生物燃料行业研究范例(3篇)

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生物燃料行业研究范文篇1

引言

国际能源界预测,本世纪氢能将得到广泛的应用,而燃料电池将成为利用氢能的重要途径。燃料电池是继水力、火力、核能之后的第四电装置,它是可以替代内燃机的动力装置。燃料电池具有安全、高效、无污染、适用广、无噪声等特点,已成为当今世界能源领域的开发热点。

1基本原理

普通电池是将电池内部的化学能转变成电能,而燃料电池是将电池外部的燃料(氢和氧)通过化学反应,将其释放的能量转变成电能输出。燃料电池外部的燃料存储系统是一个活动装置,可以方便地更换和补充燃料。

燃料电池的基本原理是水的电解的逆反应。它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质组成。工作时向负极供给燃料(氢),向正极供给氧化剂(空气),在电极上常使用催化剂(例如白金)来加速电化学反应。氢在负极分解成正离子H+和电子e。氢离子进入电解液中,而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上,空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。

2燃料电池的种类及其特点

2.1质子交换膜燃料电池(ProtonExchangeMembraneFuelCells—PEMFC)

该电池的电解质为离子交换膜,薄膜的表面涂有可以加速反应的催化剂(如白金),其两侧分别供应氢气及氧气。由于PEM燃料电池的唯一液体是水,因此腐蚀问题很小,且操作温度介于80℃~100℃之间,安全上的顾虑较低;其缺点是,作为催化剂的白金价格昂贵。PEMFC是轻型汽车和家庭应用的理想电力能源,它可以替代充电电池。22碱性燃料电池(AlkalineFuelCells—AFC)

碱性燃料电池的设计与质子交换膜燃料电池的设计基本相似,但其电解质为稳定的氢氧化钾基质。操作时所需温度并不高,转换效率好,可使用的催化剂种类多且价格便宜,例如银、镍等。但是,在最近各国燃料电池开发中,却无法成为主要开发对象,其原因在于电解质必须是液态,燃料也必须是高纯度的氢才可以。目前,这种电池对于商业化应用来说过于昂贵,其主要为空间研究服务,包括为航天飞机提供动力和饮用水。

2.3磷酸型燃料电池(PhosphoricAcidFuelCells—PAFC)

因其使用的电解质为100%浓度的磷酸而得名。操作温度大约在150℃~220℃之间,因温度高所以废热可回收再利用。其催化剂为白金,因此,同样面临白金价格昂贵的问题。到目前为止,该燃料电池大都使用在大型发电机组上,而且已商业化生产,但是,成本偏高是其未能迅速普及的主要原因。

2.4熔融碳酸盐燃料电池((MoltenCarbonateFuelCells—MCFC)

其电解质为碳酸锂或碳酸钾等碱性碳酸盐。在电极方面,无论是燃料电极还是空气电极,都使用具有透气性的多孔质镍。操作温度约为600℃~700℃,因温度相当高,致使在常温下呈现白色固体状的碳酸盐熔解为透明液体。此型燃料电池,不需要贵金属当催化剂。因为操作温度高,废热可回收再利用,其发电效率高达75%~80%,适用于中央集中型发电厂,目前在日本和意大利已有应用。

2.5固态氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCells—SOFC)

其电解质为氧化锆,因含有少量的氧化钙与氧化钇,稳定度较高,不需要催化剂。一般而言,此种燃料电池操作温度约为1000℃,废热可回收再利用。固态氧化物燃料电池对目前所有燃料电池都有的硫污染具有最大的耐受性。由于使用固态的电解质,这种电池比熔融碳酸盐燃料电池更稳定。其效率约为60%左右,可供工业界用来发电和取暖,同时也具有为车辆提供备用动力的潜力。缺点是构建该型电池的耐高温材料价格昂贵。

2.6直接甲醇燃料电池(DirectMethanolFuelCells—DMFC)

