生物质研究精选(九篇)

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第1篇：生物质研究范文

关键词：生物质；废弃物资源化；利用技术

中图分类号：X705 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）06-0005-01

如今，社会的发展不仅面临着能源紧张的局面，同时还要考虑保护环境，在双重压力之下，合理开发利用生物质废弃物资源成为了摆脱困境的有效途径，因此日益受到人们的重视，加大生物质废弃物资源化技术的研究，具有重要的的现实意义和历史意义。

1 生物质废弃物资源化的重要性

因为人口的不断增长和生活水平的日益提高，人们对能源的需求也越来越多，使得传统能源的消耗越来越大，能源呈现紧缺现状，同时因能源利用带来的环境问题不容忽视。随着经济的快速发展，每年我国都会产生大量的生物质废弃物，而人们将这些生物质废弃物不是排放就是焚烧，带来的后果就是环境污染越来越严重，已威胁到人类的生命安全。因此，对生物质废弃物采取适当、合理的处理，然后将其后广泛应用在各个领域，如农业、环保、医药等诸等，不仅使环境污染的程度大幅度降低，还产生了较好的经济和社会效益，符合当代经济发展的理念[1]。所以，实现生物质废弃物的资源化利用，获得相应有价值的产物，对我们国家来说意义重大。

2 生物质废弃物的来源

首先是农业废弃物，包括玉米秸秆、果壳、大豆渣等等，在这里值得一提的是农作物秸秆，大量秸秆被燃烧或弃于田间地头，既造成资源浪费，又危害了环境，因此必须加快秸秆转换利用，如造肥还田、饲料、工业原料等等。其次是林业废弃物，来自于树林的落叶、树根和林业加工行业产生的废弃物等，如果能将他们合理利用，那么不管是森林资源紧缺还是木材供需矛盾都会得到极大地缓解。

3 生物质废弃物资源化利用技术研究现状

目前，利用生物质废弃物制取生物能源是世界上生物质能研究开发的前沿技术。各国对可再生资源转化技术研究十分活跃，很多国家早已展开生物质废弃物资源化利用技术开发和研究工作，并且取得了不错的效果我们国家对生物质废弃物资源化技术研究虽然起步较晚，和发达国家还有一定的差距，但也达成了共识，研究力度越来越大。浙江大学、中国农科院等诸多高校、研究机构在生物质利用装置上取得了较好的成果，另外，还有很多工厂、公司、研究单位对生物质能高品位的利用和开发进行研制，并批量生产。如生物质气化集中供气技术和中小型生物质气化发电技术投资小，社会效益高。

4 生物质废弃物资源化利用技术的研究

4.1 农业废弃物资源化利用技术的研究

目前，人们根据农业废弃物的特性，应用先进的工程技术，使农业废弃物的饲料化、肥料化、能源化、工业原料化的水平不断提升，使相应产品更具商品化、廉价化、多功能化，以便于达到变废为宝、高效利用，同时在此基A上消除污染，使农村的生态环境得到改善，进一步促进农业健康、可持续的发展。如微生物强化堆肥技术，使用适当的微生物接种剂可以加速农业废弃物的堆肥进程。其次通过添加一些功能性菌株，使微生物能够在堆肥中繁殖生长，增加堆肥的肥效，调节作物生长，增强作物的抗病能力。另外利用微生物除臭，有效地减轻了堆肥过程中恶臭物质的产生。

4.2 林业废弃物资源化利用技术的研究

对于林业废弃物，我国一般采取填埋和焚烧传统的处理方式，只有极少部分资源化利用。填埋和焚烧这两种简单的处理方式不仅会造成资源浪费，而且都会对周围环境造成污染，破坏生态环境，进而对人类健康造成影响。实际上，林业的废弃物中含有大量的木质素、纤维素、半纤维素以及一些其他的有机物质，可以将其进行资源再利用，这已成为社会发展的必然趋势。比如，生物堆肥、食用菌培育、木塑工艺以等。林业废弃物没有农药残留，利用价值很高，所以可以作为食用菌的培养原料。既环保又经济，它能将能源循环利用，增加直接经济效益，是可持续发展之路，是实现生态良性循环之路[2]。

4.3 城市废弃物

城市废弃物主要来自于生活废弃物，他们分布范围广，所占比例大，处理和再利用城市生活垃圾的有效方法应该是：源头分类，分门别类地放入相应的公共垃圾桶，最后由环卫部门将各类垃圾送到相应的部门进行资源化再利用。将生活废弃物分类收集，分别进行资源化利用，一方面可以减少环卫部门分拣垃圾的工作量；另一方面能最大限度地利用资源，变废为宝，其经济效益尤为可观。

5 前景展望

生物质能是一种重要的可再生能源，利用生物质废弃物生产生的物质能源不仅能够缓解能源危机，减少环境污染，还会产生巨大的经济效益和社会效益。如废弃皮胶原绿色环保、廉价易得，若将废弃的皮胶原应用到混凝土中，会成为地暖的重要原材料，更具保温、隔热作用，真正实现“变废为宝”。在可持续发展的今天，生物质废弃物资源化利用技术是发展的必然趋势，生物质废弃物不会再成为环境污染的困扰，它的应用前景将更加广阔的。

参考文献

第2篇：生物质研究范文

【关键词】生物质能源 石油开采 石油化工 节能减排

随着可持续发展的推进，国家逐步提倡使用可再生能源。生物质能源即为可再生能源，以农作物，树木，植物枯萎的残体和家禽的粪便等为原料，进行直接燃烧或生物能源生产的产业即为生物质能源的开发与利用。

1 生物质能源开发的重要性和必要性1.1 非可再生性能源濒临枯竭

石油是一种重要的化工原料，也是国家必需的战略物资，所以说石油工业的发展在一些方面上就是国家军事实力和经济实力的象征。近些年来我国快速发展，石油化工产业在我们生活中变得越来越重要，与人们的衣食住行、国家的国计民生紧密相连。石油也可以说是一个国家的血脉，但石油属非可再生能源，终有用尽的一天。

1.2 非可再生性能源对环境污染严重

1.2.1 非可再生性能源开采对地层结构破坏严重

石油作为一种典型的非可再生能源，其开发的程序相对复杂，主要包括选址，打井，抽油，注水等过程，这些过程中对地层结构有较大的破坏作用。虽然抽完油要进行注水，但是由于水和石油的密度不同，长时间的石油开采必然会导致地层结构被严重破坏，导致地层土质疏松，甚至会发生底层塌陷。

1.2.2 非可再生能源利用对环境污染严重

众所周知，石油等传统非可再生资源的开采、利用可对环境造成污染。刚开采出来的原油内含有众多物质，不能被直接很好的利用，需经过石油化工企业的加工提炼，提炼出我们日常生活中所使用的汽油、柴油，沥青以及各种化工原料和产品。但是，开采、提炼原油的过程也是个污染环境的过程，直接导致大气污染和水污染。随着世界人口的增长和人们生活水平的提高，将有更多的化工产品和燃料被需要，更多的能源被开采，有更多的石油化工厂不得不开工建设。环境污染问题必然逐步加重。

鉴于此，我们必须努力提高技术水平，使石油化工单位产品排放更少的污染物，尽量降低对环境的污染程度，更要另辟蹊径，探索清洁的可替代能源。促进环境与人类的和谐发展，

2 生物质能源开发的现状

20世纪以来，全球性的非可再生能源危机让新能源的开发变得迫在眉睫。生物质能源因其清洁、高效、可再生等特点而得到越来越多的人的关注。生物质能源是位居于全球三大化石能源之后排行第四位，我国对于生物质能源的开发主要有以下几种：

2.1 沼气技术

沼气是指有机质在厌氧的条件下，有机质在微生物的发酵作用下产生的一种可燃性气体。因其最初的发现位置是在沼泽地区，因此被称为沼气。此技术主要是使用厌氧法处理家禽的粪便，这项技术是在我国使用较早的生物质能源的开发技术，二十世纪八十年代左右，目前，很多国家都把沼气当做生活燃料，西欧部分国家生物质能源发电并网量可占总发电量的10%左右。沼气的开发和利用在我国起步较晚，但发展较迅速，获得国家发改委批复的沼气发电CMD项目已有多个。

2.2 热裂解气化

在一九七零年左右，很多发达国家就已经对这项技术进行了研究，其中一项名为流化床气化的技术以其自身明显的优点占据了当时发达国家生物质能源的开发市场，美国已有19家公司和探究机构从事生物质热裂解气化技术的探究和开发；加拿大12个大学的实验室在开展生物质热裂解气化技术的探究，近些年来，我国等发展中国家也对这项技术进行了初步研究。2.3 生物质能源的转化

