必威 betway必威必威 betway必威从混燃技术上可分为：（1）直接混合燃烧：经预处理的生物质直接输入锅炉系统燃烧；（2）间接混合燃烧：将生物质气化后的燃气输入锅炉系统燃烧；（3）并联燃烧：生物质在与传统锅炉并联的独立锅炉中燃烧，将所产蒸汽供给发电机组.根据混合点位置不同，直接混合燃烧又可分为共磨方案（在磨煤机前混合）、共管方案（在磨煤机后煤粉管道内混合）和独立喷燃方案（在锅炉燃烧室混合）.独立喷燃方案将成为未来发展方向[2].从生物质形态上可分为直接破碎混燃和成型颗粒混燃.

　　欧洲及北美等发达国家从上世纪90年代开始进行了多种混燃技术的示范工程，取得了一系列重要的成果.截至目前，国内未见在煤粉炉中使用独立喷燃方案燃用生物质成型燃料的实际工程实例报道.

　　受散状生物质收集半径所限，常规秸秆类生物质无法远距离运输，在一定程度上限制了生物质混燃电站的生物质供应链，而蓬勃发展的生物质成型燃料产业将会使生物质混燃技术进入全新的发展阶段.先进的生物质颗粒成型燃料的加工能耗约为70 kWht-1 [5]，约仅占其热值的2%左右.由于成型后燃料密度大（800～1 400 kgm-3），且水分低（15%），生物质燃料的能量密度得到大幅度提高，对长期储存及远距离运输十分有利，使生物质发电项目不再受秸秆收集半径的制约，真正实现全行业规模化应用.以下以独立喷燃方案为例，对混燃技术相关设备及相关系统进行分析.

　　入厂原料采用生物质成型颗粒燃料的混燃技术，一般要求颗粒粒径在10 mm左右.此模式能克服传统生物质易堵塞特性.欧洲实践经验表明，生物质颗粒可存放于封闭式料场，通过刮板机上料；也可在电厂内存放于大型筒仓之中，通过皮带输运.为了释放长期存储可能产生的热量，筒仓通常需要设置螺旋给料、斗提等自循环系统，并配有可燃气体浓度监测装置及爆破门，以进一步提高安全性.由于生物质成型燃料的加工过程已经完成了纤维破碎，因此可经仓储、输送过程后直接进入后续的制粉工艺.

　　生物质混燃共磨方案使用电站原有的磨煤机制粉系统磨制生物质燃料有一定的局限性，运行期间需要关注磨煤机电流、石子煤量、出口风温等特性指标，需严格控制较低的混燃比例，以免造成生物质燃料阻塞磨煤机，引起磨煤机故障.另外，需要严格关注送粉管道挥发分浓度，避免出现爆燃事故.该系统设备简单，但可靠性稍差.

　　共管及独立喷燃方案需要单独配置生物质粉碎设备.经国内外调研，粉碎终点粒度控制在3 mm以下较佳[1]，可在约1 000℃的炉膛内充分燃烬.目前主要有两种类型设备可实现规模化应用.

　　如图1所示，此类设备非常适合粉碎处理秸秆、木材等生物质类物料，技术成熟可靠[6].通常为卧式结构，锤片在机内高速飞转，将物料锤碎至需要的过筛尺寸.国内主要应用于饲料及食品行业，国产设备单机最大生产能力约5～10 th-1.近期，随着生物质成型燃料加工行业的兴起，也有个别厂家能够设计生产能力20 th-1以上的产品，但目前尚无实际运行业绩支撑.国外设备经验较丰富，如瑞典BRUKS公司的最大型号单机额定功率500 kW，配有470块锤片，转子直径1 600 mm，锤片末端线 ms-1，滤网面积可达8 m2，设备价格高达300万元.

　　如图2所示，此类设备历史悠久，在国内外矿产品粉体加工领域应用广泛[7] .该设备为立式结构，工作原理为：旋转磨辊在离心力作用下紧滚压在磨环上，将物料碾压破碎成粉；内置旋转铲刀防止物料堆积；磨内通风把成粉的物料吹起，达不到粒度要求的物料被分析机阻挡后重回到磨腔继续研磨；达到粒度要求的物料则可通过旋转分析机后进旋风分离器分离收集.国内一些制造厂对传统技术进行升级，成品粒度更小，比功耗更低，但在生物质领域的适应性尚不明确.国内设备供应商维科重工曾配合笔者单位进行了生物质成型颗粒燃料的试磨试验，可以预期185 kW最大型号设备单机生产能力达20～40 th-1，成品粒度在0.5 mm以下.