直接甲醇燃料电池是质子交换膜燃料电池的一种变种,它直接使用甲醇在阳极转换成二氧化碳和氢,然后如同标准的质子交换膜燃料电池一样,氢再与氧反应。这种电池的工作温度为120℃,比标准的质子交换膜燃料电池略高,其效率大约在40%左右。其使用的技术仍处于研发阶段,但已成功地显示出可以用作移动电话和笔记本电脑的电源。其缺点是当甲醇低温转换为氢和二氧化碳时要比常规的质子交换膜燃料电池需要更多的白金催化剂。

2.7再生型燃料电池(RegenerativeFuelCells—RFC)

再生型燃料电池的概念相对较新,但全球已有许多研究小组正在从事这方面的工作。这种电池构建了一个封闭的系统,不需要外部生成氢,而是将燃料电池中生成的水送回到以太阳能为动力的电解池中分解成氢和氧,然后将其送回到燃料电池。目前,这种电池的商业化开发仍有许多问题尚待解决,例如成本,太阳能利用的稳定性等。美国航空航天局(NASA)正在致力于这种电池的研究。

2.8锌空燃料电池(Zinc-airFuelCells—ZAFC)

利用锌和空气在电解质中的化学反应产生电。锌空燃料电池的最大好处是能量高。与其他燃料电池相比,同样的重量,锌空电池可以运行更长的时间。另外,地球上丰富的锌资源使锌空电池的原材料很便宜。它可用于电动汽车、消费电子和军事领域,前景广阔。目前MetallicPower和PowerZinc公司正在致力于锌空燃料电池的研究和商业化。

2.9质子陶瓷燃料电池(ProtonicCeramicFuelCells—PCFC)

这种新型燃料电池的机理是:在高温下陶瓷电解材料具有很高的质子导电率。ProtoneticsInternationalInc.正在致力于这种电池的研究。

3燃料电池的研发和应用现状

燃料电池技术在全球的开发极为活跃。全世界约有20多个国家的上千家公司和机构投入巨额资金从事燃料电池的研究和商业化工作。目前,已有2500多个燃料电池系统安装在世界各地,为医院、托儿所、宾馆、办公楼、学校、机场和电厂等提供基本的和备用的电力供应。

美国是研究燃料电池最早的国家,处于该领域的领先地位。早在上世纪60年代初,NASA为解决航天飞机中普通电池过重的问题而开始研究新的动力装置。之后的几十年中,能源部(DOE)、电力研

究所(EPRI)和气体研究协会(GRI)等部门都投入了大量的人力和财力进行研发。目前,碱性电池长期被NASA采用;磷酸型电池技术也相当成熟,已有广泛的商业化应用。2MW的熔融碳酸盐电池已投入运行,西屋(Westinghouse)公司100kW固体氧化物电池也已在荷兰安装。日本在30多年前就开始燃料电池的研究,近年来成果尤为显著。开发重点集中在磷酸型、熔融碳酸盐型、固体氧化物型3大类。容量达11MW的磷酸盐发电装置也已在东京电力公司投运,效率达43.6%,熔融碳酸盐型已经运转的有2MW级装置。另外还建立了许多宾馆、医院用的100kW级的磷酸型现场发电电池系统。

欧洲各国燃料电池开发较美国、日本为晚。早年主要兴趣在碱性电池,随着燃料电池技术的发展,其优越特性逐渐为人们所认识,欧洲各国也加快了燃料电池技术的引进开发。荷兰、意大利、德国、西班牙等国分别完成10kW、100kW、280kW级碳酸盐型电池的开发,德国和瑞士分别进行了7kW和10kW级固体氧化物电池的开发;意大利于1991年投运了美国造的1MW级磷酸型电池装置。

由于石油短缺和汽车尾气污染等环境问题日益严重,目前燃料电池研发生产的一个重要方向是能够给汽车提供动力。几乎所有大的汽车制造商都在研发使用燃料电池的电动汽车,并已有示范车型。目前,丰田和本田公司已经在日本和美国开展电动汽车的租车业务。现在已有一些使用充电电池的电动汽车,但使用燃料电池的电动汽车市场仍处于培育阶段。专家们预测到2010年前后才能实现商业化。应用于便携式设备(手机、笔记本电脑、掌上电脑等)的微型燃料电池的研发竞争也在激烈地进行。

