生物质燃料分析范例

生物质燃料分析范文1

关键词:质,成型,热水锅炉,节能研究,经济评价

概述

能源是推动经济增长的基本动力[1],能源节约则是促进能源发展的重点。。

我国从20世纪80年代引进螺旋推进式秸秆成型机以后[2],生物质压缩成型技术已经发展得比较成熟,但是,相应的专用生物质成型燃料燃烧设备的发展相对滞后。为燃用生物质成型燃料,出现盲目将原有的燃煤燃烧设备改为生物质成型燃料燃烧设备的现象,致使锅炉燃烧效率及热效率较低,污染物排放超标。燃烧设备成为生物质能源发展链的薄弱环节。因此,根据生物质成型燃料燃烧特性设计合理的生物质成型燃料燃烧专用设备,对能源节约有着重要的意义。

生物质成型燃料热水锅炉作为燃用生物质燃料的主要设备之一,直接燃烧固体生物质颗粒燃料,主要用于家庭、宾馆、酒店、学校、医院等场所的热水、洗浴和取暖。由于燃料为生物质燃料且结构合理,此类锅炉基本达到无烟化完全燃烧的效果,排放达到环保要求,具有较好的经济、社会和环境效益。

1、生物质成型燃料

1.1生物质成型燃料的元素特性

生物质成型燃料是指通过生物质压缩成型技术将秸秆、稻壳、锯末、木屑等农作物废弃物加工成具有一定形状、密度较大的固体成型燃料。

生物质原料经挤压成型后,密度可达1.1~1.4吨/立方米,能量密度与中质煤相当,而且便于运输和贮存。在压缩过程中以物理变化为主,其元素组成及微观结构与原生物质基本相同。各种生物质成型燃料中碳含量集中在35%~42%,氢含量较低,为3.82% ~5%,而氮含量不到1%,硫的含量不到0.2%,因此,造成的污染程度极低。生物质成型燃料的挥发分均在60% ～70%,因此在设计燃烧设备时应重点考虑挥发分的问题[3]。

1.2生物质成型燃料的燃烧特性

生物质成型燃料经高压形成后,密度远大于原生物质,燃烧相对稳定。虽然点火温度有所升高,点火性能变差,但比煤的点火性能好。由于生物质成型燃料是经过高压而形成的块状燃料,其结构与组织特征就决定了挥发分的逸出速度与传热速度都大大降低,但与煤相比显得更为容易[4,5]。因此,生物质成型燃料的挥发分特性指数大于煤的,其燃烧特性指数较煤的大。燃烧速度适中,能够使挥发分放出的热量及时传递给受热面,使排烟热损失降低;同时挥发分燃烧所需的氧与外界扩散的氧很好的匹配,燃烧波浪较小,减少了固体与排烟热损失[6]。

2、生物质成型燃料热水炉

2.1 生物质成型燃料热水炉的结构

目前我国拥有多种型号生物质成型燃料热水锅炉,按燃料品种可分为木质颗粒锅炉和秸秆颗粒锅炉,按应用场合可分为家用型和商用型。下吸式固定双层炉排热水炉是应用较广的一种结构形式,其充分考虑生物质燃料燃烧特性,由炉门、炉排、炉膛、受热面、风室、降尘室、炉墙、排汽管、烟道、烟囱等主要部分组成,结构布置如图1所示[7]。

1.水冷炉排 2.上炉门 3.出灰口 4.炉膛 5.风室 6.高温气流出口 7.降尘室 8.后置锅筒

9.排污口10.进水口 11.引风机 12.烟囱13.排气管14.对流受热面15.出水口

图1下吸式固定双层炉排热水炉示意图

2.2 生物质成型燃料热水炉的工作过程

一定粒径生物质成型燃料经上炉门加在炉排上,根据生物质容易着火的燃料特性,片刻就会燃烧起来,在引风机引导下进行下吸式燃烧;上炉排漏下的燃料屑和灰渣到下炉膛底部继续燃烧并燃烬,然后经出灰口排出;燃料在上炉排上燃烧后形成的烟气和部分可燃气体透过燃料层、灰渣层进入下炉膛继续燃烧,并与下炉排上燃料产生的烟气一起经出高温气流出口流向后面的降尘室和对流受热面,在充分热交换后进入烟囱排向外界。

3、节能原理

由有关燃烧理论可知,保持燃料充分燃烧的必要条件为保持足够的炉膛温度,合适的空气量及与燃料良好的混合、足够的燃烧时间和空间。因此,本文将依据生物质成型燃料本身的特性,结合燃烧理论,针对锅炉结构进行节能。

3.1 炉排及炉膛

生物质成型燃料热水锅炉采用双层炉排结构,即在手烧炉排一定高度另加一道水冷却的钢管式炉排,其成弯管直接插入上方锅筒中,这种设计一方面增大了水冷炉排吸热面积,另一方面加快了炉排与锅筒内回水的热传递。

燃料燃烧采用下吸式燃烧方式。成型燃料由上炉门加在上炉排上进行预热、燃烧,由于风机的引导,新燃料不会直接遇到高温过热烟气,延缓了挥发分的集中析出,从而避免了炉膛温度的波动,使燃烧趋于稳定;同时,挥发分必须通过高温氧化层,与空气充分混合,在焦炭颗粒间隙中进行着火燃烧;在完成一段燃烧过程后,上炉排形成的燃料屑和灰渣漏至下炉膛并继续燃烧,直到燃烬。

采用双层炉排,实现了秸秆成型燃料的分步燃烧,缓解秸秆燃烧速度,达到燃烧需氧与供氧的匹配,使秸秆成型燃料稳定持续完全燃烧,在提高燃料利用率的同时起到了消烟除尘作用。

