生物質發電產業化技術

出版時間:2011-6  出版社:化學工業  作者:孫立//張曉東  頁數:256  
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內容概要

  生物質發電作為目前應用綜合效益較好、產業化較為成熟的路線,對于可再生能源開發、能源結構調整、環境生態保護以及實現低碳經濟都具有重要積極意義。我國《可再生能源法》和《中長期可再生能源發展規劃》等都對生物質發電的開發利用提出了明確要求。
本書內容涵蓋了農林廢棄物直接燃燒發電、混合燃燒發電、氣化發電、垃圾焚燒發電、沼氣發電等技術工藝;全面系統地介紹了生物質原料特點、預處理、轉化技術及設備、過程排放以及工程應用等內容。
特別是本書側重于產業化特色,在對工藝流程介紹的基礎上,著重從技術原理、工藝設計、設備設計與選型等方面進行表述,從而使本書在相關領域研究和工程技術開發方面具備較強的參考價值。
本書的編寫者多為專業從事生物質能源開發的‘線科研和工程技術人員,具備該領域多年的研發和工程技術經驗,從而保證了內容的針對性和實用性。
本書可供生物質能源開發領域的科研人員、工程技術人員、企業和政府部門閱讀參考。

書籍目錄

第一章緒論
 第一節生物質能的基本概念和意義
  一、生物質能的定義
  二、生物質能利用的主要方法
  三、發展生物質能的意義
 第二節生物質發電的主要形式
  一、直接燃燒發電
  二、混合燃燒發電
  三、氣化發電
  四、沼氣發電
  五、垃圾發電
 第三節生物質發電的發展現狀
  一、國外生物質發電技術的發展現狀
  二、我國生物質發電技術的發展
 第四節生物質發電產業化策略與相關政策法規
  一、生物質發電產業化策略
  二、我國生物質發電產業化存在的問題及應對
  參考文獻
第二章生物質原料
 第一節生物質資源的分類和特性
  一、樹木和采伐加工剩余物
  二、秸稈和農業剩余物
  三、城市垃圾
  四、人畜糞便和有機廢水
 第二節我國的生物質資源
  一、我國生物質資源總量和分布情況
  二、用于能源的生物質資源可獲得性
  三、秸稈的收集和運輸
 第三節生物質原料預處理
  一、發電工藝對生物質原料的一般要求
  二、原料的水分變化和干燥
  三、切割和粉碎工藝設備
  四、生物質成型工藝和設備
  五、生物質打捆工藝和設備
  六、垃圾分選工藝及設備
  七、垃圾衍生燃料
  八、預處理過程的能源消耗和經濟性評價
  參考文獻
第三章生物質燃料化學
 第一節燃料的元素分析
  一、主要生物質元素分析成分
  二、元素分析基礎和換算
  三、元素測試方法和儀器
 第二節燃料的工業分析
  一、主要生物質燃料工業分析成分
  二、工業分析方法
 第三節生物質原料的生物化學組成
  一、生物化學組成分析方法
  二、主要生物質的生物化學組成
  三、纖維素、半纖維素以及木質素的化學結構
  四、纖維素、半纖維素以及木質素的轉化特性
 第四節熱值
  一、高位熱值和低位熱值
  二、門捷列夫估算公式
  三、熱值測試方法和儀器
  四、主要生物質燃料的熱值
 第五節灰特性
  一、主要生物質原料的灰組成
  二、灰熔點和測試方法
 第六節生物質的燃料特性
  一、生物質燃料的物理屬性
  二、儲存和運輸性
  三、生物質與其他燃料的特性比較
  參考文獻
第四章生物質燃燒、燃燒設備和鍋爐
 第一節生物質燃燒的基本特點
 第二節燃燒過程的物質平衡和熱平衡
  一、空氣量和煙氣量
  二、煙氣分析與完全燃燒方程式
  三、過量空氣系數
  四、空氣和煙氣焓的計算
  五、鍋爐的熱平衡
 第三節生物質燃燒裝置
  一、生物質燃燒裝置的類型
  二、生物質燃燒設備的基本要求
 第四節生物質在層燃爐中的燃燒
  一、層燃爐的工作特性及設計要點
  二、燃燒設備的主要特性參數
  三、鏈條爐
  四、往復爐排爐
  五、振動爐排爐
 第五節生物質在流化床中的燃燒
  一、流化床工作原理
  二、顆粒在流化床中的運動規律
  三、流化床中的燃燒過程
  四、循環流化床與鼓泡流化床
  五、氣固分離機構和回送裝置
  六、生物質流化床燃燒設計
  七、流化床鍋爐的啟動和運行
  參考文獻
第五章生物質直燃發電廠系統
 第一節發電廠的流程與熱力循環
 第二節直燃發電廠組成
  一、燃料系統
  二、鍋爐系統
  三、汽輪機系統
  四、發電機
  五、水系統
  六、煙風系統
  七、電氣系統
  八、環保系統
 第三節生物質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
 第四節生物質燃燒中堿金屬造成的腐蝕結渣及防治
  一、堿金屬引起的沉積
  二、堿金屬引起的腐蝕
  三、沉積和高溫腐蝕問題的可能解決途徑
  四、堿金屬引發的床料聚團、燒結問題
  五、流化床中聚團問題的解決方法
 第五節生物質直燃發電廠工程應用
  一、技術應用現狀
  二、爐排鍋爐生物質直燃發電工程應用
  三、流化床鍋爐生物質直燃發電工程實例
  參考文獻
第六章生物質混合燃燒發電
 第一節混合燃燒的概念和優勢
 第二節混合燃燒的形式
  一、直接混燃
  二、間接混燃