目前，生物质能源主要有生物乙、丁醇、生物柴油等。生物质燃料油资源的开发技术开始于“八五计划”期间，自“九五计划”以后，国家发改委颁布实施了用粮食和传统油料制备交通能源的战略方针。[4]生物质能源的转化主要是通过对植物油等代用油料的理化、酯化和裂解实现的。作为清洁燃料可以直接代替汽油等石油燃料，近些年来这项技术也得到了追捧。

2.4 压缩燃烧方法

生物质压缩技术可将固体农林废弃物压缩成型，制成可代替煤炭的压块燃料。成型燃料主要应用于两个方面：一是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。二是作为燃料直接燃烧，用于家庭或暖房取暖用燃料。

2.5 联合燃烧方法

联合燃烧是指将生物质压缩，掺入燃煤等传统燃料中进行混合燃烧的一种用能方式。联合燃烧可大幅降低燃煤中的硫氧化物、氮氧化物的生成，高效环保，技术门槛较低，利用较广。

2.6 垃圾焚烧方法

垃圾燃烧的燃烧是指将垃圾分类之后对可燃垃圾进行燃烧用能的去能方式。在使用这种方式进行去能时，要先将垃圾进行分类或者将垃圾研磨成悬浮液后进行沉降、过筛，然后再进行燃烧。实验数据显示每燃烧500t垃圾，可产生1W千万・时的电量。这种垃圾处理方式可大大减缓环境压力。

3 生物质能源的前景探析

我国现在所使用的能源中，生物质能源仅占能源总量的百分之十四，生物质能源开发具有很广阔的前景。与此同时，生物质能源也有着自己绝对的优势，这正是国家提倡生物质能源的一个重要原因。

目前，生物质能源的利用技术又传喜讯。生物柴油加工技术目前已取得了实质性突破，一些发达国家利用餐厨废油加工成柴油，并进一步加工转化为航空煤油。与之相比，我国的生物柴油产业也已初步形成，为餐厨废油的无害化处置、防止餐厨废油流回餐桌开辟了一条新路，也为保障我国食品卫生安全作出了巨大贡献。但生物柴油行业尚处在发展培育期，需要国家相关部门出台更多的支持政策，严控餐厨废油非法流向，需要有更多愿意承担社会责任的企业加入生物柴油行业，发展生物柴油行业。

生物柴油加工技术的进步，为我们生物质能源利用技术的发展带来了希望，大大提高我们开发生物质能源利用技术的信心，为生物质能源利用技术的开发，带来光明的前景。

结语：生物质能源必然会发挥其明显的优势，逐步的加大自己在能源领域的比重，同时，生物质能源必然会逐步减小环境的污染，有力缓解企业节能减排压力。

参考文献

[1] 兰家彬，金丛书，龚义华.随州市中小企业减排现状调查[J].武汉金融，2008（06）：69-70

[2] 李亚红.政府失灵与现代环境管理模式的建构[J].河南科技大学学报（社会科学版），2008，28（2）：101-105

第3篇：生物质研究范文

关键词：生物质电厂；除尘器；设计选型

Research on Design and Selection

of Dust Collector for Biomass Power Plant

Abstract：On combining with principle characteristics and classification of dust catcher, this paper identifies the type of dust collector in biomass power plant. Binding characteristics of flue gas and fly ash from biomass power plant, that selection and design considerations for dust collector in biomass power plants requires special attention is proposed. In sum, comments and suggestions on design and selection of dust collector for biomass power plant are made, and related conclusions will provide expert advice and guidance to analogous projects later.

Keywords：biomass power plant; dust collector; design and selection

中图分类号： TM925.31文献标识码：A 文章编号：

0 引言

目前，我国生物质资源可转换为能源的潜力约5亿吨标准煤，今后随着造林面积的扩大和经济社会的发展，生物质资源转换为能源的潜力可达10亿吨标准煤；根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，全国生物质发电总装机容量将达到3000万千瓦。随着社会和科技的迅速发展，人民生活水平的不断提高，对环境保护的要求也日益严格。本文结合除尘器的工作原理和分类特点，结合生物质电厂烟气和飞灰的特点，提出了生物质电厂除尘器选型设计时需要特别关注的注意事项，在此基础上提出了生物质电厂除尘器选型设计的意见和建议，相关结论可为后续同类工程提供专业的指导和建议。

1 除尘器的工作机理和分类

1.1 除尘器的工作机理

除尘设备是生物质电厂的重要设备，通过物理方式把大部分粉尘从烟气中分离出来，减少烟气中的粉尘浓度，以达到减小排放烟气含尘量满足环保要求、减小除尘器下游的设备磨损、捕集粉尘并回收进行综合利用等目的；其中达到环保排放要求及减小下游设备（主要是引风机）的磨损是电厂设置除尘器的主要目的。

除尘的机理包括重力分离、离心力惯性分离、碰撞惯性分离、接触阻留、静电力驱动、凝聚等几类，不同的粉尘特性适用于不同的除尘机理，除尘设备主要利用一种或者多种除尘机理进行除尘，以达到理想效果。

1.2 除尘器的分类及主要特点

除尘器按照结构型式区分主要有机械式、水膜式、静电式、过滤式等几大类型。几种类型除尘器的主要特点如表1。

表1除尘设备主要类型和技术特点

为满足国家和地区现行环保要求，目前电站机组使用的除尘设备主要有静电式除尘器和滤袋式除尘器两种。这两种除尘器通过引进国外技术消化吸收，目前国内已经形成自主设计制造能力。

1.3 主要型式除尘器的工作原理

（1）静电除尘器

静电除尘器的除尘原理是通过电极在烟气中放电，使粉尘荷上电荷，并且在电场力的作用下向电极移动，被集尘极捕获并收集。在静电除尘器壳体内设有很多组阴极线和与之对应的阳极板，给阴、阳极施加高压直流电，阴极（放电极）附近空气被电离，形成电晕。电晕区的范围较小，正离子很快流向放电极，电子则扩散到电晕外区域。烟气流过电极区间时，大部分粉尘带上负极性，在电场力的作用下向阳极板（收尘极）移动，与阳极板接触后放出电荷，通过振打落入灰斗。

（2）布袋除尘器

布袋式除尘器是一种干式的高效除尘器，它利用纤维织物的过滤作用，通过筛滤、碰撞惯性分离、接触等方式进行除尘，效率高达99.9%以上，且效率基本不受粉尘特性的影响，与静电除尘器相比，袋式除尘器能更好地捕捉超微细颗粒。

布袋除尘器的除尘效率是变化的，新滤袋由于网眼较大，在运行初期除尘效率不是最高，随着滤袋上的粉尘层增加，粉尘填充了一部分网眼间隙，除尘效率逐步提高。当粉尘积累到一定厚度时候，滤袋的空隙太小，气流通过时候阻力迅速上升，气流通过空隙时候流速增加，会带走一部分粉尘，此时应对滤袋进行清灰，以降低阻力和保证除尘效率。

2 生物质电厂除尘器的选择

生物质燃料的灰分较低，对除尘器效率的要求不高，除尘器效率达到99.7%左右即可满足环保要求，一般静电除尘器和布袋除尘器在燃煤电厂上都能轻松地达到。但实际上，目前已经投运和正在建设的生物质电厂除尘器几乎都是采用了布袋除尘器。

2.1 技术原理

原先的行业观念认为生物质灰的比电阻超过了静电除尘器的最佳适用范围（104~1011Ω・cm），但从一些实验的数据看，在常规的锅炉排烟温度（120~150℃）时，生物质灰比电阻在108~1011Ω・cm之间，非常适合采用静电除尘器。

从除尘器的收尘机理上分析，除了灰比电阻外，粉尘的颗粒度、粘接性和比重对静电除尘器效果也有较大影响：粗颗粒的粉尘受到的重力和电场的静电力远大于烟气的流体粘性力，因此较容易被静电除尘器收集，在壁板振打时候大部分在重力作用下落入灰斗，而较细的粉尘受烟气流体的粘性力大于电场施加的静电力，很难被静电除尘器收集，即使被收集后，极板振打造成的二次扬尘细粉尘更容易重新逃逸到烟气中；若灰的粘接性强，灰颗粒被吸附到极板上后相互粘接，需要采用更大的振打力才能落入灰斗，但若加大振打力，二次扬尘会加重；灰的比重轻，振打时二次扬尘同样会很严重。所以虽然灰比电阻适合采用静电除尘器，但是生物质灰的特点是颗粒度小、粘接性大、比重轻，非常不利于静电除尘器的收尘。而布袋除尘器采用的是过滤的原理，灰尘附上滤袋后，即使在清灰时出现扬尘，也会留在滤袋上游，还会再次被滤袋收集，不会出现类似于静电除尘器二次扬尘会随烟气流向下一级电场甚至逃出除尘器的情况，因此收尘效果较好。