3.2 辐射受热面

早期的部分生物质成型燃料热水锅炉设计布置不够合理,水冷炉排直接与水箱相连,使得炉膛温度过高,特别是上炉膛,致使上炉门附近炉墙墙体过热,增加了锅炉的散热损失。在不断优化设计中,水箱被上下两个锅筒所代替,上锅筒部分置于上炉膛上方,利用锅筒里的水吸收燃料燃烧在上炉膛的热量,从而增加辐射受热面积,起到降低上炉膛温度的目的,从而减少锅炉的散热损失,提高热效率。

3.3 对流受热面

生物质成型燃料热水锅炉的对流受热面分为两个部分:降尘对流受热面和降温受热面。。为避免上述问题出现,降温对流受热面与降尘对流受热面常常采取分开布置;降温换热面置于上锅筒内,采用烟管并联设计,增加烟气与锅筒中水的热交换,降低排烟温度,提高燃烧效率;降尘则利用锅炉后部的下锅筒及管路引起的烟气通道面积的变化达到效果。

3.4 炉门设计

目前应用较多的炉门设计为双炉门。上炉门常开,作为投燃料与供应空气之用;下炉门用于清除灰渣及供给少量空气,正常运行时微开,在清渣时打开;一方面保证了燃烧所需条件,另一方面减少了由于炉门多而造成的散热损失。

4、技术经济评价

4.1 技术评价

研究对象为生物质成型燃料热水锅炉,本文采用与目前应用最广的燃煤锅炉相比较的方法,来分析它们各自的优劣。评价针对锅炉的节能环保性能,主要指标有热效率、燃烧效率、出水量和污染物的排放量(主要是排烟处的NOx、CO、SO2和灰尘的含量),并与国家相关标准比较。

生物质成型燃料热水锅炉与燃煤锅炉的性能指标比较如表1所示[8,9]。

从表1中的数据对比可知,生物质成型燃料热水锅炉在性能上具有一定优势。节能方面,锅炉热效率和燃烧效率均高于传统燃煤锅炉,远远超过国家标准;废气排放方面,烟中NOx、CO、S O2及烟尘含量均低于燃煤锅炉,符合使用清洁能源的要求。

4.2 经济评价

经济性评价以设备运行费用为指标,将生物质成型燃料热水锅炉与燃煤锅炉、燃油锅炉、天燃气锅炉、电锅炉、空气源热水器进行比较。各热水设备的效率及相应热源(燃料)热值、单价详见表2。

运行费用计算公式如下:

(1)

以加热1t水为基准,温度从20℃升至90℃(温升70℃),此时需要热量70000kcal。根据式(1)求得各设备在此负荷下的运行费用列于表2,可知生物质成型燃料热水锅炉在运行费用上相对较低,但是就目前而言,其固定资产投入费较同类型的其它锅炉设备要高。不过随着化石能源价格的上涨和国家对环保的要求的提高,生物质成型燃料热水锅炉在经济效益上将会越来越具有优势。

通过技术经济评价,生物质成型燃料热水锅炉在技术上是可行的,经济上是合理的。该锅炉用生物质成型块做燃料,一方面为生物质废料找到了有效的利用途径,节约化石能源,另一方面染物排放量低于同类型的燃煤锅炉,因此该锅炉具有良好的社会和环保效益。

5、结论

(1)生物质成型燃料热水锅炉依据生物质成型燃料本身的特性,结合燃烧理论,在炉排及炉膛、辐射与对流受热面、炉门等结构设计上充分挖掘节能潜力。锅炉燃烧效率可达94.84%,热效率为78.2%~81.25%。

(2)生物质成型燃料热水锅炉在技术性能上具有一定优势。节能方面,锅炉热效率和燃烧效率均高于传统燃煤锅炉,远远超过国家标准;废气排放方面,烟中NOx、CO、SO2及烟尘含量均低于燃煤锅炉,符合清洁能源的要求。

(3)生物质成型燃料热水锅炉在运行费用上较其它类型设备要低,尽管目前其固定资产投入费相对较高。随着节能环保要求的提高,此类锅炉在经济效益上将会越来越具有优势。

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生物质燃料分析范文2

关键词：微生物培养；药敏解读；抗感染治疗；影响；临床诊断；分析研究

临床中，抗感染药物在临床中具有较为广泛的应用实现，尤其是进行各种感染性疾病的控制、预防以及治疗中，起到了较为突出的临床应用作用效果[1][2]。但是，值得注意的是，由于抗感染药物在临床中应用的广泛性与普遍性，导致临床对于抗菌药物使用不合理现象也比较严重，对于临床患者的身体健康有着十分不利的作用和影响，严重情况下，甚至会增加患者的病症死亡率。在应用抗菌药物进行患者病症的临床控制、预防以及治疗中，相关要求规定，理想情况下的抗菌药物治疗应用，需要对于患者感染初期细菌进行培养以及药敏实验的基础上[3]，结合其结果实现临床预防、控制与治疗应用。总之，进行抗菌药物临床应用的合理规范，不仅有利于提升抗菌药物临床治疗应用的效果水平，而且在对于患者用药治疗的安全性保障中也有着积极作用和意义。。

一、感染性病菌产生原因与分布特征的分析

根据临床相关研究显示，感染性疾病与临床中发生的其他疾病之间具有较为突出的不同，首先表现在，感染性病菌致病原与其他疾病致病原之间存在很大区别，以临床中同一疾病的抗感染治疗为例，不同地区的抗感染治疗措施之间也存在有一定的区别[4]。临床患者在进行尿路感染病症的治疗中，欧洲一些国家在进行此类病症的抗感染治疗中，是以氟喹诺酮作为有效治疗药物，而我国临床中则以尽量避免使用喹诺酮类药物来进行患者尿路感染病症的治疗。这主要是因为我国的尿路感染患者中，对于喹诺酮类药物的耐药性比率在60%，超出欧洲一些国家很多。又比如，在进行门诊获得性肺炎的治疗中，美国是以大环内酯类药物阿奇霉素的治疗应用为主，而这种药物在进行中国门诊获得性肺炎的治疗中，其作用效果并不明显，主要是因为导致获得性肺炎产生的主要病菌为肺炎链球菌[5]，该病菌在美国地区的耐药性相对较低，而在我国的耐药性比较高，因此临床中并不以大环内酯类药物阿奇霉素作为主要的治疗应用药物[6]。

