生物燃料应用

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生物燃料应用范文第1篇

【关键词】 生物质燃料 估算低位热值 收购燃料 合理定价 燃料有效利用

随着世界能源结构多元化、高效化、清洁化的开发和利用，生物质以其低碳、可再生的特点受到人们的重视，以生物质能源为燃料的锅炉也应运而生。

燃料的发热量是燃料的一个很重要的特性，它是单位质量的燃料完全燃烧时所能释放出的最大发热量，发热量的高低取决于其化学组成以及可燃成分的多少，并与燃烧条件有关，发热量是衡定燃料质量的重要指标。

生物质是由纤维素、粗纤维素、木质素的碳水化合物、粗蛋白、蛋白酶、以及与微量元素等共同组成多种复杂 高分子有机化合物的复合体。自然环境下生物质燃料都含有一定量的水分，因种类的不同而变化。生物质中的水分以不同的形态存在， 即化合结晶水、内在水分和外在水分。化合结晶水用于生物质的合成。内在水分以物理化学结合力被吸附在 生物质内部的毛细管中，其含量比较稳定，一般5%左右；由于内在水分所处的位置结构其水分的蒸汽压力小于同温度下纯水的蒸汽压力，所以在常温下很难除去，必须在105℃至110℃下用加热干燥设备才能除去，是一个较为恒定值。生物质的外在水分以机械吸附携带方式存在于生物质的表面、结构间隙以及较大毛细孔中，与其运输和储存紧密相关。外在水分可用自然干燥法除去，在自然环境条件下，生物质燃料的外在水分不断蒸发，直到外在水分的蒸汽压力与空气的水蒸汽压力相同时，达到气液两相平衡，此时失去的水分是外在 水分，但失去水分的多少决定于相伴空气的 温度和空气的相对湿度，随自然环境的变化是一个相对的变量，所以外在水分是一个相对值而不是一个绝对值。一般来讲，水分是生物质燃料中的杂质，它即增加了运输和设备运行与检修中的费用、又降低生物质燃料的热值等。

燃料热值的高低取决于燃料中含有可燃成分的多少，但是，燃料的发热量（热值）并不等于可燃组成的C、H、S发热量的代数和。因为它们是在生长过程中通过光合作用等有机合成的产物，并于生物质的种属，植物的部位、生长地域、环境条件等有关。对于生物质燃料高位热值的测定通过常用的元素分析法不仅十分繁琐而且设备复杂，必须有专业的化学实验室来完成。在实际操作中，对于工厂技术人员，用门捷列夫经验公式估算和氧弹量热器来测定燃料热值并不实用，又没有较为成熟的经验公式。

燃料的热值分为高位热值HHVdaf由专业化实验室测得和低位热值（净热值）LHV。HHVdaf是燃料实际最大可能发热量，它是挥发份和固定碳的燃烧反应热之和。燃料燃烧后烟气中的水蒸汽包含了燃料中元素H在燃烧时与氧气反应生成的水蒸汽、燃烧过程中燃料的内在水分和外在水分形成气相的水蒸汽、冷空气中的过热水蒸汽。实际应用中燃料在燃烧设备燃烧后产生的高温烟气，通过尾部换热面时的温度仍相当高，一般都在100℃以上，，而且水蒸汽在烟气中的分压力又比大气压力低，所以此时燃烧反应产物中的水和燃料中携带的全水份仍然都是气相的饱和蒸汽或过热蒸汽，不能凝结成液相的水。为了有效地防止低温腐蚀，这部分汽化潜热就无法利用，而被排入大气，燃料的实际可利用热值就减小，所以从燃料高位热值HHVdaf中扣除掉这部分水蒸汽的汽化潜热，再减去灰渣热焓（无冷渣系统）后，就得到所能利用的净热值LHV。

由于生物质各种属燃料的有机物物质成分变化范围较小，工业分析中只要查出专业实验室对各种生物质燃料的高位热值HHVdaf（见表）的测定值，再测定出生物质燃料的全水分、全灰分、知道灰分的比热容，就可较准确地估算出单位质量的生物质燃料可利用的低位热值LHV，生物质的低位热值可以用以下公式进行估算：

