神国家发改委高技号节约和新能源关键技术国 家重大产业技术开发专项通知都说明了国家对推广生物质能源的决心 和力度。 国外研究现状 生物质热解技术最初的研究主要集中在欧洲和北美。世纪年开 始蓬勃发展，随着试验规模大小的反应装置逐步完善，示范性和商业化运 行的热解装置也被不断地开发和建造。欧洲些著名的实验室和研究所开 发出了许多重要的热解技术，世纪年代欧共体计划中生物质 生产能源项目内很多课题的启动就显示了欧盟对于生物质热解技术的重 视程度。浙江大学能源工程设计研究院安吉县竹废料发电多联产项目 但较有影响力的成果多在北美涌现，如加拿大的有 限公司将公司开发的的橡胶热烧蚀反应器放大后， 建造了规模的固体废物热烧蚀裂解反应器，之后， 英国大学美国可再生能源实验室法国的大学及荷兰的 大学也相继开发了这种装置。 荷兰大学反应器工程组及生物质技术集团研制开发了 旋转锥热裂解反应器，由于工艺先进设备体积小结构紧凑，得到了广 泛的研究和应用木材化学研究所对混合式反应器鼓泡床技术进 行了改进和发展，成功地采用静电扑捉和冷凝器联用的方式，非常有效地 分离了气体中的可凝性烟雾。基于循环流化床的原理在意大利开发 和建造了闪速热解装置，还有些小型的实验装置也相继在各研 究所安装调试。 传统的热解技术不适合湿生物质的热转化。针对这个问题，欧洲很多 国家己开始研究新的热解技术，这就是。 将湿木片或生物质溶于水中，在个高压容器中，经过， 软化，成为糊状，然后进入另反应器，液化 。经脱羧作用，移去氧，产生生物油，仅含 的氧。荷兰公司证明通过催化，可获得高质量的汽油和粗汽 油。这项技术可产生优质油氧含量比裂解油低，且生物质不需干 国内研究现状 面对化石能源的枯竭和环境污染的加剧，寻找种洁燥，直接使用。 净的新能源成了迫在眉睫的问题。现在全世界都把目光凝聚在生物质能的浙江大学能源工程设计研究院安吉县竹废料发电多联产项目 开发和利用上。生物质能利用前景十分广阔，但真正实际应用还取决于生 物质的各种转化利用技术能否有所突破。 随着技术的不断完善，研究的方向和重点也在拓宽，以前侧重热解反 应器类型及反应参数，以寻求产物最大化，而现在整体利用生物质资源的 联合工艺以及优化系统整体效率被认为是最大化经济效益具有相当大潜 力的发展方向除此之外，提高产物品质，开发新的应用领域，也是当前 研究的迫切要求。 我国生物质热解技术方面的研究进展已初有成效，但还有差距 主要是因为研究以单项技术为主，缺乏系统性，在这个方面与欧美等国相 比还有较大差距。特别是在高效反应器研发工艺参数优化液化产物 精制以及生物燃油对发动机性能的影响等方面的研究和应用，存在明显差 距。同时，热解技术还存在如下些问题生物油成本通常比矿物油高， 生物油同传统液体燃料不相容，需要专用的燃料处理设备生物油是高含 氧量碳氢化合物，在物理化学性质上存在不稳定因素，长时间贮存会发 生相分离沉淀等现象，并具有腐蚀性由于物理化学性质的不稳定， 生物油不能直接用于现有的动力设备，必须经过改性和精制后才可使用 不同生物油品质相差很大，生物油的使用和销售缺少统标准，影响其广 泛应用。以上问题也是阻碍生物质高效规模化利用的瓶颈所在。 本项目的技术路线 针对以上存在的差距和问题，本项目集成了当今国际的先进技术， 选用了综合利用的系统方案，采用最新研制开发的具有专利技术的生物 质炭化燃气发生炉气炭联产新技术新工艺，本工艺具有如下新的特点浙江大学能源工程设计研究院安吉县竹废料发电多联产项目 最新研制开发的生物质炭化燃气发生炉结构设计改变了传统炭化 炉只产炭或者气化炉只产燃气的单结构，实现了气炭醋液焦油 联产的体化 最新研制开发的生物质炭化燃气发生炉，气炭醋液焦油联产 系统的所有设备均在消化吸收引进技术的基础上具有创新集国内外该技 术之大成，自行设计制造安装调试。 最新研制开发的生物质炭化燃气发生炉对多种秸秆的适应程度高 套设备，可适应多种生物质燃料如稻壳稻草麦秆茅草花生壳 玉米杆油菜秆棉花秆芝麻秆桑树枝等林类秸秆 产燃气热值高本设备系统所产生的可燃气体热值，比其他生物 质制气技术的热值高出左右 最新研制开发的生物质炭化燃气发生炉对生物质资源的利用率高 生产过程几乎转化为燃气炭竹醋酸焦油等化工原料 最新研制开发的生物质炭化燃气发生炉生产清洁，实现零排放， 无固态液态气态的二次污染产生 最新研制开发的生物质炭化燃气发生炉焦油处理用干法收集净化 处理燃气中的焦油成分后，其含量为，只有国家控制标准 的 最新研制开发的生物质炭化燃气发生炉产出的产品附加值高将 竹醋液竹焦油氧化发电多联产项目 系统图如下 浙江大学能源工程设计研究院安吉县竹废料发电多联产项目 为储料仓，为物料进炉量的控制器，为气化剂热空气进入 口，为燃气输出口，为二次气化热空气进入口，为底部二次气化蒸 汽入口，为次气化蒸汽入口，为排渣检测控制，为常温空气 入口，为燃气输入罗茨风机的入口为各类物质的分类提 取口。