其次，由于我国的地理面积比较大，再加上国内各地区的医疗条件以及用药习惯等，存在有较大的差别，因此导致各地区抗感染治疗中病菌的耐药性也有很大的区别[7][8]。因此，在进行抗感染病菌治疗中，各地区应通过建立微生物实验室，通过对于病原微生物的流行病学进行分析调查[9]，以进行抗感染病症诊断治疗措施的制定，提高感染性疾病的临床诊治水平。

二、微生物培养及药敏解读对抗感染治疗的影响分析

结合微生物培养以及抗感染治疗临床实际，通常情况下，进行微生物培养以及药敏实验与结果解读，其目的就是在对于感染性病菌的耐药性进行详细了解基础上，对于抗菌药物的选择应用及其效果进行预测分析，以为临床提供依据支持[10]。此外，结合临床相关研究的结果显示，在临床抗感染治疗中通过提升微生物培养以及药敏解读的比率，能够有效缩短病症患者的住院时间，提高对于患者病症治疗的效率[11]。总之，在进行病症患者的抗感染治疗中，不仅需要对于患者病症的临床症状进行综合分析，并且要注意结合患者病症的流行病学史以及感染病学相关指标，诊断原理与标准、药效学等因素[12]，对于患者的抗感染治疗方案进行合理制定与选择应用。而临床中，通过合理有效的微生物培养以及药敏测定结果解读，是实现抗菌药物选择并且进行患者病症合理治疗的重要前提。需要注意的是，在结合微生物培养以及药敏测定中的病原学诊断结果，进行抗菌药物的选择应用中，还应对于滞后的微生物报告部分进行重视，以真实实现病菌的合理有效抗感染控制治疗。

总之，通过感染性疾病致病菌的检验确定是实现病症诊断以及治疗用药选择的重要保障。在进行感染性病菌的微生物检测中，应注意对于检测标本的合格性进行控制和把握，同时通过三级报告形式，实现微生物培养以及检测报告，实现患者病症病菌的临床治疗和控制。以某研究为例，该研究在对于200多例病菌感染患者进行临床检查与诊断中显示，其中肺炎感染患者的占有比率达到50%以上，而在对于患者痰液标本进行微生物培养以及药敏测定中，患者疾病病菌中所测出的白色念珠菌在临床中多被医生作为污染性病菌，在患者病症的临床治疗中被忽视。根据这一研究可以看出，在进行病菌感染患者的病菌感染标本进行微生物培养检测过程中，为保证检测结果的准确性，同时避免对于检测结果的不重视情况产生，不仅需要扩大检测病菌样本的数量，并且应注意扩大病菌标本抽取范围，以实现患者病菌发感染情况以及对药物的敏感性分析，提高患者病症治疗效果。

三、微生物培养及药敏解读在临床中的有效应用分析

结合上述对于微生物培养以及药敏测定在抗感染治疗中的作用影响分析，为了实现微生物培养以及药敏测定对于临床抗感染治疗水平提升的作用和效果，临床中需要医护人员对于微生物培养以及药敏测定的重视程度进行提升，以增加临床中对于微生物培养以及药敏测定方式的使用，为患者病症诊断与治疗提供依据支撑[13]。同时还需要临床医生在临床工作开展中积极对于微生物学检查进行配合，以充分发挥微生物培养与药敏解读在临床的作用和效果，对于患者的抗感染治疗是在进行患者病症致病原确定的情况下，通过合理有效的措施实现患者病症的治疗和控制。以临床中的经验性治疗为例，在进行患者病症治疗与控制过程中也是在大样本与循证医学临床调查结果相符合的情况下进行病症治疗和控制的，因此，不管是哪种治疗方式，在进行患者病症治疗中都不是通过盲目的尝试实现患者病症治疗和控制的。通常情况下，临床在进行抗感染治疗中，对于社区获得性抗感染治疗，多是以经验治疗为主，而在进行医院内的获得性感染治疗中，尤其是在进行重症感染治疗时，则需要通过对于致病原的尽快明确，以采取针对性的有效治疗措施，实现感染患者的抗感染治疗。总之，在进行抗感染治疗中，应注意通过加强医护人员的微生物检测意识，通过积极配合，实现抗感染治疗方案措施的制定，提高临床治疗与控制效果。

此外，在对于微生物培养与药敏解读结果的临床应用中，由于微生物检测结果受检测条件以及技术因素的影响，微生物培养又是使用体外试验的方法检测可能导致感染的病原菌，并给以药敏结果，药敏的目的则是使用体外实验的方法检测细菌的耐药性，预测抗菌药物的临床治疗效果，并为临床医生针对某一特定的临床感染问题选用药物提供实施个体化治疗的依据。 因此，所表现出来的意义是有很大区别的，在对于微生物培养与药敏解读信息的临床应用中，应注意避免对于微生物培养与药敏解读结果报告的盲目遵循，应注意结合临床实际情况进行科学合理的判断，要明白微生物培养以及药敏解读等所有辅助检查的结果的临床意义是以辅助临床医生进行综合判断，即使是对于患者的病理检查在一些情况下也会存在相应的错误，所以，临床中要注意避免受到辅助检查结果的错误诱导，医护人员在临床诊治中不能够盲目的使用微生物检测的结果，应注意结合临床实际进行科学、合理判断基础上进行参考应用。

四、结束语

。

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生物质燃料分析范文3

[关键词]生物质 能源使用现状 参考数据 燃烧

[中图分类号]U676.3 [文献码]B [文章编号]1000-405X（2013）-6-187-1

1 生物质资源概述

1.1 生物质燃料的概念

生物质的原料主要为玉米等农作物的秸秆、稻草、稻壳、木屑、芦苇、蒿草、树枝、树叶等生物质废弃物。这些农林剩余物经粉碎、混合、挤压、烘干等工艺，最后制成颗粒状燃料，可直接作为生物质燃料熄灭，具有熄灭时间长、炉膛温度高、经济实惠等特性，因而能够作为煤炭、自然气、电、油等能源的补充以至是替代能源。