LHV=HHVdaf（100%-Mar-Aar）-25M`ar-Am×C×Δt

式中：HHVdaf―生物质燃料的高位热值 kJ/kg

Mar―水分收到基质量分数%、

Aar―灰分收到基质量分数%

Am―每公斤生物质燃料含灰分质量 Kg

C ―灰分的比热容 kJ/kg℃

Δt―灰渣温度与环境温度的温差 ℃

M`ar―水分收到基百分数 %

25M'ar-1大气压下水分收到基转化蒸汽热焓KJ/Kg燃料

几种主要生物质燃料的高位热值 单位KJ/Kg（如表1）

灰分的比热容 C

干泥土 0.879 kJ/kg℃ 砂石0.921kJ/kg℃

影响生物质的燃烧特性因素.有挥发份V固定碳C水分M

灰分A等；燃料的（燃烧热）热值来源于挥发份、固定碳的燃烧反应热；其燃烧机理基本与煤相同，不同之处生物质固定碳燃烧多为剥落性燃烧。灰分视为生物质中不能燃烧的矿物杂质，它可分为两种即生物质自身结构的矿物质和在采取、运输、储存过程中的生物质所携带的外部杂质。灰渣是在生物质燃烧或在空气中经过一系列的分解，化合等复杂反应后所剩余的残渣。在生物质的燃烧过程中，少量的飞灰对燃烧有催化作用（石英砂除外），有助于加强有焰燃烧与相间的能量传输；但随着灰分含量的增大，使单位质量的可燃物质的含量相对减少很多，相应燃料的热值减少就越多，并降低燃烧温度，阻碍燃烧过程中的辐射传热，降低燃烧速度，包裹焦炭颗粒，阻碍氧气向焦炭内部扩散，增大机械不完全燃烧热损失；并在燃烧过程中的热泳、惯性碰撞、以及烟道、尾部换热面的凝结，化学反应过程中，增加受热面与换热面的积灰、磨损和腐蚀，使排烟飞灰热焓增大等。所以一般视灰分为生物质燃料中的渣质，增加运行费用。

在生物质燃烧的热解过程中分为水分析出阶段、分子断链热分解阶段和缩聚阶段（焦炭降解阶段）三个阶段。由于高分子有机化合物的失水，化学键断裂，自由基的形成以及重组反应，形成挥发分而完成相变过程，后期缩聚阶段形成残碳。在整个燃烧过程中伴随着同相燃烧和异相燃烧，在挥发分开始燃烧时，按照链式反应的机理，H和水蒸气对CO的燃烧反应具有触媒作用，少量2%（空气干燥后的燃料中所含内在水分的质量百分数远远超过此临界值）的水蒸气可以减小生物质燃烧的活化能、降低可燃质燃烧着火点、便于低温燃烧，改善生物质燃烧后期焦碳燃烧的温度场，加快燃烧速度，并影响烟气中NOx的排放量。但随着内外在水分的增加，在层燃锅炉中，质地较软的生物质燃料会在加热过程中出现软化黏结以及布风不均现象，这种现象产生了一定的后果，例如：造成燃料的料层与通风间隙不均和单位质量可燃质的燃烧面积缩减，降低炉膛内燃料反应温度与化学反应速度，延长固态可燃质在推动或转动机械式燃烧设备上的停留时间，增加物理不完全燃烧热损失，削弱炉膛火焰充满度，减少炉膛的容积热强度、壁面热强度、截面热强度，加大烟气过剩空气系数，降低锅炉出力。在燃料燃烧的过程中因水分蒸发汽化以及过热要消耗大量的热量，（无论是层燃或流化燃烧，水蒸气导致可燃物质与氧气的浓度场减弱、炉膛燃烧温度场的温度降低，影响化学反应速度），烟气体积增大，随之烟气带走的热量损失增多，伴随引风机电耗加大，厂用电率增高等，经济效率下降。化学燃烧反应虽然是放热反应，然而水分子蒸发与过热却要吸收热量，因此大多数生物质燃烧自维持燃烧时，要求其水分不大于65%，超过此数值则需加入辅助燃料来助燃。

为了确保证生物质燃料的经济价值、发挥其潜力，在生物质的采获、晾晒、运输、储存的过程中应避免外在水分和机械携带水分的混入。根据盖斯定律可知，防止微生物发酵、腐烂是保证生物质燃烧热值不致降低的有效措施。因此对生物质燃料的低位热值进行估算，控制水分、灰分，为收购燃料、合理定价以及生物质燃料的有效利用，使之发挥较好的经济效益而提供参考。

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生物燃料应用范文第2篇

【关键词】气管插管；新生儿；胎粪吸入综合征

胎粪吸入综合征(meconium aspiration syndrome,MAS)是胎儿在宫内或产时吸入胎粪污染的羊水而引起的以通气功能障碍为主的临床症候群。MAS大多数有Ⅲ度羊水污染史，并且与是否吸入胎粪样羊水及吸入的量有关。我院于2002年6月开始，对于出生时羊水Ⅲ度的新生儿，均采用气管插管后连接吸引器直接清吸，防止新生儿胎粪吸入综合征(MAS)的发生，取得较好的临床效果。

1 资料与方法

1．1 一般资料 将我院于2002年6月至2006年6月出生的62例羊水Ⅲ度污染的新生儿作为治疗组，与我院1998年5月至2002年5月出生的64例羊水Ⅲ度污染的新生儿进行对照(此两组中均不包含早产儿及出生窒息新生儿)。

