生物质颗粒与煤炭共气化

发布时间:2019-03-01

能源作为促进整个社会经济发展的基础,在人类进步中发挥着越来越重要的作用。长期以来,煤炭、石油、天然气三大化石能源在世界能源消费中发挥了主导作用,促进了人类科学、技术和文明的进步。中国是煤炭资源大国,也是煤炭消费大国。在我国的电力结构中,燃煤发电的比例高达77%,而在化工原料结构中,燃煤发电的比例超过50%。据中国煤炭工业统计,2011年中国煤炭消费总量为35.7亿吨,占一次能源消费总量的72.8%,比去年同期增长1.9个百分点。由此可见,煤炭在我国能源消费中仍占主导地位,这种情况在较长时期内不会改变。

  
  
  然而,煤炭和其他化石能源是不可再生的,在利用过程中排放的硫、氮氧化物和二氧化碳污染了环境。面对这些问题,可再生能源的高效开发利用已成为世界各国能源研究的热点。生物质能是利用生物质能作为能量载体进行太阳能转化和积累的主要形式之一。与风能、太阳能、水能、潮汐能等其他可再生能源相比,生物质能是1510年唯一的含碳能源,具有可再生、替代化石能源,用于气体、液体和固体燃料的转化,以及其他化工原料或产品的进一步生成。根据能源当量,生物质能源是继煤炭、石油和天然气之后的第四大能源。

  根据国际能源署和联合国政府间气候变化专门委员会的统计,全球77%的可再生能源来自生物质能源。中国是一个农业大国,农林废弃物资源丰富。特别是秸秆农残分布广泛,产量呈逐年增长的趋势。2007年,中国农业部启动了《农业生物质能源产业发展规划》,提出2015年中国主要农作物秸秆产量将达到9亿吨左右,其中约一半可作为农业生物质能源。原材料,因此其开发利用是能源战略的必然选择。生物质能源的利用主要有热化学转化法和生化转化法。热化学转化方法包括生物质的直接燃烧、气化、热解和液化,而生化转化方法包括厌氧发酵生产沼气和发酵生产乙醇。
  在上述利用方式中,生物质气化是提高生物质能源品位的有效途径,也是实现商业化应用的最实用、最早的生物质能源转化技术之一。瑞典、美国、意大利、德国和许多国内研究机构对生物质气化利用进行了研究。研究了生物质在不同气化设备中的气化利用。然而,生物量是多样的、分散的和季节性的。同时,生物质具有挥发物含量高、能量密度低的特点。这使得生物质在分离气化利用中往往具有规模小、气化效率低、碳转化率高等特点。合成气中焦油造成的二次污染和设备堵塞。这些问题在一定程度上限制了生物质气化的发展。与生物质气化相比,煤气化技术发展较早、成熟,生物质与煤的共气化可以作为化石能源向可再生能源转化的桥梁技术。对于孤立气体中的生物量

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