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生物质直燃发电机组效率计算全解

生物质直燃发电机组效率计算全解
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生物质直燃发电机组效率计算方法和说明国能生物发电集团有限公司生产技术部本文依据现有燃煤电厂效率计算的基本方法,结合生物质直燃发电厂性能试验取得的经验数据,编制了生物质直燃发电机组效率计算方法和说明。

一、生物质锅炉效率计算

(一)基本原则

(1)采用反平衡法(热损失法)测定锅炉热效率,正平衡法(输入-输出热量法)计算作为参考。

(2)将送风机入口的空气温度作为锅炉热效率计算的基准温度,也即送风机附近的大气温度。

(3)因本文主要目的是计算实际工况下的锅炉热效率,故未进行修正。

(二)正平衡计算

1、正平衡热效率计算(η1)

(1-1)

式中:——锅炉热效率,%;

——输入热量,kJ;

——输出热量,kJ。

2、输入热量(Qr)

因目前大部分生物质发电厂无外来热源加热空气和燃料雾化蒸汽,为简化计算,忽略入炉燃料显热,将燃料收到

基低位发热量作为输入热量。即(1-2)

式中:——燃料收到基低位发热量,kJ/kg。

3、输出热量(Q1)

(1-3)

式中:

——燃料消耗量,kg;

——锅炉主汽流量,kg/h;

——锅炉主蒸汽出口焓值,kJ/kg;

——锅炉给水焓值,kJ/kg;

——锅炉排污水量,%;

——锅炉排污水的焓值,kJ/kg。

因连续排污和定期排污水量很少,一般约为主蒸汽流量2%左右,为简化计算,不考虑锅炉排污水量。

蒸汽和给水焓值通过水和水蒸气热力性质通用计算模型IAPWS—IF97编程实现。

(三)反平衡计算

1、入炉燃料元素成分的确定

由于现场不具备开展入炉燃料的元素分析工作,且影响燃料低位发热量的主要成分是水分和灰分,所以通过折算实

际入炉燃料与典型燃料水分和灰分的差异,拟合实际入炉燃料元素分析的方法来解决。

(1)典型燃料元素分析成分

因入炉燃料种类多,所以选择国能高唐电厂性能试验时入炉燃料作为典型燃料。具体如下:

(2)入炉燃料元素成分的拟合方法

根据现场工业分析所得的水分(Mar)和灰分(Aar)数值,按照公式(1-4)进行拟合计算入炉燃料的元素成分:

(1-4)

式中:——拟合的入炉燃料收到基下含碳量;

、——入炉燃料工业分析收到基下水分和灰分;

、、——典型燃料收到基下含碳量、水分和灰分。

含氢量、含氧量、含氮量和含硫量计算同含碳量。

2、反平衡热效率计算(η2)

(1-5)

式中:——锅炉热效率,%;

——排烟热损失,%;

——可燃气体未完全燃烧热损失,%;

——固体未完全燃烧热损失,%;

——散热热损失,%;

——灰渣物理热损失,%。

3、排烟热损失(q2)

锅炉排烟热损失为末级热交换器(烟冷器)后排出烟气带走的物理显热占输入热量的百分率,按式(1-6)和式(1-7)计算:

(1-6)

(1-7)

式中:——排烟热损失,%;

——排烟带走热量,kJ/kg;

——干烟气带走热量,kJ/kg;

——烟气所含水蒸气显热,kJ/kg。

(1)干烟气带走热量()

(1-8)

式中:——干烟气带走热量,kJ/kg;

——干烟气体积,m3/kg;

——干烟气平均比热,kJ/m3〃℃,为简化计算,一般选取为1.38 kJ/m3〃℃;

——排烟温度,℃;

——送风机入口空气温度,℃。

(2)干烟气体积()

(1-9)

式中:——干烟气体积,m3/kg;

——排烟过量空气系数;

(1-10)

——排烟氧量,%。

——实际燃烧碳所需理论空气量,m3/kg;

——实际燃烧碳产生理论干烟气量,m3/kg。

(3)实际燃烧碳所需理论空气量

(1-11)

式中:——实际燃烧碳产生理论干烟气量,m3/kg;

——实际燃碳量,%;

、和——燃料收到基下的含硫量、含氢量和含氧量,%。

(4)实际燃碳量

(1-12)

式中:——实际燃碳量,%;

、——燃料收到基下的含碳量、灰分含量,%;

——灰渣中平均碳量与燃料灰量之比,详细计算见式(1-13)%。

(1-13)

、和——炉渣、炉灰和飞灰占灰渣总量的质量百分数,%;根据机组性能试验结果,建议选取:130t/h 锅炉炉渣、炉灰和飞灰占灰渣总量的质量百分数分别为:60、30和10;48t/h黄秆锅炉炉渣和飞灰占灰渣总量的质量百分数分别为:60、40;

、和——炉渣、炉灰和飞灰的含碳量,%。

(5)实际燃烧碳产生理论干烟气量

(1-14)

式中:——实际燃碳量,%;

、——燃料收到基下的含硫量、含氮量,%;

——实际燃烧碳产生理论干烟气量,m3/kg。

(6)烟气所含水蒸气显热()

(1-15)

式中:——烟气所含水蒸气显热,kJ/kg;

——水蒸气平均定压比热,kJ/m3〃℃,为简化计算,一般选取为1.51 kJ/m3〃℃;

——排烟温度,℃;

——送风机入口空气温度,℃;

——水蒸气体积,m3/kg。

(1-16)

式中:、——燃料收到基下的含氢量、水分,%;

——实际燃烧碳产生理论干烟气量,m3/kg;

——空气绝对湿度,选取0.01 kg/kg。

4、可燃气体未完全燃烧热损失(q3)

该项热损失由排烟中的未完全燃烧产物(CO、H2、CH4 和CmHn)的含量决定,系指这些可燃气体成分未放出其燃烧热而造成的热量损失占输入热量的百分率,按式(1-17)计算:

(1-17)式中:——可燃气体未完全燃烧热损失,%;

、、和——干烟气中一氧化碳、甲烷、

氢气和碳氢化合物的体积百分数%;

——干烟气体积,m3/kg;

——输入热量,kJ。

由于现场监测设备未配置,所以只计算CO,根据国能高唐电厂性能试验结果, CO体积百分数选取0.2。

5、固体未完全燃烧热损失(q4)

灰渣可燃物造成的热量损失占总输入热量的百分率,按式(1-18)计算:

(1-18)

式中:——固体未完全燃烧热损失,%;

——灰渣中平均碳量与燃料灰量之比,详细计算见式(1-19)%;

(1-19)

6、散热热损失(q5)

由于锅炉本体及其范围内各种管道、附件向四周环境中散失的热量占总输入热量的百分率,先按式(1-20)求出额定蒸发量时的散热损失:

(1-20)

式中:——额定蒸发量时的散热损失,%;

——锅炉额定蒸发量,t/h。

实际散热损失按式(1-21)计算:

(1-21)

式中:——实际散热损失,%;

——锅炉主蒸汽流量,t/h。

7、灰渣物理热损失(q6)