治疗组男33例，女29例，足月儿52例，过期产儿10例，顺产22例，剖宫产40例，对照组男36例，女28例，足月儿56例，过期产儿8例，顺产26例，剖宫产38例。两组患儿性别，孕周，分娩方式经统计学处理差异无统计学意义(P>0．05),具有可比性。

1．2 方法 对照组出生后均在第1次呼吸前给与气管插管，先用气管内吸痰管进行气管内吸引，再用一次性注射器经气管插管注入无菌生理盐水0．5 ml后，接上复苏囊轻轻正压给氧通气数次，然后导入气管内吸痰管吸出气管内液体，反复冲洗数次，直到最后吸出液体清亮无色为止。治疗组在生后第1次呼吸前给与气管插管并立即接上负压吸引器边退气管导管边吸引，若胎粪黏稠吸引不畅或吸出困难，可再次气管插管重复吸引清吸(气管导管要换新管)，两次插管间隙予以复苏囊面罩加压给氧次数。

MAS的诊断标准:MAS的诊断依据有以下4项:①羊水被胎粪污染；②气管内吸出胎粪污染的羊水；③出现呼吸窘迫症状；④放射学检查有MAS的证据。

治疗原则:两组患者除清理呼吸道的方式不同外，均采用相同的治疗原则，保持呼吸道通畅，维持有效循环，密切监护生命体征，维持内环境稳定，均用第3代头孢类抗生素防治感染。

1．3 统计学处理 计量资料结果以均值±标准差(x±s)表示，两组均数之间的比较采用t检验，率的比较采用χ2检验。

2 结果

两组新生儿发生MAS情况的比较 对照组例发生MAS20例，发生率为31．25%；治疗组例发生MAS8例，发生率为12．90%。两组MAS发生率差异有统计学意义(P

3 讨论

胎粪吸入综合征(MAS)是由于胎儿发生宫内窘迫或产时窒息排出胎粪污染的羊水，吸入后所产生的肺部疾病。活产儿中羊水胎粪污染的发生率约占9%~16%，但发生MAS 只有1．2%~1．6%，病死率7%~15．8%。国外报道的发生率为1%~9．2%，病死率为4．2%~28%。MAS以足月儿和过期产儿多见，早产儿亦可发生。①胎儿在子宫内可有很浅的呼吸运动，仅有1 ml液体在支气管树内移动，其方向为从肺脏向羊水，即使偶有叹息样呼吸也不会使羊水进入肺脏。胎粪排入到羊水常在一定程度的胎儿窘迫中见到，胎儿慢性缺氧可使括约肌松弛排出胎粪。胎粪被吸入下呼吸道只是在离开母体后最初几次呼吸动作时，胸腔内产生较大负压，咽喉部和气管内的胎粪向下移动至下呼吸道。一项多中心的研究证明，复苏时口咽部的胎粪清理并不能减少胎粪吸入综合症的发生；②因此对于已经吸入到气管的胎粪怎样进行快速有效地清吸显得尤其重要。

MAS患儿常有严重宫内窘迫，当羊水已混有胎粪或婴儿生后上呼吸道可见胎粪，此时应防止胎粪进入下呼吸道，从而可预防产生肺部病变。此项工作应由产科医生与儿科医生共同协作。产科医生应在胎儿娩出时就吸净口咽分泌物，此项动作必须在呼吸开始前就完成。胎儿娩出后应迅速吸净口鼻分泌物，并立即作气管内插管，经气管插管将胎粪吸出。用气管导管直接吸引较用盐水冲洗气管节省了时间，提高了效率，改善了缺氧，另外气管冲洗导致胎粪稀释后，反而容易散布至下呼吸道，而且反复冲洗可能会导致肺表面活性物质减少，造成减低肺功能的危险。

美国第4版(2000年版)及第5版(2006年版)新生儿复苏教程均提出羊水胎粪污染新生儿“无活力”时需进行气管插管后用气管导管连接胎粪吸引管吸引胎粪。目前国内已生产胎粪吸引管，但基层医院尚无胎粪吸引管时建议可用气管导管连接一玻璃接头接上负压吸引管可达到同样效果。

参考文献

生物燃料应用范文第3篇

关键词 生物质能源；烤烟；烘烤；应用

中图分类号 TK6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）17-0153-03

Abstract To take advantage of the abundant biomass resources in our country adequately，relieving the status of rising costs and curing pollution，this paper reviewed the research progress of the biomass energy in tobacco curing. This study showed that applying biomass energy in tobacco curing benefits the promoting of tobacco quality，debasing the cost of flue-cured tobacco curing and reducing the pollution of curing. Currently the applied forms of biomass energy in tobacco curing included bio-coalbriquette，biomass gasification，biomass briquette and so on，different applied forms showed positive effect，which could be promoted in areas with suitable conditions.

