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农作物秸秆能源化利用技术简介

放大字体??缩小字体 发布日期:2019-04-03??浏览次数:443
核心提示:CC国际网投有自助_国际cc娱乐网站_cc国际为什么举报不了综合报道,我国是农业大国,秸秆的低效利用不仅造成了资源浪费,同时还污染环境、危害人体健康。本文阐述了秸秆用于生
? ? ? ? ?CC国际网投有自助_国际cc娱乐网站_cc国际为什么举报不了综合报道,我国是农业大国,秸秆的低效利用不仅造成了资源浪费,同时还污染环境、危害人体健康。本文阐述了秸秆用于生物发酵、液化制油、燃烧发电、成型燃料等高效能源化利用的技术,这既可实现秸秆的资源化利用,还可降低对环境的污染,同时还能促进农民增收。
一、引言
我国是农业大国,农作物秸秆年产量为7亿吨左右,列世界之首,合标准煤量约3.53亿吨。据测算,每2吨秸秆的热值相当于1吨煤,其能量密度为13~15MJ/kg,且秸秆平均含硫量只有0.38%,远低于煤的平均含硫量1%。另外秸秆中还富含钾、镁、磷、钙等成分,可用作高效肥料。因此农作物秸秆是一种极具潜力的可再生资源,具有较高的利用价值。但目前我国秸秆处理的主要方式是直接焚烧和还田,不仅造成了资源的浪费,同时燃烧还释放出PM2.5、NOx、SOx等有毒有害物质,对环境造成重大影响,同时还可能危害公共安全,引发火灾、威胁人民生命财产安全等。因此秸秆的高效清洁利用,不仅可以降低对环境的危害,同时还可以实现一定的经济效益,为当地农民增收,促进地域经济的发展。
农作物秸秆综合利用的主要形式有秸秆制肥、能源利用、畜禽饲料、食用菌种植和作为工业原料等,其中秸秆的能源化利用是现阶段研究重点。为了鼓励农作物秸秆的能源化利用,近年来我国颁布了许多相关政策法规来鼓励秸秆的高效清洁利用,如《中华人民共和国可再生能源法》《可再生能源发展“十二五”规划》等。随着相关政策的逐渐完善和技术的完备,秸秆资源的高效清洁利用越来越成熟。
二、能源化利用技术
秸秆能源化利用包括发酵沼气、液化制油、燃烧发电、成型燃料,另外还有气化燃气、选择性热解制备化学品等。由于政策扶持和产业技术的逐渐成熟,这些技术近些年来在我国取得了较快的发展,并且已初具规模。
(一)发酵沼气
秸秆发酵产沼气是秸秆生化转换技术的一种,同时也是秸秆能源化利用的重要途径。常采用的是湿发酵技术,另外近年来提出了干发酵是技术。秸秆发酵产生的沼气热值较高,品质好,具有广泛的用途。但由于技术和经济原因,我国现阶段采用的主要是分散式小型沼气设备,沼气产率低,维护工作量大,且产生的沼气主要用于农户炊事取暖,使用途径单一,同时还存在二次污染等问题。因此秸秆发酵技术有待进一步完善,同时应加大规模化发酵设施的建设。
(二)液化制油
秸秆液化制备生物油、生物乙醇等是秸秆能源化利用的重要途径,可以实现秸秆的高效率、高价值利用。该技术是在改进传统利用方式的基础上研发出来的新技术,主要包括生物化学法生产燃料乙醇和热化学法生产生物油,而液化制取生物油将具有很强的市场竞争力,尤其是通过选择性热解液化制备高价值化学品可以替代部分石油制品,从而降低对化石能源的依赖。
(三)燃烧发电
秸秆发电技术是近年来规模化利用秸秆的主要方法,是符合我国可再生能源发展政策的一种方式,可分为直燃发电、混燃发电和气化发电三种方式。该种利用方式,秸秆利用效率高,转化彻底,基本无二次污染。我国生物质发电起步较晚,2006年国能生物质发电有限公司在山东单县建成我国第一个生物质直燃发电厂,之后我国有关政策法规的出台促使生物质发电厂如雨后春笋般迅速发展起来。由于秸秆收购处理工作还需要大量的劳动力,因此还可以促进当地就业,同时农民还可以通过售卖秸秆而获取一定经济收入,从而促进区域经济的发展。但秸秆燃烧发电过程中原料的收储运问题严重,这也是我国秸秆发电技术的瓶颈,亟需解决。
(四)成型燃料
稻秆固化成型是在机械设备的压力作用下,将稻秆压缩为成型燃料,可以代替木柴、原煤、燃气等燃料,广泛用于取暖、生活炉灶、锅炉、生物质发电厂等,是高效利用稻秆资源的有效途径。将秸秆制备成成型燃料,不仅解决了秸秆本身能量密度小的问题,同时还可提高秸秆的燃烧效率。另外,相比于生物质发电厂,秸秆成型设备体积小、易操作、燃料用量小,因此便于分散布置,具有广泛的应用可能性。
(五)其他利用
除了上述技术外,秸秆气化、炭化等技术也在近年取得了较快发展,比如秸秆气化可用来生产燃气,用于供热、发电、生产液体运输燃料,但目前技术尚未成熟,产业化运行过程中存在的问题颇多,因此还需要进一步完善。
三、结果与展望
在秸秆的诸多利用途径中,能源化利用具有应用范围广、适应能力强的特点,可实现秸秆高效清洁利用,具有良好的环保效益和经济效益,同时还可以带动区域经济发展,促进农民增收。
现有能源利用技术都可提高秸秆能源的利用效率,但由于受技术、环境等因素的制约,各种技术的发展都存在弊端。针对秸秆能源化转化的现状,首先应加大科研技术和人才培养投入,深化“产学研”体系建设,加快技术产业化应用;其次,针对现在的原料短缺、收集困难等问题,企业应当与政府及农户签订收购协议,跳过中间商,降低燃料成本;此外,国家层面应当进一步完善生物质能利用的政策法规,加大对生物质能利用技术的扶持;最后,要加大宣传、推广的力度,使生物质能源被人们熟知并使用。相信随着技术不断发展和政策的完善及能源化转化各环节的逐步正规,生物质秸秆的能源化利用技术将发展的越来越好。
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