生物质气化技术讲课稿.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/4/16,0,生物质气化技术,车兴旺,2016,年,6,月,16,日,一 什么是生物质,生物质包括所有的植物、动物，以及动植物产生的废弃物。,最具有代表性的有：,农作物的秸秆；,树木及各种木质材料、下脚料；,动物产生的粪便。,目前生物质锅炉,/,气化锅炉，所涉及的领域主要是指，而动物的粪便,更多的用于制备沼气。,二 生物质的特点,空气中的,CO2,光合作用,生物质能,生物质固定碳,生物质气化锅炉,生物质能,游离态的,CO2,（,1,）,生物质的可再生性,太阳能,可燃气形式的化学能,据国际自然基金会,2011,年的报道，全球的生物质能源可以取代世界能源总消耗的,70%,。,预计到,2050,年，世界上,60%,的工业将使用生物质能来取代现在的煤炭、石油、天然气等其他传统能源,（2）生物质低污染性,（,3,）生物质分布广泛,生物质含量量一般低于,0.2%,，燃烧后不必设置气体脱硫装置。所以生物质锅炉的建造和使用费用比较低。,三 生物质气化技术,原料,燃气,废渣（炭、灰）,空气,灰室产物：灰分（残炭）,炉排,第一段，干燥,段,第二段，裂阶段,第三段，还原段,第四段，氧化段,干燥段（100250）产物：水蒸气,裂解段（300800）产物：气体（CO、H2、CH4、CO2、水蒸气）、焦油、炭,还原段（900）产物：CO、H2,CO2+C=2CO ;H,2,O+C=CO+H,2,氧化段（1200）产物：CO2，氧化段是提供气化炉工作的唯一的热量来源,三 典型生物质燃气分析,原料,产生的燃气,种类,低位热值（kJ/kg）,组分（,%,）,低位热值,H,CO,CH,CO,N,O,kJ/kg,kCal/kg,木屑,7000,13.48,20.2,3.95,9.15,52.02,1.2,5894,1409,果树剪枝,12.5,19.89,2.96,9.56,53.33,1.76,5676,1357,木秸混料,12.76,20.31,2.27,10.08,53.13,1.45,5371,1284,玉米芯,4238,12.3,22.5,2.32,12.5,48.98,1.4,5033,1203,棉秸,4323,11.5,22.7,1.92,11.6,50.78,1.5,5585,1335,玉米秸,4241,12.5,21.4,1.84,12.73,49.88,1.65,5328,1273,麦秸,4429,8.5,17.6,1.36,14,56.84,1.7,3664,876,表,2,：燃料燃烧废气排放比较,(,参照,2014,年,7,月,1,日执行,锅炉大气污染物排放标准,),指标,生物质燃气,天然气,重油,轻油,煤碳,生物质颗粒,实测值,标准值,标准值,标准值,标准值,标准值,颗粒物,mg/Nm,20,20,30,30,50,SO mg/Nm,16,50,200,200,300,NO mg/Nm,176,200,250,250,300,烟气黑度,（林格曼）,1,1,1,1,1,在木片热值为4000Kcal/Kg、天然气热值为8500Kcal/Nm3的情况下，约3.13.4Kg木片就能取代1立方天然气。,计算公式为：,4000*65%=2600Kcal,8500/2600=,3.3,即,1,Nm3的天然气，相当于,3.3KG,的木片产生的燃气热值。,四 经济效益,生物质能比天然气便宜（,4.35-2.33,）,/4.35=46.4%,价格分析,各燃料产生,1,万大卡热量成本对比,备注,燃料种类,热值,Kcal/KG,燃料耗用量,-KG,燃料元,/KG,1,万大卡热量元,天然气,8500,1.19,3.65,4.35,1,、燃料成本较高；,2,、气站或管道初装及开户费。,Kcal/NM3,NM3,元,/NM3,1300,3.64,0.65,2.33,1,、原料为木片、生物质压块等。,Kcal/NM3,原料,KG,原料元,/KG,设备运行费用,运行设备有：两台出渣机、一台水泵、一台进风机、一台上料提升机、一个传送皮带,10,吨锅炉，备料货场的面积为,595,平方米，将近,一亩,地！,场地费用,木质堆料的密度大约为,500kg/m,，一个,1,吨蒸汽,/,小时的蒸汽锅炉，日用木头量为,6336kg,的木头，以木料堆高,1.5,米计算，,6336kg,的木头占地,8.5,。,按正常备料（木料）七天计算，需要,8.5*7=59.5,平方米的料场,天然气的燃烧效率为,92%,1300Kcal,的燃气的燃烧效率为,1300Kcal,的燃气不适用于对热量要求高，并且对温度波动要求严格的锅炉。,以奥斯登为例，烧壳炉的工作温度为,1200,-,1300,，温度的波动范围为正负,30,。该燃气无法满足要求。,燃烧效率,70%90%,目前生物质气化的焦油问题仍未解决，为避免二次污染，必须投入定的资金建设污水处理设备，对不同的系统处理污水的投入不同，但总的来说，功率越小，比例越大，这也是小功率生物质气化设备难以推广的主要原因。而且由于污水处理占地较大，很多用户为了节省投入和降低运行费用，对污水不进行处理，引起环境问题。,环保投入,生物质气化发电成本,生物质燃气的发电成本包括生物质费用、设备维修、设备折旧和人工等部分，对1000KW的谷壳发电来说大约为0.27元/千瓦时。这一成本与燃煤发电厂的成本接近，但远远低于柴油机的发电成本。在较小的发电规模下，由于人工和维修费用比例大大增加，所以发电成本已随着功率的变小而增大，当功率小于100KW时，发电成本已接近大型柴油发电的水平，失去竞争的优势。,五 实际效益分析,由于能量密度低并且分散，生物质的收集与运输是生物质成本的主要部分，而生物质的预处理必须增加相应的设备和投资，这两部分都会增加生物质气化发电的运行成本。,当生物质的价格高于200元/吨，生物质燃气的发电成本高于0.45元/千瓦时，失去了经济吸引力。,在目前条件下，超过50公里的范围收购生物质废物，其收购成本高于200元/吨，失去了竞争能力。这说明目前BGPG的技术只能应用在生物质废物集中，不需要收集、运输和预处理的情况下。,一 生物质气化技术的优点,生物质气化技术，属于国家鼓励的技术项目，投资较少。,生物质气化技术的原料费用较低，仅相当于天然气费用的一半。,生物质燃气是最清洁的能源，并且使用过程可以实现自动化控制。,特别适用于间歇用气（例如只在冬季用气或者周期性用气）的燃气锅炉。特别适用于对温度要求不严格的使用单位（例如温室大棚的温控范围可以控制在,15,25,或类似的单位）。,总结,生物质气化锅炉的产能不能过低。产能越低，相对的人工、场地、运输、设备保养和运行费用越高。,生物质气化锅炉的产能不宜过高。受技术限制，以及原材料的收集等客观因素的限制，目前生物质气化锅炉在提供可燃气的领域，一般适宜为,350,户,500,户的用气民户，提供燃气。（秸秆气化技术）,生物质燃气不宜适用于对热量要求过高，或者温度控制要求较为苛刻的燃气锅炉。,二 生物质气化技术的缺点,谢谢大家！,