1.2 我国能源使用现状

如今我国大力倡导能源的利用效率，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。在我国冬季采暖常用的方式就是应用煤炭、燃油供暖。耗能高、污染大，是这些供暖方式是有很大的弊端的。一到冬季，矿物质燃料在供暖中的大量运用，严重地污染着我们身边的空气环境。国内能源专家普遍以为：生物质燃料是很好的清洁性可再生能源，在环保形势日益严峻的今天，应该依据实践，以生物质燃料取代煤、油燃料。

据调查，采用生物质燃料的取暖锅炉，1小时耗费生物质颗粒约8kg，依照冬季取暖时节5个月计算，共需求耗费生物质颗粒约124吨，以每吨650元计，需求消费近9000元，相比过去燃煤的破费，每个冬季可俭省1612元，并且无污染，有利于维护环境。此外，当前采用电、油、燃气的供暖及供气企业，由于各类清洁燃料价钱的上涨，迫切需求清洁、经济的替代燃料。因而物质燃料锅炉的推行具有重要意义。

2 锅炉生物质能技改项目概况

2.1 锅炉工况的分析

减少和防止锅炉四管漏泄要从备件的运行操作和检修工艺等最基本方面人手，坚持预防为主，质量第一的方针。组织由锅炉检修、锅炉运行、热工、电气、化学、金属和热力试验人员组成的攻关小组，做好基础工作，分析原因，提出合理的措施，开展长期、经常性的防止受热面漏泄的工作。进行了较为全面的工业性试验。根据锅炉生物质料层的高度和布置要求，对燃煤锅炉的前墙水冷壁管进行重新设计制作，增加前锅炉的排表面的距离，增大其空间，对生物质粉料喷口和二次风，增加链条炉排长度并在炉前新设片状生物质小料斗，根据热力计算工况增大省煤器受热面，以适应生物质燃料燃烧特性。

2.2 炉内壁温

锅炉内壁温随负荷的变化。从炉内壁温曲线上可以看出，炉内壁温随着负荷的增加而增加，同时总体壁温水平偏高。处于水平烟道右侧和入口在三通涡流区中的管壁温水平最高。这是热偏差与水利偏差相叠加的结果，实际运行证明了这一点，该管在管材提高档次前常发生爆管。炉内壁温测点采用金属喷涂法安装热电偶，测量值是正误差，曾做过标定，试验值偏高10℃-15℃。热偏差在通过调节炉膛火焰中心位置以达到调节再热气汽温的目的。燃烧器下摆，炉膛出口烟温下降，各级受热面的壁温也随着下降，对改善对流受热面的运行条件，作用是非常明显的。调整好喷嘴角度，由于喷嘴角度检修不当，使火焰冲刷水冷壁及炉墙而结焦。应根据结焦规律和炉膛结构调整喷嘴方位，一般是将火焰尽可能调向炉膛中心中心切圆附近以减少结焦。在此使用优质生物质在锅炉内燃烧，在稳定燃烧区域比较集聚。生物质燃烧得很干净，不留过多灰烬。同时在大量增加燃烧量的情况下，加大鼓引风至最大保证其压力平衡，可以降低其燃烧热度。并且能源节省也很明显。

2.3 锅炉燃烧生物质与煤的燃料特性对比及燃烧特点

生物质中硫的含量极低，基本上无硫化物的排放。所以，利用生物质作为替代能源，对改善环境，减少大气中的CO2含量，在“温室效应”都有极大的好处。因此，将生物质作为化石燃料的替代能源，便能向社会提供一种各方面都可被接受的可再生能源。下面表2典形生物质成型燃料和煤的工业分析及元素分析

分析表2生物质成型燃料的特点：

（1）灰分少，燃烧得充分，残余量极少，利于减少锅炉排热损失。

（2）相比与煤炭生物质含量很高，一般超过50%，它的含氧量也多于煤炭，容易燃烧火势旺。然而，碳的含氧量较低，因此它的发热值较相对低，要想达到锅炉的热力，必须加大燃料供给量，同时还要满足完全燃烧的条件。

（3）生物质的硫的含量极低，对环境的保护的相当有益的，污染空气指数小。

从矿物能源资源有限和因大量使用会造成环境状态恶化的战略观点出发，结合我国拥有丰富生物质资源的现实，逐步发展工业锅炉生物质的燃烧技术，对节约常规能源、优化我国能源结构，将有积极意义。

常规热电联产业配备的燃煤锅炉进行改燃生物质的改造，取得了成功，为我国家节能减排工作作出了贡献。对新能源的开发利用做好榜样，起到了较好的实践示范作用。同时为各企业今后的发展开启先导。

3 结语

在发展中国家中，好的锅炉能提高效率减少燃料垃圾的收集的排放，使得生活环境得到提升，新的先进技术替代陈旧的工业市场中的燃烧技术。在生物能源项目和市场规模不断扩大。在各类市场应用大规模的转换装置的趋势将会持续。增加燃料适应性，降低风险，使得费用最小化，并通过将燃煤锅炉改造为生物质能锅炉其节能减排的功效较为明显，同时也将生物质能利用效率大大提高。采用规模经济对生物质能整体来说非常重要。能源系统的发展是个整体，生物质的使用将日渐成为人们生产运输燃料或生物材料的重要工具。

参考文献

生物质燃料分析范文4

[关键词] 生物质流化床 飞灰含碳量高 化验方法

中图分类号： TV 文献标识码： A

1.某生物质循环流化床锅炉飞灰含碳量高情况介绍

1.1北流电厂燃料介绍

北流生物质流化床电厂锅炉为具有知识产权的120T/h高温超高压循环流化床锅炉。设计炉膛燃烧室密相区温度为822℃，锅炉设计燃料采用各种生物质，包括树木、茅草、农作物秸秆、稻壳、秸秆压块等。设计燃料水份（Mar）为28.69%，低位发热量（）为25Kcal/kg。北流生物质电厂地处广西地区，是桉树木材加工区，长期收购燃料大部分为桉树皮、桉树边角料。此两种燃料年收购量为30多万吨，占总燃料使用量的95%以上，其中又以桉树皮为主。此种燃料水份大，低位热值低。且燃料中含有的碱金属含量较高。

