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我国生物质转化利用技术与装备

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   ① 直接燃烧技术。利用农作物秸秆作为生产用燃料进行生物质发电或热点联产是近些年的新技术,它有效地提高了生物质能源的转换效率,解决了秸秆浪费、污染问题。目前,国家电网以国能生物发电集团有限公司为代表的五大发电集团,在全国农林生物质资源丰富地区建立了17个直燃发电厂。在规范秸秆燃料直燃发电技术标准与体系、捆型秸秆自动控制桁架移动式取捆与装载上料成套设备、木屑类物料输送设备等及配套成套工程装备以及电厂优化运行方面进行了初步探索,但在生物质发电锅炉、炉前上料系统以及标准化原料集储运等重大核心技术上还是完全依赖进口。


  ② 沼气技术。目前我国主要以户用沼气和畜牧养殖场大中型沼气为主,户用沼气技术相对成熟,在我国农村能源中占有很大的份额,国家从2003年到2007年每年中央财政投入20亿元,解决了400万到600万农民家庭使用沼气问题。目前户用沼气超过3000万口。利用畜牧养殖场粪便生产沼气技术,在我国有一定的发展,近几年以大型养殖场粪便沼气化利用为重点突破了工业化沼气的技术难点,在适应于不同气候条件下的发酵菌种筛选、驯化培养、工程化设施建设等方面达到了或接近了国际先进水平。建成了大型工程4000多处,形成了养殖场的废弃物循环利用。对于利用秸秆生产沼气,还基本处于空白,由于其木质纤维素含量高,不易或不能被厌氧菌消化,导致消化效率不高且无法进行连续消化、产气量低,投入产出效益差;现有反应器主要是污水处理和畜禽粪便消化用反应器,缺乏适合秸秆物料特性,并能稳定、高效运行的专用反应器也是原因之一。


  ③ 生物质气化技术。经过十几年的研究、试验、示范,生物质气化技术已基本成熟,气化设备已有系列产品,产气量200~1000m3/h,气化效率达70%以上。现有生物质气化发电站20余座,与以前规模较小、仅以稻壳为原料的固定床气化炉气化发电相比,现在已有数处使用流化床气化炉,可以用稻壳、锯末乃至粉碎的秸秆为原料进行气化发电,已研制的中小型生物质气化发电设备功率从1kW提高到2000kW。

  ④ 压缩成型技术。我国生物质固化成型燃料技术起步较晚,但发展迅速。从20世纪80年代起开始致力于生物质固化成型燃料技术的研究,主要引进韩国、日本、中国台湾等成套设备。随后,荷兰、比利时等国家的技术和设备也相继引入我国,并以螺杆成型机为主。目前,北京、河南、河北、山东、江苏、安徽、辽宁、吉林、黑龙江等省、直辖市推广生物质固化成型燃料技术较多,年总生产能力约5~6万t。常用设备生产率为100~500kg/h,成型模组件磨损较快,带来的直接问题是成本大大增加,达不到规模化生产要求。


  ⑤ 纤维素燃料乙醇技术。近年来,我国在纤维乙醇领域开展了深入的研究,取得了较大的进展,并且已经步入快速发展时期,秸秆的预处理技术、戊糖发酵产乙醇工程菌的构建以及纤维素酶的高产技术等关键技术都取得了突破性进展。通过对原料预处理、综合用酶生产、共酵菌株构建、发酵液治理、原料收购储运等关键技术的研究,自己培养高活性纤维素酶菌种生产纤维素酶,使生产秸秆纤维素乙醇的用酶成本降到1000元以下,试验室技术理论转化率超过18%,已建成的年产3000t纤维素乙醇工业化项目,6t秸秆可产出1t乙醇,工业生产成本可望降到5000-5500元/t。但总体来说,秸秆生产乙醇还处于研究开发阶段,还需要在技术上进一步取得突破,方能实现大规模工业化生产。(来源:农村能源网)

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