Key words biomass energy；flue-cured tobacco；curing；application

烤烟烘烤是一个大量耗热的过程，目前烤烟生产上推广的密集烤房烘烤设备普遍采用燃煤供热，热利用率低，煤耗量高，通常1 kg干烟叶煤耗量1.5～2.5 kg标煤，而理论上的耗煤量为0.8 kg，也有研究分析指出，在密集烘烤中，火炉的热效率为64.95%，烤房热效率仅为36.08%，总的热损失达63.92%，能量浪费惊人[1-3]。

愈演愈烈的世界范围能源危机以及不断上升的能源价格，使得生产烤烟的成本不断增加，使烤烟生产的可持续发展受到严重影响。在此背景下研究烤烟烘烤节能技术，提高能源利用效率，寻找烤烟烘烤能源替代途径，降低烤烟生产成本成为烤烟烘烤研究的一个重要课题。目前，此方面的研究主要集中在烘烤设备、烘烤工艺以及新型能源烘烤燃料开发等方面，其中新型能源烘烤燃料中的生物质能源因其本身可再生性、低CO2排放、几乎不排放SO2、广泛分布性、使用形式多样、生物质燃料总量丰富等特点成为当下研究的一个热点，有望成为烤烟烘烤传统能源的有效替代品[4-5]。

1 生物质能源概述

生物质能源是植物通过光合作用将太阳能储藏在有机物中的一种可再生能源。每年全球积累的生物质总量达1 730亿t，蕴含的能量相当于目前全球总能耗的10～20倍[6]。据报道，生物质能已上升为仅次于化石能源煤、石油和天然气之后的第4位能源，占世界一次能源消耗的14%[7]。与传统直接燃烧方式相比，现代生物质能源的利用更多的是借助热化学、生物化学等手段，通过一系列先进的转换技术，生产出固、液、气等高品位能源来代替化石燃料，为人类生产、生活提供电力、燃气、热能等终端能源产品[8]。在生态环境保护方面的研究发现，提供相同能量，煤的S和NOx排放量分别是秸秆的7.00倍和1.15倍，用1万t秸秆替代煤炭能量，烟尘排放将减少100 t[9]。生物质能源作为一种可再生的低碳能源，具有巨大的发展潜力，它的开发利用对于建立可持续能源系统、促进国民经济发展、保护生态环境具有重大意义。

2 生物质能源在烤烟烘烤上的应用研究

我国拥有居世界首位的生物质能源产量，年产农作物秸秆、谷壳等总量约14亿t，如开发用于燃烧，可折合7亿t标准煤[10]。以安徽省为例，每年农作物秸秆总产量5 000万t左右，如果能开发利用其中的1/3转化为燃料，即可消耗秸秆1 700万t，约相当于建立2座年产500万t的大型煤矿[11]。目前，烤烟烘烤上研究应用的生物质多为农作物秸秆，应用方式主要有生物质型煤、生物质气化、生物质压块等，应用效果较为理想。

2.1 应用方式

2.1.1 生物质型煤。生物质型煤是指在破碎成一定粒度的煤中加入一定比例的秸秆等可燃生物质和添加剂后由高压成型机压制成型的洁净能源产品。其充分利用煤和生物质各自的优势，具有节煤和生物质代煤的双重作用，与原煤燃烧相比，生物质型煤是提高燃烧效率和减少污染的有效方法之一，目前已进入商业化生产阶段[12]。

孙剑锋等[13]利用煤和废弃的植物茎杆生产出与烘烤设备外形、尺寸大小相配套的生物质型煤。其在使用过程中容易实现配风的精准控制，进而实现与密集烤房控制系统的配套，且生物质型煤在燃烧过程中着火大小容易控制，生火及升降温速率均较快，能更好地满足烤烟烘烤工艺的需求。向金友等[14]研究秸秆与煤不同配方压块燃料在烤烟烘烤中的应用，结果发现80%秸秆+20%煤混合压块代煤烤烟完全可行。

2.1.2 秸秆煤。秸秆煤是一种新型蜂窝煤燃料，没有煤的加入，以青蒿、烟、玉米等农作物秸秆以及废弃的树木枯枝、杂草、锯末、稻壳等生物秸秆为原料，不需粉碎，在厌氧条件下碳化6～8 h，利用秸秆自然进行分解形成生物质碳，再加入黏土和其他粘合剂混合后形成。

郭保银[15]研究发现各种秸秆碳化率平均约为50%，而通过加配方后，常规秸秆等材料2 t可生产2 t秸秆煤，其秸秆煤代替煤炭烤烟的技术研究结果表明秸秆煤易点火、燃烧效果好、升温快而且无黑烟和异味，满足烤烟工艺要求，其代替煤炭及其制品在密集烤房中应用是可行的，可以进行大范围示范。