  三、并行混燃
 第三節生物質混燃發電技術應用
  一、直接混燃發電技術
  二、間接混燃發電技術
  三、并聯混燃發電技術
 第四節混合燃燒對系統運行和排放的影響
  一、混合燃燒對鍋爐系統運行的影響
  二、混合燃燒對燃燒排放的影響
  三、混合燃燒對灰渣利用的影響
  參考文獻
第七章垃圾焚燒發電
 第一節垃圾焚燒發電概述
  一、垃圾焚燒發電基本工藝流程
  二、垃圾焚燒發電技術與應用概況
 第二節垃圾焚燒過程
  一、垃圾焚燒基本過程
  二、垃圾焚燒主要影響因素
  三、垃圾焚燒的物質與能量轉化
 第三節垃圾焚燒設備
  一、機械爐排焚燒爐
  二、流化床焚燒爐
  三、回轉窯焚燒爐
  四、焚燒爐形式比較
  五、氣化熔融焚燒爐
 第四節垃圾焚燒發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、垃圾焚燒灰渣來源及組成
  四、垃圾焚燒灰渣處理及利用
  五、垃圾焚燒發電廢水處理
 第五節垃圾氣化發電工藝
  一、垃圾氣化發電原理與流程
  二、垃圾氣化工藝類型
 第六節垃圾發電廠的建設和工程實例
  一、垃圾焚燒發電廠總體規劃
  二、垃圾焚燒發電廠設計要點
  三、垃圾發電廠工程實例
  參考文獻
第八章生物質氣化技術及設備
 第一節生物質氣化原理和過程
  一、生物質氣化基本原理和分類
  二、生物質氣化主要過程及參數
  三、生物質氣化工藝系統
  四、生物質氣化技術發展概況
 第二節生物質熱解
  一、熱解的主要化學反應和產物
  二、生物質熱解反應機理
  三、熱解反應動力學
  四、影響熱解過程的主要因素
 第三節生物質氧化還原反應
  一、化學反應的物理化學基礎
  二、碳與氧的反應
  三、碳與水蒸氣的反應
  四、生物質氧化還原反應過程
 第四節生物質氣化過程計算基礎
  一、生物質氣化燃氣的組成
  二、氣化過程的物質平衡
  三、氣化過程的能量平衡
  四、氣化過程的化學平衡
 第五節固定床氣化爐
  一、上吸式氣化爐
  二、下吸式氣化爐
  三、固定床氣化爐的結構形式
  四、固定床氣化爐的設計
 第六節流化床氣化爐
  一、生物質流態化特點
  二、流化床氣化的反應條件和影響因素
  三、鼓泡流化床氣化裝置的設計
  四、循環流化床氣化裝置的設計
 第七節焦油的產生和燃氣凈化
  一、焦油的產生機制和危害
  二、燃氣凈化
  三、常用的凈化方法和設備
  四、生物質燃氣凈化系統的選型原則
 第八節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
第九章沼氣工藝
 第一節沼氣發酵原理
  一、沼氣的產生和性質
  二、沼氣發酵的微生物學原理
  三、沼氣發酵的基本條件
 第二節沼氣發酵原料
  一、原料有機物含量的計量
  二、常見發酵原料產氣量估算
  三、發酵原料產氣速率
 第三節沼氣發酵工藝
  一、沼氣發酵的影響因素及控制
  二、沼氣發酵工藝類型及流程
  三、厭氧消化器
  四、其他發酵工藝
  五、沼氣的凈化和儲存
  六、沼氣工程的綜合利用
 第四節沼氣工程的設計與施工
  一、沼氣工程的設計
  二、沼氣工程的施工
 第五節大中型沼氣工程運行管理和維護
  一、工程啟動
  二、運行管理
  參考文獻
第十章生物質氣體發動機
 第一節生物質燃氣的性質
  一、生物質燃氣的成分和熱值
  二、生物質燃氣的主要燃燒特性
  三、生物質燃氣與其他發動機代用燃料的比較
 第二節氣體發動機的工作原理
  一、發動機的基本構造
  二、氣體發動機的工作過程
  三、氣體發動機的循環
 第三節發動機的性能指標
  一、指示性能指標
  二、有效性能指標
  三、提高氣體發動機性能的途徑
 第四節生物質氣體發動機的開發
  一、燃料供給系統
  二、配氣機構
  三、點火系統
  四、燃燒系統
  五、生物質燃氣對發動機性能的影響
 第五節生物質氣體發動機的選型
  一、生物質氣體發動機的國內外發展現狀
  二、生物質氣體發動機的選型原則
  三、生物質氣體發動機常見故障及排除
  參考文獻
第十一章生物質氣化和沼氣發電系統
 第一節生物質氣化發電系統
  一、發電系統工藝流程及分類
  二、氣化發電系統主要設備
  三、氣化發電工程應用
  四、氣化發電經濟性評價
  五、生物質整體氣化聯合循環發電技術
 第二節沼氣發電系統
  一、發電系統流程
  二、系統主要設備
  三、沼氣發電余熱回收
  四、沼氣發電經濟性
 第三節垃圾填埋氣發電系統
  一、填埋氣的組成與性質
  二、產氣量預測
  三、發電系統流程
  四、填埋氣的收集
  五、填埋氣處理系統
  參考文獻
第十二章生物質氫能發電技術
 第一節生物質氫能發電概述
  一、生物質氫能發電的優勢
  二、生物質制氫發電系統構成
 第二節生物質制氫技術
  一、生物質熱化學轉化制氫技術
  二、生物轉化制氫技術
 第三節燃料電池技術
  一、燃料電池技術發展現狀
  二、燃料電池對于氫源的要求
 第四節生物質氫能發電系統
  一、生物質制氫與燃料電池的系統集成
  二、生物質氫能發電技術發展前景
參考文獻