　　生物质燃料收到基含有约70%的挥发分，极易点燃及燃烬.国外一些公司开发了先进复杂的生物质专用燃烧器，但在笔 者调研时发现十里泉电厂混燃示范项目实践中丹麦进口燃烧器的故障率较高，电厂已将其改造为简单的钢管燃烧器，且运行效果佳.燃烧系统的关键是将一次风量与燃料量相匹配，经初步计算四角切圆煤粉炉中独立喷燃方案，配10 th-1的生物质燃烧器推荐配一次风量为4 000 Nm3h-1.合理地选择一次风速，并将其作为输送介质将生物质粉末吹送入燃烧器时宜选择稀相压送式装置，这在气力输送行业有丰富的经验，在此不再赘述[8].

　　碱金属氯化物（KCl等）的低温沉积腐蚀问题一直是困扰生物质直燃领域的一个技术难点，直接燃烧产生KCl等物质在含Cr合金钢受热面上发生沉积而导致严重的氯腐蚀问题.碱金属氯化物的高温腐蚀，直接限制了热力工质参数的进一步提高，导致目前生物质直燃电站的热电转换效率偏低.但在混燃技术领域，实验室及现场测试均表明，燃煤中含量较高的S元素及Al，Si，Fe类灰成分，将会使K等碱金属形成高熔点化合物，Cl元素则以超低浓度气相HCl的形式随烟气排放，因此混燃时的腐蚀速率比直燃技术低很多数量级[9].控制混燃热量比在15%以下（质量比20%）时，传统锅炉并不需要做特别的改进，对锅炉运行可靠性不会造成影响.

　　生物质低灰低硫高挥发分的特性，宜与燃煤形成互补效应.大量研究表明，在传统电站中混燃少量的生物质后，单位供电量下的SO2，NOx，粉尘等污染物排放强度均可降低，且不会对原配置的环保设备造成负面影响，特别适宜在一些受污染物排放总量减排政策制约的电站中推广使用.值得关注的是，对于某些秸秆类生物质内的高碱金属，燃烧烟气可能有促使钒基SCR催化剂中毒的风险[10]，尚需进一步研究其机理后，对不同生物质的混燃比进行限制.

　　由于生物质内C元素在自然界中是循环利用的，同直燃技术一样，混燃技术中由生物质燃烧产生的CO2可不视为温室气体排放.年消耗约15万t生物质（收到基碳含量按40%计）的混燃技术项目，可因少用煤炭而折算的CO2减排50万t以上.如果未来实施全球碳排放交易，由此产生的收益将达到1亿元人民币数量级（参考欧洲目前碳排放交易经验，每吨CO2的减排补贴为25欧元）[11].

　　混燃比是衡量混燃电厂供电中的可再生能源份额的重要指标.混燃比计量可分为两种方式：

　　（1） 燃料侧计量：实际应用中，绿色电力份额可转化成生物质混燃热量比考虑，可由入厂原料汽车衡装置，或者皮带及给料机上设置的重力式传感器计量混燃的生物质重量，之后再综合入炉煤重量及生物质与煤的热值实验室分析数据转换取得.但对多种生物质燃料的取样分析过程繁琐，数据精度不高，且过程中存在大量的人为因素，有以虚假信息换取巨额绿电补贴的可能性.

　　（2） 烟气侧计量：其原理同考古领域常见的14C断代法基本相同，已经拓展至环境监测领域[12-13].C元素中放射性同位素14C的半衰期为5 730 a，其化学性质与常见的12C相同，且大气环境及生物质燃料中的14C/12C比例基本稳定在10-12数量级.由于化石燃料形成年代距今达上亿年之久，基本检测不到14C，因此可通过测量混燃锅炉排烟中的14C/12C比例精确计量电站的混燃比率（生物基的百分含量）.目前的先进加速器质谱AMS技术测量同位素比值的灵敏度可达10-15至10-16，可对混燃比作出非常准确的判断.欧美多国已经制定了针对燃料的生物基份额的检测标准，如ASTM D6866、CEN 15591/15747等，并在积极开发14C同位素同步在线监测技术.我国尚未开展此方面的研究工作.