北流电厂使用生物质燃料与设计燃料对比表

1.2改进前飞灰化验方法

北流电厂生物质流化床飞灰化验方法在改进前采用燃煤电厂飞灰含碳量化验方法。采用《燃煤锅炉燃烧试验技术与方法》[1]中“粉煤灰中可燃物含量的测定”方法，用失重法来进行飞灰含碳量的测定。一般认为试样的烧失量即为飞灰中碳的质量。

北流生物质锅炉飞灰含碳量测定采取的方法和燃煤机组飞灰含碳量化验方法一致。具体测定步骤如下：

（1）准确称取1g试样，置于已经灼烧恒重的瓷干锅中，放入事先升温至815± 10℃的马弗炉中灼烧2小时，取出干锅，置于干燥器中冷至室温，称重。

（2）烧失量的百分率按下式计算：

LOI=（G-G1）/G*100%

式中：G为灼烧前试样质量，g；

G1为灼烧后试样质量，g.

飞灰含碳量=烧失量。

根据燃煤电厂飞灰含碳量减重法测得北流电厂飞灰含碳量在13-17%，经多次燃烧调整试验，无法继续下降，飞灰取样颜色为灰白色，目测无炭黑颗粒。

1.3飞灰化验成份分析

北流电厂将飞灰样本委托广西壮族自治区煤炭质量监测站进行飞灰含碳量检测和飞灰成分分析，化验结果如下：

各组成的质量分数，%

。从燃烧后生物质灰的颜色为灰白色看，灰中碳颗粒含量没有检测数据那么高。进一步分析表中飞灰成分，其中碱性氧化物CaO质量分数约占飞灰成份30%，碱性氧化物K2O、Na2O的质量分数约占飞灰成份20%。此两种物质约占飞灰总质量的50%左右。因此，对飞灰进行初步分析，在815℃的温度条件下长时间进行煅烧失重，不仅仅是由于碳颗粒的燃烧失重引起的，碳酸钙在此温度下的分解失重可能是重要原因。同时，从飞灰成份中可以看到树皮、板皮中K离子、钠离子含量较高，飞灰中碱金属化合物在815℃温度下由固相转为气相也是引起飞灰失重的重要原因。

因此采用新的化验方法，既能保证检测出飞灰中含碳量，又能排除碳酸钙的分解对检测结果的影响，排除K、Na离子对化验结果的影响。同时，定量分析出以上两种物质的影响偏差比率，找出最适合生物质循环流化床飞灰含碳量化验方法。

1.北流飞灰含碳量改进检测方法

2.1试验思路介绍

北流电厂尝试采用新的试验方法来测试实际飞灰含碳量。此次实验，方法是用同一个灰样在不同温度灼烧，以观察北流飞灰重量损失，探讨飞灰中含碳量的实际大小。

第一步，用常规化验方法测定出灰样的飞灰含碳量；

第二步，用同一个灰样在不同温度灼烧，以观察北流飞灰在不同温度下的重量损失。

第三步，对飞灰在量热仪通过氧弹燃烧产生的实际热值，计算飞灰含碳量，作为常规飞灰含碳量的数据进行对比分析。

第四步，采取炉前燃料样进行500℃、700℃、815℃的灼烧试验，目的是检测生物质燃料在500℃条件下失重与815℃试验条件下失重对比分析，算出500℃的燃料燃尽比率。找出新的测定飞灰含碳量的温度。

2.2实际试验情况介绍

北流电厂飞灰实验取0.5g以及0.7g两个飞灰样品以及炉前燃料两个样品进行煅烧分析，在500℃、525℃、 550℃、600℃、650℃、700℃、815℃几个温度点有选择的进行连续灼烧，每个温度灼烧时间为2小时后称重后，继续灼烧2小时。

样品实验数据如下

2.3实验数据分析

（1）灰1（0.7g±0.1g）灰样进行了常规测定方法，测出飞灰可燃物含量为11.5%；

（2）灰1（0.7g±0.1g）灰样采取工业分析低位热值只有0.482MJ/kg（115Kcal/kg）；对应碳的热值33MJ/kg，不考虑其他物质分热，全部折算成碳，按质量比算出飞灰含碳量为1.47%。

（3）灰1（0.7g±0.1g）灰样在500℃以前没发生任何变化，在550℃测定的飞灰含碳量（失重质量比）在1.15%。

（4）灰1（0.7g±0.1g）灰样在550℃到850℃温度区间随着温度的升高，灰样的失重损失随着温度增高而增高。

（5）炉前燃料样1以常规测定方法测出燃料失重比例为95.2%，在500℃时候测出燃料失重比例为93.8%，在500℃的燃尽率93.8/95.2=98.6%，

（6）炉前燃料样2以常规测定方法测出燃料失重比例为94.6%，在500℃时候测出燃料失重比例为93.3%，在500℃的燃尽率93.3/95.2=98.0%，

（7）对两个样品炉前燃料的燃烧测定，在500℃时已经基本燃尽，含碳量在此温度下进行化验，失重法测定的飞灰含碳量和用低位热值校核的飞灰含碳量偏差不大，数据相差在0.32%。随着化验温度的升高，两个数据相差量越来越大，到815℃标准化验温度时，两种化验的偏差已经达到10.03%。

两种灰样在不同温度下失重曲线图

3.采用常规测定与工业分析偏差原因分析

3.1 520-750℃物质的分解

CaCO3、CaSO3、CaSO4易在520-750℃的温度区间内，碳酸盐的分解尤其是CaCO3的分解。形成CaO和CO2等气体，根据两种灰样在不同温度下的失重曲线图分析，此区间质量损失导致飞灰质量损失7-8%。在对北流电厂灰样成分分析中得到的数据，灰样中CaO质量分数约占总25-30%来折算CO2逃逸而引起的质量损失，和承重的质量损失7-8%是相适应的。

