生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)化技術(shù)

內(nèi)容概要

　　生物質(zhì)發(fā)電作為目前應(yīng)用綜合效益較好、產(chǎn)業(yè)化較為成熟的路線，對(duì)于可再生能源開(kāi)發(fā)、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、環(huán)境生態(tài)保護(hù)以及實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)都具有重要積極意義。我國(guó)《可再生能源法》和《中長(zhǎng)期可再生能源發(fā)展規(guī)劃》等都對(duì)生物質(zhì)發(fā)電的開(kāi)發(fā)利用提出了明確要求。
本書內(nèi)容涵蓋了農(nóng)林廢棄物直接燃燒發(fā)電、混合燃燒發(fā)電、氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、沼氣發(fā)電等技術(shù)工藝；全面系統(tǒng)地介紹了生物質(zhì)原料特點(diǎn)、預(yù)處理、轉(zhuǎn)化技術(shù)及設(shè)備、過(guò)程排放以及工程應(yīng)用等內(nèi)容。
特別是本書側(cè)重于產(chǎn)業(yè)化特色，在對(duì)工藝流程介紹的基礎(chǔ)上，著重從技術(shù)原理、工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)與選型等方面進(jìn)行表述，從而使本書在相關(guān)領(lǐng)域研究和工程技術(shù)開(kāi)發(fā)方面具備較強(qiáng)的參考價(jià)值。
本書的編寫者多為專業(yè)從事生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)的‘線科研和工程技術(shù)人員，具備該領(lǐng)域多年的研發(fā)和工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，從而保證了內(nèi)容的針對(duì)性和實(shí)用性。
 本書可供生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的科研人員、工程技術(shù)人員、企業(yè)和政府部門閱讀參考。

書籍目錄

第一章緒論
　第一節(jié)生物質(zhì)能的基本概念和意義
　　一、生物質(zhì)能的定義
　　二、生物質(zhì)能利用的主要方法
　　三、發(fā)展生物質(zhì)能的意義
　第二節(jié)生物質(zhì)發(fā)電的主要形式
　　一、直接燃燒發(fā)電
　　二、混合燃燒發(fā)電
　　三、氣化發(fā)電
　　四、沼氣發(fā)電
　　五、垃圾發(fā)電
　第三節(jié)生物質(zhì)發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀
　　一、國(guó)外生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
　　二、我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展
　第四節(jié)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)化策略與相關(guān)政策法規(guī)
　　一、生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)化策略
　　二、我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)化存在的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)
　　參考文獻(xiàn)
第二章生物質(zhì)原料
　第一節(jié)生物質(zhì)資源的分類和特性
　　一、樹(shù)木和采伐加工剩余物
　　二、秸稈和農(nóng)業(yè)剩余物
　　三、城市垃圾
　　四、人畜糞便和有機(jī)廢水
　第二節(jié)我國(guó)的生物質(zhì)資源
　　一、我國(guó)生物質(zhì)資源總量和分布情況
　　二、用于能源的生物質(zhì)資源可獲得性
　　三、秸稈的收集和運(yùn)輸
　第三節(jié)生物質(zhì)原料預(yù)處理
　　一、發(fā)電工藝對(duì)生物質(zhì)原料的一般要求
　　二、原料的水分變化和干燥
　　三、切割和粉碎工藝設(shè)備
　　四、生物質(zhì)成型工藝和設(shè)備
　　五、生物質(zhì)打捆工藝和設(shè)備
　　六、垃圾分選工藝及設(shè)備
　　七、垃圾衍生燃料