　　生物质直燃发电的单位造价在万元kW-1数量级，而混燃改造的低得多，采用国产设备的混燃系统仅在百元kW-1数量级，且混燃技术的燃料热电转化效率明显优于直燃技术，是一种生物质能利用的有效方式.

　　生物质混燃在发电技术层面的问题已经明晰落实，但受国内监管体系制约，电网公司很难核实混燃电站实际运行中的生物质消耗量，可再生能源补贴量因此很难确定.混燃计量检测技术已经成为绿电价格补贴政策无法拓展到生物质混燃领域的主要瓶颈因素，严重制约了经济性较好的混燃技术的规模化应用.

　　按照2006年颁布的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》中有关“发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目，视同常规能源发电项目，执行当地燃煤电厂的标杆电价，不享受补贴电价”的规定，也就是说生物质在燃料比例中要大于80%才能享受补贴，而目前的混燃比例一般在20%以下，所以生物质混燃项目并不能享有与直燃电厂等效的电价补贴[14].从目前市场现状来看，单位热值的生物质燃料价格仍高于对应的煤价，如无电价补贴等刺激性政策，火力发电厂更加愿意燃用煤，这是目前我国生物质混燃技术无法规模推广应用的一个主要原因.

　　建议尽快开发监测生物质使用量的客观评价体系和烟气侧14C同步在线检测技术，政策上尽快完善燃料侧监管体系和制度，引领生物质产业健康发展.

　　[1]张明，袁益超，刘聿拯.生物质直接燃烧技术的发展研究[J].能源研究与信息，2005，21（1）：15-20.

　　[2]雅克范鲁，耶普克佩耶.生物质燃烧与混合燃烧技术手册[M].田宜水，姚向君，译.北京：化学工业出版社，2008.

　　[5]肖宏儒，宋卫东，钟成义，等.生物质成型燃料加工技术与装备的研究[J].农业工程技术新能源产业，2009（10）：16-23.

　　[6]祖宇，郝玲，董良杰，等.我国秸秆粉碎机的研究现状与展望[J].安徽农业科学，2012，40（3）：1753-1756.

　　[7]刘佳欣.雷蒙磨粉机：历史与未来发展趋势展望[J].中国粉体工业，2011（1）：4-6.

　　[8]李诗久，周晓君.气力输送理论与应用[M].北京：机械工业出版社，必威 必威betway1992.

　　[11]李定凯.对芬兰和英国生物质 煤混燃发电情况的考察[J].电力技术，2010，19（2）：2-7.

　　[12]刘卫，位楠楠，王广华，等.碳同位素比技术定量估算城市大气CO2的来源[J].环境科学，2012，33（4）：1041-1048.

　　[13]奚娴婷，丁杏芳，付东坡，等.用一年生植物研究大气14C分布与化石源CO2排放[J].科学通报，2011，56（13）：1026-1031.

　　城市生活垃圾中可燃组分主要为塑料、纸张、草木、布、橡胶、皮革和厨余等7类。解决城市生活垃圾处理问题的目标是将垃圾减容化、减量化、资源化、能源化及无害化处理。目前主要有三种方法:一是卫生填埋。二是堆肥。三是焚烧处理(后发展为焚烧发电、供热)。

　　对垃圾进行焚烧处理,能更好地达到垃圾处理资源化及无害化的治理目标,并具有占地面积小、运行稳定、对周围环境影响较小等特点。但是,垃圾成分十分的复杂,且具有综合利用价值,直接焚烧和简单破碎不仅不利于设备的安全运行,还增加了垃圾处理的难度,而且浪费了一些可回收利用资源。我国在垃圾处理领域起步较晚,目前已建成或在建的垃圾焚烧厂,基本上为国外引进技术,部分采用国产设备,城市垃圾一般未经处理或仅仅是简单分拣即入炉焚烧,无论从资源再利用角度还是从设备运行的经济性来讲,都存在不足之处。发展新的垃圾处理技术优为重要。城市生活垃圾的焚烧处理在垃圾综合处理中的比重逐年增加,垃圾衍生燃料(RDF)有燃烧稳定,二次污染低,便于运输和储藏等特点而日益受到关注,但热值相对较低,不易成型,而在煤中混烧已被证实是可行有效的为提高衍生燃料热值,减少和二恶英的排放。

