生物质发电PPT.共33页文档

3、生物质热解
生物质 隔 绝空 气 固体、气体、液体燃料
比较
气化
热解
气化剂
空气、氧气、氢气、水蒸汽
不加
产物 加热
可燃性气体 靠自身氧化过程中产生热量
液、气、炭三态 需要加热
➢生物质热分解的主要工艺类型
工艺类型
慢速 快速 反应性
炭化 常规
快速 闪速l 闪速g 极快速 真空
加氢 甲烷
滞留期
数小时~数天 5~30min
缺点： 1、添料不方便； 2、适用于含焦油较少的燃料； 3、不适于不易燃烧的燃料。
平吸式煤气发生炉
2000℃
特点： 反应温度高，还原区小 适用于含焦油很少及含灰分 不大于5%的燃料。 如：无烟煤、焦炭、木炭等。 在南美洲得到广泛应用。
流化床式煤气发生炉
2.3 生物质原料与煤原料比较
• 生物质原料来源广泛，价廉易取。气化所用的原料主要是原木生产及木材加工的残余 物、薪柴、农业副产物等，包括板皮、木屑、枝杈、秸秆、稻壳、玉米芯等。
现代 • 木质废弃物（工业性的） • 甘蔗渣（工业性的） • 城市废物 • 生物燃料（沼气和能源型作物）
• 农作物类：包括产生淀粉可发酵生产酒精的薯类、玉米、甜高梁等，产生糖 类的甘蔗、甜菜、果实等。
• 林作物类：包括白杨、悬铃木、赤杨等速生林种，芦苇等草木类及森林工业 产生的废弃物。
• 水生藻类：包括海洋生的马尾藻、巨藻、石莼、海带等；微藻类的螺旋藻、 小球藻等．以及蓝藻、绿藻等。
0.5~5s <1s <1s <0.5s 2~30s
<10s 0.5~10s
升温速率
非常低 低
较高 高 高
非常高 中
高 高

图5-6 生物质直燃发电系统原理
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2.生物质与煤混燃发电
表5-1 生物质混燃发电方式的比较
直接混燃 发电方式
间接混燃
技术特点
生物质与煤直接混 生物质气化后与煤 合后在锅炉中燃烧 在锅炉中一起燃烧
主要优点
技术简单、使用方 通用性较好、对原
便；不改造设备情 燃煤系统影响很小；
况下投资最省
经济效益明显
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生物质燃烧的过程可以分为以下四个阶段：预热和干燥阶段， 挥发分析出及木炭形成阶段，挥发分燃烧阶段，固定碳燃烧阶 段。
（1）预热和干燥阶段：在该阶段，生物质被加热，温度逐 渐升高。
（2）挥发分析出及木炭形成阶段：生物质继续被加热，温 度继续升高，到达一定温度时便开始析出挥发分，并形成焦炭 。
（3）挥发分燃烧阶段：生物质高温热解析出的挥发分在高 温下开始燃烧，同时释放大量热量，一般可提供占总热量70% 份额的热量。
1）生物质压缩成形和固体燃料制取技术 2）生物质汽化技术 3）生物质热裂解液化制取生物油技术。 4）干湿法厌氧消化制取沼气技术
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3.生物质能转化技术的应用前景 1）高效直接燃烧技术和设备 2）薪材集约化综合开发利用 3）生物质能的液化、汽化等新技术开发利用。 4）城市生活垃圾的开发利用 5）能源植物的开发
第5章 生物质能发电
1
2
3
5.1 生物质能 5.2 生物质燃烧发电 5.3 生物质气化发电 5.4 沼气发电 5.5 垃圾发电
4
5.1 生物质能
5.1.1 生物质能的概念 5.1.2 生物质能存在的形式 5.1.3 生物质能的开发利用
5
5.1.1 生物质能的概念
生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶 绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量。目前 广泛使用的化石能源如煤、石油等也是由生物质能转变而来的。