2.1.3 生物质气化。生物质气化是采用生物质气化发生装置将生物质原料在厌氧状态下燃烧转化为由氢气、一氧化碳、甲烷等组成的可燃气体。生物质气化方式在烤烟烘烤中的应用相对较多，生物质气化烤烟系统开发设计相对成熟。杨世关等[16]研究设计了一套新型烤烟设备，主要是以生物质燃气为能源，将间接换热与直接换热紧密结合，该系统的能源利用率及烟叶品质都较传统间接换热式烤房有显著提高。飞 鸿等[17]以废弃烟杆、烟梗以及各类农作物秸秆为原料采用生物质气化发生装置通过燃气发生炉进行厌氧燃烧使其热解出可燃气体，经管网送往各烤房实现自动控制烘烤烟叶。

2.1.4 生物质压块。在压强为50～200 Mpa、温度为150～300 ℃、或不加热或不加黏结剂的条件下，先将木材加工剩余物及各种农作物秸秆等粉碎成一定粒度，再压缩成块状、棒状、粒状等具有一定密实度的成型物[18]，故又称为生物质固体成型燃料。目前，此燃料在烤烟烘烤中的应用研究较为广泛。

张聪辉等[19]研究不同清洁能源对烤后烟的化学成分、质量感官以及经济效益的影响，其中生物质燃料为2012年烟杆压块能有效降低烘烤成本，提高烘烤效益，替代煤炭为主要烘烤燃料有较大的潜力。王汉文等[20]用稻壳和玉米秸秆压块成燃料进行试验，将其放在AH密集烤房进行燃烧，能降低烤烟生产成本、满足烘烤的工艺要求、改善烟叶内在品质。王文杰等[10]以花生壳为原料加工的生物质压块为供试燃料，研发了配套的生物质压块燃烧炉，研究生物质能源在烤烟烘烤中的应用效果，生物质压块及燃烧炉不仅能替代以煤炭为燃料的普通立式炉用于烟叶烘烤，而且能够显著降低烟叶烘烤成本、提高烟叶烘烤质量。倪克平等[21]研究生物质压块燃料在烟叶烘烤中的应用效果，其中生物质压块燃料是以木材加工的锯末为主原料，添加辅助化工原料后，用搅拌机搅拌成均匀的混合原料，将混合原料通过压块成型机压制成直径为2 cm的圆饼，配备自动添加燃料的整套专用燃烧炉，研究结果表明：生物质压块用于烟叶烘烤可以充分调控烤烟烘烤工艺，降低烘烤成本，节能减耗，提高烤后烟叶品质。谭方利等[22]关于生物质压块燃料以及煤炭燃料在烤烟烘烤中的应用效果对比研究表明生物质压块用于烤烟烘烤是可行的，但对于燃料添加技术要求较高。

2.2 应用效果

生物质能源在烤烟烘烤中的不同应用形式对烘烤效果的影响均较好，节能减排的同时有利于提高烤后烟叶的质量。与原煤相比使用生物质型煤烘烤烟叶，生产1 kg干烟可节约用煤约0.15 kg，每炉烟叶可节约用煤50 kg以上，节能效果显著，而且生物质型煤中煤矸石含量为零[13]。使用秸秆煤烤烟对烤后烟叶内在化学成分无不良影响，而且能够降低上部叶烟碱含量，提高上部烟叶还原糖含量，氮碱比更加协调，香气量充足，香气质好，余味明显改善，杂气减轻，刺激性减少，评吸结果较好，有利于提高烟叶内在品质[15]。飞 鸿等[17]的研究中生物质气化烘烤与传统的燃煤烘烤相比，烟叶的内在品质得到一定的改善。感官评吸结果表现为生物质气化烘烤的烟叶其杂气、香气质、干净度均优于煤炭燃料烘烤的烟叶，而且回味、劲头、湿润上也表现出一定的优势。采用秸秆压块燃料烘烤，能降低烟叶中含氮化合物含量，提高烟叶中总糖、还原糖，有利于改善烟叶化学成分的协调性[20]。谭方利等[22]的研究中生物质压块燃料与煤炭相比烤后烟叶上等烟比例提高了2.3个百分点，青黄烟、微带青烟、杂色烟比例分别下降了0.99、0.81、1.53 个百分点。