　　“垃圾衍生燃料”一词来自英文RefuseDerivedFlue,直译为:源于垃圾的燃料。垃圾衍生燃料垃圾经分拣、破碎、涡电流除铝、磁选除铁,再破碎、风选、压缩和干燥等工序制成的一种固体燃料,简称为RDF。垃圾衍生燃料技术RDF是一种将垃圾经不同处理程序制成燃料的技术。生活垃圾经破碎、分拣、干燥、添加助剂、挤压成型等处理过程,制成固体形态(圆柱条状)燃料,其特点:大小均匀、所含热值均匀,易运输及储备,在常温下可储存几个月,且不会腐败。可以临时将一部分垃圾存贮起来,以解决锅炉技术停运或因旺季而导致垃圾产出高峰时期的处置能力问题。这种燃料可以单独燃烧,也可根据锅炉工艺要求情况,与煤燃油混烧。

　　各国的技术必须针对各国的具体特点,从中国的垃圾成分分析看,中国垃圾中的可燃成分普遍比发达国家少,中国垃圾无机不可燃成分,特别是灰土砖石比较多。鉴于垃圾成分的这个特点,中国垃圾应该走综合治理这条路:把垃圾中的灰土砖石部分分开后进行填埋处理,提高热值之后的垃圾可以用于直接热处理。垃圾成分受季节波动较大,水分含量高,有时高达80%,直接焚烧可能出现各种问题。

　　衍生燃料RDF—5技术的应用,在欧洲、澳洲皆逐施行,日本最为积极。日本电源开发公司在上世纪九十年代就着手开发RDF—5燃料试验,得到日本政府通产省的资助,从1997年进行设备设计、制造和安装等,1998年实施燃烧试验,试验结果:发电效率达到35%,比焚烧原生垃圾提高了130%,并大幅度降低二次污染程度,在能源、资源回收及生态效益上具有绝对竞争优势。此举引起政府高度重视,并从国库资助,以推动RDF技术的应用,鼓励中小型焚化炉改建为联合处理方式的废弃衍生燃料的制造中心。

　　垃圾衍生燃料技术对环境的影响主要涉及RDF的制备过程中产生的噪音、粉尘,燃烧过程中产生的有害气体和温室气体,以及灰渣中残留的重金属等有害物质。

　　RDF的制备工艺主要是物理过程,干燥温度在100~120℃之间,一般不会产生有害物质。秦成、田文栋等对国内第一条RDF生产线生产过程气体分析,未发现Hcl和SO2等有害气体。RDF制备过程中对环境的主要影响是噪音、粉尘以及垃圾腐烂产生的恶臭。通过密封、加入添加剂等手段予以消除。

　　RDF的燃烧方式一般包括两种,一是RDF单独燃烧,另一种方式是与其它物质(如煤)混合燃烧。美国环保署在一份对于燃烧城市废弃物草案指南中指出,持久有机污染物的形成主要包括三个方面,一是通过废弃物带入焚烧炉系统,是在燃烧过程中形成,三是在燃烧区后重新合成。魏小林等对硫化床RDF烧、与煤混合燃烧进行了研究,其中No随RDF的增加而增加,但增加量不大。混合燃烧CO、N2O、SO2、Hcl浓度比单独燃烧低,而均比煤高。

　　垃圾焚烧产生的底灰中重金属含量较少,尤其是易浸出重金属Hg、Pb、Cd、Zn含量较少,主要是一些亲岩性元素如Si、Al、Ca等,飞灰中重金属含量Pb、Cd等含量较高,目前对于灰渣的资源化处理主要用于生产建筑材料、路基材料等。

