大工19春《新能源发电》大作业题目及要求答案Word文档下载推荐.docx

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完成日期：

年 月 日

（注：

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大工19春《新能源发电》大作业及要求

注意：

从以下5个题目中任选其一作答。

题目五：

总 则：

生物质能是人类赖以生存的重要能源，在全球整个能源系统中占有重要地位。

生物质能可循环再生，资源分散，环保，可实现资源

的综合利用。

撰写要求：

（1）简单介绍生物质能发电的发展现状。

（2）介绍生物质能发电技术的原理。

（3）对生物质能利用和发展趋势的展望。

（4）进行总结。

（5）正文字数2000字符左右。

作业具体要求：

1.正文格式

作业正文内容统一采用宋体，字号为小四。

2.作业上交

大作业上交时文件名写法为：

[姓名 奥鹏卡号 学习中心]（如：

戴卫东

101410013979浙江台州奥鹏学习中心[1]VIP）；

以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在10M以内），选择已完成的作业（注意命名），点提交即可。

如下图所示。

作业应该独立完成，不准抄袭其他同学作业、网站或者请人代做，

如有雷同作业，成绩以零分计。

摘要：

能源可分为不可再生能源和可再生能源。

不可再生能源主要有化石能源，包括煤、石油、天然气和核能等，由于它的可耗尽性和不可再生性，其利用是以消耗地球的资源为代价的。

然而，地球的资源毕竟是有限的，一定会有耗尽之时。

为此，阐述了生物质能的定义及其优缺点，对我国生物质能的利用现状、差距和主要障碍进行了分析，并对生物质能的利用提出了对策。

据统计，目前占全球能源消耗总量近50%的石油和天然气在21世纪中叶将消耗殆尽，虽然占目前全球能源消耗量25%的煤还可以继续开采使用，但开采的难度越来越大，成本也会越来越高。

寻找一种可再生的替代能源，已成为社会普遍关注的焦点；

生物质能的转换和利用具有解决能源短缺问题和环境保护的双重效果，受到了人们的极大重视，是21世纪能源发展的一个方向。

一、生物质能发电的发展现状及原理综述

目前，世界各国正逐步采用如下方法利用生物质能：

一是热化学转换技术，获得木炭焦油和可燃气体等品位高的能源产品，该方法又按其热加工的方法不同，分为高温干馏、热解、生物质液化等方法；

二是生物化学转换法，主要指生物质在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品；

三是利用油料植物所产生的生物油；

四是直接燃烧技术，包括炉灶燃烧技术、锅炉燃烧技术、致密成型技术和垃圾焚烧技术等。

（一）热解气化技术方面

自“六五”以来，我国开展了生物质气化技术的研究工作，并取得了一系列卓有成效的研究成果。

我国已用或商品化的气化炉和气化系统有：

中国科学院广州能源研究所的GSQ-1100大型装置，中国农机院的ND系列和HQ-280型，山东省能源研究所的XFL系列，在农村具有广泛的应用前景。

秸秆气化集中供气系统解决了秸秆的有效利用问题，将秸秆转换为高品位能源，降低了成本，提高了农民的生活水平，目前全国已经建设推广了115个示范工程。

生物质发电在我国已经有40年的历史，其主要原料是稻壳和谷壳，且主要用于大米加工厂。

由于发电规模小，经济效益差，发展缓慢，发电规模一直维持在60～200kW。

近年来，随着大米加工业的集中与大型化，国家“九五”攻关项目“1MW生物质循环流化床气化发电系统”研制成功，该系统每日可处理谷壳40t，最大出力1000kW，与传统小型机组相比生产能力强，气化效率高、成本低。

