生物质发电技术与系统--生物质燃烧发电

生物能源的利用生物质能与生物燃料电池生物能源的利用：生物质能与生物燃料电池生物能源是指从生物质中提取的可再生能源。

生物质能和生物燃料电池是目前应用最广泛的两种利用生物能源的技术。

本文将详细介绍生物质能和生物燃料电池的原理、应用和未来发展趋势。

一、生物质能生物质能是指从有机物质中获取能量的一种方式。

生物质主要包括植物秸秆、农作物残体、林木木材等可再生能源。

生物质能的利用主要有两种形式：热能利用和生物质发电。

1. 热能利用热能利用是指利用生物质进行燃烧、气化或发酵等方式释放能量，并将其转化为热能。

这种方式广泛应用于居民取暖、工业生产等领域。

通过合理的燃烧技术，可以将生物质转化为高效热能，减少对传统化石能源的需求，降低温室气体排放。

2. 生物质发电生物质发电是指利用生物质作为燃料，通过燃烧或气化等方式产生热能，再通过发电机将其转化为电能。

该技术既可以提供电力供应，又可以减少排放量，是一种可持续发展的能源利用方式。

生物质发电的关键在于提高发电效率和减少排放产物。

二、生物燃料电池生物燃料电池是一种将生物质能直接转化为电能的装置。

生物燃料电池利用生物质能源中的化学能，通过分解和催化氧化反应，将化学能转化为电能。

生物燃料电池主要分为微生物燃料电池和酶催化燃料电池两种类型。

1. 微生物燃料电池微生物燃料电池利用微生物代谢产生的电子来驱动电流，将化学能转化为电能。

主要的微生物燃料电池有酵母燃料电池、细菌燃料电池等。

微生物燃料电池具有较低的能量转化效率，但其废弃物处理和能源回收的结合使其具有潜力成为未来清洁能源的一种选择。

2. 酶催化燃料电池酶催化燃料电池利用酶催化剂催化氧化还原反应，将化学能转化为电能。

这种电池的特点是化学反应速度快，对温度和压力的适应性强。

然而，酶催化燃料电池还面临着像酶稳定性、耐久性和成本等方面的挑战。

三、生物能源的应用与前景生物质能和生物燃料电池作为生物能源的两种主要形式，在能源领域具有广阔的应用前景。

生物质斯特林发电
生物质斯特林发电是一种利用生物质能进行发电的技术，它通过斯特林发动机将生物质燃烧产生的热能转化为机械能，进一步转化为电能。

这种发电方式具有许多优点，包括可利用各种生物质作为燃料，能源利用效率高，环境污染小等。

生物质斯特林发电系统主要由生物质燃烧装置、斯特林发动机和发电机等组成。

生物质燃烧装置负责将生物质燃料燃烧产生热能，斯特林发动机则将热能转化为机械能，发电机则将机械能转化为电能。

与传统的火力发电相比，生物质斯特林发电的燃料成本较低，同时其运行成本也较低。

此外，由于生物质燃烧后产生的二氧化碳可以与植物的光合作用抵消，因此生物质发电具有较低的碳排放，有助于减缓全球气候变化。

然而，生物质斯特林发电也存在一些挑战和限制。

首先，生物质能源的生产和使用可能受到地区和气候的限制。

其次，生物质能源的生产需要大量的土地和资源，可能会对环境造成一定的影响。

此外，生物质燃料的生产和使用过程中也需要注意安全问题，防止火灾等事故的发生。

总的来说，生物质斯特林发电是一种具有潜力的可再生能源技术，具有广阔的应用前景。

随着技术的不断进步和成本的降低，相信这种发电方式将会在未来得到更广泛的应用和推广。

生物质(稻壳、秸杆)气化内燃发电技术及8300生物质发电机组性能第一部分 生物质（稻壳、秸杆）气化内燃发电技术一、生物质发电技术概述人类进入21世纪，长期依赖石油、煤、天然气等化石能带来的源能源危机和环境污染日益突现。