　　大气可吸入颗粒物(PM)的污染已成为中国城市大气环境污染的突出问题,由于可吸入颗粒物十分细小,比表面积较大,通常富集各种有毒有机物、重金属元素、酸性氧化物和细菌等,对人体健康危害极大。王小刚、李海滨等用高密度聚乙烯(30%)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(10%)、聚氨酯发泡沫塑料(35%)以及纸张(15%)、木屑(10%)作为原料,制备了RDF,与纸屑、甘蔗渣、木粉、谷壳分别燃烧,比较了烟气中PM10的浓度。研究表明,由于RDF比较致密,内部孔隙少,接触空气少,产生的可吸入颗粒物最多。

　　从世界各国城市垃圾处理的历史来看,随着城市化的发展,土地日益紧张,征地费用和运输费用逐年增加,传统填埋技术的成本逐渐加大,向焚烧处理成本靠近,因而焚烧处理的比例逐年增加,选择的处理方法会因地理环境、垃圾成分、经济发展水平等因素的不同而有很大的差异。将垃圾制成垃圾衍生燃料(RDF)后,是一种适合于目前中国大多数城市垃圾的处理方法,该方法省、污染低、还可盘活已关闭或即将关闭的中小电站,对中国的环境卫生建设和经济建设有着重要的意义。

　　[1]中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴—2004[Z].北京:北京数通电子出版社,2004.

　　随着社会 经济 的 发展 ,城市生活垃圾产量日益增加,垃圾处理已成为许多国家及大城市发展中必须解决的问题。目前全国城市人均生活垃圾产量为440 kg/年,城市生活垃圾总量已达1.5亿t/年以上。据国家环境保护总局预测,到2010 年全国城市垃圾产量达1.52 亿t,2015 年为1.79 亿t。因此,对垃圾的处理就极为重要。

　　城市生活垃圾中可燃组分主要为塑料、纸张、草木、布、橡胶、皮革和厨余等7类。解决城市生活垃圾处理问题的目标是将垃圾减容化、减量化、资源化、能源化及无害化处理。目前主要有三种方法:一是卫生填埋。二是堆肥。三是焚烧处理(后发展为焚烧发电、供热)。

　　对垃圾进行焚烧处理,能更好地达到垃圾处理资源化及无害化的治理目标,并具有占地面积小、运行稳定、对周围环境影响较小等特点。但是,垃圾成分十分的复杂,且具有综合利用价值,直接焚烧和简单破碎不仅不利于设备的安全运行,还增加了垃圾处理的难度,而且浪费了一些可回收利用资源。我国在垃圾处理领域起步较晚,目前已建成或在建的垃圾焚烧厂,基本上为国外引进技术,部分采用国产设备,城市垃圾一般未经处理或仅仅是简单分拣即入炉焚烧,无论从资源再利用角度还是从设备运行的经济性来讲,都存在不足之处。发展新的垃圾处理技术优为重要。城市生活垃圾的焚烧处理在垃圾综合处理中的比重逐年增加,垃圾衍生燃料(rdf)有燃烧稳定,二次污染低,便于运输和储藏等特点而日益受到关注,但热值相对较低,不易成型,而在煤中混烧已被证实是可行有效的为提高衍生燃料热值,减少和二恶英的排放。

　　“垃圾衍生燃料”一词来自 英文 refuse derived flue,直译为:源于垃圾的燃料。垃圾衍生燃料垃圾经分拣、破碎、涡电流除铝、磁选除铁,再破碎、风选、压缩和干燥等工序制成的一种固体燃料,简称为rdf。垃圾衍生燃料技术rdf是一种将垃圾经不同处理程序制成燃料的技术。生活垃圾经破碎、分拣、干燥、添加助剂、挤压成型等处理过程,制成固体形态(圆柱条状)燃料,其特点:大小均匀、所含热值均匀,易运输及储备,在常温下可储存几个月,且不会腐败。可以临时将一部分垃圾存贮起来,以解决锅炉技术停运或因旺季而导致垃圾产出高峰时期的处置能力问题。这种燃料可以单独燃烧,也可根据锅炉工艺要求情况,与煤燃油混烧。