我国燃料电池的研制开发起步并不晚,然而发展缓慢。上世纪70年代,为配合航天事业的发展我们在碱性燃料电池领域取得了一些进步,但到上世纪80年代由于资金原因研发放慢了,直至上世纪90年代末才又开始新一轮的研发及商业化尝试。

在国内燃料电池研发工作中具有代表性的大连化学物理研究所,已经从事燃料电池的研究近50年,早年曾成功研制了500W的碱性型燃料电池,近年来致力于质子膜、熔融碳酸盐和固体氧化物型电池的研究。该所在2001年至2003年间,将30kW的质子膜电池组用在小型汽车和大型公共汽车上示范成功,并成立了新源动力公司,开始了产品的商业化进程。2003年春,该所与清华大学合作将75kW的质子膜电堆应用在公共汽车上。在直接甲醇燃料电池方面,大连化物所、韩国三星公司、南孚电池公司建立了合作实验室。目前,中国科技大学无机膜研究所已成功研制了新型中温固体氧化物燃料电池。6种燃料电池的应用及技术状态见表1。

表16种燃料电池的应用及技术状态

电池种类

可用燃料

应用

技术状态

质子膜

氢气、重整气

电动车、潜艇电源

研发、改进、已有商业化产品

磷酸盐

重整气

现场集成能量系统

已有商业化产品

熔融碳酸盐

净化煤气、天然气、重整气

电站、区域性供电

在日本和意大利有示范电站

固体氧化膜

净化煤气、天然气

电站、联合循环发电

示范、测试

碱性

纯氢气

航天、空间站

在航空航天领域长期应用

直接甲醇

甲醇、乙醇

移动电源

研发

4结语

由于燃料电池的成本居高不下,目前仍处于研发和示范应用阶段,但它在能源贮备、供应方面的安全、可靠、高效率、无污染等特性和广阔的应用前景,使得全世界都在这个领域进行着研发竞赛。

生物燃料行业研究范文

关键词:燃料乙醇市场兼并重组原材料向

随着全球变暖、污染日益严重、能源日渐消耗,低碳环保和节能已成为世界性的主题。全世界各个国家对新型、可再生能源都尤为重视。我国油气资源相对短缺,随着我国社会经济的快速发展,石油消耗日益增加,资源紧缺状况十分严重。自1993年,我国已经成为石油净进口国,原油需求日益增加和资源的日益减少使我国的原油供求矛盾非常突出,这已经成为制约我国社会经济发展的长期压力。燃料乙醇是替代能源的代表,对于国家发展意义重大。不仅能减少碳的排放量,达到环保的目的,同时,也可以一定程度上缓解我国能源紧缺的压力。但由于我国燃料乙醇行业的技术以及原材料成本方面的原因,生产燃料乙醇的企业盈利非常困难,必须依赖国家的补贴。国家对燃料乙醇行业的政策是,定点企业生产并给予一定的补贴,定点区域强行销售,价格和汽油价格绑定。

一、我国燃料乙醇市场概况

我国燃料乙醇行业起步较晚,但是发展十分迅速。起初燃料乙醇原材料来自于我国去陈粮过程中的陈粮,但是随着陈粮问题的解决之后,成本问题也阻碍了燃料乙醇行业的发展。由于我国玉米和小麦等原材料成本和技术方面的劣势,发展速度和美国与巴西等国家相比,还差很多。所以,未来我国燃料乙醇市场原材料将会以非粮食作物为主。但是,燃料乙醇是替代能源的代表,对于国家发展意义重大,所以我们必须坚定的发展燃料乙醇产业。燃料乙醇主要的下游产品就是乙醇汽油。

