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1、生物质直接燃烧与生物质气化燃烧的比较分析作者：张文斌 分类：产业技术研究 Tags：生物质直接燃烧,生物气化燃烧,比较分析 浏览：1017 次 回复：0 次 发表时间：2011-05-22 18:42:47 一、 两种技术的历史生物质直接燃烧是人类生物能源最原始、最传统的利用方式，早期的直接燃烧方式没有技术可言，能源利用效率只有 15%左右，效率极低且污染严重，人类开发了新的燃烧技术锅炉直接燃烧技术和生物质成型技术，提高了燃烧效率，改善了直接燃烧的污染问题，但是其运用范围受到很大的局限。目前，生物质成型燃料（主要是生物质颗粒成型燃料）直接燃烧技术代表了直接燃烧技术的最高水平，其中广州迪森公司是
2、中国生物质直接燃烧技术的领军企业。1883 年，生物质气化技术开发成功，气化后的燃气驱动内燃机，推动早期的汽车或农业排灌机械的发展。二次世界大战期间，民用燃料匮乏，德国大力发展用于民用汽车的车载气化器，并形成了与汽车发动机配套的完整技术。车载气化器装备了超过一百万部的汽车，主要的燃料是木头，当木头缺乏时也可使用优质的硬木。国内生物质气化技术在 20 世纪 80 年代以后得到了较快的发展。80 年代初期我国研制了由固定床气化结合内燃机组的稻壳发电机组，形成了 200KW 稻壳气化发电机组的产品并得到推广。20 世纪 90 年代中期，中科院广州能源研究所进行了流化床气化装置的研制，并与内燃机结合组
3、成了流化床气化发电系统，使用木屑的流化床发电系统投入商业运行并取得了较好的效果。广州能源研究所“非对称结构流化床发明专利”于 2008 年 1 月获得国家知识产权局“中国专利优秀奖”，2008 年 12 获得国家科技进步二等奖，代表了中国生物质气化技术的最高水平，在世界范围内也处于领先水平。生物质气化燃烧是人类自生物质直接燃烧之后开发成功的高技术生物能源利用方式，其特点是能源利用效率高、环境友好，适用范围广、成本低，能够实现工业化和大规模运用，生物质气化代表了人类生物能源利用进入新的时代。二、政策分析与比较1、国家政策鼓励大力发展生物质气化技术生物能源高级利用方式2009 年 12 月国家环境
4、保护部环发2009146 号文将生物质气化技术作为生物能源工程列入了国家鼓励发展的环境保护技术目录（第 90 项技术，全国总共 102 项技术）。国家环境保护部环发2009146 号文件明确指出：国家鼓励发展的环境保护技术目录所列的技术是经工程实践证明了的成熟技术，国家鼓励企业优先采用目录所列的污染防治技术。2、国家政策限制生物质直接燃烧低级利用方式，部分城市禁止生物质直接燃烧低级、高污染利用方式（1）国家环保部明确生物能源利用的环保政策：鼓励生物燃气（沼气或生物质气化），限制生物质直接燃烧利用环境保护部办公厅函环办函2009797 号广东省环境保护厅：你厅关于明确生物质成型燃料（BMF）是否
5、属于高污染燃料的请示（粤环报200929 号）收悉。经研究，函复如下：一、采用农林废弃物（秸杆、稻壳、木屑、树枝等）为原料，通过专门设备在特定工艺条件下加工制成的棒状、块状或颗粒状等生物质成型燃料，可有效改善农林废弃物的燃烧性能，其硫、氮和灰份含量较低，在配套的专用燃烧设备上应用，可实现清洁、高效燃烧，产生的二氧化硫、氮氧化物和烟尘较少，不属于高污染燃料。二、生物质成型燃料在城市中的推广应用要充分考虑当地环境空气质量控制要求和燃料供应的实际情况。在城市的燃气供应不能满足需求时，生物质成型燃料可作为一种替代燃料，并应以燃气的排放标准来要求；在大城市中心区的推广应用应当进行科学论证，并应提出更严格