　　垃圾衍生燃料技术对环境的影响主要涉及rdf 的制备过程中产生的噪音、粉尘, 燃烧过程中产生的有害气体和温室气体,以及灰渣中残留的重金属等有害物质。

　　rdf的制备工艺主要是物理过程,干燥温度在100~120℃之间,一般不会产生有害物质。秦成、田文栋等对国内第一条rdf生产线生产过程气体分析,未发现hcl 和so 2 等有害气体。rdf制备过程中对环境的主要影响是噪音、粉尘以及垃圾腐烂产生的恶臭。通过密封、加入添加剂等手段予以消除。

　　rdf的燃烧方式一般包括两种,一是rdf单独燃烧,另一种方式是与其它物质(如煤)混合燃烧。美国环保署在一份对于燃烧城市废弃物草案指南中指出,持久有机污染物的形成主要包括三个方面,一是通过废弃物带入焚烧炉系统,是在燃烧过程中形成,三是在燃烧区后重新合成。魏小林等对硫化床rdf烧、与煤混合燃烧进行了研究, 其中no随rdf的增加而增加,但增加量不大。混合燃烧co、n 2 o、so 2 、hcl 浓度比单独燃烧低, 而均比煤高。

　　垃圾焚烧产生的底灰中重金属含量较少,尤其是易浸出重金属hg、pb、cd、zn 含量较少,主要是一些亲岩性元素如si、al、ca 等,飞灰中重金属含量pb、cd等含量较高,目前对于灰渣的资源化处理主要用于生产建筑材料、路基材料等。

　　生物质能源技术就是把生物质转化为能源并加以利用的技术，按照生物质的特点及转化方式可分为固体燃料生产技术、液体燃料生产技术、气体燃料生产技术。固体生物燃料技术包括生物质成型技术、生物质直接燃烧技术和生物质与煤混烧技术，是广泛应用且非常成熟的技术，生物质常温成型技术代表着固体生物质燃料的发展趋势；生物液体燃料可以替代石油作为运输燃料，不仅能解决能源安全问题，还有利于减少温室气体排放，还可以作为基本有机化工原料，代表着生物能源的发展方向，液体生物燃料包括燃料乙醇、生物柴油、生物质经气化或液化过程再竟化学合成得到的生物燃油BtL（Biomass to Liquid Fuel）；气体生物燃料包括沼气、生物质气化、生物质制氢等技术，工业化生产沼气以及沼气净化后作为运输燃料GtL（Gas to Liquid Fuel）是近期内发展气体生物燃料的现实可行技术。 1、固体生物质燃料 生物质成型燃料燃烧是把生物质固化成型后采用略加改进后的传统燃煤设备燃用，该技术将低品味的生物质转化为高品味的易储存、易运输、能量密度高的生物质颗粒（pellets）状或状（briquettes）燃料，热利用效率显著提高，能效可达45%（如瑞典的Kcraft热电工厂），超过一般煤的能效。欧洲在生物质成型燃料方面起步较早，900万人口的瑞典年颗粒燃料使用量为120万吨，瑞典20%集中供热是生物质颗粒燃料完成的；600万人口的丹麦年消费成型燃料70万吨。瑞典还开发了生物质与固体垃圾共成型燃烧技术，解决了垃圾燃烧有害气体二恶英（dioxin）超标问题。 直接燃烧作为能源转化形式是一项传统的技术，具有低成本、低风险等优越性，但效率相对较低，还会因燃烧不充分而污染环境。锅炉燃烧采用现代化的锅炉技术，适用于大规模利用生物质；垃圾焚烧也采用锅炉燃烧技术，但由于垃圾的品味低及腐蚀性强等原因，对技术水平和的要求高于锅炉燃烧。通过技术改进，生物质直接燃烧的能效已显著提高，直接燃烧的能效已达30%（如丹麦的Energy 2秸杆发电厂，瑞典的Umea Energy垃圾热电厂）。美国生物质直接燃烧发电约占可再生能源发电量的70％，2011年美国生物质发电装机容量为9799MW，发电370亿Kwh。 1)生物质固体燃料生产技术 目前国内外普遍使用的生物质成型工艺流程如图1-1所示。压缩技术主要包括螺旋挤压式成型技术、活塞冲压成型技术和压辊式成型技术，其中前两种技术发展较快，技术比较成熟，应用较广。但一般的成型技术需要将生物质加热到80°C以上才能使其成型，所以能耗较高，增加了生物制成型燃料的成本。 现有的生物质成型技术必须在加热条件下进行，常温成型技术则打破了这一传统概念。目前，中国（清华大学）和意大利（比萨大学）两国分别开发出生物质常温（40°C）成型技术，使生物质成型燃料的成本显著降低，为生物质成型燃料的广泛应用奠定了基础。生物质材料的力传导性极差，但通过缩短力传导距离，给其一个剪切力，可使被木质素包裹的纤维素分子团错位、变形、延展，在较小的压力下，可使其相邻相嵌、重新组合而成型。利用这一理论制造的机械设备，可以实现自然含水率生物质不用任何添加剂、粘结剂的常温压缩成型。常温成型技术为生物质低成本地高效利用打开了方便之门，不仅可以生产高效固体清洁燃料，而且提高了生物质的能量密度，方便运输，可以作为液体燃料和生物化工产品的生产原料。成型燃料还解决了直接燃烧能效低的问题，使颗粒燃料可以在千家万户作为炊事、取暖燃料，而以往的生物质直燃技术只适用于大型锅炉系统，小型直燃系统能效仅为10-15%，且因燃烧不完全造成环境污染。但是，在原料脱水预处理、提高单机生产能力方面尚需做大量的工作。 瑞典的Stockholm Energy公司1970年代末首先将3座100MW燃油锅炉改为使用生物质颗粒燃料；Kraft热电工厂在世界上首先开发热、电、颗粒燃料联产技术并投入商业化生产，能效高达86%。瑞典的生物质成型燃料已广泛应用于供热和工业锅炉，其中集中供热的20%是由颗粒燃料提供。瑞典的人均燃料占有量为130kg，居世界第一位。 2)生物质直接燃烧技术 生物质水分较高(有的高达60％左右)，热值较低，燃烧过程还要考虑结渣和腐蚀问题。芬兰从1970年就开始开发流化床锅炉技术，现在这项技术