2.3 应用成本

由于烤烟烘烤中应用的生物质原料主要是废弃的秸秆，来源广泛、价格低廉，因此利用生物质能源燃料降低烤烟烘烤成本效果显著。生物质型煤的应用加上固硫剂、粘合剂以及加工成本，比同等发热量的原煤成本低100元/t左右[13]。秸秆煤在酉阳县烤烟烘烤上的应用，按当地生产水平以及市场煤炭价格计算，烘烤烟叶1 875 kg/hm2，使用秸秆煤烤烟可降低成本约750元/hm2，以此测算，若在该县进行推广应用，每年可节约煤炭1.8万t，全县烟农增收480万元[15]。飞 鸿等[17]利用生物质烘烤烟叶的研究中采用的生物质气化发生装置上料系统、流量控制系统、除渣系统均为自动化系统，烤房数量增加到100炕也只需要2人控制，自动化程度高，在大规模烘烤中将大大降低劳动成本。生物秸秆压块在烤烟烘烤中的应用成本以安徽省为例，生产干烟叶2 062.5 kg/hm2（1 875～2 250 kg/hm2），需煤炭275 kg（以500元/t计），计2 062.5元/hm2；需秸秆压块206.25 kg（以400元/t计），计1 237.5元/hm2，降低成本825元/hm2[20]。谭方利等[22]的研究中应用生物质压块燃料与煤炭燃料相比1 kg干烟成本降低0.1元。

3 结语

烤烟烘烤大量耗热且热能利用率低，传统燃料煤炭在烤烟烘烤中的应用带来环境污染的同时，由于燃料资源的紧缺烘烤成本不断增加。把我国丰富的生物质能源应用在烤烟烘烤中既能充分利用资源同时也有望解决烤烟烘烤面临的问题。

生物质能源在烤烟烘烤中的应用研究表明其可以代替煤炭燃料，而且具有清洁、能提高烤烟品质、降低烘烤成本的优点。生物质能源在烤烟烘烤中的不同应用形式中生物质型煤的原料中只是减少了煤的用量加入部分生物质，秸秆煤加工过程中的厌氧条件碳化工艺相对复杂，而生物质气化装置包括气化炉、储气罐等，与烤房配合烘烤专用设备复杂，建成后更适合大规模烘烤。其中生物质压块研究相对较多，工艺较成熟简便。生物质压块加工生产线及配套设备的开发研究中早在2010年姚宗路等[23]针对生物质压块过程中存在的系统配合协调能力差以及生产率低等问题研发设计了有强制喂料系统的成型机以及配套设备，可实现自动化大规模的生物质压块生产。生物质压块方式制成的生物质原料可以直接应用于烤烟烘烤，基本上不需要对烤房、烤炉等进行改造，应用方便。生物质能源的利用形式中生物质发电是我国目前对生物质能源应用最为广泛和普通的方式，但其在烤烟烘烤中的应用研究相对较少，是以后生物质能源在烤烟烘烤中的应用研究的一个方向[24-25]。当下的研究表明，烤烟烘烤中的传统燃料煤炭可以用生物质压块代替，应用效果较好且成本低，可以在烤烟生产上进行示范推广。

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生物燃料应用范文第4篇

【关键词】生物柴油；应用；问题

一、柴油机使用生物柴油时可能遇到的问题

（1）燃油过滤器堵塞。在柴油中掺入一定比例的生物柴油的混合燃料，对于原柴油机各零件使用的材料是相容的。如果使用高比例生物柴油的混合燃料及100%生物柴油时，则要严格控制质量标准，如果其中所含残留醇或其他杂质较多时，则天然橡胶及丁基橡胶长期与生物柴油接触会软化或裂化。也可能因生物柴油具有一定溶剂的性质，长期使用后使燃油过滤器堵塞。（2）喷油器积碳。喷油嘴端部与喷孔中积碳。相关实验表明喷油器朝向进气阀一侧积碳较少，而相对的一侧则较多。喷孔中也有积碳，喷孔积炭使喷孔的内径变小，喷油量减少，影响发动机的正常工作，燃油喷射压力机剩余压力上升。（3）燃烧室表面积碳。生物柴油使用一定的时间之后，检查发动机的燃烧室，发现有积炭，燃烧室表面积碳产生的主要原因：一是植物油中含有非饱和成分，并且不稳定，在高温下易聚合，变成难燃烧的聚合物；二是植物油的H/C比低，大分子难完全燃烧尽；三是某些废烹饪油制成的生物柴油，成分比较复杂，燃烧后残留碳渣多。（4）进气道积碳。柴油机工作一定时间后，进气道上积碳较多，其原因：一是喷孔局部堵塞，雾化质量变坏，后燃现象严重；二是发动机负荷增加时，进排气门重叠开启期间，排气压力大于进气压力，排气进入进气道。（5）活塞、缸套及轴承。活塞首道环中积碳较多，间隙增大。有些曲轴的主轴承有擦伤现象。生物柴油氧化产生的有机酸对金属部件有较强的腐蚀性，用废油生产的生物柴油水分大，酸值高，腐蚀性更强，此外，生物柴油会软化和降解某些合成橡胶和天然橡胶，生物柴油中残留的微量甲醇和甘油会对燃料系统、燃油管等橡胶制件产生腐蚀作用，降低橡胶制件的使用寿命。（6）油变质。虽然生物柴油较高的运动粘度使其对发动机燃料系统具有较好的作用，可在一定程度上补偿因降低常规柴油中的硫含量而引起的不良问题，但生物柴油在燃用过程中会进入发动机曲轴箱，从而稀释、污染发动机油。此外，进入曲轴箱的生物柴油由于高温氧化，会诱导和加速发动机油氧化变质，导致发动机油胶质增多、腐蚀性增大、换油期缩短等问题。通常用高频率转动环试验方法评估油料的性能，国外用该法对生物柴油及柴油的性能进行评估试验时在温度60℃及相对湿度为50%的条件下进行的。刮痕度的减少代表油料的性能增加，反之则表示性能差，由试验可知，100%生物柴油的刮痕度只有柴油的一半还不到，说明生物柴油的性能比柴油好得多，必然会减少零件的磨损。