生物质能作为一种可替代传统化石能源的清洁的可再生的能源越来越受到重视。

生物质能是太阳能的一种，是植物通过光合作用，将太阳能转变成化学能贮存在植物体内，常见的且便于利用的生物质有树皮、木屑、农作物秸秆、稻壳、蔗渣、果壳等。

通常作法是将生物质以燃烧、气化或发酵等方式，直接或间接的把植物体内贮存的生物质能转变成电能。

生物质能能够以有形的方式有效存储，与风电、光电等相比较，生物质发电的电能质量好，不具有波动性和间歇性。

用这些废弃的农林作物副产品产生能源用来发电，不但可以解决一定程度的能源短缺，还能解决一定程度的环境污染，变废为宝。

把农业生产原本的“开环产业链”转变成“闭环产业链”，形成一个几乎没有任何废弃物外排的、自我循环的良性闭环，能够消纳处理农业生产的全部废弃物；燃烧后的灰分，以肥料的形式还田；秸秆等燃料成本作为生物质发电企业的主要支出，又直接流向农民。

利用这些生物质气进行发电，在不产生污染的情况下把生物质能转化为电能，达到从低品位能源获取高品位能源的目的，是一项综合利用及节能环保项目，减少环境污染，降低大气温室效应，同时燃烧生物质气可出售CERS指标，获得额外收益。

普遍采用的生物质发电形式有三种，第一种是将生物质直接在锅炉中燃烧产生蒸汽，驱动汽轮机带动发电机发电。

第二种是将生物质气化炉内热解，产生可燃的生物质气驱动内燃机带动发电机发电。

第三种方式是将生物质发酵使其产生沼气，利用沼气驱动内燃机带动发电机发电。

二、生物质燃烧蒸汽锅炉发电与生物质气化发电的综合比较生物质燃烧蒸汽锅炉发电与生物质气化发电是目前利用生物质能源的两种主要方式，各有其利弊与适用性。

下面以稻壳为源料发电为例对这两种技术进行比较：1、技术原理的不同及由此带来的污染问题蒸汽锅炉发电技术方式是采用生物质直接燃烧的方式，通过燃烧产生蒸汽，再用蒸汽再带动汽轮机发电产生电能；生物质气化发电技术则是在密闭高温的条件下将生物质热 解产生可燃的生物质燃气，再将燃气送到气体发动机机燃烧做功。

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一、生物质燃烧技术生物质燃烧技术作为生物质热电联产项目的核心技术之一，对于提高能源利用效率和环境保护具有重要意义。

下面将从生物质燃烧技术的基本原理、技术分类、影响因素以及发展趋势等方面进行详细论述。

（一）生物质燃烧基本原理生物质燃烧是指生物质在氧气的作用下进行氧化反应，释放热能的过程。

生物质的燃烧过程可以分为三个阶段：预热、挥发分析出和固定碳燃烧。

在预热阶段，生物质被加热至着火点；在挥发分析出阶段，生物质中的挥发分受热分解并析出；在固定碳燃烧阶段，剩余的固定碳与氧气反应，生成二氧化碳并释放热能。

（二）生物质燃烧技术分类根据生物质燃烧过程中的氧气供应方式和燃烧设备的不同，生物质燃烧技术可以分为以下几类：1、层燃燃烧技术：将生物质燃料铺设在炉排上，通过炉排的移动使燃料逐层燃烧。

这种技术适用于水分含量高、热值较低的生物质燃料。

2、悬浮燃烧技术：将生物质燃料粉碎成微粒，与空气混合后喷入炉膛进行悬浮燃烧。

这种技术燃烧效率高，但要求燃料粒度细、干燥。

3、流化床燃烧技术：将生物质燃料加入流化床中，在流化风的作用下使燃料与空气充分混合并燃烧。

这种技术燃烧效率高、污染排放低，但对燃料适应性较差。

4、气化燃烧技术：将生物质在气化炉中转化为可燃气体，再进行燃烧。

这种技术可以提高燃料利用率和降低污染排放，但气化过程需要消耗一定的能量。

（三）生物质燃烧技术影响因素生物质燃烧技术的效率受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：1、生物质燃料特性：生物质的种类、水分含量、热值等特性对燃烧效率有显著影响。

一般来说，水分含量低、热值高的生物质燃料燃烧效率更高。

2、燃烧设备设计：燃烧设备的结构、炉膛温度、空气供应方式等设计参数对燃烧效率也有重要影响。

合理的设备设计可以提高燃烧效率和降低污染排放。

⽣物质发电技术原理⽣物质发电是利⽤⽣物质所具有的⽣物质能进⾏发电，是可再⽣能源发电的⼀种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物⽓化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋⽓发电、沼⽓发电等。

