生物质环保高效利用实施方案

生物质环保高效利用实施方案摘要对生物质气化发电的原理和设备进行了介绍，对相关能耗和产量进行了计算，针对项目的具体应用，提出了相应专利支持的技术和设备。对设备的相关技术指标和效益进行了详细的分析，该方案的实施会对有效开发利用可再生资源产生巨大的社会经济效益。关键词生物质；发电；气化；秸秆中图分类号TM92文献标识码A文章编号1674-6708（2012）71-0093-02秸秆等生物质的处理，是以科技为本，进行高效综合利用，并形成产业链，使秸秆和广大农村的有机废弃物真正地变废为宝。使农民及其他相关行业终端产品的各级用户都受益，这样才能彻底解决秸秆禁烧问题。届时，天更蓝、水更清，环境更优美，实现经济与环境比翼齐飞，功在千秋，利在当代。该专利可根据桔杆的量设计五百至3.6万kw/h以上的生物质或垃圾发电厂。16000kW生物质气化发电与高效综合利用项目可行性分析报告5 目前，国内生物质发电厂大多采用汽轮发电机组，用直燃式炉或流化床炉的共同缺陷是：秸秆在燃烧气化过程中产生的秸秆炭粉，醋液和焦油被氧化流失，不仅浪费了资源，在经济上得不偿失，而且对环境会造成严重污染。秸秆等生物质的气化过程，其实是一个热化学过程。它是以农作物秸秆等再生可燃物质作为原料，以氧气（空气），水蒸气或氢气等做气化剂（或称气体介质）在高温条件下通过热化学反应将秸秆等可燃部分转化为气体燃料的过程。气化时所得的可燃气体有效成分包括一氧化碳，氢气、甲烷等。气化炉采用固定床型，原料（经断碎秸秆等）由炉子顶端加入炉膛，原料层及灰渣由下部炉栅支撑。空气中通过一定量的水蒸气，所形成的气化剂由下部的进风口进入，经炉栅均匀分配，与原料层接触发生气化反应，反应生成的可燃气由原料层上方排出，气化反应后的残渣由下部的灰盘排出。该技术由盛唐科技自主研发，并已获得多项国家发明专利。秸秆等生物质在气化(炭化)过程中能同时得到可燃气体(发电)、生物质炭、醋液、焦油及热水，一座6000kW秸秆和稻壳高效综合利用发电厂，日消耗秸秆和生物质等原料240t，每天生产出的产品：电力160800kW/h，生物质炭84t，用作固体燃料和保温材料等，是制作生物质成型燃料的最佳原料，燃烧时无污染，也是典型的清洁可再生能源；生物质醋液60t，生物质焦油11.04t，80℃以上的热水2880t。生物质炭热值55 500大卡左右，生物质醋液可制作有机肥和有机农药，还具有明显的杀菌、消毒、除臭和抗禽流感等作用；生物质焦油用作粘合剂和防腐剂和燃料；热水直接作生活用水或供暖。建生物质发电厂可以根据各地的生物质原料供应量来选择建厂的规模。一吨秸秆和生物质生产出的五种产品的经济价值达到1200多元，其中电力670kW/h，每千瓦时0.75元，价值502.5元；生物质炭350kg，每吨1000元，价值350元；生物质醋液270kg，每吨1000元，价值270元；生物质焦油46kg，每吨2800元，价值128.8元；80℃的热水10t，每吨15元，价值150元。2目的和意义秸秆进气化炉燃烧，对气化剂进行适量的控制。秸秆在气化炉中（固定床），在高温条件下通过热化学反应。秸秆可燃部分转化为气体燃料。供燃气发电机组发电。由于气化剂量的控制得当，使秸秆在气化过程中并不完全燃烧，在高温缺氧条件下而被碳化。所得碳粉（或棒、球）在35%左右。碳粉可作无污染的清洁燃料。因它含植物生长必须的氮、磷、钾等多种元素。因此可来制成有机复合肥料，可提高土壤的肥力和透气性，增加土壤5 的含水分。炭还可以作为工业用保温材料。生物质在热解气化过程中产生可燃气体，有一部分挥发性有机物质，经冷凝器冷却，以液体形态流出冷却塔后的液体呈酸性物质，也称醋液，及电捕焦塔捕获的焦油两种产品。生物质醋液是含酸类，脂类、醛类、酚类等百余种有机化学成分。酸性液体可以作为消毒剂、除臭剂或做成防虫农药助剂或直接做成农药。作有机蔬菜、水果等农作物的肥料，对作物生长过程中亦有非常良好的促进作用。生物质焦油可精制成芳香原料、防腐剂和粘合剂。对气化炉及发电机组用的冷却水及发动机废气进行余热加工，可对居民，机关学校医院等，供应热水和供暖气。3本项目的特点目前由于农村中大量的农作物秸秆等生物质被废弃在农田中。因焚烧及腐烂而造成环境的严重污染。目前，绝大部分地区的地表水源已经不能供人畜饮用。危害人民群众的身体健康。另一方面，浪费了宝贵的再生能源，在全世界面临能源危机及生态环境日益严重恶化的情况下，开发利用可再生能源，变废为宝，其经济效益和社会效益都有着重要意义。本项目的特点是将本人的发明专利“城市生活垃圾焚烧气化发电装置”专利号ZL200710025471.8节能燃气发生炉专利号ZL2006620125377.0多功能节能燃气发生炉专利号ZL200620125378.5综合了上述部分专利技术，设计制造出新一代气（碳）化炉及燃气发电系统因而产生较高的经济效益。4生物质发电及综合利用技术的创新点、特征、投资与收益分析4.1技术的创新点与特征5 本技术的创新点主要有以下几个方面：1）利用的总体思路不仅考虑到农林生物质的无公害化利用，而且更重视把生物质作为一种资源进行固、液、气三相的综合利用，因而综合效益高，真正做到无公害化、资源化；2）一种能有效控制给氧量的结构科学、合理的农林生物质气化（炭化）炉；3）一种能有效收集生物质炭粉的装置；4）一种能有效分离、收集生物质醋液的净化和冷凝装置；5）一种能有效分离、收集生物质焦油的净化和冷凝装置；6）一种能有效利用余热生产热水的装置；7）生物质醋液在农作物防虫、防病、增产的初步应用研究试验结果。本项目的特征是每年利用87600t农林生物质，通过气化（炭化）炉产生燃气，可带动一套6000kW的发电设备，全年并网供电5869.2万度，同时可产固态产物生物质炭30660t左右，液态产物生物质醋液23652t左右，生物质焦油4029.6t左右，80度以上的热水约876000t。通过这种技术和工艺，可将1吨生物质转化成0.8t标准煤热值的价值。5