　　氢具有高挥发性、高能量，是能源载体和燃料，同时氢在工业生产中也有广泛应用。现在工业每年用氢量为5500亿立方米，氢气与其它物质一起用来制造氨水和化肥，同时也应用到汽油精炼工艺、玻璃磨光、黄金焊接、气象气球探测及食品工业中。液态氢可以作为火箭燃料，因为氢的液化温度在－253℃。

　　氢能被提上人类未来能源的议程是大势所趋。众所周知，当今世界，为了解决能源短缺、环境污染日益严重和经济持续发展等问题，洁净的新能源和可再生能源的开发已是迫在眉睫。对我国来说，交通运输的能耗所占比重愈来愈大，与此同时，汽车尾气污染已经成为大气污染特别是城市大气污染的最重要因素。

　　氢能作为一种清洁的新型能源，具有以下优势：（1）燃烧放出的热量多；（2）燃烧产物是水，不污染环境；（3）制备的原料是水，资源不受限制。

　　由于具有上述优点，而且目前电能存在着难以储存、远程输运时损耗大的缺点，故在未来能源体系中，氢能将成为各种能量形式之间转化的最优良载体。

　　（1）安全环保：氢气分子量为2, 比空气轻1/14, 因此，氢气泄漏于空气中会自动逃离地面，不会形成聚集。而其他燃油燃气均会聚集地面而构成易燃易爆危险。无味无毒，不会造成人体中毒，燃烧产物仅为水，不污染环境。

　　（2）高温高能：1kg氢气的热值为34000Kcal, 是汽油的三倍。氢氧焰温度高达2800度，高于常规液气。

　　（5）催化特性： 氢气是活性气体催化剂，可以与空气混合方式加入催化燃烧所有固体，液体、气体燃料。加速反应过程，促进完全燃烧，达到提高焰温、节能减排之功效。

　　（8）来源广泛：氢气可由水电解制取，水取之不尽，而且每kg水可制备1860升氢氧燃气。

　　（9）即产即用：利用先进的自动控制技术，由氢氧机按照用户设定的按需供气，不贮存气体。必威 必威betway

　　这是过去以及现在采用最多的方法，它是以煤、石油或天然气等化石燃料作原料来制取氢气 。自从天然气大规模开采后，传统制氢的工业中有96％都是以天然气为原料，天然气和煤都是宝贵的燃料和化工原料，其储量有限，且制氢过程会对环境造成污染，用它们来制氢显然摆脱不了人们对常规能源的依赖和对自然环境的破坏。