二、生物柴油的优缺点

在现代石化能源越来越少的时代，寻找替代燃料成了一个必走之路。尽管生物柴油在应用中出现了一些小的问题，但是在目前来看，它的发展潜力是很大的，它具有丰富的原料来源，尤其是我国，废烹饪油，一些植物油脂等，这些都是可再生燃料；生物柴油的生产技术已经成熟，并且不需要复杂的工艺和设备；生物柴油的性质和常规柴油的性质基本上相近，所以生物柴油的储存和运输上都可以用原来的容器和设备，对材料没有特殊的要求，对存储和运输条件也没有特殊的要求，生物柴油闪点高，储存和运输及使用时较安全；生物柴油的十六烷值与柴油的相当，热值比柴油低得不多，又含氧，这些都有利于在柴油机中燃烧使动力性能及比能耗与柴油机相等，有的生物柴油甚至有可能优于柴油；生物柴油结构组成的特性，使得它的性比含硫低的柴油好，有利于延长零件的使用寿命。生物柴油的环境友好性比较好，其不含硫、铅等金属物质也不含芳香烃及卤化物等，能有效的减少排气中的有毒物质，而且可以明显地降低一些常规的有害排放物；可以适应与各种类型设备及交通运输用的柴油机作燃料，在工程机械，公共交通，家庭用油等，在农业的应用最为广泛；在柴油机上推广应用甲醇及乙醇作燃料时，生物柴油既可用作助溶剂，又可以提高醇燃料的粘度。目前在应用生物柴油作燃料时，只要存在如下问题：价格尚高于常规柴油；在大量生产时，还需要保证原料的供应，如用可食用植物油做原料，就需要较多土地；如用野生植物油，则还有待于开发；如果废烹调油，则需组织采购工作；发动机使用生物柴油，尚需要进一步优化，解决可能产生的新问题。

参 考 文 献

生物燃料应用范文第5篇

另外，减少排气污染、净化环境已成为车用燃料发展的大方向。以欧盟为例，欧盟15国制定的“汽车-油料发展规划”，要求1995～2020年间，道路运输排放的7种主要污染物（CO、NOX、VOC、苯、柴油颗粒物质PM、CO2、SO2等）要大大降低，除CO2外，其他各种污染物要由1995年相对值为100降低到2010年平均相对值为25、2020年平均相对值为10。

我国汽车保有量现在已超过3000万辆，主要集中在经济发达地区或中心城市，汽车废气排放已成为城市大气污染的主要来源；同时，我国的石油资源严重不足，在未来30年内，我国汽车还将大量增加，大气环境污染、能源短缺问题将更为严重。

目前石油替代产品主要包括四大类：气体燃料(天然气、液化气、氢气)、合成燃料(煤制油、天然气合成油)、醇醚类燃料(甲醇、二甲醚、乙醇)、生物质产品(生物质气化、生物柴油)。以上各种代用燃料均处于不同的应用和发展阶段。

生物柴油是清洁的可再生能源，是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是典型“绿色能源”，大力发展生物柴油对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重要的战略意义。

生物柴油的优良性能使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲II号标准，甚至满足随后即将在欧洲颁布实施的更加严格的欧洲Ⅲ号排放标准。而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程中所吸收的二氧化碳，从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这一有害于人类的重大环境问题。因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。

生物柴油的特点在于：1.具有优良的环保特性。主要表现在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可减少约30%(有催化剂时为70%)； 2.具有较好的低温发动机启动性能。3.具有较好的性能。4.具有较好的安全性能。由于闪点高，生物柴油不属于危险品。5.具有良好的燃料性能。6.具有可再生性能。作为可再生能源，与石油储量不同，其通过农业和生物科学家的努力，可供应量不会枯竭。 7.无须改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。