世界⽣物质发电起源于 20 世纪 70 年代，当时，世界性的⽯油危机爆发后，丹麦开始积极开发清洁的可再⽣能源，⼤⼒推⾏秸秆等⽣物质发电。

⾃ 1990 年以来，⽣物质发电在欧美许多国家开始⼤⼒发展。

我国是⼀个农业⼤国，⽣物质资源⼗分丰富，各种农作物每年产⽣秸秆 6 亿多吨，其中可以作为能源使⽤的约 4 亿吨，全国林⽊总⽣物量约 190 亿吨，可获得量为 9 亿吨，可作为能源利⽤的总量约为 3 亿吨。

如加以有效利⽤，开发潜⼒将⼗分巨⼤。

⽣物质发电市场空间测算2007-2015 年国家出台相关政策扶持农林⽣物质能源的发展，国家对⾏业的扶持主要从三个⽅⾯：税收优惠，农林⽣物质发电享受占⽐收⼊ 10%的所得税免除和增值税即征即退的优惠；电价补贴，农林⽣物质享受 0.75 元/度的发电收⼊，⾼出⽕电约 0.4 元/度；竞争性保护，政策规定在粮⾷主产区，每个县或者 100 公⾥内不得重复建设⽣物质发电⼚。

从能源局在 2016 年底发布的《可再⽣能源发展“⼗三五”规划》可知，根据⽣物质资源条件，有序发展农林⽣物质直燃发电和沼⽓发电，到 2020 年，农林⽣物质直燃发电装机达到 700 万千⽡，沼⽓发电达到 50 万千⽡。

到 2020 年，⽣物质发电总装机达到 1500 万千⽡，年发电量超过 900 亿千⽡时，其中农林⽣物质发电装机达到 700 万千⽡。

对应⾏业市场空间的预测，我们从投资额和运营收⼊来分析。

投资额： 2015 年底农林⽣物质发电总装机约为 500 万千⽡， 2020 年要达到 700 万千⽡，按照单位装机投资 9000 万/万千⽡，“⼗三五”期间年投资额为 180 亿。

运营收⼊：按照⽣物质发电⼚年利⽤⼩时 6500⼩时（长青⽣物质发电项⽬优质，发电⼩时数达 8000 ⼩时），⼚⾃⽤电率 15%，售电单价为 0.75 元/千⽡时计算，“⼗三五”期间运营收⼊为 1240 亿。

新能源发电技术的使用方法随着全球对环境保护和可持续发展的需求不断增加，新能源发电技术成为解决能源危机和减缓气候变化的重要手段。

本文将介绍几种常见的新能源发电技术以及它们的使用方法。

1. 太阳能发电技术太阳能发电是目前应用最广泛的新能源发电技术之一。

它利用太阳能将光能转化为电能。

使用太阳能发电系统时，首先需要安装太阳能电池板。

这些电池板可以将太阳能吸收并将其转化为直流电。

然后，将直流电转换为交流电，并通过逆变器将其连接到电网或电池储能系统。

太阳能发电的使用方法包括：- 在屋顶或地面上安装太阳能电池板，以最大程度地吸收太阳能。

- 定期清洁电池板表面以确保其正常运行。

- 使用逆变器将直流电转换为交流电，并将其与家庭或工业电网连接起来，以实现用电需求。

2. 风能发电技术风能是一种清洁、可再生的新能源。

通过风能发电技术，风能可以转化为电能。

使用风能发电系统时，需要安装风力发电机。

风力发电机使用风轮来驱动发电机并产生电能。

电能可以储存在电池中或接入电网供应。

风能发电的使用方法包括：- 根据当地气候条件选择安装风能发电机的位置，最好是风力资源丰富的地区。

- 定期检查和维护风力发电机，确保其正常运行。

- 使用逆变器将直流电转换为交流电，以满足用电需求。

- 根据风能的变化，合理管理能源存储和用电需求。

3. 水能发电技术水能是一种可再生能源，可以通过水力发电技术将水能转化为电能。

水力发电技术包括水轮机、涡轮机和发电机等设备。

水压能将水流转换为机械能，然后再将机械能转化为电能。

水能发电的使用方法包括：- 确定水力发电系统的合理位置，选择具备较大水流的河流或瀑布等区域。

- 定期维护和清洁水力发电设备，确保其高效运行。

- 使用发电机将机械能转化为电能。

- 根据水流的变化，合理管理能源存储和用电需求。

4. 生物质能发电技术生物质能是指通过动植物等生物质材料转化而来的能源。

生物质能发电技术包括生物质燃烧、发酵和发酵发酵等方法。