灰渣物理热损失是指炉渣、炉灰和飞灰排出锅炉设备时所带走的显热占总输入热量的百分率,按式(1-22)计算:

(1-22)式中:——灰渣物理热损失,%;

、和——炉渣、炉灰和飞灰的温度,℃;炉渣温度选取为600℃,炉灰温度选取为410℃,飞灰温度选取与排烟温度相同;

——送风机入口空气温度,℃;

、和——炉渣、炉灰和飞灰的比热,℃;炉渣

温度在600℃时的比热为1.01kJ/(kg〃℃),炉灰410℃时的比热为0.93kJ/(kg〃℃),飞灰的比热为0.82kJ/(kg〃℃)。

、和——炉渣、炉灰和飞灰的含碳量,%。

二、汽机热效率计算

(一)基本原则

因本文主要目的是计算实际工况下的汽机热耗率和汽机热效率,故未进行修正。

(二)计算方法

1、汽机热耗率

(2-1)

式中:——汽机热耗率,kJ/kWh;

——给水流量,kg/h;为了简化计算,可取主蒸汽流量替代;

——主蒸汽焓值,kJ/kg;

——给水焓值,kJ/kg;

——发电机输出功率,kW。

蒸汽和给水焓值通过水和水蒸气热力性质通用计算模型IAPWS—IF97编程实现。

2、汽机热效率

(2-2)式中:——汽机热效率,%。

三、电厂热效率计算

1、电厂热效率

(1)正平衡计算

(3-1)式中:——电厂热效率,%。

——燃料消耗量,kg;

——发电机输出功率,kW;

——输入热量,kJ。

为简化计算,将燃料收到基低位发热量作为输入热量。

(2)反平衡计算

(3-2)式中:——电厂热效率,%。

——锅炉热效率,%;

——汽机热效率,%。

——管道效率,一般选取为99%;

2、发电标秆单耗

(1)正平衡计算

(3-3)式中:——发电标秆单耗,g/kWh;

——入炉燃料收到基的低位发热量,kJ/kg;

——燃料消耗量,kg;

——发电机输出功率,kW;

(2)反平衡计算

(3-4)式中:——发电标秆单耗,g/kWh;

——电厂热效率,%。

参考文献:

1、火力发电厂技术经济指标计算方法DL/T 904-2004

2、电站锅炉性能试验规程GB10184-88

3、电站汽轮机热力性能验收试验规程

4、电站锅炉试验中国电力出版社廖宏楷

5、电站锅炉原理中国电力出版社容銮恩

6、国能高唐生物发电公司30MW机组锅炉性能试验报告山东电研院 2008年6月

7、国能高唐生物发电公司30MW机组汽轮机热耗率试验报告山东电研院 2008年6月

什么才是真正的生物质锅炉

什么才是真正的生物质锅炉? 高温气化、裂解燃烧生物质锅炉。其原理是先利用生物质气化,把生物质转化成可燃气体,之后生物质燃气再经过燃烧,用于产生热水、蒸汽或者加热导热油。本设备特点是气化和燃烧在微秒级的时间内,几乎同时进行,此燃烧方式目前在全球此行业唯一。 高温气化生物质锅炉采用倾斜布置炉排,炉排下采用均布风装置,可以根据需要调节各段送风量,炉排上采用绝热燃烧装置,燃料由前部液压送料系统送入。启炉时,利用外加热源(如木材、报纸等)将燃烧室出料口部分点燃,待加热到800℃以上较高温度后,再利用送料机构将物料慢慢送入燃烧室,这样表面的燃料在高温下快速气化燃烧,由于是绝热燃烧,燃烧室温度较高,燃烧室的温度可根据需要调整,燃烧产生的高温一部分用来维持燃烧室的高温以保证高温热解气化燃烧反应的连续进行,另一部分经出火口送到换热器作功。燃烬的灰渣在物料的推动下进入下部的除渣机除到外面。 之所以节能原因是:绝热控制技术+超高温气化技术+恒定高温燃烧技术+水管换热(非水火管)=燃烧干净=相对节能,技术优秀、成熟,运行稳定、免维护,非常适用于工业。 优点:

▲由于生物质高温气化炉产生的是生物质燃气,而生物质直燃锅炉产生的是高温的烟气,故生物质气化锅炉比生物质直燃锅炉粉尘含量、烟尘含量更低: ▲生物质高温气化炉,把生物质转换成燃气的同时,在绝热腔内进行高温燃烧,所以生物质高温气化锅炉比生物质直燃锅炉效率平均高达20%以上; ▲生物质高温气化锅炉的主体形式采用一体式锅炉,所以相对于生物质直燃锅炉具有占地小,系统简便的优点; ▲本生物质气化锅炉的既可以采用直接的生物质原料,也可以采用生物质块及生物质颗粒,并且生物质气化锅炉具有效率高,无烟等特点。 主要技术参数:

我国生物技术现状的发展及展望

我国生物技术的现状发展及展望 课程:食品生物技术 专业: 班级: 学号: 姓名: 完成时间:2011 年5月23日

我国生物技术的现状发展及展望 摘要:生物技术是20 世纪后期人类科技史上最令人瞩目的高新技术,它是国际科技竞争乃至经济安全的重点。在我国生物技术一直受到国家的高度重视,并从政策、环境方面采取了多项有效措施来推动生物技术与产业的发展。特别是改革开放二十多年来,国家相继出台了重大科技计划,把生物技术作为优先发展的领域,从而进一步加快了生物技术的发展步伐。我国还积极参与国际生物计划,如人类基因组计划、人类脑计划、人类肝脏蛋白质组计划等。有些研究领域已走在世界前列,初步建立起较为完整的生物技术研发体系,生物产业也初具规模,生物经济初见端倪。 关键词:生物技术现状发展前景 0前言 生物技术是应用自然科学及工程学的原理,依靠微生物、动物、植物作为反应器将物料进行加工以提供产品来为社会服务的技术。[1]主要包括基因、细胞、酶、发酵等工程学科,近年来在医药、农业、食品、化工、能源、冶金、环保等领域有了越来越广泛的应用,形成了一个新兴的生物技术产业群。 目前,我国生物技术已广泛用于农业、医药、环保、轻化工等重要领域,为生物技术创新和产业化奠定了良好基础。生物技术与产业已经开始从跟踪仿制到自主创新的转变;从实验室探索到产业化的转变;从单项技术突破到整体协调发展的转变。中国生物科技发展中心主任王宏广说,我国生物技术在让企业积极参与产业化的同时,还要加强有独立知识产权成果的创新。努力培养技术、管理人才,建立产品标准化体系,组建相关行业协会,规范市场秩序。 1我国生物技术的发展 1.1生物技术在我国的兴起 我国第一个生物制品研究所始建于1919年,在北平天坛成立了中央防疫处--即今天的北京生物制品研究所,迄今已有80多年的历史。我国自七十年代末开始了现代生物技术的研究。国家高度重视生物技术的发展,不仅被列为863计划之首,而且纳入七五、八五、九五国家重点攻关计划。这一系列的举措,大大促进了我国医药生物技术的发展,并形成了一定的产业规模。据统计,我国现有456个单位从事生物技术的研究、开发和生产,其中医药领域的有165个,占36%,专业人员约6800人,