《生物发电介绍》ppt课件
目 录
• 生物发电概述 • 生物发电的优势与挑战 • 生物发电的应用场景 • 生物发电的案例分析 • 生物发电的效益与影响
01
生物发电概述
生物发电的定义
生物发电是指利用生物质能进行发电 的过程，即将生物质转换成电能。
生物质资源丰富，可再生，是理想的 可替代能源。
生物质是指通过光合作用而形成的有 机物质，包括植物、动物和微生物等 。
战。
农业生物发电案例
生物质来源
农业生物发电主要利用农作物废弃物、畜禽粪便等作为生物质来源 。
技术类型
常见的农业生物发电技术包括生物质燃烧发电、生物质沼气发电等 ，能够将生物质转化为热能或电力。
优势与挑战
农业生物发电具有促进农业废弃物资源化利用、改善农村环境质量的 优势，但同时也面临着生物质收集、储存和运输等方面的挑战。
生物发电可以促进农业废弃物、城市垃圾等有机废物的资 源化利用，减少垃圾填埋和焚烧对环境的影响。
对经济的影响
创造就业机会
生物质能的开发利用涉及多个环节，包括生物质收集、运输、加 工和发电等，这些环节可以创造就业机会，促进经济发展。
促进农业产业链发展
生物质能的发展可以促进农业产业链的延伸，提高农业附加值，增 加农民收入。
再生。
减少温室气体排放
与化石燃料相比，生物质发 电的碳排放量较低，有助于减
缓全球气候变化。
促进农村经济发展
生物质能产业可以创造就业 机会，提高农民收入，促进农
村经济发展。
多样化的能源供应
生物质能可以作为化石燃料 的替代品，减少对传统能源的
依赖。
生物发电的挑战
资源限制
生物质能的资源量有限 ，受限于土地、水资源

生物质能转换技术及产品
生物质能的综合利用
2 生物质能的物理转换利用
生物质物理转换主要指生物质固化成型， 即将生物质粉碎至一定粒度，不添加黏结剂， 在高压条件下，挤压成一定形状。其黏结力 主要靠挤压过程中产生的热量，使得生物质 中的木质素产生塑化黏结。生物质固化解决 了生物质形状各异、堆积密度小且松散、运 输和储存不方便的问题，提高了生物质的使 用效率。
主要分类
（1）城市垃圾 包括工业、 生活和商业垃圾，全球每 年排放约100亿吨。
（2）有机废水 包括工业 废水和生活污水，全球每 年排放约4500亿吨。
（3）粪便类 包括牲畜、 家禽、人的粪便等，全球 每年排放数百亿吨以上。
（4）林业生物质 包括薪柴、枝丫、树皮、 树根、落叶、木屑、刨花等。
2.1 生物质压缩成型技术
1. 生物质压缩成型工艺流程 按成型物的形状主要分为三大类：圆
柱块状成型、棒状成型和颗粒状成型技 术。
生物质压缩成型工艺流程图
国内生产的生物质成型机一般为螺旋挤压 式，生产能力多在100～200kg/h之间，电 机功率7.5～18kW，电加热功率2～4kW， 生产的成型燃料多为棒状。
Transport 运输
Combustion 燃烧
Distributio 分配
Primary energy 一次能源
Final energy 最终能源
1.3 我国的生物质资源以及开发生物质能 的意义
1. 我国具有发展生物质能源的良好条件，原产料来源丰 富--农作物秸秆年产6亿吨，畜禽粪便年产21．5亿吨，农 产品加工业如稻壳、玉米芯、花生壳、甘蔗渣等副产品 的年产量超过l亿吨、边际土地4.2亿公顷，同时还包括各 种荒地、荒草地、盐碱地、沼泽地等。