　　八、預(yù)處理過(guò)程的能源消耗和經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)
　　參考文獻(xiàn)
第三章生物質(zhì)燃料化學(xué)
　第一節(jié)燃料的元素分析
　　一、主要生物質(zhì)元素分析成分
　　二、元素分析基礎(chǔ)和換算
　　三、元素測(cè)試方法和儀器
　第二節(jié)燃料的工業(yè)分析
　　一、主要生物質(zhì)燃料工業(yè)分析成分
　　二、工業(yè)分析方法
　第三節(jié)生物質(zhì)原料的生物化學(xué)組成
　　一、生物化學(xué)組成分析方法
　　二、主要生物質(zhì)的生物化學(xué)組成
　　三、纖維素、半纖維素以及木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)
　　四、纖維素、半纖維素以及木質(zhì)素的轉(zhuǎn)化特性
　第四節(jié)熱值
　　一、高位熱值和低位熱值
　　二、門捷列夫估算公式
　　三、熱值測(cè)試方法和儀器
　　四、主要生物質(zhì)燃料的熱值
　第五節(jié)灰特性
　　一、主要生物質(zhì)原料的灰組成
　　二、灰熔點(diǎn)和測(cè)試方法
　第六節(jié)生物質(zhì)的燃料特性
　　一、生物質(zhì)燃料的物理屬性
　　二、儲(chǔ)存和運(yùn)輸性
　　三、生物質(zhì)與其他燃料的特性比較
　　參考文獻(xiàn)
第四章生物質(zhì)燃燒、燃燒設(shè)備和鍋爐
　第一節(jié)生物質(zhì)燃燒的基本特點(diǎn)
　第二節(jié)燃燒過(guò)程的物質(zhì)平衡和熱平衡
　　一、空氣量和煙氣量
　　二、煙氣分析與完全燃燒方程式
　　三、過(guò)量空氣系數(shù)
　　四、空氣和煙氣焓的計(jì)算
　　五、鍋爐的熱平衡
　第三節(jié)生物質(zhì)燃燒裝置
　　一、生物質(zhì)燃燒裝置的類型
　　二、生物質(zhì)燃燒設(shè)備的基本要求
　第四節(jié)生物質(zhì)在層燃爐中的燃燒
　　一、層燃爐的工作特性及設(shè)計(jì)要點(diǎn)
　　二、燃燒設(shè)備的主要特性參數(shù)
　　三、鏈條爐
　　四、往復(fù)爐排爐
　　五、振動(dòng)爐排爐
　第五節(jié)生物質(zhì)在流化床中的燃燒
　　一、流化床工作原理
　　二、顆粒在流化床中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
　　三、流化床中的燃燒過(guò)程
　　四、循環(huán)流化床與鼓泡流化床
　　五、氣固分離機(jī)構(gòu)和回送裝置
　　六、生物質(zhì)流化床燃燒設(shè)計(jì)
　　七、流化床鍋爐的啟動(dòng)和運(yùn)行
　　參考文獻(xiàn)
第五章生物質(zhì)直燃發(fā)電廠系統(tǒng)
　第一節(jié)發(fā)電廠的流程與熱力循環(huán)
　第二節(jié)直燃發(fā)電廠組成
　　一、燃料系統(tǒng)
　　二、鍋爐系統(tǒng)
　　三、汽輪機(jī)系統(tǒng)
　　四、發(fā)電機(jī)
　　五、水系統(tǒng)
　　六、煙風(fēng)系統(tǒng)
　　七、電氣系統(tǒng)
　　八、環(huán)保系統(tǒng)
　第三節(jié)生物質(zhì)燃燒污染物排放與灰渣處理
　　一、燃燒煙塵排放控制
　　二、硫氧化物、氮氧化物排放控制
　　三、灰渣處理與利用
　第四節(jié)生物質(zhì)燃燒中堿金屬造成的腐蝕結(jié)渣及防治
　　一、堿金屬引起的沉積
　　二、堿金屬引起的腐蝕
　　三、沉積和高溫腐蝕問(wèn)題的可能解決途徑
　　四、堿金屬引發(fā)的床料聚團(tuán)、燒結(jié)問(wèn)題
　　五、流化床中聚團(tuán)問(wèn)題的解決方法
　第五節(jié)生物質(zhì)直燃發(fā)電廠工程應(yīng)用
　　一、技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
　　二、爐排鍋爐生物質(zhì)直燃發(fā)電工程應(yīng)用
　　三、流化床鍋爐生物質(zhì)直燃發(fā)電工程實(shí)例
　　參考文獻(xiàn)
第六章生物質(zhì)混合燃燒發(fā)電
　第一節(jié)混合燃燒的概念和優(yōu)勢(shì)
　第二節(jié)混合燃燒的形式
　　一、直接混燃
　　二、間接混燃
　　三、并行混燃
　第三節(jié)生物質(zhì)混燃發(fā)電技術(shù)應(yīng)用
　　一、直接混燃發(fā)電技術(shù)
　　二、間接混燃發(fā)電技術(shù)
　　三、并聯(lián)混燃發(fā)電技術(shù)
　第四節(jié)混合燃燒對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行和排放的影響