二、美国燃料乙醇市场概况

美国发展燃料乙醇产业的时间比较早,大概在20世纪30年代就开始开展燃料乙醇的研究及应用工作。1979年,美国国会为了减少本国对进口原油的依赖程度,以寻找替代能源的角度为出发点,提出了美国联邦政府乙醇发展的计划,开始大力推广使用含10%乙醇的混合汽油。美国的燃料乙醇产业也因此得到了快速的发展,燃料乙醇每年的产量从1979年的3万多吨迅速增加到1990年的260多万吨。从1998年开始,美国逐步减少和禁止使用汽油中的MTBE(甲基叔丁基醚),由燃料乙醇取而代之,以防治地下水被污染。美国的50个州中的20个州参与了生产燃料乙醇,主要集中在中北部和西部地区。

三、我国燃料乙醇市场的发展建议

第一,我国燃料乙醇市场战略行为建议

首先,限制以玉米等粮食作物燃料乙醇产量

虽然以玉米为原材料生产燃料乙醇在美国非常成功,但是我国从原材料的丰富程度上无法和美国相比。美国地广人稀,而我国是人口大国,粮食问题是我国根本性的问题,虽然在玉米乙醇生产工艺方面,我国的水平接近了美国,但是仍然不能效仿。

前面已经分析过我国玉米市场,我国玉米市场需求旺盛,价格持续走高,以玉米为原材料的经济性非常差。以丰原生化为例,如果不算国家的对燃料乙醇高额的财政补贴,丰原生化将遭遇年年的巨额亏损。我国玉米乙醇的生产工艺已经接近国外先进水平,随着工艺成本的下降,亏损的程度有所减轻。但是在当今玉米的供需形势下,玉米价格很难有大幅度的降低,玉米价格没有大幅度的降低,以玉米为原材料生产燃料乙醇将很难扭亏为盈。

另外,我国是用全世界总耕地的7%去养活世界总人口的20%,中国在城镇化和工业化的过程中蚕食着耕地,还面临着不断增长的粮食生产压力。粮食问题是我国根本性的问题。所以,根据我国玉米产量情况,将玉米为原料的燃料乙醇作为玉米深加工的一个方向。在不影响玉米市场的前提下,适量生产,丰富玉米的消费结构的同时,也适度的增加乙醇产能。

再次,加大甘蔗为原料的乙醇生产投入

通过上文分析,我国甘蔗为原料生产燃料乙醇的潜力还是非常巨大的。虽然之前甘蔗受糖价波动影响比较大,但是目前情况是我国甘蔗供给充裕,甘蔗乙醇技术成熟。通过上文各种原材料的经济性对比,甘蔗为原料的成本最低,经济性最好。所以应该加大力度明确甘蔗燃料乙醇在非粮燃料乙醇中的重要地位。目前,燃料乙醇市场非粮作物的原材料大多数是木薯,这也导致了近两年来,木薯价格飞涨。加大对甘蔗燃料乙醇的投入,可以平衡原材料需求方面的集中,又符合经济性。

第二,中国燃料乙醇市场技术研发行为的建议

首先,通过政策引导等方式加大技术研发的投入

中国对燃料乙醇产业补贴每年大概15~20亿左右,但主要都是针对企业生产环节的补贴。而国外的补贴正常不仅仅对生产环节进行补贴,更是把着眼点对准技术研发。对研发企业提供低息贷款,税收优惠,并且加大对研发费用的补贴投入。有着政策的明确导向,企业、高校及研究机构才能更好的协调。

其次,继续提高以玉米、木薯、甘蔗为原料的燃料乙醇生产工艺水平

目前以纤维素为原料的二代燃料乙醇技术还不算完全成熟,不能大规模的商业化。所以,以现有原料生产燃料乙醇还将在相当一段时间内在全球范围内维持燃料乙醇的供给。而我国燃料乙醇生产技术与发达国家相比还有一定的欠缺。

我国玉米乙醇生产工艺与美国水平比较接近,但是仍有一些细节方面的不足。增加浓醪发酵醪液酒精含量,提高离心清液回配量,提升DDGS产品的质量。我国玉米乙醇工艺主要在这三个方面有所欠缺,尤其是DDGS产品问题,很难达到美国水平。美国DDGS产品可以降低燃料乙醇单位成本0.1美元/L。