➢
如玉米。薯类作物等。
➢ 纤维素类能源植物：经水解后发酵生产燃料乙 醇；也可转化为气体、液体和固体燃料。如速生 林木、芒草等。
➢ 油料类能源植物：提取油脂后生产生物柴油。 如油菜、花生等油料作物。
➢ 烃类能源植物：提取含烃汁液，产生接近石油 成分的燃料。
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生物质能源
生物质能概述
生物质能源、资源的特点
C + O2 → CO2 ＋408.86 KJ/mol C + 1/2 O2 → CO ＋123 .45 KJ/mol CO + O2 → 1/2CO2 ＋286 KJ/mol CO2 + C → 2CO －162 KJ/mol C + H2O → CO + H2 -118kJ/mol C + 2H2O → CO2 + 2H2 -76kJ/mol C + 2H2 → CH4 + 75 kJ/mol
生物质能利用与转化
固 （固）(气)
A（
） B
+C
d
E
Ae RT
f
( )
dt
--- 转化率 f ( ) ---挥发分热解释放函数
表观活化能
E ---
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生物质能源
固定碳的燃烧
C + O2 = CO2 ＋408.86 KJ/mol C + 1/2 O2 = CO ＋123 .45KJ/mol 2CO + O2 = CO2 ＋570.87 KJ/mol （高于700ºC）
焦油裂解催化剂
生物质能利用与转化
Dolomite ：白云石； Limestone ：石灰石； Alumina ：矾土；

多元化利用
未来生物能发电应朝着多元化方向发展，充分利用各种生物质资源， 提高能源利用效率。
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汽轮机设备
汽轮机设备是将蒸汽能转化为电能的关键部分。汽轮机利用蒸汽的热能 推动叶片转动，从而将热能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化 为电能。
生物质燃烧发电的运营与管理
原料管理
生物质燃烧发电的原料是各种可再生或废弃的生物质，如木材废弃物、农作物废弃物等。 运营者需要建立稳定的原料供应渠道，保证原料的充足和质量稳定。
促进可持续发展
生物能发电具有环保、低碳、可再生的特点，符 合可持续发展的要求，有助于推动经济社会的可 持续发展。
提高能源安全
发展生物能发电可以降低对外部能源的依赖，提 高能源安全保障能力，确保能源供应的稳定性。
面临的挑战与机遇
技术成熟度不足
目前生物能发电技术尚未完全成熟，存在一些技术瓶颈和难题需要 解决。
生物能发电的原理
生物质燃烧发电
生物质厌氧发酵发电
将生物质在锅炉中燃烧，产生蒸汽， 驱动汽轮机发电。
将生物质经过厌氧发酵产生沼气，再 通过沼气发电机组进行发电。
生物质气化发电
通过气化技术将生物质转化为燃气， 然后通过燃气发电机组进行发电。
生物能发电的优势与局限性
优势
可再生、低碳环保、资源丰富、减少对化石能源的依赖等。
研发高效气化技术
研究新型的气化炉和气化工艺，提高生物质的转化率和燃气品质。
燃气净化与利用
对气化燃气进行净化处理，提取高价值的燃气和合成气，用于发电、 供热等领域。
生物质气化多联产
利用生物质气化技术，实现燃气、热能、电能等多种形式的能源联 产，提高能源利用效率。

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5
第二章 生物质气化发电 （4学时）
第一节 生物质收集、贮存及预处理
1、预处理
生物质水分变化大，能量密度低，需增加预处理 ，以增加能量密度。
预处理可以改变生物质特性，如硬度、颗粒度、 密度以及部份化学特性。
生物质预处理包括干燥、破碎、造粒和固化成型
。
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6
第二章 生物质气化发电 （4学时）
机壁，受到第二次破碎；从壁弹回的物料再次受到转
子的破碎，如此反复；最后在固定板和转子夹击破碎
。
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9
第二章 生物质气化发电 （4学时）
第一节 生物质收集、贮存及预处理 2、破碎 2）冲击式破碎：适应性强，适合不同类型的物料；构 造简单，外形尺寸小，操作方便，易于维护。
有反击式破碎机
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第二章 生物质气化发电 （4学时）
第二节 生物质压缩成型
1、压缩原理
压缩又称压实，是通过外力加压于松散的固体物 上，以缩小其体积，增加密度的一种方法；一般压缩 成棒状、粒状和块状。压缩包括三个过程：密实填充 、表面变形和破坏、塑性变形。
塑性变形是生物质在外力作用下比密度增加几百
甚于几千倍，产生复杂的机械齿合和分子间结合，形
生物质发电技术与系统
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1
目录
第四章 生物质燃烧发电 （4学时）
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2
第二章 生物质气化发电 （4学时）
生物质燃烧发电图
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3
第二章 生物质气化发电 （4学时）
生物质燃烧发电图
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4
第二章 生物质气化发电 （4学时）

