生物质气与天然气混合燃烧技术生物质全气化技术.docx

1、生物质气与天然气混合燃烧技术生物质全气化技术关于保守商业秘密的声明敬启者：为维护双方合法权益，保护商业秘密，特提出如下声明：1、本文件版权（包括但不限于项目推介书、所有附件等纸质、电子文件）归省市能源科技有限公司（以下简称“能源”或“公司”）所有，属商业秘密文件。2、贵司向我司提供的资料及数据，我司负有保密义务及责任。3、本文件之阐述或提供的资料仅为贵司提供项目建议之用，不得用于其它目的。4、通过本文件而知悉的我司之商业秘密，贵司应予以保守，未经我司书面授权，不得向第三方透露。5、本文件关系双方经营利益，贵司对所保管、接触的有关我司商业秘密的各类文件、资料应妥善保管，并采取措施予以保密。6、对

2、于违反本保密声明的行为，我司将保留进一步追究责任的权利，因此造成损失的，我司将保留向责任人追偿的权利。真诚期待与贵司合作成功、共谋发展，感谢贵司对此项声明的支持与配合！第一章 企业介绍 第二章 国家政策导向 2.1 十三五规划 2.2 大气环境管理司司长讲话 第三章 合作方案 3.1 合作原则 3.2 企业现有设备 3.3 建议方案 3.4 合作方案 第四章 经济效益分析 第五章 生物质燃气制气技术 5.1 生物质能源 5.1.2 生物质 5.1.3 中国生物质能源的特点分析 5.2 生物质燃气 5.2.1 生物质燃气 5.2.2 生物质燃气特性 5.2.3 典型生物质燃气分析 5.2.4 各

3、燃料燃烧废气排放比较 5.3 生物质制气技术 5.3.1 生物质制气技术的主要方法 5.3.2 生物质气化技术的原理 5.3.3 生物质燃气气化炉系统 第六章 项目技术方案 6.1 工作原理 6.2 工艺流程 6.3 生物质燃料供应 第七章 优势 7.1 生物质燃气产品优势 7.2 项目特点 7.3 产品有限 7.4 研发优势 7.5生物质气与天然气混合燃烧专利技术 第八章 环境、社会效益 8.1 极少的排放 8.2 能源问题 第九章 成功案例 第十章 所获荣誉 第一章 企业介绍市智能科技有限公司旗下能源科技有限公司(以下简称“”)成立于 2016 年，位于三水区乐平镇，占地面积 30000

4、多平方米，总投资超亿元人民币。专业从事生物质燃气技术研发、制气设备生产、销售、能源管理一站式服务的企业，专为使用工业锅炉的企业提供供热及节能服务。鉴于目前国内生物质颗粒锅炉效率低，天然气、甲醇、电，价格高昂的情况下，联合国内多家高等院校及中国科学院广州分院专家，联合的核心技术，不断寻求突破和创新，并取得重大科研成果，最终研发出安全、高效、环保、节能的新型生物质全气化燃烧机，产生的气体可媲美天燃气，并替代天燃气、煤、生物质直燃。可达国家环保排放标准，在同行业中占领先势态。取得多项国家专利，具有完善的质量保证体系，可建立锅炉远程监控服务系统，实时对客户现场运行数据进行分析、反馈和对异常情况报警，保

5、障客户现场项目的安全、稳定运行。公司将一如既往地不断创新、以技术领先、质量优良、服务完善为原则，为企业提供经济、环保、高效益的优质产品，携手共进，共创双赢，为共同创造一片属于我们的蓝天做出应有的贡献。第二章 国家政策导向2.1 十三五规划在十三五规划中第三十章建设现代能源体系中提到，要深入推进能源革命，着力推动能源生产利用方式变革，优化能源供给结构，提高能源利用效率，建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系，坚持生态优先，加快发展生物质能、地热能，积极开发沿海潮汐能资源。完善风能、太阳能、生物质能发电扶持政策。优化建设国家综合能源基地，拓展生物燃料等新的清洁油品来源。 2.2 大气环境管理司司长