再次,加快对第二代纤维乙醇的关键技术研究

在纤维素燃料乙醇产业化的进程中,有技术需要进一步研究,主要包括原料的收集和运输技术、原料的储存技术、原料的预处理技术、水解技术、纤维素酶生产技术、全糖发酵技术、蒸馏技术和“三废”治理技术等。其中最为关键的技术就是预处理技术,其次是纤维素酶的生产技术。

加快对关键技术的研究,单一企业、科研机构或者是院校的力量只能支持整个产业链的某些环节的研究,展开全过程,全面的技术开发是不太可能的。所以要整合各个部分的技术优势,打造完成的产业链研究力量,就必须采取产学研商相结合的方式,多角度、多单位、多领域持续合作才能尽早达到目的。

参考文献:

[1]郗小林,冀星.对我国发展生物乙醇产业的探讨[J].研究与探讨,2001(09):8

[2]王正友.美国生物燃料乙醇生产近况[J].企业与市场2006,(1):62-63

生物燃料行业研究范文

生物质能是人类用火以来,最早直接应用的能源。随着人类文明的发展,生物质能的应用研究开发几经波折,最终人们深刻认识到,石油、煤、天然气等化石能源的有限性,同时无节制地使用化石能源,大量增加CO2、粉尘、SO2等废弃物的排放,污染了环境,给人类赖以生存的星球,造成十分严重的后果。而使用大自然馈赠的生物质能源,几乎不产生污染,资源可再生而不会枯竭,同时起着保护和改善生态环境的重要作用,是理想的可再生能源之一。生物质能的应用技术开发,旨在把森林砍伐和木材加工剩余物以及农林剩余物如秸杆、麦草等原料通过物理或化学化工的加工方法,使之成为高品位的能源,提高使用热效率,减少化石能源使用量,保护环境,走可持续发展的道路。

七十年代,由于中东战争引发的能源危机以来,生物质的开发利用研究,进一步引起了人们的重视。美国、瑞典、奥地利、加拿大、日本、英国、新西兰等发达国家,以及印度、菲律宾巴西等发展国家都分别修定了各自的能源,投入大量的人力和资金从事生物质能的研究开发。

我国生物质能研究开发工作,起步较晚。随着经济的发展,开始重视生物质能利用研究工作,从八十年代起,将生物质能研究开发列入国家攻关计划,并投入大量的财力和人力。已经建立起一支专业研究开发队伍,并取得了一批高水平的研究成果,初步形成了我国的生物质能产业。

2、生物质能应用技术的研究开发现状

2.1国外研究开发简介

在发达国家中,生物质能研究开发工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面。

生物质能气化是在高温条件下,利用部份氧化法,使有机物转化成可燃气体的过程。产生的气体可直接作为燃料,用于发动机、锅炉、民用炉灶等场合。气化技术应用在二战期间达到高峰。随着人们对生物质能源开发利用的关注,对气化技术应用研究重又引起人们的重视。目前研究主要用途是利用气化发电和合成甲醇以及产生蒸汽。奥地利成功地推行建立燃烧木材剩余物的区域供电计划,目前已有容量为1000~2000kw的80~90个区域供热站,年供应10×109MJ能量。加拿大有12个实验室和大学开展了生物质的气化技术研究。1998年8月了由Freel,BarryA.申请的生物质循环流化床快速热解技术和设备。瑞典和丹麦正在实行利用生物质进行热电联产的计划,使生物质能在提供高品位电能的同时满足供热的要求。1999年,瑞典地区供热和热电联产所消耗的能源中,26是生物质。

美国在利用生物质能方面,处于世界领先地位,据报道,目前美国有350多座生物质发电站,主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其它林产品加工厂,这些工厂大都位于郊区。装机容量达7000MW,提供了大约66000个工作岗位,根据有关科学家预测,到2010年,生物质发电将达到13000MW装机容量,届时有4000000英亩的能源农作物和生物质剩余物用作气化发电的原料,同时,可按排170000个以上的就业人员,对繁荣乡村经济起到积极的推动作用。