形成NO2 水洗SCR等 堵塞、难以燃 裂解、除焦 烧 、水洗 水洗化学反 腐蚀污染 应法
•燃气高温过滤 •燃气除焦技术：
焦油裂解
水洗除焦：同时有除焦、除尘和降温三方面的效果 静电除焦 ：除尘、除焦效率高，一般达98%以上
结论 (1) 生物质气化技术是一项较新的技术，其技术目 前还不很成熟，还有许多方面需要完善 ； (2) 流化床生物质气化炉比固定床生物质气化具有 更大的经济性，应该成为我国今后生物质气化研究的 主要方向； (3) 与欧美国家相比，目前我国生物质气化还是以 中小规模、固定床、低热值气化为主，利用现有技术， 研究开发经济上可行、效率较高的系统，是目前发展 我国生物质气化发电技术的一个主要课题，也是我国 能否有效利用生物质的关键。
生物质气化发电技术
意义
工作原理
流程与主要设备 关键技术
意义
•处理农业废料
•减少CO2及SO2、 NOx等污染气体的排放
工作原理
生物质气化发电技术的基本原理是把生物质转化为 可燃气，再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电。
气化发电过程包括三个方面
•生物质气化 •气体净化 •燃气发电
流下吸式 鼓泡流化床 适应不同形状尺 大块原料不 原料尺寸控制较 原料适应 寸原料、含水量 经预处理可 严，需预处理过 在15-45%间可 直接使用。 程。 性 稳定运行。 燃气特点 H 2和CnHm含量 少，CO 2含量 高，焦油含量 高，需要复杂净 后处理过 化处理。 程的简单 性 设备实用 生产强度小。 性、单炉 生产能力 结构简单、加工 、结构复 制造容易 杂程度、 制造维修 费用 H 2含量增加 。焦油经高 温区裂解， 含量减 少。 与直径相同的固 定床比，产气量 大4倍，焦油较 少，燃气成分稳 定，后处理过程 简单。

我国：地沟油是目前主要原料，麻风树、黄连木等油料作物有 望大面积种植。
黄连木
麻风树
生物质能利用－生物化学转化
发酵
厌氧消化
生物质能利用－生物化学转化－发酵
发酵
2005年，我国首个秸秆与煤粉混烧发电项目在枣庄十里泉发电厂竣工投产:引进了丹麦BWE公司的技术设备，对1台14万千瓦机组的锅炉燃烧器进行了秸秆混烧技术改造。 生物质能利用—直接燃烧 生物质能利用-热化学转化—生物柴油 利用范围已从木质部分利用转向全向全树利用、全林利用； 2020年，年产1000万吨 热效率可达90%;生物质能净转化效率～40％ 巴西：生物质能源已达到总能源消耗的1/3，近50％汽油被乙醇替代，2020年生物油柴油参和比达到20％。 2、从生物链的传递来看，大量种植单一农作物并不符合大自然有关生物多样性的发展规律，土壤中的养分会因单一种植农作物而流失。
加水
12-20 MPa
停留时间：30min
油（含水）
生物质能物柴油替代柴油的优势
1、仅需要对柴油机进行微小的改造甚至不需要改造。
2、可以采用现有的柴油运输、销售网络。
3、从全生命周期来看不产生CO2排放。
生物质能利用-热化学转化—生物柴油
我国生物质能源的开发利用现状
• 我国拥有丰富的生物质能资源，据测算，我国理论生物质能资源为50亿吨左右标准煤，是目前中国总能耗的4倍左右。在 可收集的条件下，中国目前可利用的生物质能资源主要是传统生物质，包括农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾、工 业有机废渣与废水等。目前生物质能源仅占0.5－1%。
平均含硫量。
1：1.4
秸秆
能源草
丹麦:已建立了130多家秸秆生物发电厂。秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费 量的24％以上。

