绵阳正能新能源(生物质能――21世纪主要新能源之一)

经济社会的发展以能源为重要能力，大力开发和利用新能源之一的生物质能源，对于缓解21世纪的能源、环境和生态问题具有重要意义，产生诸多利益。　生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，最有可能成为21世纪主要的新能源之一。据估计，植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍；而作为能源的利用量还不到其总量的l%。

　生物质能源是人类利用最早、最多、最直接的能源，至今，世界上仍有15亿以上的人口以生物质作为生活能源。生物质燃烧是传统的利用方式，不仅热效率低下，而且劳动强度大，污染严重。通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，生产各种清洁燃料，替代煤炭、石油和天然气等燃料生产电力。而减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源，减轻能源消费给环境造成的污染。

　目前，世界各国尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术（如生物质液体燃料、生物质能热裂解气化等），保护本国的矿物能源资源，为实现国家经济的可持续发展提供根本保障。

　我国政府及有关部门对生物质能利用极为重视，国家科委已连续在国家五年计划中将生物质能技术的研究与应用列为重点研究项目，取得了可观的社会效益和经济效益。

　尽管生物质能产业发展前景巨大，但发展生物质能产业需要形成一个完整的产业链，这样才可产生综合经济效益，而目前国内这种产业链远未形成，市场发育不成熟、技术水平落后、政府对产业的管理不到位等问题的严重制约，亟需突破发展“瓶颈”。

　在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020年）》中指出，今后15年，我国在生物质能方面将重点发展农林生物质发电、生物液体燃料、沼气及沼气发电、生物固体成型燃料技术四大领域，开拓农村发展新型产业，为农村提供高效清洁的生活燃料，并为替代石油开辟新渠道。到2020年，我国生物质能源消费量有望占到整个石油消费量的20%。

　“十一五”时期生物质能转化为电能，正面临着前所未有的发展良机。国家电网公司担任大股东的国能生物质发电公司目前已有19个秸秆发电项目得到主管部门批准，大唐、华电、国电、中电等集团也纷纷加入，河北、山东、江苏、安徽、河南、黑龙江等省份的100多个县、市开始投建或签订秸秆发电项目。

　生物质能源作为我国在未来世纪可持续能源重要部分之一，2007绝对是一个新“招”频出、具有划时代意义的一年。

　项目名称：生物质热解新技术

　及成套装置

　项目简介：该项目在国内首次提出两段式气化炉与高压静电捕焦器相结合工艺，气化效率高、燃气热值高、焦油含量低、碳转换率高，技术先进，具有创新性。

　项目负责：绵阳通美能源科技有限公司。

　意义：对解决农民增收、农村秸秆无组织焚烧带来环境污染、可再生能源的应用等问题具有很好的示范和推广意义，应用前景广阔。

　项目名称： 能糖兼用品种

　甘蔗清汁生产酒精

　项目简介：以农业部甘蔗生理生态与遗传改良重点开放实验室选育的、具有高糖分抗逆性强蔗汁组分适用于发酵特点的能糖兼用的优良品种甘蔗为原料，采用甘蔗清汁发酵酒精的清洁生产新工艺，排除甘蔗混合汁中影响正常发酵的非糖分胶体物质及固体悬浮物，防止其经高温蒸馏形成难降解的化合物。

　甘蔗清汁发酵酒精的清洁生产新工艺可进行高浓度蔗汁发酵，提高发酵效率，缩短发酵时间，降低物耗成本7%，并且新工艺产生的酒精废液具有较好生物可降解性，经常规生物处理可达标排放，解决生物质原料发酵生产酒精的废液污染的难题。甘蔗清汁发酵酒精的清洁生产新工艺副产物蔗渣可作为制纸浆原料或燃料发电；蔗汁的滤渣可作为有机肥料；废酵母回收为高蛋白饲料，做到综合利用，清洁生产。

　项目负责：福建师范大学。

　意义：形成以甘蔗为原料的糖加工业和燃料乙醇产业的互动，形成合理的糖能产业结构，改变我国由于糖料生产长期起落不定，蔗农生产不稳定的局面，为蔗区经济注入新活力，实现良性可持续发展。