为安全泄爆口。图中为流量传感器，为物位传感器，为温 度传感器，为压力传感器，为送入常温空气的鼓风机，为罗茨风机， 为燃气在线检测仪器。 整套装置由气化炉主炉体和换热分离器两大部分组成。 物料首先通过自动上料系统，进入本装置的储料仓，本装置的储料 仓容量足够大，上满料至少能运行小时以上。这样对上料系统的要求就 降低了。上料后，通过带有精密计量装置的进料量控制器，对进物料量进 行实时控制。控制的依据主要来自装在本装置底部的物位检测传感器。当 传感器检测到信号，经中央处理器分析数据后，确认需要加物料的量后， 进行加料。当物料进入炉内，首先进入到干馏层，由于干馏层温度不是太 高，在此期间析出挥发分等物质后，再进入氧化层。在氧化层的高温下， 物料被裂解，生成，然后再在氧化层上部被还原成，在与干馏层中 低温析出的挥发分中的高发热量的烃类物质混合，产生出了生物质发生炉 燃气。在这个过程中，物料有两条途径有大部分的物料是径直至炭化 室炭化的，只有少量的物料被燃烧。直接至炭化室出来的干馏炭价值比较 高。 在此过程中，由于气化剂不是常温空气而是由换热器回收余热产生的 以上高温空气取代，这就加快了气化速率，使其有足够的余量让浙江大学能源工程设计研究院安吉县竹废料发电多联产项目 次气化中产生出来的酚，奈，焦油等物质再次进行处理。使得产生出来的 燃气更清洁，能达到直接送至燃机发电的要求。 出炉的燃气温度很高，须冷却。本发明采用分级控制温度的方式，实 现在冷却过程中严格控制好温度，采用急速冷凝的方式将冷凝液分门别类 地归类回收。回收后的醋液和焦油是不会串杂的。 用这种方法产生的生物质燃气，含尘量每标方小于毫克，含焦油 量每标方小于毫克，含硫化氢每标方小于毫克，完全达到了目前的 国家标准。送至居民用气和发电是完全能够满足要求的。 这种装置的特点是既节能又环保，是符合当前国家倡导的节能减排的 方向的。 热解原理及热解反应基本过程 根据热解过程的温度变化和生成产物的情况等，可以分为干燥阶段 预热解阶段固体分解阶段和煅烧阶段。 干燥阶段温度为，生物质中的水分进行蒸发，物料 的化学组成几乎不变。 预热解阶段温度为，物料的热反应比较明显，化学 组成开始变化，生物质中的不稳定成分如半纤维素分解成二氧化碳氧 化碳和少量醋酸等物质。上述两个阶段均为吸热反应阶段。 固体分解阶段温度为，热解的主要阶段，物料发生 了各种复杂的物理化学反应，产生大量的分解产物。生成的液体产物中 含有醋酸木焦油和甲醇冷却时析出来气体产物中有 等，可燃成分含量增加。这个阶段要放出大量的热。浙江大学能源工程设计研究院安吉县竹废料发电多联产项目 煅烧阶段温度为，生物质依靠外部供给的热量进行 木炭的燃烧，使木炭中的挥发物质减少，固定碳含量增加，为放热阶段。 实际上，上述四个阶段的界限难以明确划分，各阶段的反应过程会相互交 叉进行。 项目概要 本次工程项目的名称安吉县生物质竹废料发电多联产 项目 建设地点安吉县孝丰镇南两公里处 建设规模套具有专利的竹废料综合利用专用气化炉装 置，年处理竹废料万吨。 装机容量。年发电亿 项目总投资亿元人民币。资金来源自筹。 年产值亿元人民币。年创税利亿元人民币。 首期建设周期个月。 投资人杭州海森达科技有限公司。 项目占地面积亩。 项目建筑面积平方。 设计依据及范围 依据 根据中华人民共和国可再生能源法对有关生物质能源可再生利用和浙江大学能源工程设计研究院安吉县竹废料发电多联产项目 发电的法律条文，以及国家发改委对可再生能源管理的有关规定和政策， 为本可行性研究的指导原则和设计依据。 国务院关于印发中国应对气候变化国家方案的通知国发 号文件中关于推进生物质能源的发展和生物质气化的有关指示精神 国家发改委高技号节约和新能源关键技术国家重大产 业技术开发专项通知 多联产技术和生物质能源的利用是国家点名鼓励发展的节能减排 技术，国家能源法第三十九条明确指出国家鼓励发展热电煤气 多联产技术，提高热能综合利用率发展和推广可再生能源的利用，提高 能源的利用效率。 国家计委国家经贸委国家科委电力工业部四部委联合发文关 于发展热电联产的若干规定