　　这种方法是基于氢氧可逆反应分解水来实现的。为了提高制氢效率，电解通常在高压下进行，采用的压力多为3.0～5.0MPa。目前电解效率为50％～70％。由于电解水的效率不高且需消耗大量的电能，因此利用常规能源生产的电能来进行大规模的电解水制氢显然是不合算的。

　　生物制氢以生物活性酶为催化剂，利用含氢有机物和水将生物能和太阳能转化为高能量密度的氢气 。与传统制氢工业相比，生物制氢技术的优越性体现在：所使用的原料极为广泛且成本低廉，完全脱离了常规的化石燃料，可实现零排放。发展生物制氢技术符合国家对环保和能源发展的中、长期政策，前景光明。

　　氢能的储存与输运是氢能应用的前提。但氢气无论以气态还是液态形式存在，密度都非常低，气态时为0.08988g·L-1(约为空气的7%)，液态(-253℃)时为70.8g·L-1(约为水的7%)。

　　总体说来，氢气储存可分为物理法和化学法两大类。物理储存方法主要包括液氢储存、高压氢气储存、活性炭吸附储存、碳纤维和碳纳米管储存、玻璃微球储存、地下岩洞储存等。化学储存方法有金属氢化物储存、有机液态氢化物储存、无机物储存、铁磁性材料储存等。

　　氢气的输运与氢气储存技术的发展息息相关，目前氢气的运输方式主要包括压缩氢气和液氢两种，金属氢化物储氢、配位氢化物储氢等技术尚有待成熟。

　　把氢以金属氢化物的形式储存在合金中，是近30年来新发展的技术。原则上说，这类合金大都属于金属间化合物，制备方法一直沿用制造普通合金的技术。这类技术有一种特性，当把它们在一定温度和压力下曝置在氢气氛中时，就可以吸收大量的氢气，生成金属氢化物。生成的金属氢化物加热后释放出氢气，利用这一特性就可以有效地储氢。

　　金属氢化物储氢比液氢和高压氢安全，并且有很高的储存容量。但由于成本问题，金属氢化物储氢仅适用于少量气体储存。

　　运输液态氢气最大的优点是能量密度高(1辆拖车运载的液氢相当于20辆拖车运输的压缩氢气)，适合于远距离运输(在不适合铺设管道的情况下)。若氢气产量达到450kgh-1、储存时间为1天、运输距离超过160km，则采用液氢的方式运输成本最低，金属氢化物运输方式也很有竞争力。但运输距离若达到1,600km，液氢运输的成本可比金属氢化物低4倍，比压缩氢气低7倍。

　　氢能主要在以下几个方面得到了比较广泛的应用：（1）氢气燃烧放热（如液态氢作为火箭燃料）；（2）用高压氢气，氧气制作氢氧燃料电池；（3）利用氢的热核反应释放的核能（氢弹）。下面重点介绍氢气在燃气轮机中的应用。

　　由于空气质量不断下降，各国均认识到必需降低COx、NOx、烟尘等污染物的排放量。在现代社会中，很大一部分能源通过火力发电、被转化成电能，因此发电厂是最大的污染源之一，必须对发电设备加以必要的改进。

　　出于降低NOx排放量的目的，目前氢主要是以富氢燃气(富氢天然气或合成气)的形式应用于燃气轮机发电系统，关于纯氢作为燃料气的报道很少。

　　氢能作为一种洁净的可再生能源，同时又具有可储可输的特点，从长远上看，它的发展可能带来能源结构的重大改变，而在目前它是一种理想的低污染或零污染的车用能源，国际上公认在不远的将来氢燃料汽车将是解决城市大气污染的最重要途径之一。因此，氢能作为解决当前人类所面临困境的新能源，具有广阔的应用前景。[科]

　　［1］任南琪.生物制氢技术的研究与发展[J].能源工程,2001,(2):18～20.

　　［2］刘江华,方新湘,周华.我国氢能源开发与生物制氢研究现状[J].新疆农业科学,2004,41:85～87.