　　一、混合燃燒對(duì)鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行的影響
　　二、混合燃燒對(duì)燃燒排放的影響
　　三、混合燃燒對(duì)灰渣利用的影響
　　參考文獻(xiàn)
第七章垃圾焚燒發(fā)電
　第一節(jié)垃圾焚燒發(fā)電概述
　　一、垃圾焚燒發(fā)電基本工藝流程
　　二、垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用概況
　第二節(jié)垃圾焚燒過(guò)程
　　一、垃圾焚燒基本過(guò)程
　　二、垃圾焚燒主要影響因素
　　三、垃圾焚燒的物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)化
　第三節(jié)垃圾焚燒設(shè)備
　　一、機(jī)械爐排焚燒爐
　　二、流化床焚燒爐
　　三、回轉(zhuǎn)窯焚燒爐
　　四、焚燒爐形式比較
　　五、氣化熔融焚燒爐
　第四節(jié)垃圾焚燒發(fā)電污染物防治和灰渣處理
　　一、垃圾焚燒煙氣污染物
　　二、垃圾焚燒煙氣凈化
　　三、垃圾焚燒灰渣來(lái)源及組成
　　四、垃圾焚燒灰渣處理及利用
　　五、垃圾焚燒發(fā)電廢水處理
　第五節(jié)垃圾氣化發(fā)電工藝
　　一、垃圾氣化發(fā)電原理與流程
　　二、垃圾氣化工藝類型
　第六節(jié)垃圾發(fā)電廠的建設(shè)和工程實(shí)例
　　一、垃圾焚燒發(fā)電廠總體規(guī)劃
　　二、垃圾焚燒發(fā)電廠設(shè)計(jì)要點(diǎn)
　　三、垃圾發(fā)電廠工程實(shí)例
　　參考文獻(xiàn)
第八章生物質(zhì)氣化技術(shù)及設(shè)備
　第一節(jié)生物質(zhì)氣化原理和過(guò)程
　　一、生物質(zhì)氣化基本原理和分類
　　二、生物質(zhì)氣化主要過(guò)程及參數(shù)
　　三、生物質(zhì)氣化工藝系統(tǒng)
　　四、生物質(zhì)氣化技術(shù)發(fā)展概況
　第二節(jié)生物質(zhì)熱解
　　一、熱解的主要化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)物
　　二、生物質(zhì)熱解反應(yīng)機(jī)理
　　三、熱解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
　　四、影響熱解過(guò)程的主要因素
　第三節(jié)生物質(zhì)氧化還原反應(yīng)
　　一、化學(xué)反應(yīng)的物理化學(xué)基礎(chǔ)
　　二、碳與氧的反應(yīng)
　　三、碳與水蒸氣的反應(yīng)
　　四、生物質(zhì)氧化還原反應(yīng)過(guò)程
　第四節(jié)生物質(zhì)氣化過(guò)程計(jì)算基礎(chǔ)
　　一、生物質(zhì)氣化燃?xì)獾慕M成
　　二、氣化過(guò)程的物質(zhì)平衡
　　三、氣化過(guò)程的能量平衡
　　四、氣化過(guò)程的化學(xué)平衡
　第五節(jié)固定床氣化爐
　　一、上吸式氣化爐
　　二、下吸式氣化爐
　　三、固定床氣化爐的結(jié)構(gòu)形式
　　四、固定床氣化爐的設(shè)計(jì)
　第六節(jié)流化床氣化爐
　　一、生物質(zhì)流態(tài)化特點(diǎn)
　　二、流化床氣化的反應(yīng)條件和影響因素
　　三、鼓泡流化床氣化裝置的設(shè)計(jì)
　　四、循環(huán)流化床氣化裝置的設(shè)計(jì)
　第七節(jié)焦油的產(chǎn)生和燃?xì)鈨艋?br />　　一、焦油的產(chǎn)生機(jī)制和危害
　　二、燃?xì)鈨艋?br />　　三、常用的凈化方法和設(shè)備
　　四、生物質(zhì)燃?xì)鈨艋到y(tǒng)的選型原則
　第八節(jié)幾種新型的氣化裝置
　　一、兩步法氣化裝置
　　二、雙流化床氣化裝置
　　三、氣流床氣化裝置
　　參考文獻(xiàn)
第九章沼氣工藝
　第一節(jié)沼氣發(fā)酵原理
　　一、沼氣的產(chǎn)生和性質(zhì)
　　二、沼氣發(fā)酵的微生物學(xué)原理
　　三、沼氣發(fā)酵的基本條件
　第二節(jié)沼氣發(fā)酵原料
　　一、原料有機(jī)物含量的計(jì)量
　　二、常見(jiàn)發(fā)酵原料產(chǎn)氣量估算
　　三、發(fā)酵原料產(chǎn)氣速率
　第三節(jié)沼氣發(fā)酵工藝
　　一、沼氣發(fā)酵的影響因素及控制
　　二、沼氣發(fā)酵工藝類型及流程
　　三、厭氧消化器
　　四、其他發(fā)酵工藝
　　五、沼氣的凈化和儲(chǔ)存
　　六、沼氣工程的綜合利用
　第四節(jié)沼氣工程的設(shè)計(jì)與施工
　　一、沼氣工程的設(shè)計(jì)
　　二、沼氣工程的施工