6、的大气污染物排放控制要求。三、在推广应用工作中，应当加强对生物质成型燃料生产和使用的监督管理，制定生物质成型燃料及配套专用燃烧设备的地方标准和技术规范，规范其生产和使用；在应用过程中，注意监测是否有二恶英类物质产生；生产、销售生物质成型燃料和配套专用燃烧设备的单位应具备相应资质，产品须经质量、安全、环保、节能等相关管理部门的认证，符合相关技术规定和标准。四、请你厅及时对生物质成型燃料的生产和使用情况进行总结，并报我部。二九年八月七日发布单位: 污染防治司 索 引 号: 000014672/2009-00562（2）深圳市将生物质直接燃烧列入高污染燃料，禁止直接燃烧深圳市人民政府关于划定禁止燃用
7、高污染燃料区域的通告深府201144 号各区人民政府，市政府直属各单位：为加快我市能源结构调整步伐，改善大气环境质量，保障人体健康，根据中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国大气污染防治法等相关法律、法规，结合我市实际，市政府决定，划定全市范围为禁止燃用高污染燃料区域（以下简称禁燃区）。现将有关事项通告如下：一、自 2011 年 7 月 1 日起，在禁燃区内禁止燃用高污染燃料。有关单位和个人应当按照环境保护行政主管部门的要求，将现有的高污染燃料燃用设施（用于上网发电的除外）依法予以拆除或改造，改用天然气、液化石油气、电或其他清洁能源。10 蒸吨/小时以上的锅炉，具备废气治理设施，排放达到广东
8、省锅炉大气污染物排放标准（DB44/765-2010 ），并已安装在线监测设备的，可以推迟至 2013年 7 月 1 日淘汰。二、各区人民政府（新区管委会）负责辖区内燃用高污染燃料锅炉的整改监督工作。单位或个人逾期未完成整改的，由各区人民政府（新区管委会）依法责令关闭或者停产治理。三、以上所指高污染燃料包括以下燃料和物质（不包括车用燃料）：（一）原（散）煤、煤矸石、粉煤、煤泥、燃料油（重油和渣油）、各种可燃废物和直接燃用的生物质燃料（树木、秸杆、锯末、稻壳、蔗渣等）。（二）硫含量大于 0.3%（指可排放硫含量）的固硫蜂窝型煤，硫含量大于 0.5%、灰份含量大于0.01%的轻柴油、煤油，硫含量大
9、于 30mg/m3、灰份含量大于 20mg/m3 的人工煤气。四、本通告自发布之日起执行。深圳市人民政府二 一一年三月二十日3、国家科技政策、财政政策大力鼓励生物质气化技术的产业化推广2010 年 8 月经广东省科技厅、财政厅粤科规划字 2010126 号文批准，深圳碳中和生物燃气股份有限公司工业锅炉生物燃气替代石化能源技术集成区域性(深圳) 示范项目列入了广东省重大科技专项（节能减排与可再生能源重大科技专项），获得广东省及深圳市财政专项资金支持。与其相反，2009 年广州迪森公司以生物质成型燃料（生物质颗粒燃料）直接燃烧技术申请广东省科技计划专项，没有获得广东省科技厅、财政厅的任何支持，更没
10、有列入任何科技计划，国家和地方政府的科技政策和财政政策没有支持生物质直接燃烧方式的推广和产业化。4、生物燃气列入产业结构调整指导目录（2011 年本）鼓励类国家发展和改革委员会第 9 号令为加快转变经济发展方式，推动产业结构调整和优化升级，完善和发展现代产业体系，根据国务院关于发布实施 的决定（国发200540 号），我委会同国务院有关部门对产业结构调整指导目录（2005 年本）进行了修订，形成了产业结构调整指导目录（2011 年本），现予公布，自 2011 年 6 月 1 日起施行。产业结构调整指导目录（2005 年本）同时废止。法律、行政法规和国务院文件对产业结构调整另有规定的，从其规定。
11、二一一年三月二十七日产业结构调整指导目录（2005 年本）第一类 鼓励类一、农林业1、中低产田综合治理与稳产高产基本农田建设2、农产品基地建设3、蔬菜、瓜果、花卉设施栽培（含无土栽培）先进技术开发与应用4、优质、高产、高效标准化栽培技术开发与应用5、畜禽标准化规模养殖技术开发与应用6、重大病虫害及动物疫病防治7、农作物、家畜、家禽及水生动植物、野生动植物遗传工程及基因库建设8、动植物（含野生）优良品种选育、繁育、保种和开发；生物育种；种子生产、加工、贮藏及鉴定9、种（苗）脱毒技术开发与应用10、旱作节水农业、保护性耕作、生态农业建设、耕地质量建设及新开耕地快速培肥技术开发与应用11、生态种（养
