生物质能源
第一节概述
生物质能源1.煤 炭24% 生物质15% 石油34%  水电6 %  天然气17% 核能4 %
2.地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，利用率不到3%。
1.1生物质和生物质能概念
生物质：由光合作用而产生的各种有机体，包括所有动物、植物、微生物，以及由这些生命体排泄和代谢的所有有机物质。是地球上存在最广泛的物质。
生物质分类：
原料化学性质分类：
1.    糖类（甘蔗、甜菜）2.淀粉类（土豆、玉米）3.纤维类（木材、农作物秸杆、杂草）等
原料来源分类：
1.农业废弃物（农作物秸杆）2.薪柴和柴草 3.农业加工废弃物（木屑、谷壳等） 人类粪便和生活垃圾 4.工业废弃物、废水等 5.能源植物
农作物类：包括产生淀粉可发酵生产酒精的薯类、玉米、甜高梁等，产生糖类的甘蔗、甜菜、果实等。
林作物类：包括白杨、悬铃木、赤杨等速生林种，芦苇等草木类及森林工业产生的废弃物。
水生藻类：包括海洋生的马尾藻、巨藻、石莼、海带等；
微藻类的螺旋藻、小球藻等．以及蓝藻、绿藻等。
可以提炼石油的植物类：包括橡胶树、蓝珊瑚、核树、葡萄牙草等。
农作物废弃物(如桔秆、谷壳)、林业废弃物(如枝叶、树皮、锯末等)、畜牧业废弃物(如骨头、皮毛等)及城市垃圾等。
光合成微生物：如硫细菌、非硫细菌等。
生物质能：蕴藏在生物质中的能量。是把太阳能转化为化学能后固定和贮藏在生物体内的能量。它是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。
1.生物质能特点
优点：1.低污染（含S，N低）2.普遍易取3.可储存运输4.可再生
缺点：1.能量密度低2.重量轻、体积大，给运输带来难度3.风雨雪火等外界因素为保存带来不利条件
2.生物质组成与结构
生物质是有多种复杂的高分子有机化合物组成的复合体。
2.2    生物质气化
—— 将生物质转化为CH4、CO、H2等可燃气体基本原理是在不完全燃烧条件下，将生物质原料加热，使较高分子的有机碳氢化合物裂解成较低分子量的高品位可燃气体。
根据气化机理可分为热解气化和反应性气化, 其中后者又可根据气化剂的不同分为空气气化、水蒸气气化、氧气气化、氢气气化及其这些气体的混合物的气化。
根据采用的气化反应器的不同又可分为固定床气化、流化床气化和气流床气化
生物质的反应性气化
在气化过程中使用不同的气化剂, 可以得到三种不同质量的气化产品气
低热值(Low CV)：4～6MJ/Nm3使用空气
中热值(Medium CV)12～18MJ/Nm3使用氧气或水蒸汽
高热值(High CV ) 40MJ/Nm3使用氢气
生物质气化过程中焦油的生成
    当生物质被加热到250 ºC以上时，纤维素、木质素、半纤维素等成分发生热分解，生成焦炭、木醋酸、焦油、气体等。
    焦油的成分十分复杂，大部分是苯的衍生物。
    温度为500 ºC时焦油的产量最高，随着温度的升高和停留时间的增加，焦油的含量会明显地减少。
    在600 ºC以上时，焦油以气体的形式存在于热解气中，在低温下则
以液体的状态存在。
    焦油难以完全燃烧，容易产生碳黑等颗粒，对燃气利用设备等损害严重
流化床与固定床比较
1.运行过程中，固定床温度分布不均匀，固体在床内停留时间较长，气体停留时间短，压力降较低； 流化床床温均匀，气固接触混合良好，气固停留时间都较短，压力降较高。固
定床可在设计负荷的20-110%间变动，流化床中气流速度必须满足流化 条件的需要，因此只能工作负荷在设计负荷的50-120%之间变化。
2.固定床与流化床都有着各自的优缺点和一定的适用范围。从技术性能上看，前者结构简单，坚固耐用； 后者结构较复杂，安装后不易移动，但占地面积小， 启动快，容量比固定床容量大。启动时，固定床加 热比较缓慢，需较长时间达到反应温度，流化床加 热迅速，便于频繁起停。
3.流化床对原料的要求较低。固定床的产物主要是低热值煤气，含有焦油、油脂等需要分离和净化处理的杂质。流化床产生的气体成分、热值稳定， 焦油和氨的含量较低，但飞灰含量明显高于固化床燃气飞灰含量。流化床的投资成本要高于固化床，但运行成本低于固化床。