流化床气化技术由于具有床内气固接触均匀、反应面积大、反应温度均匀、单位截面积气化强度大。反应温度较固定床低等优点,从1975年以来一直是科学家们关注的热点。包括循环流化床、加压流化床和常规流化床。印度Anna大学新能源和可再生能源中心最近开发研究用流化床气化农业剩余物如稻壳、甘蔗渣等,建立了一个中试规模的流化床系统,气体用于柴油发电机发电。1995年美国Hawaii大学和Vermont大学在国家能源部的资助下开展了流化床气化发电的工作。Hawaii大学建立了处理生物质量为100T/d的工化压力气化系统,1997年已经完成了设计,建造和试运行达到预定生产能力。Vermont大学建立了气化工业装置,其生产能力达200T/d,发电能力为50MW。目前已进入正常运行阶段。

生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发,主要着重于专用燃烧设备的设计和生物质成型物的应用。目前,已开发的技术有:林产品加工厂的废料(如造纸厂的树皮、家具厂的边角料等)的专用燃烧蒸汽锅炉,国外造纸厂几乎都有专门的设备,用来处理废弃物。由于生物质形状各异,堆积密度小较松散,给运输和贮存以及使用带来了较大困难,影响生物质的使用。因此,从四十年代开始了生物质的成型技术研究开发。现已成功开发的成型技术按成型物形状分主要有三大类:以日本为代表开发的螺旋挤压生产棒状成型物技术,欧洲各国开发的活塞式挤压制得园柱块状成型技术,以及美国开发研究的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。美国颗粒成型燃料年产量达80万吨。

成型燃料应用于二个方面:其一:进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块,作为民用烧栲木炭或工业用木炭原料;其次是作为燃料直接燃烧,用于家庭或暧房取暧用燃料。日本、美国、加拿大等国家,开发了专用炉灶。在北美有50万户以上家庭使用这种专用炉灶作为取暧炉。

将生物质能进行正常化学加工,制取液体燃料如乙醇、甲醇、液化油等;是一个热门的研究领域。利用生物发酵或酸水解技术,在一定条件下,将生物质转化加工成乙醇,供汽车和其它工业使用。加拿大用木质原料生产的乙醇上产量为17万吨。比利时每年用甘蔗为原料,制取乙醇量达3.2万吨以上,美国每年用农林生物质和玉米为原料大约生产450万吨乙醇,计划到2010年,可再生的生物质可提供约5300万吨乙醇。

生物质能的另一种液化转换技术,是将生物质经粉碎预处理后在反应设备中,添加催化剂或无催化剂,经化学反应转化成液化油。美国、新西兰、日本、德国、加拿大国家都先后开展了研究开发工作,液化油的发热量达3.5×104KJ/kg左右,用木质原料液化的得率为绝干原料的50以上。欧盟组织资助了三个项目,以生物质为原料,利用快速热解技术制取液化油,已经完成100kg/hr的试验规模,并拟进一步扩大至生产应用。该技术制得的液化油得率达70,液化油低热值为1.7×104KJ/kg。

生物质能催化气化研究,旨在降低气化反应活化能,改变生物质热处理过程,分解气化副产物焦油成为小分子的可燃气体,增加煤气产量,提高气体热解;同时降低气化温度,提高气化速度和调整生物质气体组成,以便进一步加工制取甲醇或合成氨。欧美等发达国家科研人员在催化气化方面已经作了大量的研究开发,研究范围涉及到催化剂的选择,气化条件的优化和气化反应装置的适应性等方面,并且已经在工业生产装置中得到了应用。