生物质与煤混合燃烧技术

生物质与煤混合燃烧技术 摘要:生物质与煤混合燃烧技术是一种低成本、低风险可再生能源利用方式。依据给料方式的不同,混燃可以分为直接混燃和间接混燃两种方式。受生物质特性的影响,混燃会对原有的锅炉系统产生一定的影响。系统介绍了混燃过程对系统燃烧特性的影响、对SO2、NOx等污染物排放的影响、以及混燃对锅炉系统的积灰、结焦及腐蚀的影响;并在此基础上对混燃的经济性进行了评价,最后给出了目前的混燃研究中存在的问题以及发展的方向。 生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,生物质具有高挥发分,低N、S含量、低灰份的特性。其燃烧过程具有CO2零排放的特点,这对于缓解日益严重的“温室效应”有着特殊的意义。我国是一个农业资源大国,具有丰富的生物质资源,研究生物质资源的充分利用具有十分重要的意义。常规的生物质直燃发电技术受原料收集储运等条件的限制,存在着投资运行成本高和效率低等缺点。生物质与煤混燃技术不仅对生物质进行了资源化利用,同时减少了常规污染物和温室气体的排放,是一种低成本、低风险的可再生能源利用方式。 国外从20世纪90年代开始进行生物质和煤混燃技术的相关研究及测试,迄今为止已经在多种炉型上进行了尝试,机组的规模从50MW一直到500MW以上。荷兰Gelderland电厂635MW煤粉炉是欧洲大容量锅炉混燃技术的示范项目之一,以废木材为燃料,其燃烧系统独立于燃煤系统,对锅炉运行状态没有影响。系统于1995年投入运行,每年平均消耗约60000t 木材(干重),相当于锅炉热量输入的3%~4%,年替代燃煤约45000t。芬兰Fortum公司于1999年在电厂的一台315MW四角切圆煤粉炉上进行了为期3个月的混燃测试,煤和锯末在煤场进行混合后送入磨煤机,采用含水率50%~65%(收到基)的松树锯末,锯末混合比例为9%~25%的质量比(体积混合比为25%~50%)。系统基本上运行良好,但是磨煤机系统出现一些问题。 我国生物质混燃技术的研究起步较晚,目前也已经先后进行了理论及工业混烧试验。国内首套混烧发电项目于2005年在山东十里泉发电厂投产,在原锅炉系统的基础上增加一套秸秆输送、粉碎设备,增加两台30MW的秸秆燃烧器,增加一个周转备料场。改造结果表明,混烧不会对机组的安全稳定运行造成影响。此后,山东通达电力公司将一台130t/h循环流化床锅炉的左右侧下部的各一个二次风喷嘴改造为秸秆输送喷嘴,同时增加一套物料输送系统,使改造后的锅炉可以同时燃烧煤矸石和秸秆。除试验分析外,国内外的很多研究者也针对不同炉型内的混燃过程进行了相关的理论分析及模拟。下面将对生物质和煤混燃的技术现状进行系统的分析。 1生物质与煤混燃技术的分类 关于生物质和煤混燃的技术分类并不一致,大体上可以分为如下几种: 1.1生物质与煤直接混燃 根据混燃给料方式的不同,直接混燃分为以下几种方式: (1)煤与生物质使用同一加料设备及燃烧器。生物质与煤在给煤机的上游混合后送入磨煤机,按混燃要求的速度分配至所有的粉煤燃烧器。原则上这是最简单的方案,投资成本最低。但是有降低锅炉出力的风险,仅用于特定的生物质原料和非常低的混燃比例。对于煤粉炉,如果采用木质生物质,生物质的混合比例应该小于5%质量比;对于旋风炉,生物质的混合比例可以高达20%的质量比。因为多数生物质含有大量纤维素并且容积密度非常小,会影响原有磨煤系统的效率,容易产生加料系统堵塞问题;如树皮由于富含纤维可能会造成磨煤机故障;当柳枝稷和稻草的给料尺寸为25~50mm时,很容易导致煤仓堵塞等[2]。生物质和煤混燃时,其比例宜控制在20%热值以下。此外,生物质和煤混燃时还应注意其混合流动特性,二者的混合流动特性取决于生物质的形态。 (2)生物质与煤使用不同的加料设备和相同的燃烧器。生物质经单独粉碎后输送至管路或燃烧器。该方案需要在锅炉系统中安装生物质燃料输送管道,容易使混燃系统的改造受限。

(word完整版)现代农业高技术的发展现状、方向和趋势

类别:综述 现代农业高技术的发展现状、方向和趋势 龚德平 现代农业是市场化、工业化、科学化、集约化、社会化、补贴与福利化以及可持续发展的农业。发展现代农业,就是用现代物资条件装备农业,用现代科学技术武装农业,用现代产业体系组织农业,用现代经营形式管理农业,用现代市场发展理念引领农业,用培养知识文化型农民发展农业。现代农业高技术是发展现代农业的核心。 (一)、现代农业高技术的发展现状 随着生物技术、信息技术、新材料技术等高技术的不断发展,现代农业高技术发展迅速。以生物技术、信息技术为代表的高技术不断向农业科技领域渗透和融合,逐渐形成了分子育种技术、转基因技术、数字农业技术、节水农业技术、食品加工技术、航天育种技术等农业高技术体系。 1、农业生物技术发展迅速,成为经济发展新的制高点,对科学、技术、方法、理念、产业、社会与伦理产生一系列的革命性影响。现代分子育种学与传统动植物育种技术的结合,促进了新兴分子育种技术的发展。近年来由于转基因生物对生态环境和人类健康影响尚存在一些科学意义上的不确定性,科技界纷纷把研究重点转向动、植物分子标记辅助选择技术,该技术具有高效、安全的突出优点,已经展示出部分常规育种技术无法比拟的优越性。以转基因为核心的现代生物技术产业成为当今世界发展最快、最活跃的农业高技术产业领域之一。农业生物药物技术研究取得了一

批重大突破,成为农业高技术研究领域角逐的重点领域,目前以基因重组技术为代表的生物技术是农业生物药物研究的核心技术。生物技术在理论和技术上不断取得突破,为现代农业高技术的孕育、成熟、发展创造了条件。同时,生物技术的迅猛发展,越来越直接地影响着人类的精神生活,冲击着传统的伦理观念,衍生出许多新的伦理道德问题。 2、农业信息技术与数字化技术日新月异,对传统农业的改造显示出强劲的动力。农业信息化技术与数字化技术的应用主要有数据库技术、农业专家系统、3S技术、农业网络技术以及精确农业技术等。农业专家系统最早于1986年出现在美国,现在专家系统通过网络传送到田间和饲养场正成为一种趋势;以3S技术(遥感技术、地理信息系统、全球定位系统)与精确农业技术为基础的精确农业已经成为当今世界农业发展的新潮流;农业现代高技术装备迅速地吸收应用电子与信息技术、新材料技术发展成就开发出智能、高效、多功能和大型化农业现代装备。与此同时,农业信息技术与数字化技术的不断发展,对社会物资生活、精神生活方式、以及人类物资、精神文明空间的拓展与延伸产生深刻的变革。 3、高技术引领驱动和支撑农业生产方式转变,成为世界现代化农业发展的根本标志。现代生物技术、信息技术和新材料技术的迅猛发展,为解决农业资源高效利用、生态环境保护等现代农业综合发展问题提供了新的技术途径,农业资源利用与生态环境技术研究主要集中在节水农业技术、新型肥料技术、农业废弃物综合利用技术等方面。目前节水农业研究的目标是不断提高作物水分利用率和利用效率,依据作物生理需水确定作物用水;在新型肥料技术方面,目前主要研究主要集中在纵横向动态平衡施肥