2.2 应用业绩

经与除尘器设备厂家交流，生物质电厂普遍未采用静电除尘器，除了技术原因外，与其装机规模有很大的关系。国内配套电站锅炉的静电除尘器厂家只有几家，其供应的设备主要面向大中性机组（300MW及以上），技术方案优化的重点，更多地放在提高大容量燃煤机组的除尘效率以满足日益严格的环保要求，以及降低运行电耗上。生物质电厂单机容量都在50MW等级以下，绝大部分都是15MW和25MW等级，除尘器设备投资价格低，国内静电除尘器设备制造厂对其兴趣一直都不是很大，也基本没有去做这方面的技术研究和市场开发，可以说是主动放弃这部分市场，这种现象，与目前国内几个大的锅炉制造商都没有涉足生物质锅炉领域较为相似。

因此，从技术原理和应用业绩上分析，生物质电厂适合采用布袋除尘器。

3 生物质电厂布袋除尘器设计需重点关注的问题

生物质电厂布袋除尘器的设计和运行，与常规燃煤电厂相似，但由于生物质电厂锅炉运行灰成分和烟气参数的特点，除了需要注意避免超温烧袋应设置喷水减温装置或烟气旁路、注意保温及防漏风措施以免结露、合理设置吹扫空气点及吹灰周期避免滤袋损坏等，除尘器设计和运行时也有一些不同，需要予以重点关注。

3.1 滤料的选择

滤料作为袋式除尘器的核心部件之一，其发展及应用越来越受到关注。在选择滤料之前,首先必须掌握锅炉的工作特性、煤质指标、烟气参数的详细资料；滤料的理化性能方面应保证滤料满足生产条件和除尘工艺的一般要求和特殊要求，例如满足烟气温度、湿度以及抗酸碱腐蚀、耐氧化水解方面的要求；滤料的机械性能方面要保证滤料有一定的抗拉伸强度和刚度，以及耐磨性，确保滤料一定的使用寿命；从滤料的过滤性能来看，过滤效率应能够达到国家烟尘排放标准要求，尽量选择高效低阻滤料，降低运行阻力，减小能耗[1]。

滤袋材质的选择是否合理直接影响布袋除尘器的除尘效果、运行适应性和设备寿命。电站锅炉的排烟温度一般在120～180°C之间，使用较多的材质及主要特点如下：

（1）PPS（聚苯硫醚）

耐酸、耐碱、耐水性能都较好，其连续使用温度为170℃，最高使用温度为190℃[2]，但在200℃以上便会发生热缩现象，耐氧化性差，在高温时变硬且伴有不同程度的老化。

（2）P84（聚亚酰胺）

耐高温性能好，可达200℃左右，瞬时耐温260℃，同时具有优良的耐酸性和良好的耐碱性，并且因纤维不规则的截面，其表面过滤效果佳，且清灰效果好；其缺点是水解稳定性差，容易水解老化[3]。

（3）PTFE（聚四氟乙烯）

商品名特氟龙，表面化学稳定性较好，耐高温，具有良好的清灰效果，其抗氧化、抗酸碱腐蚀能力也很强，具有全面最优综合性能，但是抗拉、耐磨、耐折性较差，并且价格较高。

（4）Nomex（芳纶）

滤料耐温204～240℃，机械强度高、耐磨、耐折性好，对弱酸及弱碱具有非常好的抵抗力，但在高温烟气中，如水分含量较大，且含较多酸碱废气及杂质，如硫氧化物、氮氧化物、盐酸、氢氧化钙等，这些酸碱废气及杂质将会加速布的水解，尤其当整个集尘室处于酸碱露点下，此水解破坏效应更为严重[4]。

（5）玻璃纤维

是传统的耐高温无机滤料，耐温可达260℃，但是其耐折、耐磨性能较差，在高过滤风速下，滤料寿命大幅度降低[5]，当前较少单独使用在电站锅炉。

生物质电厂锅炉排烟温度较一般的燃煤电厂要高，多在140~150℃，烟气湿度大，且可能含有HCl气体，滤袋材质可采用PPS；但从实际运行情况看，由于生物质电厂燃料水分不易控制，经常使用一些高水分的燃料，锅炉运行排烟温度超过设计值，达到160℃甚至更高，虽然PPS滤袋也能适应，但长期下来，滤袋寿命得不到保证，需要经常更换。目前生物质电厂除尘器滤袋多采用复合型材质，即PTFE基布+PPS纤维针刺布，外加PTFE浸渍覆膜，充分利用了PTFE材质化学稳定性较好、耐高温的特点，又可以有效控制设备投资，建议优先选用，并在运行时严格控制锅炉排烟温度以延长滤袋适用寿命，建议长期排烟温度不超过150℃，瞬时不超过170℃。

3.2 过滤风速

过滤风速是影响布袋除尘器性能的主要设计参数之一：过滤风速高，除尘器的体积较小，节省设备投资；过滤风速低，烟尘容易被捕捉，清灰时不容易形成二次扬尘，并且除尘器运行阻力较低，因此，设计时需要综合考虑，选定合理的过滤风速。相对于燃煤电厂，生物质电厂飞灰比重较轻，为了保证良好的除尘效率，过滤风速一般较燃煤电厂低，大多在0.9m/min。

3.3 预除尘装置

国内有些生物质电厂在常规布袋除尘器前设置一套预除尘装置，一般采用旋风式除尘器，主要是为了防止锅炉排烟中夹带少量未燃烬的火星颗粒进入布袋除尘器后烧坏布袋，另外也可以清除烟气中较大的颗粒，减轻对布袋的机械磨损。

关于布袋除尘器前是否需要设置旋风式除尘器，不同的除尘器厂家意见有所不同。实际上，应该从锅炉炉型及燃烧角度进行分析：对于炉排锅炉，入炉的燃料尺寸相对较大，燃料不容易完全燃烧，飞灰含碳量相对较高，一部分未燃烬的燃料携带火星通过排烟进入布袋除尘器，烧坏滤袋；而对于CFB锅炉，一方面，进入锅炉的燃料尺寸相对较小，燃烧较完全，另一方面，CFB锅炉本身就已经带有高效率的旋风分离器，其对固体颗粒的分离原理与旋风式除尘器相同，且分离效率要高出很多，可以达到99.5%，绝大部分大尺寸的固体颗粒包括火星都能被捕捉下来重新进入炉膛燃烧或者通过锅炉灰渣方式排出，极少会被烟气中携带；除此之外，若在布袋除尘器前设置预除尘装置，虽然可以有效地减少“烧袋”的现象，但会对电厂的投资和运行带来增加占地和投资、增加运行电耗和厂用电率等一定的不利因素。因此，对于炉排炉，建议设置预除尘装置，对于CFB锅炉，可以不用设置。

4 生物质电厂除尘器设计选型意见和建议

（1）除尘器采用布袋除尘器；

（2）烟气过滤风速大多在0.9m/min；

（3）对于炉排锅炉，建议设置预除尘装置，主要用于保护布袋除尘器；对于CFB锅炉，可不设置预除尘装置；

（4）根据生物质电厂排烟温度选择滤料，由于通常排烟温度较高，建议采用复合型材质，即PTFE基布+PPS纤维针刺布，外加PTFE浸渍覆膜。

参考文献

[1] 张殿印. 除尘技术手册. 北京: 冶金工业出版社, 2002

[2] 包林初. PPS(Ryton) 针刺滤料的研制和应用, 产业用纺织品, 2002, 20 (1) : 1822

[3] Griesser H. P284 聚酰亚胺纤维在非制造业的应用.见:SINCE99 论文集, 上海: CNTA , 1999

第4篇：生物质研究范文

关键词:生物质;热解炉;产气率;热值

中图分类号:7Q545

文献标识码:A

文章编号:1005-569X(2010)05-0126-03

1 引言

能源与环境是当今社会发展的两大主题。经济社会的发展以能源为重要动力,在可持续发展观点不断深入人心的时代背景下,可再生能源逐步受到人们的高度关注,而生物质能作为可再生能源家族中的一员,因其存储量大、可再生、利用方式多元化等可持续发展特性在当今社会能源领域占据了重要的地位[1]。从20世纪80 年代初开始, 经过近20 年的努力, 我国生物质气化技术已逐步发展起来。我国自行研制的集中供气和户用气化炉产品已进入实用化试验及示范阶段, 形成了多个系列的炉型, 可满足多种物料的气化要求, 在生产、生活用能、发电、干燥、供暖等领域得到利用。但与国外先进水平相比,仍有较大差距[2]。目前,我国生物质热解气化技术存在的主要问题有:①燃气热值偏低。一般约为4500~5000kJ/m3;②焦油含量偏高。一般均超过国家有关标准的数倍之多,影响居民正常使用;③燃气中含氧量较高,安全隐患大。有的热解气含氧量高达近3.5~4.0%,非常接近发生炉煤气的爆炸下限;④污水排放引起环境污染。目前的热解气净化多采用水洗,这不仅会溶解可燃气造成浪费,吸附的焦油还会造成水体污染;⑤缺乏对气化、净化设备技术性能参数的系统测试等[3~5]。