2.2国内研究开发

我国生物质能的应用技术研究,从八十年代以来一直受到政府和科技人员的重视。主要在气化、固化、热解和液化开展研究开发工作。

生物质气化技术的研究在我国发展较快,应用于集中供气、供热、发电方面。中国林科院林产化学工业研究所,从八十年代开始研究开发了集中供热、供气的上吸式气化炉,并且先后在黑龙江、福建得到工业化应用,气化炉的最大生产能力达6.3×106kJ/hr。建成了用枝桠材削片处理,气化制取民用煤气,供居民使用的气化系统。最近在江苏省又研究开发以稻草、麦草为原料,应用内循环流化床气化系统,产生接近中热值的煤气,供乡镇居民使用的集中供气系统,气体热值约8000KJ/NM3。气化热效率达70/以上。山东省能源研究所研究开发了下吸式气化炉。主要用于秸杆等农业废弃物的气化。在农村居民集中居住地区得到较好的推广应用,并已形成产业化规模。广州能源所开发的以木屑和木粉为原料,应用外循环流化床气化技术,制取木煤气作为干燥热源和发电,并已完成发电能力为180KW的气化发电系统。另外北京农机院、浙江大学等单位也先后开展了生物质气化技术的研究开发工作。

我国生物质的固化技术在八十年代中期开始,现已达到工业化规模生产。目前国内有数十家工厂,用木屑为原料生产棒状成型物木炭。螺旋挤压成型机有单头和双头二种,单头机生产能力为120Kg/hr,双头机生产能力达200Kg/hr。1990年中国林科院林化所与江苏省东海粮机厂合作,研究开发生产了单头和双头二种型号的棒状成型机,1998年又与江苏正昌集团合作,共同开发了内压滚筒式颗粒成型机,机器生产能力为250~300kg/hr,生产的颗粒成型燃料尤其适用于家庭或暖房取暖使用。南京市平亚取暖器材有限公司,从美国引进适用于家庭使用的取暖炉,通过国内消化吸收,现已形成生产规模。

生物发酵制气技术,在我国已经形成工业化,技术亦趋成熟,利用的原料主要是动物粪便和高浓度的有机废水。在上海亦已建成沼气集中供气系统。

沈阳农业大学从国外引进一套流化床快速热解试验装置,研究开发液化油的技术,和利用发酵技术制取乙醇试验。另外,中国林科院林化所进行了生物质催化气化技术研究。华东理工大学还开展了生物质酸水解制取乙醇的试验研究,但尚未达到工业化生产。

3、我国生物质能应用技术的展望

生物质能是一个重要的能源,预计到下世纪,世界能源消费的40来自生物质能,我国农村能源的70是生物质,我国有丰富的生物质能资源,仅农村秸杆每年总量达6亿多吨。随着经济的发展,人们生活水平的提高,环境保护意识的加强,对生物质能的合理、高效开发利用,必然愈来愈受到人们的重视。因此,科学地利用生物质能,加强其应用技术的研究,具有十分重要的意义。

目前,我国已有一批长期从事生物质转换技术研究开发的科技人员,已经初步形成具有中国特色的生物质能研究开发体系,对生物质转化利用技术从理论上和实践上进行了广泛的研究,完成一批具有较高水平的研究成果,部分技术已形成产业化,为今后进一步研究开发,打下了良好的基础。

从国外生物质能利用技术的研究开发现状结合我国现有技术水平和实际情况来看,本人认为我国生物质能应用技术将主要在以下几方面发展。

3.1高效直接燃烧技术和设备

我国有12亿多人口,绝大多数居住在广大的乡村和小城镇。其生活用能的主要方式仍然是直接燃烧。剩余物秸杆、稻草松散型物料,是农村居民的主要能源,开发研究高效的燃烧炉,提高使用热效率,仍将是应予解决的重要问题。乡镇企业的快速兴起,不仅带动农村经济的发展,而且加速化石能源,尤其是煤的消费,因此开发改造乡镇企业用煤设备(如锅炉等),用生物质替代燃煤在今后的研究开发中应占有一席之地。把松散的农林剩余物进行粉碎分级处理后,加工成型为定型的燃料,结合专用技术和设备的开发,在我国将会有较大的市场前景,家庭和暧房取暧用的颗粒成型燃料,推广应用工作,将会是生物质成型燃料的研究开发之热点。

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