生物质直燃锅炉设计计算

生物质直燃锅炉设计计算 生物质直燃锅炉设计计算 3.1锅炉设计时主要的结构尺寸 1)炉膛净空尺寸:250×250×1400 2)炉排有效面积250×600,共做3块,炉排小孔4mm,开孔率40%,炉排下两侧装导轨,机械传动 3)前拱高200,长50; 4)后拱高180,长300 3)炉顶出口:天圆地方结构,出口60mm 4)点火炉门80×80,装在侧强 5)看火孔42mm 6)炉前装料斗 7)料层厚度60mm 6)炉顶装省煤器,管子18mm,前后各布置测点一个。 8)每隔300mm一个测点,测点预留孔14mm,烟囱上布置一个测点 9)支架高度800mm 10)炉膛内衬80mm厚,布置抓钉 11)整体用不锈钢外包装 12)支架高度800mm 13)整体外形长宽高:760×410×2200

3.2试验原料 本试验是采用生物质颗粒燃料(玉米秸秆颗粒燃料),是由生物质燃料成型机压制而成的。其尺寸是圆柱形,直径是8mm,燃料颗粒自然堆积密度为554.7kg/m3,其颗粒密度为1200kg/m3。 实验前用氧弹式量热仪测定玉米颗粒燃料的收到基净发热量qnet,ar , qnet,ar=15132kJ/kg。 由燃料元素分析仪分别测定其收到基中C,H,N,S,O的含量,得到: Car=44.92%,Har=5.77%,Nar=0.98%,Sar=0.21%,Oar=31.26%。 用燃料工业分析仪分别测定其收到基水分含量(Mar),收到基挥发分含量(Var),收到基固定炭含量(Far),收到基灰分含量(Aar)。如下: Mar= 9.15%,Var= 75.58%,Far= 7.56%,Aar= 7.71%。 3.3直燃锅炉设计的相关参数 1)锅炉功率要求:10 kW; 2)温度:查阅暖通空调设计指南(P63)可以得到室内空气温度在16-24℃范围内[2],在试验期间实际测得当时温度为16℃,室外环境温度t0=10℃,排烟温度tpy低于烟气露点,150℃左右 [20],tpy =165℃; 3)热负荷:查相关锅炉设计手册得炉排单位面积热负荷经验值700~1050kW/m2 [3-8],由于低温及燃料易燃尽时取上限,所以取qF= 1050 kW/m2;炉膛单位容积热负荷经验值235~350kW/m3 [3-8],

生物工程的现状及发展

生物工程的现状及发展 摘要:本文论述了什么是生物工程以及发展生物工程的重要意义,并介绍了当代的生物技术和研究成果,并对生物工程的发展前景做了简单的叙述。 关键词:生物工程酶工程工程前景 1 什么是生物工程 遗传工程是在分子生物学基础上发展起来的一项新兴技术,它通过人工转移或重组DNA大分子,增加生命体的基因种类,从而重新安排、设计人类所需要的新生命。生物工程就是把生命科学的最新成果和最新知识直接或间接地用于工农业生产、医药卫生、环境保护等各个领域的工艺学。一般认为它主要包括遗传工程、细胞工程、酶学工程和发酵工程。 繁衍或用传统的选择自发突变的方法既快又好。如育种,用传统的选择自发突变的方法比自然界进化产生新组合性状的速度快一万倍,而运用遗传工程技术,则快一亿倍。 细胞工程包括植物细胞组织培养和细胞杂交等。前者

是把植物的胚轴、叶片、茎段、根、花茎、花粉、胚、分生组织等离体培养成为植株。后者是指把植物的细胞,从植物体上分离下来,除去细胞壁,变成原生质体,在融合诱导剂促进下,使甲、乙两个种的细胞完成融合过程,继而培养成杂种植株。 酶工程是利用生物学使一种物质转化为另种物质的方法。酶工程避开了传统化学转化所需要的高温、高压、强酸、强碱等苛刻条件,在化学工业中显示出巨大的优越性。 发酵工程就是利用不同的微生物,在无氧或有氧条件下,将各种不同的原料转化成各种不同的物质,如酒精、糖类、氨基酸、蛋白质、维生素等。 2 发展生物工程的重要意义 人类在长期科学和生产实践中掌握了很多创造生物新类型的手段。到目前为止最有效的还是有性杂交方法。但是,这种方法也有其一定的局限性,种间、属间远缘杂交往往不易成功,至于亲缘关系更远的物种,如动物与细菌之间,就更不可能了。然而基因工程却可以越过这个杂交屏障,发挥它自己的特长。它不但能把不同微生物的优良性状结合在一起,而且还能使动物、植物、微生物的基因

生物质直燃发电机组效率计算

生物质直燃发电机组效率计算方法和说明国能生物发电集团有限公司生产技术部本文依据现有燃煤电厂效率计算的基本方法,结合生物质直燃发电厂性能试验取得的经验数据,编制了生物质直燃发电机组效率计算方法和说明。 一、生物质锅炉效率计算 (一)基本原则 (1)采用反平衡法(热损失法)测定锅炉热效率,正平衡法(输入-输出热量法)计算作为参考。 (2)将送风机入口的空气温度作为锅炉热效率计算的基准温度,也即送风机附近的大气温度。 (3)因本文主要目的是计算实际工况下的锅炉热效率,故未进行修正。 (二)正平衡计算 1、正平衡热效率计算(η1) (1-1) 式中:——锅炉热效率,%; ——输入热量,kJ; ——输出热量,kJ。 2、输入热量(Qr)

因目前大部分生物质发电厂无外来热源加热空气和燃料雾化蒸汽,为简化计算,忽略入炉燃料显热,将燃料收到 基低位发热量作为输入热量。即(1-2) 式中:——燃料收到基低位发热量,kJ/kg。 3、输出热量(Q1) (1-3) 式中: ——燃料消耗量,kg; ——锅炉主汽流量,kg/h; ——锅炉主蒸汽出口焓值,kJ/kg; ——锅炉给水焓值,kJ/kg; ——锅炉排污水量,%; ——锅炉排污水的焓值,kJ/kg。 因连续排污和定期排污水量很少,一般约为主蒸汽流量2%左右,为简化计算,不考虑锅炉排污水量。 蒸汽和给水焓值通过水和水蒸气热力性质通用计算模型IAPWS—IF97编程实现。 (三)反平衡计算 1、入炉燃料元素成分的确定 由于现场不具备开展入炉燃料的元素分析工作,且影响燃料低位发热量的主要成分是水分和灰分,所以通过折算实