　项目名称： 家用生物质颗粒燃料炉

　项目简介：该成果对生物质成型颗粒燃烧动力学特性进行了试验研究和理论分析，分析了生物质成型颗粒燃料的燃烧动力学特性。在此基础上，针对生物质燃料挥发分高、燃点低的特点，研究设计出专门燃用生物质颗粒燃料的气化燃烧炊事炉具。采用气化、燃烧一体化技术，大大提高了生物质颗粒燃料的燃烧效率，炉具燃烧稳定性较好,火力强、火力可调。经河南省节能及燃气具产品质量监督检验站检测，系统的各项技术性能符合河南省科学院能源研究所企业标准Q/HKN002-2005《家用生物质颗粒燃料炉》的要求。

　项目负责： 河南省科学院能源研究所。

　意义：该燃料炉立足于农村现有的生物质能资源，为城市、农村生活用能及工业用能提供了一种既环保又经济、安全的绿色消费方式，是现行节柴灶、节煤炉的更新换代产品，广泛适用于广大农村地区生活炊事用能。

　项目名称： 掺烧20万吨／年

　秸秆发电技术

　项目简介：该技术针对目前电厂常用的中温中压、高温高压煤粉炉，在不改变原有锅炉炉膛结构的情况下，将秸秆和煤粉两种原料经自通道进入炉膛，通过专用燃烧器撞击块的作用，均匀调节秸秆燃烧器，既可作为煤粉燃烧器，又可作为专用掺烧秸秆燃烧器使用，设计合理；通过调整燃烧器的配风，确保了锅炉正常切圆燃烧工况；设计的秸秆输送系统，较好地解决了秸秆物料易堵塞等问题；采用PIC技术，实现了系统自动控制。

　项目负责： 河南省辉县市光泰热电有限责任公司。

　意义：经实际生产运行表明，设备运行稳定可靠，当秸秆掺烧比例达40％时，每年可节约10万吨标准煤，并可增加农民收入，减少发电厂二氧化硫排放，具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。

　项目名称： 生物质催化制氢

　及液体燃料研制

　项目简介：本项目广泛对木粉、木块、秸秆和稻壳等不同生物质原料进行制氢和合成甲醇、二甲醚等液体燃料的实验研究。在生物质制氢方面，以各种生物质废弃物为原料，将流化床和固定床联合使用，并分别使用流态化催化剂白云石和固定床用镍基催化剂进行生物质催化制氢的研究。生物质经催化气化和焦油裂解后，其富氢燃气成分达到氢气/一氧化碳为2.8～3，合成气（氢气、一氧化碳和二氧化碳）比例达到90％以上。最高气体产率达到3.31 Nm /kg biomass，最高氢产率达到130.28氢气/kg biomass，最高气化效率已经达到了85％的预期目标。

　通过催化剂的研制，已实现焦油裂解率大于80％。为实现生物质富氧气化，降低生物质燃气中的氮气含量，还成功研制了集生物质气化、焦油催化裂解和余热利用于一体的新型下吸式气化炉，使生物质燃气质量得到较大提升。在生物质合成液体燃料方面，已打通了气化、焦油催化裂解、合成气重整和增压合成甲醇、二甲醚燃料等过程一体化的工艺流程，并研制出超稳固熔体生物质合成气重整催化剂，连续300小时重整测试未检测到积碳。还建立了生物质处理量为10公斤/小时的合成气造气与净化系统，并解决了合成气连续长时间脱硫、脱氯和脱氧问题，实现了常压生物质气化过程与高压二甲醚合成过程的衔接，达到预期的合成燃料工艺目标。

项目负责：中国科学院广州能源研究所。

　意义：建成固定床甲醇、二甲醚合成系统、浆态床二甲醚合成系统，实现生物质合成气合成二甲醚的一氧化碳单程转化率达到80％以上，二甲醚空时产率达1.5 t/m /h以上，二甲醚选择性达到90%以上。实现了通过引入甲烷来调变生物质合成气化学当量比的工艺，解决了生物质合成气缺氢、富二氧化碳的缺陷，避免了过量二氧化碳的分离，生物质转化为有用合成气的碳转化率达到90%以上。