总之,我国的生物质气化技术水平仍处于初级阶段,其气化产品的产量和质量、气化设备的性能和可靠性、运行参数的合理确定、燃气的安全使用、环境污染问题等,均是影响该技术推广使用的问题,亟待进行研究解决。

2 热解炉的工作原理

热解炉内燃料层自上而下可以分为3层:干燥层、热解层和气化层(包括氧化层和还原层),运行稳定时,一定粒度的生物质原料进入气化装置后首先在干燥层燥,随着料层的下落,伴随温度的升高,析出挥发分,并在高温下裂解(热解) [6,7]。裂解后的气体和炭在氧化层与供入的气化介质(空气)发生氧化反应并燃烧,燃烧放出的热量用于维持干燥、热解和还原反应。氧化后的气体含有一些不可燃气体,如:CO2、H2O等,经还原反应减少其含量。最终生成了含有一定量的CO、H2、CH4及部分不饱和烃CmHn的混合气体,净化后即可燃用[8]。干燥的燃料在热解过程中产生CO、CO2、H2 ,焦油蒸气及少量的CH4、CmHn等气体以及固体焦[9]。随后,固体焦发生如下的氧化,还原反应[10]。

氧化阶段:C+O2=CO2+408.84kJ

2C+O2=2CO+246.44kJ

还原阶段:C+CO2=2CO-162.41kJ

H2O+C=CO+H2-118.82kJ

2H2O+C=CO2+2H2-75.24kJ

H2O+CO=CO2+H2-43.58kJ

3 上吸式生物质固体废物热解炉的设计

3.1 热解气化炉气化剂需要量的计算

3.1.1 秸秆完全燃烧所需的空气量

秸秆含有碳、氢、氧、氮、硫等元素,由于氮和硫的含量非常低,所以,研究中不考虑氮、硫与氧的燃烧反应,只考虑碳、氢与氧的燃烧反应[11]。

碳完全燃烧的反应:

C+O2=CO2

12.000kg 22.400m3

1kg碳完全燃烧需要1.866m3氧气

氢燃烧的反应:

4H+O2=2H2O

4.032kg22.400m3

1kg氢燃烧需要5.550m3氧气

1kg原料中已经含有氧[O],相当于已经供给[O]×22.4/32=0.700[O]m3氧气,氧气占空气的21%,所以玉米秸秆完全燃烧所需的空气量V(m3/kg)=(1.866[C]+5.55[H]-0.7[O])/0.21。

表1 玉米秸秆的元素分析(干燥基)

元素[C][H][O][N][S]灰分

含量/%45.436.2446.360.920.170.88

由表1可知,玉米秸秆所含主要元素的含量为[C]=45.43%,[H]=6.24%,[O]=46.36%,[N]=0.92%。

玉米秸秆完全燃烧所需的空气量[12]V=(1.866[C]+5.550[H]-0.700[O])/0.21=(1.866×45.43%+5.55×6.24%-0.700×46.36%)/0.21=4.143m3/kg

3.1.2 秸秆气化所需的空气量

图1中的曲线为生物质气化时空气的当量比与产出气成分之间的关系曲线。由图1可以得出当量比为0.00时,没有氧气输入,直接加热原料的反应属于热分解反应,虽然可以产生H2、CO、CH4等可燃成分,但产出气中焦油含量很高,且约占物料质量的30%的炭不能同时转变为可燃气体;当量比为1.00时,原料与氧气完全燃烧,不能产生可燃气;只有在当量比为0.25~0.30,产出气成分较理想,即气化反应所需的氧仅为完全燃烧时耗氧量的25%~30%。当生物质物料中水分较大或挥发成分较小时取上限,反之取下限。

图1 燃气成分和空气量的关系

所用原料的含水率W=7.37%,较低,所以可以取当量比的下限值,取当量比a0=0.25,则气化所需要的空气量[12]V0=a0×V=0.25×4.143=1.036m3/kg

3.2 试验用气化炉的炉体结构

试验用气化炉的炉体结构如图2。

图2 试验用气化炉炉体结构示意

4 热解炉的性能试验研究及其结果

原料是生物质中典型的玉米秆,物料称重采用TGT-100型台秤,秸秆破碎用9FQ-20多用粉碎机,气体采样用100mL全玻璃注射器,供风采用CZR型120W离心式交流鼓风机,管道风速测定采用QDF-2A型热球式电风速仪,炉内温度测定用WRN型热电偶和电子式温度指示控制仪,气体成分分析采用QF型1901-1904型奥式气体分析仪。

试验步骤:首先检查试验装置的气密性,保证气化炉和管道系统的密闭性,检查各个仪器能正常使用,将原料破碎到粒径

图3、图4、图5反映了在不同的气化剂量的情况下,气化炉内部下层温度和气体的成分在开始试验1h内的变化。

图3 风量为1.8m3/h时,温度、气体含量和成分随时间的变化

2010年5月绿 色 科 技

第5期

图4 风量为2.4m3/h时,温度、气体含量和成分随时间的变化

图5 风量为3.3m3/h时,温度、气体含量和成分随时间的变化

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从图3、图4、图5可知,①在低的气化剂流量下,需要达到最高温度的时间较长,影响热解气化效果;②气化剂的流量对升温速率影响比较大,升温速率随气化剂流量的增多而增大,然而气化剂量过大会使得试验后期温度下降较快,同样影响了热解气化效果;③气化剂的流量大小对其最高温度也有影响,气化剂量大,达到的最高温度也高;④气化剂量小,造成燃烧不充分,温度升高慢,使得炉内温度较低,热解气可燃成分含量低;⑤气化剂量大,虽然可以升至较高的温度,但是空气过量容易形成局部烧穿现象,影响传热,使得热解过程不能持续进行,也造成可燃气成分含量较低。

因此气化剂量是热解气化的关键因素,它直接影响到炉内的温度和升温速率,并影响炉体不同位置的温度变化情况,而温度和升温速率是热解气化的关键因素,温度的提高和升温速率的加快促进了气化的过程。

5 结语

在当前进度条件下,通过模型试验,研究了影响生物质热解可燃气产量及质量的主要因素,获得了固定床热解装置的合理结构的工作参数。通过试验研究,提高了固定床生物质(主要是农林废物)热解工艺的产气率及产品(主要是热解可燃气)的质量;提高了生物质热解装置的生产稳定性;降低热解产品的生产成本;探讨了降低热解可燃气中粉尘及焦油含量的途径。总的来说,该热解炉可广泛使用于我国生物质固体废物的处理和利用领域,有较广阔的应用前景。

参考文献:

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Research and Development on Pyrolytic Oven of Biomass Solid Waste

Tianrenzhu,Xueyong,Qinyang,Chenkezhong

(Southwest University of science and Techenology Education priority key laboratory of Solid

waste treatment and the resource-rization of province Ministry build together,Sichuan

Mianyang621010,China)

Abstract: The biomass energy development and the use may alleviate the pressure which now the conventional energy source decreasing and the environmental pollution brings,pyrolytic gasification technology may greatly enhance the using efficiency of the biomass energy.At present,Civil biomass pyrolytic oven of producing the combustible gasmainly existence following question,such as low gas-produced rate,low calorific value was, high tar content, lowreliability ,not a tunablemovement parameter low, the fuel gas security, the environmental pollution and so on.In order to overcome these questions, through the pyrolytic oven model experiment , the existing biomass installment craft structure and the non-design parameter was optimized, the output and the quality enhances its thermal pyrolytic production, the production cost was decreased.

第5篇：生物质研究范文

关键词 第二代密集烤房；生物质；高效环保炉

中图分类号 S216 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）05-0223-02

2010年“两会”期间，总理所作政府工作报告中多处提及低碳和新能源，低碳经济发展纳入“十二五”发展规划和重点产业发展规划，确立低碳经济发展的区域模式和产业模式，大力发展循环经济和低碳经济，努力建设资源节约型、环境友好型、低碳导向型社会，实现我国经济社会又好又快发展。在能源日趋紧张的今天，燃料匮乏、成本上涨已成为困扰烤烟生产的因素之一，如何降低能耗、减少生产成本已是烤烟生产亟待解决的问题[1-5]。随着煤、石油等常规能源的日益紧张，烘烤的能量来源应该朝多方向发展，电能、生物能等逐步成为节能研究的目标[6-10]。

1 材料与方法

1.1 试验概况

第二代密集烤房生物质高效环保炉由山东临沂烟草有限公司组织设计研发，山东百特机械设备有限公司生产。第二代生物质高效环保炉二次燃烧室进风管道位置发生改变，使用价格低廉的普通铁管即可，炉体高度为1 400 mm，直径1 000 mm，容量为0.73 m3，重量1.2 t左右，炉膛分为上、下室，上室为二次燃烧室，下室为热分解室，造价1.3万元左右，比第一代生物质高效环保炉造价降低近1/2。

