生物质能分布式利用的主要技术

 
目前有多种生物质能源分布式利用技术已基本成熟、且最有可能实现市场化，包括沼气、生物质成型、生物质气化、生物质采暖供热利用等，相关核心技术发展现状。
 
 
3.1大中型沼气技术
 
沼气工程所处理的有机废弃物比较广泛，如：畜禽费便、青贮饲料、过期的残粮、厨余残渣、生活有机垃圾、动物屠宰的废弃物、农副产品加工的废弃物等，或由上述几种有机废物混合构成。由于我国近10年畜牧养殖发展很快，畜禽类便排放总量远远超过环境承载能力，政府希望通过沼气工程建设项目的实施，基本解决重点区域畜禽养殖场对周围环境的污染问题，因此，涩气工程将发挥多功能的作用（生产能源、综合利用及环境保护等），具有广阔的应用前景。
 
大中型用气工程已非常成熟，是生物质能分布式利用的主要方式，也是目前产业化发展最好生物质能利用方向之一。然面，我国传统的沼气利用方式以家用出气池为主，规模小、效率低；面大中型路气工程与国外技术相比仍存在较大差距，设备工艺和制造技术水平不高，如国际上CSTR工艺的产气事可达15m3·m-3·d-1，热电系统率达90%，而找国产气率仅为0.8-5.0m3·m-3·d-1，发电效率仅为35%。目前我国已建的大中型畜禽类污沼气工程在工艺设计阶段没有考虑充分利用资源，大多数没有采用热电联供，常温发酵或外加热源近中温发醇工艺在冬季不能维持稳定产气，能源净输出率很低。
 
3.2生物质成型技术
 
成型技术主要有两类：一类是颗粒燃料成型机，不同规格的环模机是颗粒燃料成型机的主流机型；另一类是棒状或块状成型机、棒状或块状成型燃料主要在农场应用、原料是作物秸秆，绝大多数是大螺距、大直径挤压机、也有液压驱动活塞冲压式成型机。目前生物质成型燃料从原料收集、干燥、粉碎、包装、销售环节全部实现了生产线生产，自动化、规模化和商业化程度都很高，单机生产规模大都在每小时2吨以上。
 
我国生产成型燃料以农作物秸秆为主要原料，秸秆成型特性、燃烧特性方面与林业剩余物有很大不同，不能照搬国外的技术以及设备，目前在生物质冲压式压块技术及装置，挤压式压块技术及装置、烘烤炭技术及装置等方面有了明是的进步，但我国生物质成型机还普遍存在着能耗过高、磨损严重相使用寿命短等问题，需要进一步加强技术研发改进，提高能源利用效率。另外，秸秆燃料锅炉燃烧应用技术还不成熟，还缺乏核心技术和设备、尚无技术成熟的锅炉产品制造厂家，锅炉燃烧中容易出现结渣、结焦、腐蚀和飞灰严重等问题，运行维护不易。因此，提高锅炉对粘秆成型燃料的适应性，是大规模推广生物质成型燃料的关键技术之一。
 
3.3生物质气化技术
 
生物质气化的主要优势是将难以燃用的生物质低品位燃料转化为燃气，实现清洁和高效题烧，是生物质分布式利用的有效途径。我国的小规模生物质气化及利用技术达到了国际先进水平，尤具在气化发电和生物燃气替代工业燃料方面。但是总体来看，目前气化设备对燃料的适应性较差，对原料水分、灰分或热值的变化比较敏感；气化发电还存在效率偏低、格定性较差和燃气净化系统大复余等问题，需要提高生物质气化效率及其自动化控制水平；生物质燃气燃烧存在燃气和常规燃烧设备(如锅炉、窑炉等)匹配技术不成熟等问题，急需解决生物质燃气高效燃烧、气化系统与工业锅炉／窑炉耦合调控等关键技术。所以开发新型的生物质气化技术和设备，完善并提高燃气利用效率，建设示范工程，形成分布式生物质气化利用的商业化解决方案，是生物质气化技术发展的主要方向。
 
3.4生物质热解技术
 
生物质热解技术可将低品位生物质转化为高品位的木炭、燃油等，是高值化利用生物质的主要方式之一。我国生物质热解技术方面研究较早，但产业化进展缓慢，主要是因为研究以单项技术为主，缺乏系统性，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存在明显差距。同时，热解技术还存在如下一些问题：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，物理、化学性质不稳定，长时间贮存会发生相分离、沉淀等现象，并具有腐蚀iS；由于物理、化学性质的不稳定，生物油目前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；这些都是阻碍生物质热解规模化利用的瓶颈所在。针对以上存在的差距和问题，今后的研究重点是如何提高液化产物收率，寻求高效精制技术，提高生物油品质，降低运行成本，实现产物的综合利用和工业化生产等。