际入炉燃料与典型燃料水分和灰分的差异,拟合实际入炉燃料元素分析的方法来解决。 (1)典型燃料元素分析成分 因入炉燃料种类多,所以选择国能高唐电厂性能试验时入炉燃料作为典型燃料。具体如下: (2)入炉燃料元素成分的拟合方法 根据现场工业分析所得的水分(Mar)和灰分(Aar)数值,按照公式(1-4)进行拟合计算入炉燃料的元素成分: (1-4) 式中:——拟合的入炉燃料收到基下含碳量; 、——入炉燃料工业分析收到基下水分和灰分; 、、——典型燃料收到基下含碳量、水分和灰分。 含氢量、含氧量、含氮量和含硫量计算同含碳量。 2、反平衡热效率计算(η2) (1-5) 式中:——锅炉热效率,%;

生物质直燃发电机组效率计算方法和说明

生物质直燃发电机组效率计算方法和说明 生物质直燃发电机组效率计算方法和说明 本文依据现有燃煤电厂效率计算的基本方法,结合生物质直燃发电厂性能试验取得的经验数据,编制了生物质直燃发电机组效率计算方法和说明。 一、生物质锅炉效率计算 (一)基本原则 (1)采用反平衡法(热损失法)测定锅炉热效率,正平衡法(输入-输出热量法)计算作为参考。 (2)将送风机入口的空气温度作为锅炉热效率计算的基准温度,也即送风机附近的大气温度。 (3)因本文主要目的是计算实际工况下的锅炉热效率,故未进行修正。 (二)正平衡计算 1、正平衡热效率计算(η1) %1001 1?= r Q Q η (1-1) 式中:1η——锅炉热效率,%; r Q ——输入热量,kJ; 1Q ——输出热量,kJ 。 2、输入热量(Qr ) 因目前大部分生物质发电厂无外来热源加热空气和燃料雾化蒸汽,为简化计算,忽略入炉燃料显热,将燃料收到基低位

发热量作为输入热量。即ar net Q ,r Q = (1-2) 式中:ar net Q ,——燃料收到基低位发热量,kJ/kg 。 3、输出热量(Q1) )]()([1 1gs ps ps gs gr gr h h D h h D B Q -?+-??= (1-3) 式中: B ——燃料消耗量,kg; gr D ——锅炉主汽流量,kg/h ; gr h ——锅炉主蒸汽出口焓值,kJ/kg ; gs h ——锅炉给水焓值,kJ/kg ; ps D ——锅炉排污水量,%; ps h ——锅炉排污水的焓值,kJ/kg 。 因连续排污和定期排污水量很少,一般约为主蒸汽流量2%左右,为简化计算,不考虑锅炉排污水量。 蒸汽和给水焓值通过水和水蒸气热力性质通用计算模型IAPWS —IF97编程实现。 (三)反平衡计算 1、入炉燃料元素成分的确定 由于现场不具备开展入炉燃料的元素分析工作,且影响燃料低位发热量的主要成分是水分和灰分,所以通过折算实际入炉燃料与典型燃料水分和灰分的差异,拟合实际入炉燃料元素分析的方法来解决。 (1)典型燃料元素分析成分 因入炉燃料种类多,所以选择国能高唐电厂性能试验时入

生物质直接燃烧技术

生物质直接燃烧技术 、引言 目前,生物质直接燃烧技术是最简便、最具潜力的生物质资源有效利用方式之一。但由于生物质燃料与化石燃料相比,在物理、化学性质等方面存在着较大的差异,因此对燃烧设备的设计要求和燃烧方式的选择也不同于化石燃料。 、生物质燃烧的特性 了解生物质燃料的组成成分,有助于对其燃烧特性的研究,从而进一步科学、合理地开发利用生物质能。 由上表可以看出,生物质燃料组成成分的特点是:(1)生物质含水分多,含硫量低;(2)生物质含碳量少,固定碳含量更少,热值普遍偏低; 3)生物质含氧量高,挥发份明显较多;(4)生物质灰份少、密度小, 尤其是农作物秸秆。因此,生物质燃料的燃烧过程是强烈的化学反应过程,又是燃料和空气间的传热、传质的过程,主要分为挥发份的析出、燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立的阶段。 三、生物质燃料直接燃烧技术 直接燃烧是目前最简便的生物质能源转化技术,即将生物质直接作为燃料燃烧,燃烧过程所产生的能量主要用于发电或集中供热。作为燃料的生物质包括各种农林业废弃物、城市生活垃圾等。 目前,生物质直接燃烧技术主要有以下几种: 3.1 生物质直接燃烧流化床技术 采用流化床技术开发生物质能是考虑到流化燃烧效率高,有害气体排放少,热容量大等一系列优点,适合燃用水分大、热值低的生物质燃料。 生物质直接燃烧流化床技术是采用细砂等颗粒作为媒体床料,以保证形成稳定的密相区料层,为生物质燃料提供充分的预热和干燥热源;采用风力给料装置,使生物质燃料均匀散布在床层表面,有助于燃料的及时着火和稳定燃烧;采用稀相区强旋转切向二次风形成强烈旋转上升气流,可以使高温烟气、空气和生物质物料颗粒混合强烈,并延长物料颗粒在炉内的停留时间;采用稀相区后设置卧式旋风燃烬室,使可

生物质能利用技术发展现状

生物质能利用技术发展现状 生物质能是一种重要的可再生能源,直接或间接来自植物的光合作用,一般取材于农林废弃物、生活垃圾及畜禽粪便等,可通过物理转换(固体成型燃料)、化学转换(直接燃烧、气化、液化)、生物转换(如发酵转换成甲烷)等形式转化为固态、液态和气态燃料。由于生物质能具有环境友好、成本低廉和碳中性等特点,迫于能源短缺与环境恶化的双重压力,各国政府高度重视生物质资源的开发和利用。近年来,全球生物质能的开发利用技术取得了飞速发展,应用成本快速下降,以生物质产业为支撑的“生物质经济”被国际学界认为是正在到来的“接棒”石化基“烃经济”的下一个经济形态。因此,系统梳理生物质能技术的发展现状及趋势,明确我国发展生物质能面临的挑战并制定未来策略,对推动我国生态文明建设、能源革命和低碳经济发展,保障美丽乡村建设、应对全球气候变化等国家重大战略实施具有重要意义。 生物质能发展现状 随着国际社会对保障能源安全、保护生态环境、应对气候变化等问题日益重视,加快开发利用生物质能等可再生能源已成为世界各国的普遍共识和一致行动,也是全球能源转型及实现应对气候变化目标的重大战略举措。生物基材料、生物质燃料、生物基化学品是涉及民生质量和国家能源与粮食安全的重大战略产品。2017年,全球生物基材料与生物质能源产业规模超过1万亿美元,美国达到4000亿美元。美国规划2020年生物基材料取代石化基材料的25%;全球经济合作与发展组织(OECD)发布的“面向2030生物经济施政纲领”战略报告预