　第五節(jié)大中型沼氣工程運(yùn)行管理和維護(hù)
　　一、工程啟動(dòng)
　　二、運(yùn)行管理
　　參考文獻(xiàn)
第十章生物質(zhì)氣體發(fā)動(dòng)機(jī)
　第一節(jié)生物質(zhì)燃?xì)獾男再|(zhì)
　　一、生物質(zhì)燃?xì)獾某煞趾蜔嶂?br />　　二、生物質(zhì)燃?xì)獾闹饕紵匦?br />　　三、生物質(zhì)燃?xì)馀c其他發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料的比較
　第二節(jié)氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理
　　一、發(fā)動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造
　　二、氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程
　　三、氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)
　第三節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)
　　一、指示性能指標(biāo)
　　二、有效性能指標(biāo)
　　三、提高氣體發(fā)動(dòng)機(jī)性能的途徑
　第四節(jié)生物質(zhì)氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)
　　一、燃料供給系統(tǒng)
　　二、配氣機(jī)構(gòu)
　　三、點(diǎn)火系統(tǒng)
　　四、燃燒系統(tǒng)
　　五、生物質(zhì)燃?xì)鈱?duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響
　第五節(jié)生物質(zhì)氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的選型
　　一、生物質(zhì)氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
　　二、生物質(zhì)氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的選型原則
　　三、生物質(zhì)氣體發(fā)動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障及排除
　　參考文獻(xiàn)
第十一章生物質(zhì)氣化和沼氣發(fā)電系統(tǒng)
　第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)
　　一、發(fā)電系統(tǒng)工藝流程及分類
　　二、氣化發(fā)電系統(tǒng)主要設(shè)備
　　三、氣化發(fā)電工程應(yīng)用
　　四、氣化發(fā)電經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)
　　五、生物質(zhì)整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)
　第二節(jié)沼氣發(fā)電系統(tǒng)
　　一、發(fā)電系統(tǒng)流程
　　二、系統(tǒng)主要設(shè)備
　　三、沼氣發(fā)電余熱回收
　　四、沼氣發(fā)電經(jīng)濟(jì)性
　第三節(jié)垃圾填埋氣發(fā)電系統(tǒng)
　　一、填埋氣的組成與性質(zhì)
　　二、產(chǎn)氣量預(yù)測(cè)
　　三、發(fā)電系統(tǒng)流程
　　四、填埋氣的收集
　　五、填埋氣處理系統(tǒng)
　　參考文獻(xiàn)
第十二章生物質(zhì)氫能發(fā)電技術(shù)
　第一節(jié)生物質(zhì)氫能發(fā)電概述
　　一、生物質(zhì)氫能發(fā)電的優(yōu)勢(shì)
　　二、生物質(zhì)制氫發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成
　第二節(jié)生物質(zhì)制氫技術(shù)
　　一、生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化制氫技術(shù)
　　二、生物轉(zhuǎn)化制氫技術(shù)
　第三節(jié)燃料電池技術(shù)
　　一、燃料電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
　　二、燃料電池對(duì)于氫源的要求
　第四節(jié)生物質(zhì)氫能發(fā)電系統(tǒng)
　　一、生物質(zhì)制氫與燃料電池的系統(tǒng)集成
