生物质气-生物质能.ppt

生物质气,涂宝峰,能源危机：,石油：25年天然气：75年煤：200年,未来能源模式,1、生物质能2、水电3、风能4、太阳能的其它利用5、其它,1、1什么是生物质能生物质是指由光合作用而产生的各种有机体。光合作用即利用空气中的二氧化碳和土壤中的水将吸收的太阳能转换为碳水化合物和氧气的过程，,太阳能水+二氧化碳有机体+氧植物,一、生物质能,生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用。,1、2生物质资源,1、农作物废弃物2、林业废弃物3、畜禽粪便4、工业固体废弃物（1）农作物谷壳（2）造纸厂废弃物（3）木材厂废弃物（4）其他相关的工业生物质废弃物（5）城市固体废弃物,1、3生物质能的特点：,生物质能具有许多优点：1、生物质资源的大量性和普遍性每年植物光合作用固定的碳21011t，含能量达31021J，相当于全世界每年耗能量的10倍。2、生物质能是一种理想的可再生资源3、生物质能的清洁性,1、4生物质能转化的技术路线,2.1生物质气化基本原理,一、生物质的干燥二、裂解反应三、还原反应四、氧化反应,二、生物质气,原理图：,湿料,气体,干燥层100250,热分解层300500800,还原层900,氧化层1200,H2O（蒸汽）,木（CH1.4O0.6）可燃气体（CO，H2，CH4CO2等）+液体（包括焦油和水蒸气）+炭,C+CO22COC+H2OH2+CO,C+O2CO22C+O22CO,灰,空气,以上吸式气化炉为例,2、2生物质气化技术分类：,生物质气化,不使用气化介质,干馏气化,使用介质气化,空气气化,氧气气化,水蒸气气化,水蒸气-氧气混合气化,氢气气化,固体炭木焦油木醋液气化气,四种气化方式产生的气体组成,2、3生物质气化燃气的特性,一、生物质燃气成分和热值目前应用最多、技术成熟的是空气气化，其产出的气体中氮气含量高因此气体热值偏低。二、生物质燃气的理化特性和燃烧特性与工业燃气比，燃气中氮气含量高、热值较低、燃烧所需的理论空气量较少、爆炸极限高,2、4生物质气化设备：,生物质气化炉,固定床气化炉,流化床气化炉,单流化床气化炉,循环流化床气化炉,双流化床气化炉,携带床气化炉,上吸式气化炉,开心式气化炉,横吸式气化炉,下吸式气化炉,根据气流方向,按气化炉结构和气化过程,工作安全、稳定,几种气化形式对气化发电系统性能的影响,2、5生物质燃气的净化：,2.5.1生物质燃气中的杂质1、灰尘2、木焦油3、水,2.5.2生物质燃气的净化,生物质燃气净化技术,湿式过滤,干湿结合过滤,干式过滤,裂解过滤,热裂解,催化裂解,电裂解,焦油+空气CO,木炭,焦油+催化剂燃气,500,旋风除尘电晕放电多孔床浓缩过滤,水洗：喷淋、水旋分离器等,水喷淋离心分离吸附剂吸附,高温旋风分离除尘热交换器冷却吸附过滤,2、6生物质气的应用及相应技术,1、供热2、供气3、发电4、化学品的合成,2.6.1生物质气化供热工艺原理图,气化炉,滤清器,燃烧器,供热,空气,生物质,2.6.2生物质气化集中供气系统工艺流程图,2.6.3生物质气化发电方式,锅炉,蒸汽轮机,内燃机,燃气轮机,生物质,气化炉,净化系统,发电机,发电机,发电机,传统模式,生物质循环流化床气化发电装置主要由进料机构，燃气发生装置，燃气净化装置，燃气发电机组、控制装置及废水处理设备六部分组成，其流程如图1所示。,一种新的生物质气发电装置固体氧化物燃料电池,固体氧化物燃料电池发电原理：阴极：阳极：,固体氧化物燃料电池的特点：高效、清洁；高温操作，可直接电化学氧化天然气等碳氢化合物燃料；不需贵金属作电极材料。,100kWSOFCcogenerationsystemsuppliedbySiemensWestinghouse.itoperatedfor16,667hours,2.6.4生物质气合成化学品甲醇,