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我國生物質轉化利用技術與裝備

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   ① 直接燃燒技術。利用農作物秸稈作為生產用燃料進行生物質發電或熱點聯產是近些年的新技術,它有效地提高了生物質能源的轉換效率,解決了秸稈浪費、污染問題。目前,國家電網以國能生物發電集團有限公司為代表的五大發電集團,在全國農林生物質資源豐富地區建立了17個直燃發電廠。在規范秸稈燃料直燃發電技術標準與體系、捆型秸稈自動控制桁架移動式取捆與裝載上料成套設備、木屑類物料輸送設備等及配套成套工程裝備以及電廠優化運行方面進行了初步探索,但在生物質發電鍋爐、爐前上料系統以及標準化原料集儲運等重大核心技術上還是完全依賴進口。


  ② 沼氣技術。目前我國主要以戶用沼氣和畜牧養殖場大中型沼氣為主,戶用沼氣技術相對成熟,在我國農村能源中占有很大的份額,國家從2003年到2007年每年中央財政投入20億元,解決了400萬到600萬農民家庭使用沼氣問題。目前戶用沼氣超過3000萬口。利用畜牧養殖場糞便生產沼氣技術,在我國有一定的發展,近幾年以大型養殖場糞便沼氣化利用為重點突破了工業化沼氣的技術難點,在適應于不同氣候條件下的發酵菌種篩選、馴化培養、工程化設施建設等方面達到了或接近了國際先進水平。建成了大型工程4000多處,形成了養殖場的廢棄物循環利用。對于利用秸稈生產沼氣,還基本處于空白,由于其木質纖維素含量高,不易或不能被厭氧菌消化,導致消化效率不高且無法進行連續消化、產氣量低,投入產出效益差;現有反應器主要是污水處理和畜禽糞便消化用反應器,缺乏適合秸稈物料特性,并能穩定、高效運行的專用反應器也是原因之一。


  ③ 生物質氣化技術。經過十幾年的研究、試驗、示范,生物質氣化技術已基本成熟,氣化設備已有系列產品,產氣量200~1000m3/h,氣化效率達70%以上。現有生物質氣化發電站20余座,與以前規模較小、僅以稻殼為原料的固定床氣化爐氣化發電相比,現在已有數處使用流化床氣化爐,可以用稻殼、鋸末乃至粉碎的秸稈為原料進行氣化發電,已研制的中小型生物質氣化發電設備功率從1kW提高到2000kW。

  ④ 壓縮成型技術。我國生物質固化成型燃料技術起步較晚,但發展迅速。從20世紀80年代起開始致力于生物質固化成型燃料技術的研究,主要引進韓國、日本、中國臺灣等成套設備。隨后,荷蘭、比利時等國家的技術和設備也相繼引入我國,并以螺桿成型機為主。目前,北京、河南、河北、山東、江蘇、安徽、遼寧、吉林、黑龍江等省、直轄市推廣生物質固化成型燃料技術較多,年總生產能力約5~6萬t。常用設備生產率為100~500kg/h,成型模組件磨損較快,帶來的直接問題是成本大大增加,達不到規模化生產要求。


  ⑤ 纖維素燃料乙醇技術。近年來,我國在纖維乙醇領域開展了深入的研究,取得了較大的進展,并且已經步入快速發展時期,秸稈的預處理技術、戊糖發酵產乙醇工程菌的構建以及纖維素酶的高產技術等關鍵技術都取得了突破性進展。通過對原料預處理、綜合用酶生產、共酵菌株構建、發酵液治理、原料收購儲運等關鍵技術的研究,自己培養高活性纖維素酶菌種生產纖維素酶,使生產秸稈纖維素乙醇的用酶成本降到1000元以下,試驗室技術理論轉化率超過18%,已建成的年產3000t纖維素乙醇工業化項目,6t秸稈可產出1t乙醇,工業生產成本可望降到5000-5500元/t。但總體來說,秸稈生產乙醇還處于研究開發階段,還需要在技術上進一步取得突破,方能實現大規模工業化生產。(來源:農村能源網)

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