（二）直接燃烧技术方面

1998年，我国已有1.85亿农户使用省柴节煤炉灶，热效率为

25%。

现热效率超过70%，达到国家环保总局指标要求的低排放多用炉已通过产品鉴定，即将投放市场。

利用致密成型技术，使压制成型后的燃料容重可达1200kg/m^3，热值约16MJ/kg，含水率在12%以下，体积缩小为1/8～1/6。

成型燃料热性能优于木材，与中质混煤相当，而且点火容易，便于运输和贮存，可作为生物质气化炉、高效燃烧炉和小型锅炉的燃料。

我国的生物质致密成型技术开始于

“七五”期间，现已达到工业化生产规模。

目前，国内已开发完成的固化成型设备有两大类：

棒状成型机和颗粒状成型机，其生产能力为120～300kg/h。

南京市平亚取暖器材有限公司，从美国引进了一套生产能力为1.5t/h的颗粒成型燃料生产线，1999年开始正式生产，产品供应市场运行情况良好[7]。

但是生物质压实技术所需压实成型设备，尤其是高压成型设备价格昂贵，增加了生物质能的成本，限制了生物质能的利用。

（三）生物化学转化技术方面

1.沼气的利用

沼气发酵是利用有机废弃物，如农作物秸秆、粪便、有机废水等转化为气体燃料。

这一过程通常含有3个阶段：

水解阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。

沼气发酵装置在处理高含水有机废物方面是非常有用的。

截止到1996年底，我国推广农村户用沼气池602万口，供2500万人使用；

沼气工程592处，总池容33.5×

10^4m^3，供10.2万户用气；

城镇生活污水净化沼气池5.2万座，总池容180.8×

10^4m^3，年产沼气2305×

10^4m^3，供2.8万多户用气。

沼气发酵系统与农业结合十分密切，能有效地促进农村经济的发展，有利于保护农村生态环境，使农业发展走可持续发展之路[3,6]。

填埋垃圾制取沼气也是处理城市生活垃圾、有效利用生物质能的主要方法。

杭州天子岭垃圾填埋场是我国第一座大型按卫生填埋要求设计并采用合理填埋规划和工艺的城市生活垃圾无害化处理工

程。

1991年6月正式运行，库容600万m^3，能消纳全杭州日产

1320t垃圾，运行费用5元/t，现已进入产沼气高峰期[8]。

2.生物质制取燃料酒精

纯酒精或汽油和酒精的混合物都可作一次性燃料。

制液体酒精的原料可分为3大类：

一是含糖类，如甘蔗；

二是含纤维素类，如农作物秸秆、颖壳，木材和其加工剩余物等；

三是含淀粉类，如甘薯、玉米、小麦等。

根据生物质所含成分的不同，其液化方法也不同，但其技术都已很成熟。

二、生物质能利用和发展趋势的展望

（一）目前国内生物质资源开发利用的成本一般比较高，因此仅靠市场机制来进行调控和发展是不现实的，需要国家的政策扶持和财力支撑。

因此，要制订相关政策，鼓励和支持企业投资生物质能源开发项目；

对有前景但技术经济性或商业化条件尚未完全过关的技术，加大风险资金的投入力度。

（二） 21世纪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突破。

因此，必须加大开展各种基础性研究工作的力度，如各种生物质能源转换技术；

速生、高效、富含碳氢化合物的植物物种选育及推广示范；

植物油脂的改性及相关性能试验；

垃圾能源的规模化利用与示范推广；

利用有机废水的微生物发酵制氢；

生物质热解液化的实用化技术；

沼气和热解气化的集中供气系统相关技术等等。

国家应在科研项目的安排方面，给生物质能应用研究的发展方面留有足够的空间。

（三）在生物质的应用技术发展方向上，结合我国分散的能源系统，以满足农村乡、镇、村不断增长的能量需求，重点解决居民生活用能，减少对化石能源尤其是煤炭的使用；

大力推广成型燃料及专用取暖炉，以取代煤炉取暖的小型锅炉；

研究开发专门使用生物质的直接燃料锅炉。

（四）加强生物质研究领域的国际交流与合作，引进国外先进的生物质利用技术和设备，加快我国生物质开发利用的步伐，建立符合中国国情的生物质能开发利用结构体系。

（五）建立综合处理城市生活垃圾和污水的示范区，为生活垃圾和污水的无害化处理工程，回收能源、有效利用生物质能起示范推广作用。

（六）提高国民的能源危机和环境意识，加强国民对生物质能等新的可再生能源的认识；

同时，也要加大以生物质资源为基础的开发项目的市场开发力度，充分挖掘其潜力。

三、结束语

可持续发展已成为21世纪人类的共识，怎样利用可再生能源逐步取代日趋枯竭的不可再生能源是各国关注的焦点。

生物质能被喻为及时利用的绿色煤炭，将成为未来能源的重要组成部分，对能源战略和环境保护具有重要意义。