工作原理：燃料在热解室内热分解气化，烟气伴随热量进入上室后，二次进风对上室烟气起到助燃作用，提高上室温度，燃烧室温度可达1 000 ℃以上，未燃尽烟气再次充分燃烧，焦油裂解，达到节能、高效、低污染、低排放效果。主要性能是能够控制燃烧速度，烟气能够充分燃烧，不产生焦油，节能效果明显，经检测污染为1级。

在联城镇郭家场村烘烤工场进行第二代生物质高效环保炉安装、测试，并进行烘烤试验。供试烤烟品种为NC55。

1.2 试验方法

1.2.1 空炉燃烧试验。2012年5月10日进行了空炉燃烧试验，在密集烤房相同条件下，设2个处理，即：第二代、第一代生物质高效环保炉分别以粉碎后的烟草秸秆为燃料进行空炉试验（K1、K2），烤房内起始温度是13 ℃，电机2.2 kW高速运转，风机5.88 kW，将密集烤房进风门和排湿窗全部关闭，仅保持内循环。

1.2.2 中部烟叶烘烤试验。2012年8月13日分别进行了以烟草秸秆、煤块、树皮为燃料的中部烟叶烘烤试验。3种燃料都是在密集烤房相同条件下，对鲜烟素质相同的NC55中部烟叶，在每竿绑烟量、装烟量相同情况下，起始温湿度相同，温湿度变化同步进行，烘烤时间一致情况下，按照8点式烘烤工艺进行了烟叶烘烤试验。3种燃料的烘烤试验分别设3个处理，即为：第二代生物质高效环保炉设备（K1）、第一代设备（K2），以隧道式加热设备作为对照（CK）。采集烤后有代表性烟叶进行烟叶外观质量和内在化学成分分析。

2 结果与分析

2.1 空炉试验

从表1可以看出，第二代生物质高效环保炉比第一代炉膛内最高温度低7 ℃，燃烧成本高11元，高出5%。

2.2 烟草秸秆燃料试验

2.2.1 经济效益分析。从表2可以看出，各种处理烤后烟叶均价差异不大，处理K1、处理K2、CK的烘烤成本分别为1.88、1.54、2.63元/kg，处理K1、处理K2的烘烤成本分别比CK低0.75、1.09元/kg，降幅分别达28.5%、41.4%；处理K1比处理K2高0.34元/kg，增幅22.1%。从表2中计算得出，第一代生物质高效环保炉1 kg干烟需耗烟草秸秆1.7 kg、煤0.4 kg、电0.54 kW·h，第二代生物质高效环保炉1 kg干烟需耗烟草秸秆2.2 kg、煤0.53 kg、电0.56 kW·h；普通炉1 kg干烟需耗煤球4.12块、电0.45 kW·h。

2.2.2 烤后烟外观质量对比。从表3可以看出，处理K1、处理K2、CK烤后烟叶在成熟度、颜色、光泽、油分、叶片结构、身份等外观质量方面无明显差异。

2.2.3 烤后烟化学成分分析。从表4可以看出，3种烘烤设备烤后烟叶C3F化学成分无明显差异。

2.3 煤块燃料试验

2.3.1 经济效益分析。从表5可以看出，处理K1、处理K2、CK烘烤成本分别为2.22、2.10、2.66元/kg，处理K1、处理K2比CK烘烤成本分别低0.44、0.56元/kg，降幅分别达16.5%、21.1%。处理K1比处理K2高5.7%。从表5计算可知，第二代、第一代生物质高效环保炉1 kg干烟分别耗煤1.73、1.64 kg，分别耗电0.60、0.57 kW·h，普通炉1 kg干烟耗煤球4.18块、电0.44 kW·h。各种处理烤后烟叶均价差异不大。

2.3.2 烤后烟外观质量对比。从表6可以看出，烤后烟叶处理K1、处理K2、CK烤后烟叶在成熟度、颜色、光泽、油分、叶片结构、身份等外观质量方面无明显差异。

2.3.3 烤后烟化学成分分析。从表7可以看出，3种设备烤后烟叶C3F化学成分无明显差异。

2.4 树皮燃料试验

2.4.1 经济效益分析。从表8可以看出，各种处理烤后烟叶均价差异不大，处理K1、处理K2、CK烘烤成本分别为1.85、1.56、2.92元/kg，处理K1、处理K2比CK烘烤成本分别低1.07、1.36元/kg，降幅分别达36.6%、46.6%，处理K1比处理K2高0.29元/kg，增幅18.6%。从表8计算可知，第一代生物质高效环保炉1 kg干烟需耗树皮8.58 kg、煤块0.08 kg、电0.59 kW·h，第二代生物质高效环保炉1 kg干烟需耗树皮6.96 kg、煤块0.06 kg、电0.56 kW·h；普通炉1 kg干烟需耗煤球4.62块、电0.47 kW·h。

2.4.2 烤后烟外观质量对比。从表9可以看出，烤后烟叶处理K1、处理K2、CK烤后烟叶在成熟度、颜色、光泽、油分、叶片结构、身份等外观质量方面无明显差异。

2.4.3 烤后烟化学成分分析。从表10可以看出，3种烘烤设备烤后烟叶C3F化学成分无明显差异。

3 结论与讨论

试验结果表明，第二代生物质高效环保炉在二次燃烧室进风管道改进后，使用秸秆、煤块、树皮作燃料，烘烤成本比目前推广的隧道式加热设备分别低0.75、0.44、1.07元/kg，降幅分别为28.5%、16.5%、36.6%，比第一代生物质高效环保炉烘烤成本分别高0.34、0.12、0.29元/kg，增幅分别为22.1%、5.7%、18.6%，3种烘烤设备在烤后烟叶外观质量、经济效益和化学分析等方面无明显差异。尽管第二代生物质高效环保炉比第一代烘烤成本有所提高，但造价比第一代生物质高效环保炉降低了1.2万元/台套，结构更合理，性能更良好，操作简单，更适宜推广。

4 参考文献

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第6篇：生物质研究范文

关键词：生物质电厂 热工保护锅炉

Research of Boiler I&C Protection System In Biomass Power Plant

DU Jia，LIU Chuang

（1．State Nuclear Electric Power Planning Design & Research InstituteBeiJing 100094

2． Bei Jing Si Fang Automation CO，LTD BeiJing 100084)

Abstract：In this paper mainly recite I&C protection logic as well as each boiler system protection released condition were analyzed．Compare with traditional fossil fuel power plant boiler I&C protection logic，the biomass power plant I&C protection logic is more simple．Combine with the fact of the Guang Da （Dang Shan）Renewable Energy Biomass CO，Ltd power project，particular introducethe situation of the boiler I&C protection logic．

Keywords：Biomass Power PlantI&C ProtectionBoiler

中图分类号：TK229文献标识码： A

0 引言

光大新能源(砀山) 生物质发电项目新建1x130t/h振动炉排、高温高压、生物质燃料自然循环锅炉，锅炉为单锅筒、单炉膛、平衡通风、室外布置、固态排渣、全钢构架、底部支撑结构。锅炉设备按燃烧硬质秸秆燃料设计，并可掺烧≤10%的软质秸秆。

锅炉机组的热工保护作为生物质电厂热工保护设计的一个重要组成环节，锅炉工况的好坏无论是对锅炉机组或是整个电厂运行的安全和经济都有着极大的影响。在安全方面，保护过程是否完善直接关系到锅炉运行的可靠性；在经济方面，锅炉保护的好坏直接影响锅炉运行的经济性。

1锅炉机组的热工保护内容

本工程锅炉机组的热工保护内容包括一下三方面内容：

1.1限值保护。根据锅炉和辅机的运行工况对锅炉的最大出力和变负荷速度予以控制；对锅炉的各种调节阀门和挡板的最大、最小开度加以控制。

1.2连锁保护。锅炉在启停或运行中，一旦出现误操作，连锁保护装置能自动加以制止；在锅炉运行中如某些辅机发生故障时，与其相关的设备立即动作，以避免事故进一步扩大。

1.3紧急停炉保护。当某些重要辅机发生故障时，应迅速降低锅炉的负荷或停止锅炉运行；当锅炉运行中某些参数超过允许值时，保护装置立即动作，采取紧急措施，直至紧急停炉保护，以避免事故发生或扩大。

2锅炉保护介绍

2.1锅炉汽压保护

为了保证锅炉的安全运行，本工程在汽包、过热器和再热器上装设安全门。当锅炉的介质超过允许压力时，安全门会自动开启，排出蒸汽、降低压力以确保锅炉安全运行。在排气时，安全门将发出较大的声响，引起运行人员警觉，及时采取措施。当安全门排汽降压到允许压力以下时安全门会自动关闭。

锅炉正常运行时，工作压力应比安全门开启压力低。若锅炉的正常工作压力与安全门开启压力近乎相等，则安全门易反复跳动，并使阀门密封面腐蚀或产生凹槽，从而引起泄露。锅炉汽压保护系统与锅炉机组的运行方式有关：