3.2 750-815℃物质的分解

飞灰中活性碱金属在高温及无机盐催化下形成碱金属氯化物。在750-980℃区间碱金属氯化物如KCl、NaCl形成蒸汽相，根据试验结果在700-815℃下失重1-2%。而在对北流电厂飞灰成分分析发现K、Na离子氧化物质量分数约占20%，氯离子含量较小，一般对桉树皮燃料中氯离子进行分析，氯离子质量分数一般在8%左右。因此由灰在815℃下飞灰活性较大引起的气相逃逸可以确认，且桉树皮飞灰质量减小因素是由氯离子含量决定的。

因此，实际飞灰含碳量应为飞灰样品按照常规化验方法化验出的飞灰含碳量减掉3.1、3.2对飞灰的影响因素，才能得到正确的飞灰含碳量。

4.结论

对于以桉树皮为主要原料的生物质流化床锅炉，由灰中物质的特殊性，在采用燃煤机组化验方法来测定飞灰含碳量时，应充分考虑化学物质的分解引起的飞灰质量减小并考虑碱性物质的气相逃逸而带来的质量的减少。因此，为避免以上两种物质在化验飞灰含碳量对结果的影响，可降低化验时的温度。目前，北流电厂采用550℃煅烧飞灰2小时，称重后再煅烧两小时恒重的办法来测定飞灰含碳量。一般飞灰含碳量测量值在2-3%之间。

生物质燃料分析范文5

[关键词] 生物质电厂；燃料；皇竹草；组织模式

刘毅，中国能源建设集团广东省电力设计研究院工程师，研究方向：热能与动力，广东 广州，510663

[中图分类号] S216 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723（2013）06-0019-0003

生物质发电主要利用在农林业生产中产生的废弃物作为发电燃料，是一项具有广阔发展前景的可再生能源产业。根据2005年国家颁布实施的《中华人民共和国可再生能源法》，可再生能源被列为能源发展的优先领域，是国家大力推动的能源产业。同时，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）》中，生物质发电也被列为能源领域中重点开发利用的技术，并作为国家能源战略的重要组成部分。随着石油、煤、天然气等资源日益枯竭，生物质发电将越来越受到重视，在未来的应用将越来越广泛。

从目前国内已建成的生物质电厂运行情况来看，多数电厂在燃料的收集、运输和储存过程中均存在难题。特别是50MW的大型机组，燃料组织环节的问题已成为制约电厂生存与发展的关键因素。针对这种情况，本文提出一种新型的燃料组织模式：种植皇竹草作为原料。通过对这种新型燃料组织模式的探讨，笔者希望能为以后的生物质电厂燃料系统的设计提供一种新思路。

一、传统的燃料组织模式

生物质电厂的燃料一般采用在农林业生产中产生的废弃物，如秸秆、锯末等。这些燃料具有密度小、热值低、分布范围广等特点，且具有季节性。一个容量为2×50MW的生物质电厂每年所需燃料量大约为60×104t，燃料收集半径大约为30～60km，根据各地资源分布情况不同而有所差异。

；b）在厂外收储站对收集到的燃料进行切碎、打包等再处理；c）将处理好的燃料运输至场内储料场储存。

而为了降低电厂的初始投资及管理难度，减少电厂的人员，并兼顾燃料供应安全性，降低风险，大多数电厂的燃料组织都是采用电厂自主组织完成和由当地的农户或经纪人组织完成相结合的方式，只是在各自完成的比例上有所差异。

二、燃料组织过程中的常见问题

（一）燃料收集困难

首先，农林业生产具有很强的季节性，在农林作物未收获的时段，将会产生燃料供应不足的问题。其次，生产过程中产生的废弃物的所有权分属千家万户，在收集过程中电厂要与收集半径内的多个农户个体或经纪人打交道，工作量非常大。再次，电厂作为需方，缺乏对供方的约束力，有时甚至还会出现农户单方面涨价或突然停止提供燃料的情况。最后，农户对燃料的收集主要是以人力为主，效率低下，导致其积极性不高。上述因素都会导致燃料收集困难。

（二）燃料运输成本高

我国农村地区实行土地承包责任制，少有机械化集中生产，人均耕地面积少，导致燃料分布零散，运输工作量大，成本高。无论是电厂挨家挨户去收取，还是由农户各自送货上门，运输成本最终都会反映到燃料成本上。即使设置厂外收储站，也只能使运输成本高的问题有所缓解，而无法得到根本改观。

（三）燃料质量难以保证

目前生物质电厂普遍采用炉排炉和循环流化床锅炉。锅炉对燃料含水率的设计值一般在20～30%。但农户均采用自然风干的办法对燃料进行处理，最终含水率一般在30%以上。有时由于风干时间不够长，含水率甚至会远超30%。同时，在燃料收集过程中，由于不可能做到每户每次都详细检测，农户往燃料中掺水掺石块的事情时有发生。

含水率过高会导致燃料在储存时易发酵、自燃，从而产生安全隐患，而且在进入炉膛燃烧时会增加锅炉排烟损失，使锅炉效率下降。往燃料中掺石块则可能会损坏解包机、给料机等上料设备。

（四）燃料供应的安全性难以保证

生物质燃料具有密度小、体积大的特点，因此储存设施占地大，储量却很少。而出于成本控制方面考虑，储存设施的容积也会受到一定的。

但是在燃料的组织过程中，存在诸多经常遇到且难以回避的困难。例如，燃料供应的季节性影响、燃料收购的价格上涨、电厂与农户之间产生纠纷、恶劣的气候因素影响等。当这些因素的影响超过厂内和厂外储存设施的缓冲承受能力时，电厂将不可避免地遭遇“无米下锅”的尴尬情景。