计,2030年全球将有大约35%的化学品和其他工业产品来自生物制造;生物质能源已成为位居全球第一的可再生能源,美国规划到2030年生物质能源占运输燃料的30%,瑞典、芬兰等国规划到2040年前后生物质燃料完全替代石油基车用燃料。 目前,世界各国都提出了明确的生物质能源发展目标,制定了相关发展规划、法规和政策,促进可再生的生物质能源发展。例如,美国的玉米乙醇、巴西的甘蔗乙醇、北欧的生物质发电、德国的生物燃气等产业快速发展。 经过多年的努力,我国科学家也在生物质能源的几个研究领域中占据国际领先或者齐平的地位。在国家相关经费尤其是中国科学院战略性先导科技专项的支持下,中国科学院以具有颠覆性特色的木质纤维素原料制备生物航油联产化学品技术、支撑国家燃料乙醇和生物质燃料产业发展的农业废弃物醇烷联产技术为核心,突破关键技术并进行工业示范。针对低值生物质资源的高值利用难题,已建立了国际首套百吨级秸秆原料水相催化制备生物航油示范系统,产品质量达到?ASTM-D-7566(A2)标准,并拟于近年建成国际首套千吨级示范系统、千吨级呋喃类产品/异山梨醇的中试与工业示范、30?万吨秸秆乙醇及配套热电联产工业示范、年千万立方米生物燃气综合利用与分布式供能工业化示范工程等一批体现技术特色、区域特色和产品特色的示范工程,进一步强化保持我国以上生物质能领域技术创新的国际领先地位。 生物质能技术主要包括生物质发电、生物液体燃料、生物燃气、固体成型燃料、生物基材料及化学品等,以下将针对各个具体技术的发展现状分别进行分析。生物质发电技术

最新生物质发电十二五规划说课讲解

山东省农林生物质直接燃烧发电 发展规划 山东省发展和改革委员会

前言 能源是支撑和保障经济社会发展的重要物质基础。山东省是能源消费大省,能源消费主要以煤炭、石油和天然气等化石能源为主。随着经济社会的快速发展,能源资源瓶颈制约日益突出,环境约束日益加剧。保障能源供给、优化能源结构、保护生态环境已经成为事关山东省可持续发展的重大战略性任务。 近年来,可再生能源开发利用越来越受到世界各国和地区的高度重视。开发利用可再生能源,是转方式、调结构的必然要求,有利于优化能源结构、缓解能源约束、促进节能减排、保护生态环境,保障经济健康、快速、可持续发展。 生物质直燃发电作为生物质能综合利用领域发展最快的产业,有着技术成熟、能质好、清洁度高、可靠性强等优点。发展农林生物质直燃发电,可以扩大能源供给,提高生物质综合利用率,变废为宝,具有较高的社会效益、环保效益与经济价值。因此,当前大力发展生物质直燃发电具有重大的现实意义和经济意义。 山东省可再生能源资源丰富,“十一五”以来,风能、太阳能、生物质能等可再生能源开发利用取得重大进展。特别是在生物质直燃发电方面,国内首家生物质直燃发电项目即落户在菏泽市单县,单县项目的投产大大推动了全省生物质直接燃烧发电的发展。目前全省生物质直燃发电装机容量已达21.6万千瓦,年消耗秸秆约200万吨,极大地促进了可再生能源的发展,也带动了农民增收。但在生物质直燃发电快速发展过程中,生物质燃料收集、运输困难、生物质电厂运营困难等问题也逐渐显现。 为了规范农林生物质直燃发电产业发展,促进全省农林生物质直燃发电统筹规划、有序开发,在科学调研我省农林生物质资源,全面掌握生物质直燃发电技术及产业发展状况,借鉴国内外发展经验基础上,研究制定了《山东省农林生物质直接燃烧发电发展规划》,提出了未来我省农林生物质直接燃烧发电的指导思想、发展思路和目标、项目布局和保障措施,以此指导全省农林生物质直接燃烧发电产业发展和项目建设。

生物质直接燃烧技术

生物质直接燃烧技术 一、引言 目前,生物质直接燃烧技术是最简便、最具潜力的生物质资源有效利用方式之一。但由于生物质燃料与化石燃料相比,在物理、化学性质等方面存在着较大的差异,因此对燃烧设备的设计要求和燃烧方式的选择也不同于化石燃料。 二、生物质燃烧的特性 了解生物质燃料的组成成分,有助于对其燃烧特性的研究,从而进一步科学、合理地开发利用生物质能。 由上表可以看出,生物质燃料组成成分的特点是:(1)生物质含水分多,含硫量低;(2)生物质含碳量少,固定碳含量更少,热值普遍偏低;(3)生物质含氧量高,挥发份明显较多;(4)生物质灰份少、密度小,尤其是农作物秸秆。因此,生物质燃料的燃烧过程是强烈的化学反应过程,又是燃料和空气间的传热、传质的过程,主要分为挥发份的析出、燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立的阶段。 三、生物质燃料直接燃烧技术 直接燃烧是目前最简便的生物质能源转化技术,即将生物质直接作为燃料燃烧,燃烧过程所产生的能量主要用于发电或集中供热。作为燃料的生物质包括各种农林业废弃物、城市生活垃圾等。 目前,生物质直接燃烧技术主要有以下几种:

3.1生物质直接燃烧流化床技术 采用流化床技术开发生物质能是考虑到流化燃烧效率高,有害气体排放少,热容量大等一系列优点,适合燃用水分大、热值低的生物质燃料。 生物质直接燃烧流化床技术是采用细砂等颗粒作为媒体床料,以保证形成稳定的密相区料层,为生物质燃料提供充分的预热和干燥热源;采用风力给料装置,使生物质燃料均匀散布在床层表面,有助于燃料的及时着火和稳定燃烧;采用稀相区强旋转切向二次风形成强烈旋转上升气流,可以使高温烟气、空气和生物质物料颗粒混合强烈,并延长物料颗粒在炉内的停留时间;采用稀相区后设置卧式旋风燃烬室,使可燃气体和固体颗粒进一步燃尽,同时可以将烟气中所携带的飞灰、床料分离下来,减轻尾部受热面和除尘设备的磨损。现在我国部分锅炉厂家与高等院校合作,已开发出甘蔗渣、稻壳、果穗、木屑等生物废料的流化床锅炉,并取得成功运行。 3.2生物质直接燃烧层燃技术 生物质直接燃烧层燃技术使用的燃料主要可分为农林业废弃物及城市生活垃圾,由于这两种生物质燃料的燃烧特点不同,因此,所设计的层燃锅炉结构也有所不同。 3.2.1农林业废弃物焚烧技术 一般农林业废弃物的挥发物含量高,析出速度快,着火迅速,而固定碳的燃烧则比较慢,因此对于此类锅炉的设计主要采用采用风力吹送的炉内悬浮燃烧加层燃的燃烧方式。农林业废弃物进入喷料装置,依靠高速喷料风喷射到炉膛内,调节喷料风量的大小和导向板的角度以改变草渣落入