1、国外发展现状

欧洲和北美利用过剩的菜籽油和豆油为原料生产生物柴油已获得推广应用。推动欧洲生物燃料市场发展的主要动力来自于欧盟推动生物燃料应用的努力和哥本哈根联合国环境大会的要求。欧盟最新指令要求至2020年生物燃料要占全欧洲的运输能源的10%。欧洲地区2009年生物柴油和生物乙醇消耗量各为710万吨和700万吨，按哥本哈根大会的要求，至2020年，这两个数字有望达到2270万吨和1800万吨，分别增长220%和157%。据分析指出，生物柴油排放的二氧化碳比矿物柴油要少约50%。与常规柴油相比，生物柴油价格要贵一倍以上，全球知名增长咨询公司Frost&Sullivan近期发表研究报告，认为至2020年前，欧洲市场生物燃料市场将保持发展活力。 为此，指令要求欧盟各国降低生物柴油税率，对生物柴油的税率征收仅为石油柴油税率的0―4.6%，并对生物柴油在欧洲汽车燃料中的销售比例作出规定。

美国历来是个相当重视能源战略的国家，积极发展可替代能源是美国能源战略中的重要部分，生物柴油在美国已经发展了相当长的时间。1980年美国制定了国家能源政策，明确提出以生物柴油替代石化柴油战略。1992年的能源政策措施（Energy Policy Act） 规定，到2010年止，计划以非石油的替代燃料替代总进口石油燃料的10%。2003年布什政府迫于国际和国内的压力真正起动了美国的生物柴油发展程序，特别是在2004年美国能源法确定了意在鼓励生物燃油的政府补助方案（即生物柴油厂每生产出1加仑生物柴油政府补贴0.5美金到1美金）,美国的生物柴油由此进入了高速发展阶段。与此同时许多州也纷纷立法规定当地所销售的柴油里的生物柴油的含量。美国的生物柴油产量7年内增加了1000倍，但就其产量还远远达不到国内的需求。

2、生物技术及进展

目前生物柴油主要用化学法生产，采用植物和动物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇在酸或碱性催化剂和230-250℃下进行酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。

现在，国外开发了一些主产生物柴油新工艺和利用下脚料原料生产生物柴油技术。加拿大BIOX公司生产和销售的生物柴油采用多伦多大学开发的工艺，该工艺将回收的植物油、农业种子油或废弃的动物脂肪、油脂转化为生物柴油。Biox工艺使用较多甲醇增加混合物极性，经保持催化剂离子化，使用单相酸催化步骤转化脂肪酸，循环甲醇和共溶剂，利用冷凝的潜热加热进入的原料等方法，改变了生物柴油生产的经济性。

3、我国的发展机遇

近年来，我国几大国营石油集团如中石油、中石化、中海油和中粮集团都设立了专门的机构研究生物柴油。中石油与国家林业局、云南省及山东省政府签订发展生物质能源的战略合作协议，在云南地区种植麻风树发展生物柴油产业，还在四川南充市建立了研发基地，并建立了生物柴油的中试装置。同时，中海油还在海南种植了面积达数十万亩的麻风树，待原料基地建成并形成规模后，炼油厂原料将转换为麻风树。

除了利用植物制造生物柴油，由“地沟油”炼制生物柴油将是另一个发展方向。我国由于饮食习惯，决定了中国地沟油产量巨大，这些地沟油不能得到相关部门的有利监管，极易为不法份子利用重新回流到千家万户的餐桌。

2011年6月22日，荷兰皇家航空公司宣布，从9月开始，在200架阿姆斯特丹－巴黎航线上使用“地沟油”燃料，形成一条“绿色飞行通道”。根据荷航的声明，航空公司无需对飞机引擎做任何改动，就可以使用“地沟油”燃料。

从地沟油到生物柴油要通过酯化和蒸馏两个步骤，在苏州洁净，其转化率在95％左右，其中，酯化就是将地沟油全部变成脂肪酸甲酯，这就是我们通常所说的生物柴油；蒸馏的作用是去除脂肪酸甲酯中的色素、胶质以及没有被转化的油脂。”

但是，这种生物柴油还不能直接当成航空燃料来使用。荷兰皇家航空公司采用了“加氢可再生飞行燃料”技术。先将生物柴油进行脱氧处理，然后通过一系列的有机化学过程，关键一步是进行加氢裂化，在持续的氢气压力作用下，分子间碳键被破坏，生成较小的碳氢化合物，其产物就是不饱和烃，此时就已经很接近燃料了，然后再进行“异构化”，即将化学物质的自身组成结构进行改变，真正成为所需要的“可再生飞行燃料”。