据笔者了解，国内的生物质电厂曾出现过多例因燃料供应紧张，燃料收购价格在短时内大幅上涨的事件，甚至还曾有电厂因为缺少燃料而被迫停机。

三、新型燃料组织模式

为了电厂长期安全稳定运行，避免出现以上问题，国内某生物质电厂工程正在尝试采用一种新型的燃料组织模式。该电厂主要采用在电厂周边50km范围内种植的皇竹草作为燃料，同时也可以收集该半径内的各类农林业废弃物作为燃料。

电厂规模为2×50MW机组，年利用小时按6000h计，年消耗燃料量折合成含水率10%的皇竹草约为48×104t。

（一）皇竹草的特性

皇竹草是我国从南美洲哥伦比亚引进的高产量优质牧草，其植株高大，根系发达，为多年生植物，主要繁殖方式为无性繁殖，适宜种值于各种类型的土壤，并具有很强的耐酸性和抗干旱能力。皇竹草性状介于荻苇与高粱之间，其外形和生长形态类似甘蔗，但中空，节间较脆嫩，属于软质秸秆。

皇竹草最适宜在热带和亚热带气候条件下生长，而且对气温条件的适应性较强，在靠近北方的地区也可以种植，但是温度较低会抑制其生长。在我国南方地区种植皇竹草生长周期短，收获期长，春季栽植后2～3个月即可收割，每年可收割4～6次，栽植一次可连续收割6～7年，每亩每年可产鲜草达25t。

皇竹草鲜草含水量为75%左右，除去水分，主要成分为纤维素、木质素和半纤维素，占固体物料总重量的80%以上。除此之外，还含有蛋白质、脂类、灰分、果胶、低分子的碳水化合物等。对含水率10%的皇竹草进行元素分析，结果表明，在同等含水率基础上，其热值低于树枝、锯末的热值，而与水稻、玉米秸秆等大多数生物质的热值相当。

（二）种植模式及规模

该电厂所在地区为经济欠发达的山区，有大量山坡地可用来种植皇竹草。项目公司计划利用山坡荒地共约15×104亩，由当地引导农户种植，项目公司负责技术支持和技术服务，并回购收获的皇竹草作为电厂的燃料。

依靠种植，这些荒地年产皇竹草鲜草最高可达375×104t，折合含水率10%的干草约为105×104t，作为电厂的主要燃料。同时在周边地区收集当地的农林废弃物，每年约26×104t，可作为补充，满足电厂需要。

（三）燃料组织模式

该电厂的燃料组织模式策划为：项目公司++燃料公司+经纪人+农户。首先，项目公司和当地签订项目合作协议书，在上给予大力支持，对当地农户的种植予以科学引导。然后，由项目公司组建燃料公司，同时发动并培育一批当地的经纪人，并在每一个种植乡镇为电厂配套建设燃料收储站（约20个）。

农户种植皇竹草可以采用两种模式，一种是自己承包土地种植，将收获的产品卖给燃料公司；另一种则由经纪人承包土地，农户受其雇佣进行种植。

皇竹草收获后，就地进行晾晒，然后由农户自行送至电厂或厂外收储站，或者由燃料公司或经纪人上门收取。收集到燃料后，合格的直接入库储存，需要再处理的则经过切碎、脱水等处理之后再入库储存。

电厂设置20个厂外收储站和1个厂内储料场，共可满足2台机组65天的燃料量。

（四）优点及缺点

这种新型的燃料组织模式有自己独特的优点：a）农户或经纪人可以承包大面积的土地进行种植，燃料的分布变得比较集中，收集工作比较容易；b）燃料产地集中，使运输工作量和成本大大降低；c）电厂收购燃料需面对的对象较少，可以建立起规模较大的长期、稳定的合作关系，而且可以在收购时进行抽检，都有助于保证燃料的质量；d）皇竹草的种植有当地和项目公司组织和引导，有利于维持燃料市场的稳定、有序。皇竹草的生长受季节的影响要比其它农作物小得多，通过合理调配收割时间，燃料供应可以做到全年无间断。这些都是电厂燃料供应安全性的有力保障。

以上是新型燃料组织模式的优点，但任何事物都具有两面性，这种模式也有一些缺点：a）皇竹草的种植需要大面积的土地，同时农户的利益也需要担保，这些都需要部门的积极参与和大力支持，而且项目实施的初始阶段难度较大；b）该模式具有一定的地域性，较适合在南方地区进行。因为皇竹草虽然对气温条件的适应性较强，但是越靠近北方其产量越低，该模式的经济性越差；c）该模式尚未经过工程实际检验，拟采用该模式的生物质电厂尚处于可行性研究报告审查通过的阶段，在以后的项目实施阶段是否会遇到新的困难尚未可知。

四、结 语

因为篇幅的关系，本文仅在技术层面对新型燃料组织模式和传统燃料组织模式进行对比分析，未再在经济性方面进行探讨。

本文提出的这种新型的生物质电厂燃料组织模式从技术上来说完全可行，而且可以明显改善甚至解决一些在传统的燃料组织过程中无法回避的难题。但是它也有自己不可忽视的缺点，希望能有后来者继续这个课题，找到能够改善的办法。

[参考文献]

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[3]文科. 大型生物质电厂燃料收储运系统工程应用分析[J].广西电力， 2011，34（6）.

[4]陆涛. 生物质电站收储运系统在农垦环境下的应用[J].可再生能源， 2011，29（5）.