　　二、生物質(zhì)氫能發(fā)電技術(shù)發(fā)展前景
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：循環(huán)流化床鍋爐最基本的特點(diǎn)之一是大量固體顆粒在燃燒室、分離機(jī)構(gòu)和回送裝置所組成的固體顆粒循環(huán)回路中循環(huán)。一般循環(huán)流化床鍋爐的循環(huán)倍率為5～20，即有5～20倍的燃料加入量的返料需要經(jīng)過(guò)回送裝置返回爐膛再燃燒。同時(shí)，運(yùn)行中返料量的大小還需要依靠回送裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，而返料量的大小直接影響到鍋爐的燃燒效率、床溫以及鍋爐負(fù)荷。因此，回送裝置是關(guān)系到鍋爐燃燒效率和運(yùn)行調(diào)節(jié)的一個(gè)重要部件，其工作的可靠性直接影響鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。固體顆?；厮脱b置的基本任務(wù)是將分離器分離的高溫固體顆粒穩(wěn)定地送回壓力較高的燃燒室內(nèi)，并有效抑制氣體反竄進(jìn)入分離器。由于循環(huán)的固體物料溫度較高，回送裝置中又有空氣，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證物料在回送裝置中流動(dòng)通暢，不結(jié)焦。由于分離裝置中固體顆粒出口處的壓力低于爐膛內(nèi)固體顆粒入口處壓力，所以回送裝置將返料從低壓區(qū)送至高壓區(qū)，必須有足夠的壓力來(lái)克服壓力差，同時(shí)要求既能封住氣體而又能將固體顆粒送回床層。如果有氣體從回送裝置反竄進(jìn)入，將會(huì)極大地降低旋風(fēng)分離器的分離效率，從而影響物料循環(huán)和整個(gè)循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行。另外，循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷調(diào)節(jié)很大程度上依賴于循環(huán)物料量的變化，這就要求回送裝置能夠穩(wěn)定地開(kāi)啟或關(guān)閉固體顆粒的循環(huán)，同時(shí)能夠調(diào)節(jié)或自動(dòng)平衡固體物料流量，從而適應(yīng)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行工況變化的要求?；厮脱b置一般由立管和回料器兩部分組成。通常將物料循環(huán)系統(tǒng)中的分離器與回料器之間的回料管稱為回料立管，主要作用是輸送物料，與回料器配合連續(xù)不斷地將物料由低壓區(qū)向高壓區(qū)輸送，同時(shí)產(chǎn)生一定的壓頭防止回料風(fēng)或爐膛煙氣從分離器下部反竄，在循環(huán)系統(tǒng)中起壓力平衡的作用?；亓掀鞣譃闄C(jī)械式或是非機(jī)械式兩類。由于循環(huán)流化床鍋爐中高溫分離的物料溫度較高，加之輸送介質(zhì)是固體顆粒，機(jī)械式回料器很少采用。非機(jī)械式回料器，包括閥型（可控式回料器）和自動(dòng)調(diào)節(jié)型兩大類，采用氣體推動(dòng)固體顆粒運(yùn)動(dòng)，無(wú)需任何機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，所以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作靈活、運(yùn)行可靠，在循環(huán)流化床鍋爐中獲得廣泛應(yīng)用。六、生物質(zhì)流化床燃燒設(shè)計(jì)基于流態(tài)化燃燒的獨(dú)特性質(zhì)，循環(huán)流化床生物質(zhì)燃燒技術(shù)得以成功開(kāi)發(fā)。流化床的設(shè)計(jì)要充分考慮所燃用的燃料的性質(zhì)，以保證生物質(zhì)在流化床中的穩(wěn)定、安全燃燒。燃煤流化床的設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行已經(jīng)具有了豐富的經(jīng)驗(yàn)，生物質(zhì)循環(huán)流化床燃燒的設(shè)計(jì)，可以參照燃煤流化床，同時(shí)必須注意到生物質(zhì)燃料的高揮發(fā)分、低密度、低灰熔點(diǎn)以及腐蝕、聚團(tuán)傾向等特點(diǎn)。

編輯推薦

《生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)化技術(shù)》是由化學(xué)工業(yè)出版社出版的。

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