生物质发电与所需燃料的收、储、运模式

生物质发电与所需燃料的收、储、运模式 一、生物质秸杆燃料综合利用背景: 农作物秸秆作为一种农业生产的副产品,产量大、分布广,同时也是一项重要的生物资源——其含氮、磷、钾、碳的平均含量分别为%、%、10%、45%。据统计,我国年产农作物秸杆亿吨,其数量相当于北方草原打草量的50多倍,资源拥有量居世界首位。我国在2000--2010年间秸杆总量将呈增长趋势,到2010年将达到亿吨。 历史上,我国有着利用秸秆的优良传统——农民用秸秆建房蔽日遮雨,用秸秆烧火做饭取暖,用秸秆养畜积肥还田——合理利用秸秆是我国传统农业的精华之一。随着科技进步和社会发展,一方面,秸秆利用开辟了新路子,其综合利用成为一篇必须做好的很有价值的大文章;另一方面,焚烧秸秆在一些地区愈演愈烈,成为必须认真对待、下决心解决的紧迫问题。最近的统计结果(见上图)显示,我国年产农作物秸杆中40%用作农用燃料,24%用作饲料,2-3%作工副业生产原料,15%直接还田,还有18%约亿吨剩余秸杆未被合理利用。 中国地大物博、幅原辽阔,气候由南向北分别包括热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带。经度跨越达62°(东经135°03’—73°22’),纬度达50°(北纬3°51’— 53°34’),其秸秆类原料的

品种和数量居世界前列。但在其开发、应用方面却存在着不科学、不充分,以及浪费和污染现象严重等问题。秸秆类原料主要包括农作物和自燃类植物两个方面。其中,农作物的秸秆类品种主要包括稻草、麦草、玉米秆、棉花秆、高粱秆,以及谷物类、油料作物类(花生、大豆、油菜)等;自燃类植物类秸秆主要包括芦苇、龙须草、树木枝丫材和野生灌木等。随着林纸一体化项目的发展,还会有一定数量的树皮、木削等可燃物质。 秸秆问题出现的原因归纳有如下几方面:第一是农业普遍增收之后,农作物秸秆越来越多,但综合利用滞后,秸秆出现过剩;第二是随着农民收入增加、生活水平不断提高,农民宁愿增用化肥和燃煤,而少用秸秆作肥料和燃料(今年因煤炭价格飙升,农村作为家用燃料较多);第三是由于农作物复种指数提高,特别是近几年小麦机收面积扩大,麦秸留茬过高,灭茬机械和免耕播种技术推广没有跟上,造成农民为赶农时放火焚烧秸杆和留茬。 目前生物质能秸秆发电技术的开发和应用,已引起世界各国政府和科学家的关注。许多国家都制定了相应的计划,如日本的“阳光计划”,美国的“能源农场”,印度的“绿色能源工厂”等,它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标,至2010年,我国生物质能发电装机容量要超过:300万kw。因此,从中央到地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能技术的

生物质能直接燃烧技术

生物质直接燃烧技术的发展研究 摘要:随着能源危机和环境问题的日益严重,人们不断致力于开发研究低污染、可再生的新能源。在众多的可再生能源中,生物质能是一种储量丰富、清洁方便的绿色可再生能源,具有极大的开发潜力。为了大力开发利用生物质资源,分析比较了国内外生物质直接燃烧技术发展现状,提出应根据生物质燃料的燃烧特性,开发相应的燃烧技术和燃烧设备,以实现生物质资源的大规模集中高效利用。关键词:生物质;燃烧;锅炉 众所周知,人类的生存和发展离不开能源。随着世界能源需求量的迅猛增长,以煤、石油、天然气为代表的常规能源将最终被开采殆尽,同时大量使用这些化石燃料会导致一系列严重的环境污染问题。因此,大力提高能源的利用效率,以高新技术开发低污染、可再生的新能源,逐步取代石油、煤、天然气等不可再生能源,是解决能源危机和环境问题的重要途径。在众多的可再生能源中,生物质能以其资源储量丰富、清洁方便和可再生的特点,具有极大的开发潜力。 生物质能是指绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量,其主要来源是:农林废弃物、工业废水和废渣、城市生活垃圾以及人畜粪便等。目前,生物质的开发利用技术主要包括生物质的固化、气化、液化,以及生物质直接燃烧。国外许多国家都相继制定了各自的生物质能源研究开发计划,如美国的能源农场、日本的阳光计划、巴西的酒精能源计划以及印度的绿色能源工程等。就我国的基本国情和生物质利用开发水平而言,生物质直接燃烧技术无疑是最简便可行的高效利用生物质资源的方式之一。 1生物质燃料的燃烧特性 研究生物质燃料的组成成分,掌握其燃烧特性,有利于进一步科学、合理地开发利用生物质能。从对生物质燃料特性的研究中可以发现,生物质燃料与化石燃料相比存在明显的差异,如表1所示。由于生物质燃料特性与化石燃料不同,从而导致了生物质燃料在燃烧过程中的燃烧机理、反应速度以及燃烧产物的成分与化石燃料相比也都存在较大差别,表现出不同于化石燃料的燃烧特性。生物质

中国生物技术的发展现状

中国生物技术的发展现状 我国第一个生物制品研究所始建于1919年,在北平天坛成立了中央防疫处--即今天的北京生物制品研究所,迄今已有80多年的历史。 我国自七十年代未开始了现代生物技术的研究。国家高度重视生物技术的发展,不仅被列为863计划之首,而且纳入七五、八五、九五国家重点攻关计划。这一系列的举措,大大促进了我国医药生物技术的发展,并形成了一定的产业规模。 我国基因工程多肽药物、单抗和新型诊断试剂在仿制的基础上向创新发展,已能生产目前国际上市的大多基因工程多肽药物,基因工程干扰素α-1b-系国际首创,重组人肿瘤坏死因子、bFGF已申请专利,首创的免疫PCR胃癌诊断试剂已获得新药证书,有望开发出一系列的高灵敏度癌症诊断试剂。 基因工程疫苗的研制取得明显进展,基因工程乙肝疫苗投放市场,对乙肝的预防起到了非常重要的作用。双价痢疾疫苗、霍乱疫苗获准试生产,血吸虫疫苗。出血热疫苗等正在进行临床试验。 基因治疗取得突破,研制成功具有高效导入功能的靶向性非病毒型载体系统,动物试验表明,该系统能在体内将基因高效导入肿瘤细胞,明显抑制肿瘤生长;血管表皮生长因子基因缝线等3种基因治疗方案已基本完成临床前试验。