　项目名称： 高效多物质

　环保型煤气发生炉

　项目简介：该产品采用电子脉冲技术，无风压灶芯、高效离心干湿多级净化防尘除焦系统，无烟、无尘，自然风配比科学；该产品在热交换方面，在气化和热能源转换的过程中(采暖)进行二次燃烧，通过热交换器吸收煤气的余热进入发生炉通道，进行二次加热交换，并通过补氧化装置，集中进入炉膛内补氧。

　项目负责： 郑州金土地能源科技有限公司。

　意义：该项目顺应世界清洁燃料发展方向，高效多物质环保型煤气发生炉的使用，极大程度的降低了用户生活成本，是一种新型、节能、环保，高效产品，避免了能源浪费，保护了生态环境。

　项目名称： 50kW生物质

　气化发电机组

　项目简介：采用下吸式生物质气化炉将生物质气化转化为燃气，在经过必要的清洗和净化处理，提高燃气质量，通过储气柜和管网送至用户家中和燃气发电机组进行炊事和发电之用，实现气电联产。

　该项目设计了下吸式生物质气化炉喉部尺寸和结构，合理选择了生物质气化的当量比，提高了反应区的温度及其均匀性，使产出气中绝大部分焦油在稳定的高温炭层发生二次裂解反应，在相当程度上减少了生物质气化炉产出气中的焦油含量并提高气化炉对原料的适应性；选择价格低廉且资源广泛的石灰石作为催化剂应用于生物质气化发电系统的实际运行过程中，进一步减少了产出气中的焦油含量；对生物质气化产出气净化设备进行了合理设计及优化组合，无二次污染；通过生物质气化机组与燃气发电机组的合理匹配，提高了系统的整体效率；掌握了固定床生物质气化发电系统的设计方法，达到了应用推广的要求；实现以我国丰富的秸秆等生物质废弃物为原料、以农村和小型企业为服务对象的小型能源系统并且形成适合我国国情、具有特色的生物质能源的技术路线。

　项目负责： 辽宁省能源研究所。

　意义：以粮谷加工企业或木材加工企业为单位，利用当地的农业废弃物或木材加工边角料为原料的小型生物质气化发电系统的研究和应用，具有投资少、见效快并且易于操作和管理等特点，在未来一段时间内，将具有一定的优越性。

　项目名称：利用藻类热解制备

　生物质液体燃料

　项目简介：该课题研究获得了高脂肪含量的异养小球藻细胞，使其脂类化合物含量增加了4倍多，达细胞干重的55%。利用这些高脂肪含量的异养藻快速热解获得高产量的生物油，获得了57.9%（藻干重）的产油率，是自养藻细胞产油率（16.6%）的3.4倍。利用异养转化获得的高脂肪含量的异养藻细胞进行快速热解不仅获得高产量，而且获得了高品质的生物油。异养藻细胞的生物油热值高达41 MJ kg-1，分别是木材生物油和自养藻生物油的2倍和1.4倍。与木材或农作物秸秆生物油和自养藻生物油相比，异养藻细胞的生物油具高热值（41 MJ kg-1）、低密度（0.92 kg l-1）、低粘度（0.02 Pa s）的特点。这些特征与化石燃油相当，其应用价值更高。另外，与高等植物相比，藻类具有生长繁殖快、生长周期短、光合作用效率高、不占用耕地、可大规模自动化控制培养（生产）等优势；另外藻类细胞内的脂肪和蛋白质含量高于高等植物，其裂解油产率和质量将大大高于一般的高等植物，如木材和农作物秸秆等生物质资源，因此研究成果的应用前景好。

　项目负责： 清华大学。

　意义：藻类制备可再生能源的研究，主要应用能源科学、环境科学和生命科学等交叉学科的理论和技术，以藻类为原料，通过细胞工程和生物质转化等技术，产生生物油和烃类等可再生生物能源，为开发新能源提供新的生物技术途径。用异养转化技术和基因改造技术获得高脂肪含量的藻细胞来热解制备液体燃料，实现异养转化技术、细胞培养技术、基因改造技术与热解技术的整合集成，获得原创性、新颖性的研究成果；同时为后继能源的开发应用提供技术储备；并且通过最前沿的生物技术与能源技术相互结合、交叉与渗透，推动学科发展。