章節摘錄

版權頁:插圖:循環流化床鍋爐最基本的特點之一是大量固體顆粒在燃燒室、分離機構和回送裝置所組成的固體顆粒循環回路中循環。一般循環流化床鍋爐的循環倍率為5~20,即有5~20倍的燃料加入量的返料需要經過回送裝置返回爐膛再燃燒。同時,運行中返料量的大小還需要依靠回送裝置進行調節,而返料量的大小直接影響到鍋爐的燃燒效率、床溫以及鍋爐負荷。因此,回送裝置是關系到鍋爐燃燒效率和運行調節的一個重要部件,其工作的可靠性直接影響鍋爐的安全經濟運行。固體顆粒回送裝置的基本任務是將分離器分離的高溫固體顆粒穩定地送回壓力較高的燃燒室內,并有效抑制氣體反竄進入分離器。由于循環的固體物料溫度較高,回送裝置中又有空氣,在設計時應保證物料在回送裝置中流動通暢,不結焦。由于分離裝置中固體顆粒出口處的壓力低于爐膛內固體顆粒入口處壓力,所以回送裝置將返料從低壓區送至高壓區,必須有足夠的壓力來克服壓力差,同時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入,將會極大地降低旋風分離器的分離效率,從而影響物料循環和整個循環流化床鍋爐的運行。另外,循環流化床鍋爐的負荷調節很大程度上依賴于循環物料量的變化,這就要求回送裝置能夠穩定地開啟或關閉固體顆粒的循環,同時能夠調節或自動平衡固體物料流量,從而適應循環流化床鍋爐運行工況變化的要求。回送裝置一般由立管和回料器兩部分組成。通常將物料循環系統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,與回料器配合連續不斷地將物料由低壓區向高壓區輸送,同時產生一定的壓頭防止回料風或爐膛煙氣從分離器下部反竄,在循環系統中起壓力平衡的作用。回料器分為機械式或是非機械式兩類。由于循環流化床鍋爐中高溫分離的物料溫度較高,加之輸送介質是固體顆粒,機械式回料器很少采用。非機械式回料器,包括閥型(可控式回料器)和自動調節型兩大類,采用氣體推動固體顆粒運動,無需任何機械轉動部件,所以其結構簡單、操作靈活、運行可靠,在循環流化床鍋爐中獲得廣泛應用。六、生物質流化床燃燒設計基于流態化燃燒的獨特性質,循環流化床生物質燃燒技術得以成功開發。流化床的設計要充分考慮所燃用的燃料的性質,以保證生物質在流化床中的穩定、安全燃燒。燃煤流化床的設計、制造和運行已經具有了豐富的經驗,生物質循環流化床燃燒的設計,可以參照燃煤流化床,同時必須注意到生物質燃料的高揮發分、低密度、低灰熔點以及腐蝕、聚團傾向等特點。

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《生物質發電產業化技術》是由化學工業出版社出版的。

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