获得了一批转基因动物,已获得生长激素转基因猪的第2、3、4代。获得手乳腺表达外源基因的转基因羊等。 通过研究出现一批创新性成果,克隆了大量人、动物、植物的新基因,创造了具有多种用途的新型表达载体等。 据统计,我国现有456个单位从事生物技术的研究、开发和生产,其中医药领域的有165个,占36%,专业人员约6800人,已有近二十种基因工程药物、疫苗获准进入市场,数十种医药生物技术产品正在进行临床或临床前研究。 当今世界生物技术迅猛发展,呈现出巨大活力。特别是九十年代以来,随着人类基因组计划等各类生物基因组研究工作的展开,新基因不断被发现,新技术、新手段不断涌现,生物技术进入了大发展的新时期。与此同时,生物技术产业迅速崛起,并已成为国际市场竞争的第二个热点领域。可以预言,二十一世纪生物技术将会对世界技术经济格局产生重要影响,生物技术产业将成为全球经济的支柱产业之一。 一、我国生物技术产业发展现状 近年来,我国的生物技术取得了很大的发展。初步形成了医药生物技术、农业生物技术、轻化工生物技术、海洋生物技术等门类齐全的生物技术研究、开发、生产的体系;取得了一批具有较高水平的生物技术研究开发成果,开发出一批生物技术产品并投放市场。 1、现代生物技术产品的销售额是10年前的50倍

生物质直燃锅炉讲义

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

生物质直燃发电厂主要有以下系统: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)、加工过程的废弃物(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

生物质的电厂发电流程及设备简介

生物质电厂发电流程及其设备简介 单位简介 五河县凯迪绿色能源开发有限公司隶属于阳光凯迪新能源集团有限公司,凯迪集团是我国从事生物质能综合开发利用的专业化公司。公司利用国际先进的生物质直燃发电技术和中国丰富的生物质资源,投资建设生物质发电项目,并上下延伸产业链,生产、加工生物质能燃料以及灰份的再循环利用等。目前,公司致力于发展成为全球最大的生物质发电专业公司。 公司的发展目标是:奉献环保,造福人类。以可再生能源为主体,生物质发电为基础,建立生物质循环体系,延伸产业链,加快生物质资源的综合开发利用和农林电一体化发展步伐,致力于发展成为世界先进的可再生能源企业。 我厂发电流程 生物质发电厂是利用桔梗、树皮等燃料的化学能产出电能的工厂,即为燃料的化学能→蒸汽的热势能→机械能→电能。在锅炉中,燃料的化学能转变为蒸汽的热能,在汽轮机中,蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能,在发电机中机械能转变为电能。炉、机、电是生物质发电厂中的主要设备,亦称三大主机。辅助三大主机的设备称为辅助设备简称辅机。主机与辅机及其相连的管道、线路等称为系统。国

能生物发电集团的原料就是桔梗、树皮。桔梗、树皮用车运送到发电厂的草料场,再用输料输送草料。最后送入锅炉的炉膛中燃烧。燃料燃烧所需要的热空气由送风机送入锅炉的空气预热器中加热,预热后的热空气,经过风道一部分送入料仓作干燥以及送料粉,另一部分直接引至燃烧器进入炉膛。燃烧生成的高温烟气,在引风机的作用下先沿着锅炉的倒“U”形烟道依次流过炉膛,水冷壁管,过热器,省煤器,空气预热器,同时逐步将烟气的热能传给工质以及空气,自身变成低温烟气,经除尘器净化后在排入大气。桔梗、树皮燃烧后生成的灰渣,其中大的灰子会因自重从气流中分离出来,沉降到炉膛底部的冷灰斗中形成固态渣,最后由排渣装置排入灰渣沟,再由灰渣泵送到灰渣场。大量的细小的灰粒(飞灰)则随烟气带走,经除尘器分离后也送到灰渣沟。炉给水先进入省煤器预热到接近饱和温度,后经蒸发器受热面加热为饱和蒸汽,再经过热器被加热为过热蒸汽,此蒸汽又称为主蒸汽。经过以上流程,就完了燃料的输送和燃烧、蒸汽的生成燃物(灰、渣、烟气)的处理及排出。由锅炉过热气出来的主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机膨胀做功,冲转汽轮机,从而带动发电机发电。从汽轮机排出的乏汽排入凝汽器,在此被凝结冷却成水,此凝结水称为主凝结水。主凝结水通过凝结水泵送入低压加热器,有汽轮机抽出部分蒸汽后再进入除氧器,在其中通过继续加热除去溶于水中的各种气体(主要是氧气)。经化学车间处理后的补给水与主凝结水汇于除氧器的水箱,成为锅炉的给水,再经过给水泵升压后送往高压加热器,汽轮机高压部分抽出一定的蒸汽加热,然后送入锅炉,从而使

关于生物质发电产业基本情况的报告

关于国内外生物质发电产业基本情况的报告 生物质能源是目前世界上应用最广泛的可再生能源,消费总量仅次于煤炭、石油、天然气,位居第四位,它也是唯一可循环、可再生的炭源。生物质能发电是现代生物质能开发利用的成熟技术,是通过将生物质能直接燃烧或转化为可燃气体后燃烧,产生热量进行发电的技术。在欧美等发达国家,生物质能发电已形成非常成熟的产业,成为一些国家重要的发电和供热方式。我国是农业大国,生物质能资源非常丰富,目前我国的生物质能发电产业处于起步阶段,大力发展以农林剩余物为燃料的生物质发电产业前景广阔,发展这个产业将对我国的社会经济产生深远的影响。 一、生物质能发电概述 生物质是植物通过光合作用生成的有机物,包括植物、动物排泄物,垃圾及有机废水等,是生物质能的载体,是唯一一种可储存和可运输的可再生能源。从化学的角度上看,生物质的组成是C -H化合物,它与常规的矿物能源如石油、煤等是同类,(煤和石油都是生物质经过长期转换而来的),所以它的特性和利用方式与矿物燃料有很大的相似性,可以充分利用已经发展起来的常规能源技术开发利用生物质能,这也是开发利用生物质能的优势之一。 我国生物质能资源相当丰富,仅各类农业废弃物(如秸秆等)的资源量每年即有3.08亿吨标煤,薪柴资源量为1.3亿吨标煤,加上粪便、城市垃圾等,资源总量估计可达6.5亿吨标煤以上。在今后相当长一个时期内,人类面临着经济增长和环境保护的双重压力,因而改变能源的生产方式和消费方式,用现代技术开发利用包括生物质能在内的可再生能源资源,对于建立持续发展的能源系统,促进社会经济的发展和生态环境的改善具有重大意义。 从环境效益上看,利用生物质可以实现CO2归零的排放,从根本上解决能源消耗带来的温室效应问题。随着全球环境问题的日益严重,各国主要关心的是生物质能对减少CO2排放上的作用,加上发展速生能源作物有利于改善生态环境,不会遗留有害物质或改变自然界的生态平衡,对今后人类的长远发展和生存环境有重要意义,所以国际上很多国家大都把生物质能利用技术作为一种重要的未来源技术来发展,有的国家,像瑞典等欧洲国家把生物质能作为替代核能的首要选择,对生物质能的研究越来越重视。 生物质能属于低碳能源,对于逐步改变我国以化石燃料为主的能源结构具有重要作用。我国的能源生产及消费结构的共同特点是:煤炭在能源结构中长期占绝对主导地位,一般占70%以上;石油、天然气、水电等优质能源在一次能源中的比重一直在25%左右,而且随着能源供应量的增长优质能源比重近年来还有所下降。从不同地区的能源消费结构来看,由于沿海与内地经济发展水平的差异,且受运输和环境保护的制约,其能源结构也在不断优化。

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