生物质燃料分析范文6

关键词 生物质；能源；环境

中图分类号 TK6 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)101-0225-01

社会的经济发展进步离不开能源，能源就像是一台发动机，推动着社会的经济发展，提高着广大人民群众的生活水平。伴随全球经济的迅速发展，人类对能源的需要也在迅速增长，能源危机问题也会越来越严重，甚至会影响到人类的正常生活。此外，化石燃料的燃烧还会生成大量的温室气体从而造成温室效应，其他燃烧产物也会漂浮在空气中发生各种物理化学变化，不仅会对大气造成污染，还会影响人体健康。所以，不管是从能源的可持续发展还是从保护环境的角度来看，找到合适的能源来代替化石燃料，已经成为全人类需要解决的重大问题。

1 生物质能利用概述

生物质能是人类最早使用的能源，一直以来都被人类用作生活燃料。最早利用生物质能的方式是直接燃烧，这种生物质能利用方式到现在仍被广泛采用。但是，随着工业的发展，化石燃料大量投入使用，由于其能量集中，生物能现在已经基本被化石燃料取代。就整个现代化国家来说，生物质能在所有正在利用的能源中所占的比例小于3％。由于社会、经济原因，许多发展中国家在能源利用方面存在着对生物质资源的严重矛盾：使用过度和供应不足同时存在。

1987年，全世界消耗的的一次能源约有12.5％为生物质能源。。生物质能源转化装置有的组装起来很简单，而且费用低廉，小规模使用效果很好。生物质能源是生长在土壤中的，不需进口，若能对生物质能源规模化利用，那么为规模化利用提供原料的农、林相关产业还会得到很好的发展，也不失为经济发展的好机遇。从环境保护的角度来讲，燃烧生物质能源所产生的污染物较少，更有利于经济和社会的可持续发展。此外，对生物质资源的商业性开发利用还可以解决固体废物的处置问题。

2 世界各国（地区）生物质能应用现状与前景

2.1 国外生物质能应用现状及前景分析

2.1.1 美国

总体而言，在生物质能的开发利用方面，美国的科技水平处于世界领先的位置。美国比发展中国家更早提出绿色电力的概念，自1979年就应用生物质直燃技术发电，那时候总装机容量就超过了10000 MW，单机容量达10 MW～25 MW。

岗位。

2.1.2 欧洲

欧洲森林资源丰富，大部分欧洲国家的生物质资源开发都是从利用木材为主的，其起步较我国早，而且重视程度高，市场化较强，并且有大企业带动整个产业的发展。生物质能的主要利用使用方式有燃烧供暖、发电和转化为生物柴油等三种，在这三种中，以供暖最为主要。

芬兰的生物质资源利用方法主要是建立燃烧站，小规模的燃烧站供热，大规模的燃烧站则热电联产，生物质能源占全国年能源总消耗量的百分之二十。

瑞典主要利用木材开发热电联产产业，其工艺技术水平世界领先。最为典型的是瑞典的热电联产产业市场化运作能力很强，燃料市场非常活跃。

丹麦在生物质能源的利用上主要采用生物质直燃发电技术，在这方面取得了很大的成绩。丹麦的BWE公司在秸秆燃烧发电技术方面率先研究开发出了可行性方案，如今在仍处于世界上秸秆燃烧发电技术的最高水平。

德国在生物质柴油方面不仅技术成熟，而且得到扶持，是生物柴油的最大生产国。目前，德国拥有1兆瓦以上的生物质电厂350家，有数十万家庭使用的供暖器、发电机是以生物质直燃技术为基础的。到2030年，德国的能量消耗有17.4％来自生物质能。

2.1.3 巴西

巴西是世界上最大的燃料乙醇的生产和消费大国。巴西主要用甘蔗来制造乙醇，巴西每年生产的甘蔗中，有约50%用于燃料乙醇的生产。生产出来的燃料乙醇，有约50%掺入汽油中使用，另外50%则作用于直接替代汽油燃料。巴西不仅是世界上最大的乙醇生产和消费大国，也是世界上最大的乙醇出口国，巴西生产的乙醇有百分之十五用于出口，主要出口市场为美国。

2.1.4 印度

印度很早就开始使用沼气，早在17年就有使用沼气照明的技术存在。印度在l975年开始就启动了国家沼气开发计划，截止到2008年在农村地区建成了沼气池450多万座，许多农村家庭没有通电，此举为数十万家庭提供了炊事燃料，同时还解决了照明问题。

2.2 我国生物质能应用现状及前景分析

生物质能利用技术在我国很早时候就有了，比如利用造纸厂、制糖厂的废料发电，还有最近几年开展的垃圾发电技术。但是生物质发电的商业化和规模化应用水平，比起欧美等发达国家还有明显不足。

中国科学院广州能源研究所在生物质能源的利用上做过很多研究，他们承担了“1 MW生物质气化发电系统”项目的研究开发，是国家“九五”重点科技攻关项目，此项研究的成套装置己经正式投入商业化运营，产品一度出口到泰国、缅甸等国家。这标志着我国的生物质能气化发电技术已经成熟，我国具有自主知识产权，其技术水平已达到国际先进水平。世界银行对我国的生物质能气化发电技术在中国的推广速度之快很是惊讶，表现出了极大的兴趣。

生物质直接燃烧发电技术是生物质能利用的又一有效技术，通过国家扶持，这项技术在我国也得到了较为快速的发展。随着2006年12月山东投产了第一个秸秆直接燃烧燃发电技术项目，作为秸秆规模化发电示范项目，带动很很多相关产业。比如秸秆直接燃烧锅炉、辅机、等相关发电设备的厂家也已经具备了一定的生产能力，并有数家骨干企业带动整个行业的发展。

总的来说，我国开发生物质资源具有很大的潜力。随着国际上化石能源的使用面临很大的危机，我国发电用煤供应紧张，我国也加大了对研究生物质能发电技术的支持力度，比如加大研究投资、加大建设力度等。我国在生物质能源的利用上要借鉴欧美发达国家的经验，加大对生物质发电技术的研究力度，制定出符合现阶段国情的扶持，加快我国生物质能源发电技术的规模化、产业化、商业化的发展进程。

参考文献

[1]曾麟,王革华.世界主要发展生物质能国家的目的与举措[J].可再生能源,2005,02.

[2]张铁柱.我国生物质发电行业现状及前景分析[J].农村电气化,2011,08.

[3]高立,梅应丹.我国生物质发电产业的现状及存在问题[J].生态经济,2011,08.