对于本工程为单元制的锅炉，主汽压力有旁路系统的锅炉保护系统图如图1所示。主汽压力高一值时,保护系统发出报警信号,此信号如果与高二值信号同时发生,则切除部分燃烧器。对于本工程有旁路系统应投入旁路系统，使锅炉产生的蒸汽经旁路减温减压后回收，以提高机组的热经济性。当运行中汽机甩负荷时，除了切除部分燃烧器外，同时投油以稳定燃烧，如果汽压达到高三值时，安全门自动打开对空排汽。

图1有旁路系统的锅炉保护系统图

2.2锅炉汽包水位保护

汽包水位是锅炉运行的是否正常的重要标志之一。维持汽包水位在一定范围之内是保证锅炉安全运行的必要条件。汽包水位过高将减少蒸汽重力分离行程、破坏汽水分离效果，使蒸汽带水造成过热器中盐类沉积，恶化过热器的工作条件，严重时还可能引起汽轮机水冲击，造成汽轮机转轴弯曲等恶性事故。水位过低时锅炉水循环将受到影响，水冷壁将面临爆管的危险。当锅炉缺水而造成汽包水位过低时，为了避免“干锅”和烧坏水冷壁管，应采取保护措施，打开备用给水门，必要时采取紧急停炉；当水位过高而造成“满水”时，及时打开事故放水门，必要时也采取紧急停炉，以避免事故发生或防止事故扩大。

2.2.1本工程汽包水位高保护系统框图如图2所示。当水位高至高一值时，保护装置发出水位高报警信号，一起运行人员注意，若运行人员采取措施后水位仍继续升高至高二值时，保护系统自动打开事故放水门。若放水后水位仍继续升高到高三值，保护系统发出紧急停炉信号，停止锅炉运行。当水位升高至高二值放水后，水位恢复到高一值以下，证明水位确定恢复正常，水位保护系统应立即关闭事故放水门，以免汽包水位再降低。

图2汽包水位高保护系统框图

2.2.2本工程汽包水位低保护系统框图如图3所示。汽包水位低一值时，保护装置发出水位低报警信号；水位低二值信号存在，则关定期排污总门；当水位低一、低二值相继出现时，开备用给水门；当水位低二、低三值相继出现时，说明汽包严重缺水，应紧急停炉。

图3汽包水位低保护系统框图

2.3锅炉紧急跳闸保护

锅炉ESD保护系统由独立可靠的逻辑实现。锅炉ESD保护的目的是监视锅炉主要安全相关的条件，当某个方面定值超限时ESD触发。锅炉保护的原则是所有信号触发时ESD动作，入口信号通常是常闭点，出口信号是释放信号。失去释放信号会导致实际的设备动作。

2.4主燃料跳闸（MFT）

机组主燃料跳闸保护包括以下运行过程条件信号：

运行过程条件：・送风系统

・烟气系统

・炉膛

・水循环

・蒸汽循环

・紧急停按钮按下

以上条件的常闭点作为输入，输出是保护释放。当缺失保护释放条件时就会导致MFT。如果MFT跳闸，跳闸条件一直存在，直到操作员手动复位。

主燃料跳闸逻辑示意图如图4所示：

图4主燃料跳闸逻辑示意图

2.4.1送风系统

送风系统的释放条件包含以下条件：（1）总燃烧风量大于最低值

（2）送风机出口压力小于H3值

（3）送风机出口压力大于L3值

（4）送风机运行

送风系统逻辑示意图如图5所示：

图5 送风系统逻辑示意图

2.4.2烟气系统

烟气系统的释放条件包含以下条件：（1）引风机进口压力小于H3值

（2）烟道畅通（布袋除尘运行或旁路挡板开）

（3）引风机运行

烟气系统逻辑示意图如图6所示：

图6烟气系统逻辑示意图

2.4.3炉膛

炉膛的释放条件包含以下条件：（1）炉膛压力小于H3值（短延时）

（2）炉膛压力小于H2值（长延时）

（3）辅助燃烧器的位置正确（燃烧器伸进炉膛或者侧门打开）

炉膛逻辑示意图如图7所示：

图7 炉膛逻辑示意图

2.4.4水循环

水循环的释放条件包含以下条件：（1）汽包水位大于L3值

（2）汽包水位小于H3值

水循环逻辑示意图如图8所示：

图8 水循环逻辑示意图

2.4.5蒸汽循环

蒸汽循环的释放条件包含以下条件：（1）汽包压力小于H3值

（2）#1过热器出口温度小于H3值

（3）#2过热器出口温度小于H3值

（4）#3过热器出口温度小于H3值

（5）主蒸汽温度小于H3值

蒸汽循环逻辑示意图如图9所示：

图9 蒸汽循环逻辑示意图

2.4.6紧急停按钮

紧急停按钮的释放条件包含以下条件：（1）所有紧急停按钮均未按下

（2）辅助燃烧器紧急停按钮未按下

紧急停按钮逻辑示意图如图10所示：

图10 紧急停按钮逻辑示意图

2.4.7.机组启动状态

机组启动状态的释放条件包含以下条件：炉膛吹扫完成

机组启动状态保护逻辑示意图如图11所示：

图11 机组启动保护逻辑示意图

2.4.8机组运行状态

机组运行状态的释放条件包含以下条件:(1) 炉膛温度大于L3

(2)辅助燃烧器正在运行

机组运行状态保护逻辑示意图如图12所示：

图12 机组运行状态保护逻辑示意图

2.4.9引风机

引风机状态的释放条件包含以下条件：（1）引风机进口压力大于L3

（2）炉膛压力大于L3

引风机保护逻辑示意图如图13所示：

图13 引风机保护逻辑示意图

2.4.10送风机

送风机状态的释放条件包含以下条件：（1）燃料输送系统各定量给料机出口气动逆止挡板全关

（2）主燃料未跳闸

（3）烟气系统保护解除

（4）所有紧急停按钮均未按下

（5）炉膛保护解除

（6）水循环保护解除

（7）蒸汽循环保护解除

送风机保护逻辑示意图如图14所示：

图14 送风机保护逻辑示意图

2.5锅炉炉膛吹扫

锅炉点火前对炉膛进行清扫以清除炉内积存的可燃物和可燃气体,是防止炉膛爆燃的有效方法。清扫前锅炉处于MFT动作状态，所有燃料全部切断，所有燃烧器风门均处于清扫位置。操作员选择“锅炉吹扫请求”，当总风量大于26kg/s时吹扫开始计时；当总风量低于26kg/s时，吹扫计时器复位，当吹扫条件重新满足时再次计时；吹扫完成后烟风系统设定点恢复至正常状态，可以开始点火启动；如果总风量大于10kg/s，持续10分钟或30分钟，锅炉吹扫也是有效的；当点火失败或者吹扫条件中途中途条件不满足并且无已吹扫记忆时，必须再次进行一次新的吹扫。

炉膛吹扫逻辑如图15和16所示：

图15炉膛吹扫逻辑示意图一

图16炉膛吹扫逻辑示意图二

3 锅炉热工保护意义

根据本工程运行实际情况看，锅炉热工保护的可靠性对提高机组主辅设备的可靠性和安全性具有十分重要的作用。锅炉热工保护系统的功能是当机组主辅设备在运行过程中参数超出正常可控制的范围时，自动紧急联动相关的设备，及时采取相应的措施加以保护，从而软化机组或设备故障，避免出现重大设备损坏或其他严重的后果。

随着发电机组参数的提高，锅炉热工自动化程度越来越高，尤其是伴随着DCS分散控制系统在电力过程中的广泛应用和不断发展，DCS控制系统凭借其强大的功能和优越性，使机组的可靠性、安全性、经济性运行得到了很大的提高。

4结束语

随着电力事业和高新技术的快速发展，发电设备日趋高度自动化和智能化，锅炉保护系统的安全性、可靠性变得日益重要。虽然，无论多么先进的设备，都不可能做到绝对可靠。但对锅炉热工保护系统在技术上采取相应保护逻辑措施，可以极大地提高热工保护的可靠性，从而提高机组的安全性和经济性。

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第7篇：生物质研究范文

论文摘要：针对当前生物质供应物流组织发展现状和趋势，首先对现有的三类组织结构应用交易成本理论进行比较分析，结合我国生物质能产业的具体调查，提出了“能源公司+第三方物流企业+农户”的新型供应物流组织结构，分析该组织结构的优势，最后提出了这种供应物流组织结构的建设策略。

论文关键词：生物质；供应物流；组织结构；交易成本理论

1引言

生物质能资源包括农作物秸秆和农业加工剩余物、薪材及林业加工剩余物、禽畜粪便、工业有机废水和废渣、城市生活垃圾和能源植物，可转换为多种终端能源如电力、气体燃料、固体燃料和液体燃料。