生物质发电技术的成本正在降 低
随着技术的进步和规模效应的 显现，生物质发电的成本已经 从过去的每千瓦时1元下降到了 现在的每千瓦时0.3元左右。
生物质发电技术的现状和未来
生物质发电技术
研究生物质发电技术的前沿进 展
生物质发电技术的现状
未来生物质发电技术的趋势
• 生物质发电技术是利用 生物质资源进行发电的 技术，具有环保、可再 生等优点。
生物质发电技术的研究
05. 热点和挑战
生物质发电技术的研究热点
生物质发电技术 近年来，随着全球能源危机和环境污染问题日益严重，生物质发电技 术作为一种新型的可再生能源，受到了广泛关注。根据国际能源署 （IEA）的数据，2019年全球生物质发电量达到了约2.5亿吨，占全球 总发电量的3%。此外，生物质发电技术的成本也在不断降低，使得其 在未来的能源结构中具有更大的潜力。 研究生物质发电技术的前沿进展 在研究生物质发电技术的前沿进展方面，研究人员已经取得了一系列 重要成果。例如，通过改进生物质颗粒的制备工艺，可以提高生物质 颗粒的燃烧效率，从而降低生物质发电的成本。此外，研究人员还在 研究如何利用生物质发电产生的废弃物进行资源化利用，以实现能源 的循环利用。这些研究成果为生物质发电技术的发展提供了有力支持。
研究生物质发电技术的前 沿进展
Research on the Frontiers of Biomass Power Generation Technology
汇报人：XXX 20XX.XX.XX
目录
Content
01 研究生物质发电技术的原理 02 生物质发电技术的发展历程 03 生物质发电技术的关键设备和技术 04 生物质发电技术的环保和经济效益 05 生物质发电技术的研究热点和挑战 06 生物质发电技术的国内外应用案例

混合设备
破碎后的生物质原料需要进行后的原料应均匀 一致，以保证燃烧效果。
生物质的燃烧与热能利用
燃烧方式
生物质的燃烧方式有直接燃烧和间接燃烧两种。直接燃烧是将生物质原料直接送入燃烧 室进行燃烧；间接燃烧是先将生物质原料进行气化或热解处理，再送入燃烧室进行燃烧
运行管理要点
强调生物质电厂运行管理的要点，如安全注意事项、设备检查与维护、生产数据监测与分析等。
生物质电厂的设备维护与保养
设备维护与保养概述
设备维护与保养要点
介绍设备维护与保养的概念、目的和 意义，以及设备维护与保养的基本原 则和要求。
强调设备维护与保养的要点，如预防 性维护、设备润滑、安全防护等。
01
02
03
综合利用概述
介绍生物质电厂与其他可 再生能源（如风能、太阳 能）的互补性和联合利用 的潜力。
成功案例
分享国内外生物质电厂与 其他可再生能源综合利用 的典型案例，分析其经济 效益和环境效益。
技术挑战与前景
探讨当前生物质电厂与其 他可再生能源综合利用所 面临的技术挑战和未来发 展前景。
THANKS
染物排放量的准确性和可靠性。
3 减排措施
采取有效的减排措施，降低污染物排放量，如采用低氮燃烧 技术、安装脱硫脱硝设施等。
04
生物质电厂的运行与维护
生物质电厂的运行管理
运行管理概述
介绍生物质电厂运行管理的概念、目的和意义，以及运行管理的基本原则和要求。
运行管理流程
详细介绍生物质电厂运行管理的流程，包括开机准备、启动操作、正常运行维护、停机操作和应 急处理等环节。
03
建立废水处理设施，对生产和生活废水进行分 类处理，确保废水达标排放。