热能、空气热能、生物质能等可再生能源在乡村供气、供暖、供电等方面的应用。大力推动农房屋顶、院落空地、农业设施加装太阳能光伏系统。推动乡村进一步提高电气化水平,鼓励炊事、供暖、照明、交通、热水等用能电气化。
国家能源局:开展生物质能、清洁炉具标准研制
2022年9月20日,国家能源局关于印发《能源碳达峰碳中和标准化提升行动计划》的通知指出,大力推进非化石能源标准化。推动各类可再生能源综合利用标准制修订。继续推动生物质能源转化利用、地热能开发利用、海洋能开发利用等技术标准制修订,开展生物质能、太阳能、热泵、清洁炉具等清洁供暖标准研制。
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