生物质能生产涉及生物质原料的收集、运输和存储等一系列物流过程，而物流的成本一般占生物质能产品生产成本的50—70％。在现实中，生物质原料供给数量、供给时间、质量成本、物流服务等常因自然条件、人为因素而波动较大，使能源企业面临原料供给的很大不确定。当前我国的许多以甜高粱、木薯等为原料的生物质能源生产企业正陷入原料供应不足的困境，有的项目甚至暂时停产或半途而废。

要解决当前存在的生物质供应困境和因众多不确定性因素的影响，除政府政策支持外，关键是要创新生物质能产业组织，尤其要建立有效的生物质供应物流组织体系，协调供应链中能源公司和广大提供生物质资源的农户之问的利益和风险。

国内许多学者开展了农业产业组织的研究，主要集中于定性方面的研究，但已有的研究没有体现出生物质能供应链的运作特征。在生物质能供应链协调方面，东南大学张永博士已开展了一些前期研究，国外的一些学者开展了关于生物质能产业组织方面的调查和研究。VanLoo和Koppejan认为组织的适应性能有效解决技术领域的问题，通过有效的组织契约设计能保证生物质的质量而提高非柔性生产技术的效率。KlrstiDautzenberg和JonHart0讨论了德国生物燃料产业的组织、机会和挑战，指出能源公司是区域生物质能产业链的创立者或发起者，为了确保高额投资和生物质供给安全，能源公司必须引入和设计合适的供应链管理机制，实现供应链的协调。他们认为要实现供应链协调，需要依靠契约或利润分享机制，而不是依靠生物质的现货交易机制。

总的来说，国内外对于生物质能供应链的研究尚未完全展开，而对于生物质供应物流组织的调查、比较分析还十分缺乏。本文从交易成本的角度，分析不同组织形式下的生物质供应物流，试图构造出一个符合我国实际情况的有效的组织形式，并为促进我国生物质供应物流的组织化提供对策建议。

2交易成本理论

生物质供应不确定的根源来自能源企业对生物质原料的刚性需求与农业生产中剩余生物质和能源作物的柔性供给之间的矛盾。作为治理结构存在的市场与组织对各交易主体产生影响，交易费用发生变化，从而改变生物质供需平衡。根据不同的治理结构来选择不同的交易成本，可以节省交易成本。交易成本理论为市场与组织的效率提供了一个可供操作的判断标准。

交易成本经济学认为，组织的本质就是出于对交易成本的节省而对市场的替代，经济组织的核心就在于节约，不同的交易对应不同的交易成本。交易成本包括建立交易关系，搜寻信息，进行讨价还价谈判，订立契约条款所花费的直接成本，还包括由于机会主义行为而产生的如监督和实施契约条件的费用及不履行契约所带来的产出损失所造成的间接成本。

3现有生物质供应物流组织结构分析

3．1现有组织形式

能源公司解决生物质资源供应一般可由三种途径：(1)能源公司直接从现货市场采购；(2)通过签约经济人，让其采购；(3)通过与广大农户建立供应契约，采用能源公司+农户的模式。如图1所示。

考虑我国的实际情况，普遍采用的是“能源公司+农户”和“能源公司+中介组织+农户”的模式。

“能源公司+农户”组织结构的运行特点是：通过双方事前签订的契约，农户生产生物质，企业负责生物质的收购、加工与销售，并提供相应的服务。

“能源公司+中介组织+农户”的运行方式是农户负责生产生物质，公司负责生物质的储存、加工，中介组织则充当中介，主要负责生物质的收购。企业与农户之间的契约被分解成企业与中介组织、中介组织与农户契约之和。

目前我国农村生物质燃料产业的“公司+农户+中介组织”形式还不成熟。如江苏国信如东生物质发电有限公司，公司和农户，以及中介组织之间以简单的方式进行利益联结，鲜有合同形式的保障。这些中介组织有的是生物质企业自建的，如国信公司，已在如东县设立了50多个秸秆收购点，今年又在邻近的通州、如皋、海安等县市增设了30多个收购点，每个收购点对应地建立一只经纪人队伍。也就是所谓的中介组织。有的中介组织是受生物质燃料企业委托，进行简单的收购业务。

3．2不同组织形式交易成本分析

(1)“能源公司+农户”。这种组织形式存在内在的不稳定性，实践也证实了这一点，其生存时间并不会一直延续。造成不稳定性的原因主要是由于契约约束的脆弱性、组织有效协调的困难以及较高的交易成本。交易成本经济学认为，契约约束和有效协调需要依靠仲裁机构(如法院)等利益中立的第三方进行协调，但协调成本极高甚至不可能。如果农户违约，生物质生产企业求助于仲裁机构需要花费诉讼费用，收益却只是单个农户的有限赔偿，收益难抵成本；相对应，如果企业违约，农户诉讼费用较企业违约赔偿要高，得不偿失只好忍气吞声。公司与农户双方的约束力弱，使得“公司+农户”这种组织形式极其不稳定。同时由于农户数量众多，企业如果分别跟每个农户进行交易，交易频率太高，交易费用增加，总成本随之增加，对于生物质生产企业而言，这种组织形式效率低下，成本高。

(2)“能源公司+中介组织+农户”。表面上看，“企业+中介组织+农户”的签约较“企业+农户”要复杂，然而作为中介的组织大大增强了此种组织形式的稳定性。企业与农户直接签约时契约的数目等于农户的数量，而且还要监督每一份契约的履行，监督面宽且分散，履行和监督成本更高，中介组织作为农户的群体组织，减少了企业的签约数目，也简化了契约履行的线路，降低了风险值，监督费用也会相应降低。

“企业+中介组织+农户”作为生物质市场组织形式不仅降低了交易成本，而且节约了签约、执行和监督签约的成本，稳定性得到加强。但在另一方面，由于契约不完全，中介组织不能制约农户的毁约行为，企业也不能完全制约中介组织签约后的机会主义行为，这种组织形式依然存在治理缺陷。

4“能源公司+第三方物流+农户”供应物流组织结构及建设策略

现存的生物质供应物流组织结构还存在很多不规范的行为，企业收不到生物质燃料，影响生产的事情时有发生。通过对农户调查结果，发现影响农户参与回收的几个因素：a．经济利益方面．b．物流服务方面；c．契约合同方面。第一种诱因是直接经济利益方面的，更高的价格或者更好的福利和保障，是促使他们出售生物质的直接动因。第二类诱因是物流组织结构方面的，更全面到位的服务和适当的技术支持，很大一部分层面上能促进农民生物质的出售。第三种利益诱因是契约合同方面的约束和补充，稳定的销路和价格，牢固的合作关系，较低的风险是农民希望看到的一个方面。

4．1“能源公司+第三方物流+农户”组织结构

根据上文的分析，结合第三方物流的优势，本文提出构建生物质供应物流的“农户+第三方物流+能源公司”的组织结构形式，该组织形式的制度安排及其运作方式如下：

(1)在制度安排上，“能源公司+第三方物流+农户”模式中，农户负责日常生物质原料的收割、打捆、临时存储；第三方物流企业负责生物质的收购、粗加工、装卸运输、储存；公司则负责对生物质的精加工，最终用于发电。

(2)在运作上，首先生物质公司根据市场需求预测，通过契约与第三方物流企业规定生物质原料生产的数量、主要品质和一些基本技术指标；接着，第三方物流企业根据农户的分布生产规模，以及收购成本等各因素，确定签约农户，与农户签订收购合同。农户根据合同的要求，对成熟的生物质原料进行收割等活动。

比起前两种组织形式，“能源公司+第三方物流+农户”的组织形式具有资产专用性高、交易不确定性和交易频率低的优点(参见表1)。

(1)资产专用性。第三方物流企业比传统的中介组织的资产专用性更高，第三方物流投入了加工、存储设备等资产，若在这个期间内关系契约遭到破坏，则资产提供者首先面临着投资无法回收的困境。因此有效的减少了第三方物流签约后的机会主义行为。

(2)交易不确定性。此种组织下的物流运作模式，企业、第三方物流、农户都能够合理分工，充分发挥自己的优势。第三方物流企业承担着系统功能集成的功能，要承担集成的职能则必须借助于各种先进的信息技术和手段。通过第三方物流公司的先进技术，克服生物质原料分布广，季节性强等特点，对原料的需求量与供应量有一个全面而系统的认识，从而有效指导模式中另外两方的生产活动，减少了交易的不确定性。

(3)交易频率。与中介组织相似，第三方物流代表生物质生产企业与农户签约，减少了企业的签约数目，使得生物质燃料企业能以较少投入获得稳定的原料供应源，降低物流系统内部的交易成本。

