【行业分析】秸秆生物质能源的应用现状与前景-第3页-北极星固废网

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3.3直接燃烧法

直接燃烧法是直接将收集的秸秆生物质原料集中、粉碎、干燥后投入锅炉中燃烧发电，可以采用锅炉-蒸汽-蒸汽轮机-发电机的工艺方式，也可以采用热电联供的方式以提高系统效率。该技术基本成熟，已经进入商业化应用阶段。对于秸秆发电厂来说，给料方式主要有两种：一种是切碎给料，一种是整包给料。以6MW秸秆直燃发电系统为例，该系统采用汽轮机组进行发电，发电效率20%，自用电率10%，碳转化率90%，系统总供电效率18%。

直接燃烧法是目前在秸秆生物质能源化利用中最简单方便也是唯一实现规模化应用的方法。但缺点明显：其热效率仅为气化的三分之一，且投资大;由于秸秆燃料中碱金属以及氯元素的含量相对较高，燃烧后将产生较强的高温腐蚀，并引发床料聚团、结渣等问题;燃烧面积大，不能充分利用资源;生物质燃烧过程产生的细粒子影响城市和区域空气质量，降低大气能见度，损害人体健康，甚至影响区域和全球气候。

根据国外生物质发电厂运行实绩统计以及我国权威部门测算，生物质燃烧发电成本远高于常规燃煤发电成本，约为煤电的1.5倍。尽管如此，大力发展秸秆发电，不仅可以减少由于在田间地头大量焚烧、废弃秸秆所造成的污染，变废为宝，化害为利，而且对解决“三农”问题、促进经济发展具有重要作用。截至2008年8月底，我国共上马了生物质能发电项目136个，总装机规模220万kW。3.4液化乙醇法

乙醇作为替代能源，已在巴西、美国、瑞典、中国等得到应用。传统的由玉米秸秆制备乙醇的工艺包括预处理、水解、发酵3个步骤。通过预处理分离木质素等不利于发酵的成分、破坏纤维素的束状结构、提高纤维素水解效率、降低纤维素酶的成本、开发木糖发酵用的微生物菌种和优化生产过程等，均是生产乙醇的关键。而最近研究出的木材液化过程中，木质素首先被液化，其次是半纤维素，最后才是纤维素，这就有可能将秸秆中木质素等不利于发酵制备乙醇的成分与纤维素分离，达到秸秆预处理的目的。分离的程度是制备乙醇的关键。

利用农作物秸秆为原料生产生物乙醇，同时联产重要的碳四平台化合物丁二酸。丁二酸可生产新型可降解塑料PBS等新材料，有着极其广阔的投资与应用前景。据了解，我国每年约产生1.5亿t玉米秸秆，利用纤维素转化利用技术，可生产1500万t生物燃料及1800万t加工产品，相当于4500万t石油产生的价值。秸秆乙醇项目还可实现真正意义上的纯生物流程生产。其生产过程基本不消耗化学能源，每6t秸秆纤维大约产生1t乙醇、1t二氧化碳，除去损耗的余渣约3.5t，可代替煤用于锅炉。整个流程将是真正意义上的取之自然、用于自然、回归自然的纯天然过程。

随着技术的不断进步，麦秸、玉米秆、稻草经过生产加工，最终都可以变成能够替代石油的燃料乙醇，可逐步替换目前的石油制品燃料，降低中国过高的原油依赖度，对缓解我国能源短缺、提高农民收入、保护大气环境等均有重要的战略意义。国家发改委宣布：中国将在未来使用更多的非粮乙醇燃料来替代原油，具体包括2010年开始每年使用超过200万t非粮农作物提炼出来的乙醇燃料以及20万t生物柴油，而到2020年分别增加至1000万t和200万t。3.5压块固化燃烧法

植物细胞中除含有纤维素、半纤维素外还含有木质素，木质素是具有芳香族特性的结构单体为苯丙烷型的立体结构高分子化合物，其常温下不溶于任何有机溶剂，但在200~300∃时会软化液化，此时如施加一定的压力可使其与纤维素紧密粘接，并与相邻秸秆颗粒互相胶接，冷却后即可固化成型。秸秆制煤、制炭技术是以玉米、大豆、棉花、水稻等农作物秸秆，以及废弃的花生壳、锯末、杂草、稻壳、树枝等为燃料，在隔绝空气的条件下，快速处理成秸秆炭，经粉碎后，再与粘土和其它粘合剂混合，压制成蜂窝煤型或炭棒型。

压块固化燃烧的优点：(1)通过生物质压块机等进行短时间内的转化，非常方便省时;(2)密度大，燃烧时间长，体积缩小6~8倍，密度为1.1~1.4t%m-3;(3)热值高，方便运输和贮藏。

压块固化燃烧的缺点：成本较高，尚未能推广用于电厂，多为小范围的供热等。

压块固化是极具投资价值的高回报技术。秸秆煤炭应用范围广，可以代替木柴、液化气，能广泛用于生活炉灶、取暖炉、热水锅炉、工业锅炉等。根据农业部的目标，2010年，结合解决农村基本能源需要和改变农村用能方式，全国将建成400个左右秸秆固化成型燃料应用示范点，秸秆固化成型燃料年利用量达到100万t左右;到2015年，秸秆固化成型燃料年利用量达到2000万t左右。

3.6其它方法

目前，还有将秸秆通过固态微贮水解预处理和催化产氢即利用氢能并通过氢能发电的研究。

4展望

据专家预测，如果将秸秆利用技术产业化，以50km为半径建设小型秸秆加工厂，那么按秸秆到厂价40元%t-1，农民每亩就可增收200元以上;如果我国每年能利用全国50%的作物秸秆、40%的畜禽粪便、30%的林业废弃物，以及开发5%的边际土地种植能源作物，并建设约1000个生物质转化工厂，那么其产出的能源就相当于年产5000万t石油，约为一个大庆油田的年产量，可创造经济效益400亿元并提供1000多万个就业岗位。

今后我国秸秆生物质能利用技术将在以下方面发展：高效直接燃烧技术与设备、集约化综合开发利用、新技术开发。希望国家各级政府和部门加快推进秸秆生物质能源综合利用，促进资源节约型、环境友好型社会建设。

原标题：秸秆生物质能源的应用现状与前景

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