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城镇化后大量农作物秸秆富余,并且易于收集和分散储存,解决了生物质快速热解技术规模化的原料集散难题。农作物秸秆快速热解制油规模大、效益高、相关就业人数多,加以培训就能解决中青年农民的就地化就业,可实现集约化种植和农村能源生产互补发展。热解气体热值高、有害成分少,除了用于社区能源供应以外,还可用于农副产品生产加工、发电和热电冷多联供等。热解半焦的热值相当于标准煤,不含硫,可作为优质固体燃料或成型烧烤燃料销售,还可作为土壤改良剂、肥料缓释增效的载体用于农业生产,以提高土壤透气性。另外,半焦粉碎成型生产高性能活性炭也是解决规模化应用、提高附加值的有效途径。灰渣富含钾、硅、镁、铁等作物所需元素,改性生产肥料能够大幅度提高作物的抗逆性、品质和产量。
主要产品生物油为工农业大宗消耗品,不存在产品规模和消费的地域限制问题,经过梯级分离和精制改性,生物油不但可以简单替代车用燃料和锅炉发电燃料,缓解风电和太阳能发电等可再生能源不稳定、难入网的难题,而且还可从中提取许多附加值较高的化学品。通过分散热解、集中发电的方式,热解生物油的重油通过BIGCC能够达到更高的系统效率,一般为35%~45%,同时大大降低了农林废弃物的运输和储存成本以及场地费用等。
发展和推广生物质快速热解液化技术可弥补我国石油缺口,有利于最大化利用生物质能,缓解风电和太阳能发电因间歇性对电网造成的冲击,减少环境污染,改善农村产业结构和缺能现状,解决农民增收和就业问题,符合国家能源战略发展方向和生物质资源高值高效化综合利用的最终要求。同时,也为我国节能减排和发展低碳经济,解决能源安全和三农问题提供了技术和资源支撑。
4.2工厂能源
农林产品加工企业有大量集中的生物质废弃物,同时也需要大量的热电冷能源,一般远离农田,最佳利用途径是采用规模化和高效化的大中型生物质气化,提供优质清洁的燃气和热电冷多联供。副产少量的灰渣富含钾、硅、镁、铁等作物所需元素,可改性生产肥料,实现资源的梯级综合利用。
生物质气化气可用于木材干燥,气化气燃烧过剩空气系数低、热效率高,产生的干热气体直接进入干燥窑烘干木材,无需换热设备,比老式直燃窑炉节能50%以上。与换热器匹配可用于药品、果品、茶叶、谷物的烘干。
5结语
生物质气化实现了低品位生物质能的深层次利用,而不同的气化方式具有不同的适用地区和行业,因地制宜合理选择,才能实现生物质能的高效清洁利用和转化,实现最大化利用资源,获取较大的附加值。从工艺特点、经济效益和规模化生产来看,沼气技术更适合处理高含水的养殖业粪便,快速热解技术更适合于农作物秸秆的规模化转化,燃气型气化技术更适合于社区生活垃圾和农林产品加工的生物质废弃物的处理。
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