4．2建设策略

(1)完善利益分配机制。由于收购生物质既苦又累，大部分的成本花在运输上，农民实际得到的不多。作为经济较为发达的地区，农民有许多致富途径，很少有人愿意干。但从厂家来看，如果生物质原料价格过高，将使厂家无利可图。企业物流成本的增加，加上国家政策扶助的缺乏以及税收政策的不完善，当违约的利益高于违约的成本之时，公司和农户之间存在的各种各样的违约行为便往往会破坏这种组织方式的健康发展。因此如何建立和完善利益分配机制，如何利用利益杠杆调动内部诸方面的积极性，无疑是生物质供应物流的核心，这需要充分考虑各个参与主体的切身利益。

第三方物流企业和生物质燃料企业可以通过采用预付定金、免费扶持，政府鼓励等利益机制与农户展开合作。无论采用何种方式，参与各方之间彼此信任，经常开展面对面的交流、以及共同参与某些重大决策，是保障利益分配机制的有效手段。

(2)完善鼓励沟通机制。目前生物质的回收虽然能够给农民带来福利，但是由于与回收配套的物流体系还不完善，如秸秆，很多农民宁愿焚烧而不是将其出售。在鼓励农户参与生物质回收方面，可以通过合理的鼓励沟通机制，恰当的组织宣传活动，对农户进行思想教育，鼓励其参与回收。另外，物流策略上需要给予农户更大的便利性，可参与性。当然必要的法律保护和国家政策税收方面的帮助更是必不可少的。

第8篇：生物质研究范文

关键词：黑龙江省；农村能源利用；生物质能发展；

随着经济社会的飞速发展及科学技术的进步和发展，我国的能源利用率也在显著的提高，人们对于能源的需求也越来越大，多种多样的能源形势满足了人日益增长的能源需求。我国黑龙江省是能源消耗大省，黑龙江省的能源利用形势以及生物质能的发展情况是我们日益关注的焦点。

1 黑龙江省能源利用及生物质能发展情况

农村能源可分为可再生能源和不可再生能源两种。可再生能源包括秸秆、薪柴、沼气和电力；不可再生能源包括煤炭、成品油、液化石油气、天然气、煤气和焦炭。需要说明的是，农村电力包括火电和水电，可再生能源的比例比实际要高一些。

总体上看，黑龙江省农村能源利用总量是逐渐增加的，但增加的幅度在变小。 1991～1995 年为2051.10 万 t 标准煤 ，2001～2004 年为 2095.55 万 t标准煤，增加了 44.45 万 t 标准煤，增长 2.17%。从分阶段来看，1996～2000 年与 1991～1995 年相比，增长量为 26.75 万 t 标准煤， 增长 1.30%；2001～2004 年与 1996～2000 年相比，增长量为 17.70 万 t 标准煤，增长 0.85%。

与 1998 年相比，生活能源中，不可再生能源与可再生能源利用量都在增加，不可再生能源增长率为 49.44%；可再生能源增长率为 25.35%。农村生活越来越依靠不可再生能源，也就是说这种能源利用方式是一种不可持续的方式。据判断，农村生活能源利用也会随着农村居民收入水平的提高，呈现出一个倒 U 型曲线特征。农民收入较低阶段，较多地依靠农作物秸秆、薪柴等作为生活能源；随着收入的提高，生活能源逐渐转向煤炭、液化气、煤气等不可再生能源；当收入水平达到一定程度之后，农村生活能源可能更多的采取沼气、电力等可再生能源。

影响农村生活用能的因素主要包括三类： 一是农村万元收入耗能，二是农村农民生活现金支出，三是乡村总人口。一般来说，农村生活能源消耗量与农村万元收入耗能、农村农民生活现金支出、乡村总人口正向变化，即农农村万元收入耗能、农村农民生活现金支出、乡村总人口越多，农村生活用能就越多。

2 黑龙江省农村能源利用及生物质能发展存在的问题

2.1黑龙江省农村能源利用率不高

黑龙江省农村能源利用率虽然近年来有一些提高，但是总体数据与发达国家，甚至是别的科技发展水平高的省份相比还是存在着较大的差距，传统的能源消耗方式并没有被新型的环保的能源消耗方式所取代，生物质能的发展也是出于基础水平，黑龙江省还停留在高消耗资源来提供能源的基础上。一些厂家打着生物质能技术的口号，却没有真正进行环保的能源的利用，生物质能并没有得到充分的利用。

2.2黑龙江省农村能源利出现能源浪费现象

黑龙江省农村对于能源的利用并不科学合理，存在较重的能源浪费现象，能源的回收利用更加是有待提高的。甚至很多地方根本没有能源回收利用的设备。人们也没有环保和节约能源的意识。这对于我国的资源的节约型利用是有百害而无一利的，也是我国实现可持续发展战略的重大阻碍。

2.3黑龙江省农村能源利用及生物质能发展的技术体系不完善

我国的能源技术体系一直是关乎我国黑龙江省农村能源利用及生物质能发展的重中之重，科学技术是第一生产力，是解决现在存在问题的关键。由于黑龙江省低温寒冷时间长达半年之久，广大农民生产生活能耗高、能源需求量大。我国黑龙江省农村现有的能源利用及生物质能发展技术手段无法满足这么大的能源需求，这也就限制了我国黑龙江省农村能源利用及生物质能发展。

3 黑龙江省农村能源利用及生物质能发展的建议

3.1政府鼓励支持我国农村能源利用及生物质能发展技术的研发

技术是第一生产力。我们要从科技的层面上解决农村能源利用及生物质能发展出现的难点和问题，必须革新农村能源利用技术手段，让技术的发展跟上时代进步的潮流，鼓励科研工作者研发环保又节约能源的农村能源利用技术。

3.2建立健全我国石油化工行业的规章制度

我国的农村能源利用及生物质能发展出现的种种问题，归根结底是法律法规不健全，我国的相关法律法规，对于某些领域并没有进行明确的规定，有些领域的法律法规的规定也是很模糊的，这对于一些不法分子来说，无非是找到了可乘之机。要想解决我国农村能源利用及生物质能发展出现的问题，必须在充分调查研究，听取民众意见的基础上，建立健全相关的法律法规，在执法过程中做到执法必严。

第9篇：生物质研究范文

关键词：植物；微生物；培养技术

一、植物内生微生物研究特点

近些年来，关于植物内微生物的研究发展迅速，主要着重医药指向、农业指向、环境指向等四个方面的研究。从整体趋势来看，我国植物内微生物研究的特点为：资源探索多，分离培养多，活性监测和生物功能研究多，基础性前期工作多；方法研究少，涉及林木少，与宿主的关联少，实际应用少。在研究程度上初步研究多，深入研究少。以抗菌、抗肿瘤等药物开发为目的的资源探索性研究最多，而宏观生态学中的天然林木及草原野草中的内生微生物研究较少。生态研究方面的侧重点也不同。对于微生物的群落结构、生态分布、培养条件优化等研究较少。

二、植物内生微生物研究现状

我国在医药指向的研究，涉农的植物内生微生物的研究，环境指向的研究，挥发性物质生产、食品指向的研究，生物安全评价、微生物资源的研究，重要粮食作物内生微生物的研究、有害植物内生微生物的研究等方面遍地开花。值得特别关注的，如王剑文、谭仁祥等提出的利用内生菌寡糖诱导黄花蒿发根合成青蒿素的研究，指明了植物内生微生物利用的一个新方向，提醒我们对内生菌和宿主的相互作用的关注。我国对于转Bt基因棉花茎秆内以及转Bt基因的水稻植株各部位的内源微生物的变化，从植物体内的微生物生态环境变化的角度为基因作物的风险评估提供新的思路。

三、存在问题及解决方法

1.存在问题

在微生物培养过程中，诸如深海、高压、低pH值、缺氧等极端环境在现有的条件下无法再现，人工培养环境忽视了天然状态下生物种群间的关系，如共代谢、互养共栖、拮抗、寄生等，在常规培养过程中，无法提供完全相似的环境，忽视了群体效应，原有的生态关系、信息交流被破坏。当分别转接到培养基中时，因缺乏潜在的外源活性物质，有些微生物不能存活。微生物在自然环境中通常需要生命活动所需的活性物质。此外，一些植物、动物病原菌对寄主活性物质的依赖在常规培养条件下难以实现。

2.解决方法

针对不同的环境需求提出不同的改善措施。如，海洋中低营养的状态，Button等提出并采用了稀释培养法，使得培养的可能性大大提高。该种方法也被应用于淡水湖泊的微生物生态学研究中。由扩散盒培养技术和细胞微囊包埋技术组成的模拟自然环境的培养技术从细胞层面还原最原生态。根据微生物的特性，有选择性地在传统培养的基础上添加必需的养分，使原本无法培养的变成可培养的成分并且在放线菌领域也产生了新方法：将装有灭菌琼脂的塑料容器分别用有半透性的薄膜密封，由此将丝状真菌排除在装置外。将装置放置在土壤中，室温黑暗条件下培养2～3周后，将中间琼脂层取出，经镜检观察即可得到放线菌菌落。相比较于传统方法，用这种方法得到的放线菌类数量更多、种群更多样化。

参考文献：

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