12、）技术开发与应用12、农用薄膜无污染降解技术及农田土壤重金属降解技术开发与应用13、绿色无公害饲料及添加剂开发14、内陆流域性大湖资源增殖保护工程15、远洋渔业、渔政渔港工程16、牛羊胚胎（体内）及精液工厂化生产17、农业生物技术开发与应用18、耕地保养管理与土、肥、水速测技术开发与应用19、农、林作物和渔业种质资源保护地、保护区建设；动植物种质资源收集、保存、鉴定、开发与应用20、农作物秸秆还田与综合利用（青贮饲料，秸秆氨化养牛、还田，秸秆沼气及热解、气化，培育食用菌，固化成型燃料，秸秆人造板，秸秆纤维素燃料乙醇、非粮饲料资源开发利用等）21、农村可再生资源综合利用开发工程（沼气工程、“ 三
13、沼”综合利用、沼气灌装提纯等）三、生物质直接燃烧与生物质气化行业发展前景比较分析1、生物质直接燃烧行业发展前景堪忧生物质直接燃烧目前主要在两个领域得到少量运用：生物质直接燃烧发电和蒸汽、热水锅炉生物质直接燃烧生产热力，其中，生物质直接燃烧发电的能源利用方式为生物质原料经简单加工后（生物质散料）直接燃烧发电，而蒸汽、热水锅炉主要使用生物质成型燃料。生物质直接燃烧发电技术极为落后，能源利用效率太低（28%以下），电厂规模太小（3 万千瓦左右），设计极不合理（厂用电比例高达 12%的水平），即使在国家 0.25 元/度电价补贴的情况下（上网电价0.7 元/ 度），仍然全行业亏损，生物质直接燃烧发电产
14、业前景堪忧。蒸汽、热水锅炉使用的生物质成型燃料由于生产加工成本太高（8001200 元/吨），其燃料热值只有煤炭的 50%、燃油、燃气的 25%左右，因此，蒸汽、热水锅炉使用生物质成型燃料的成本远高于燃煤锅炉，与燃油、燃气锅炉的成本相当，但其环保效果远低于燃油、燃气锅炉。生物质成型燃料直接燃烧生产蒸汽、热水（或加热有机热载体）等热力，不具有替代石化能源的任何政策、成本和环保优势。国内生产生物质成型燃料的生产厂家，由于生产成本和市场销路及直接燃烧的环保问题，普遍面临着如何生存下去的问题。国内的生物质成型燃料和生物质直接燃烧行业，目前由于没有实质性的技术进步，其运用范围极为狭窄，进入门槛太低，生存
15、竞争激烈，企业面临着如何生存下去的问题。生物质成型燃料和生物质直接燃烧行业的龙头企业广州迪森公司（2007 年新加坡上市），已在深圳华美钢铁尝试运用广州能源所的生物质气化技术（单个项目，普通技术许可，该技术广州能源所已投资入股深圳碳中和公司，为深圳碳中和公司所有）生产生物燃气，用于工业加热炉轧钢。生物质成型燃料和生物质直接燃烧行业的龙头企业，尚且在寻找新的出路，其他一般企业的生存状况可想而知。2、生物质气化技术先进、成熟，产业化技术创新方兴未艾（1）生物质气化技术最早运用于生物燃气发电，由于生物燃气电厂发电机组规模太小，中国发电成本由燃煤电厂的成本决定（煤电占 70%左右），生物燃气发电的单项
16、成本与燃煤发电成本比较，没有优势，因此，生物燃气单项发电没有实现大规模的产业化。（2）生物质气化合成生物基二甲醚（DME）液体燃料2010 年 3 月 9 日，中国科学院高技术局组织专家在广东省博罗县对中科院广州能源研究所吴创之研究员主持的知识创新工程重要方向项目“生物质气化合成与发电关键技术研究与集成示范 ”进行了中期检查。该项目于 2008 年 9 月立项，目标是建成一个千吨级生物质气化合成二甲醚（DME）燃料联产电力的中试示范系统，形成第二代生物质液体燃料生产的技术体系和生物质高效发电的产业化模式。项目在关键技术研究、系统集成、安装调试和连续运行等阶段，发挥了各种人才的优势，目前已完成高效、低焦油生物质流化床气化工艺、高温陶瓷过滤重整净化工艺和催化剂、二甲醚合成工艺和催化剂等关键技术的实验室和中试研究，并在广州能源所博罗中试基地建成了千吨级生物质气化合成二甲醚中试系统，成功进行了联机调试和连续运行。该项生物燃气产业化技