6、讲话内容近年来，部分城市在燃煤锅炉改造过程中，由于天然气等清洁能源的供应和成本问题，开始选择使用生物质成型燃料来替代煤炭，且使用量在不断增加。生物质成型燃料属于可再生能源，我们鼓励使用，但在当前生物质成型燃料工业化标准体系尚未建立，缺乏设备、产品、工程技术标准和规范的情况下，燃用生物质成型燃料还存在不少问题。因此，我们在第类最严格的管控要求下，对生物质成型燃料的燃用方式进行了规范，即要求必须在配置袋式除尘器等高效除尘设施的生物质成型燃料专用锅炉中燃烧。这里要着重强调的是，对于生物质成型燃料，我们绝对不是要禁止或限制使用，相反在规范的燃用方式下，我们是鼓励发展的，目标就是要按照生物质能发展“十三

7、五”规划要求，促进生物质行业的健康有序发展。根据国家政策导向来看，生物质能在未来是属于国家鼓励发展行业，生物质制气设备与传统的生物质锅炉不同，可直接与天燃气锅炉对接使用，且尾气排放可达国家环保要求。第三章 合作方案3.1 合作原则3.1 .1 力求全面地、客观地反映项目的实际情况，为项目使用单位提供决策依据。3.1.2 采用先进适用的技术，为项目使用单位解决实际问题，提高效益。3.1.3以降低能耗、提高经济效益为中心,经济效益是企业生存的命脉，因此，在项目实施过程中会特别注意装置的合理布局，减少占地，选用先进适用可靠的济效益。3.1.4充分利用行业的各项优惠条件，充分发挥企业的自身优势。3.1

8、.5严格按照国家节能减排的要求，遵循可持续发展的战略观念，严格执行环境保护法规、安全和工业卫生法规，加强综合利用，减少三废排放，完善“三废”处理设施，控制对环境的污染。3.2 企业概况企业锅炉主要用于供暖，当前使用燃料为煤，环境保护是企业永续发展之重要一环，是维持企业发展与盈利和提升绿色竞争力并且不相互冲突，如减少能资源与原物料之耗用，不但可节省成本，同时亦可减少污染物及废弃物产生。 同时也为了响应国家大气环保政策，全面贯彻“十三五”生态环境保护规划实施专项治理，全面推进达标排放与污染减排。3.3 建议方案针对企业目前用能现状，特向贵企业推荐使用“生物质燃气代替燃煤方案” 。尾气排放与天燃气相

9、近，可达国家环保、清洁排放标准，和天燃气比较，可节省约 20%30%燃气费用。3.4 合作方案（1）方案一：需方全款购买生产的全气化设备。（2）方案二：需方先交首期款定做设备，之后在使用过程中每月分期支付设备款，直到付完为止。 （3）方案三：需方交一定押金，租用生产的全气化设备，每月交租金。（4）方案四：需方交一定押金，负责安装全气化设备，装上蒸汽流量表，按蒸汽用量缴纳蒸汽费用。第四章 经济效益分析按当地天燃气工业用气价格 3.3 元/方计算，如使用生物质燃气，可降低30%成本，最终用量按进行大卡或者蒸吨结算。如贵企业采用投资方的生物质燃气方案，与天燃气相比，可节省 30%以上能源费用.第五章

10、 生物质燃气制气技术5.1 生物质能源5.1.1 生物质能源即生物质能，是指太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量，它能直接或间接的来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。5.1.2 生物质生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。广义概念：生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。狭义

11、概念：生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素（简称木质素）、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。特点：可再生、低污染、分布广泛。5.1.3 中国生物质能源的特点分析5.1.3.1 可再生性。生物质能源是从太阳能转化而来，通过植物的光合作用将太阳能转化为化学能，储存在生物质内部的能量，与风能、太阳能等同属可再生能源，可实现能源的永续利用。5.1.3.2 清洁、低碳，含硫量低。生物质能源中的有害物质含量很低，属于清洁能源。同时，生物质能源的转化过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物质能源的使用过程又生成二氧化

12、碳和水，形成二氧化碳的循环排放过程，能够有效减少人类二氧化碳的净排放量，降低温室效应。生物质燃料各主要组成比例生物质燃料中含硫量一般低于 0.05%，因此气化制生物质燃气后不必设置气体脱硫装置，降低了成本，又有利于环境的保护。5.1.3.3 可实现温室气体 CO2 零排放大气中的 CO2 通过光合作用进入生物体，生物体的碳通过燃烧、降解和呼吸作用重新变成 CO2 又回到自然界，从而构成碳元素的循环链。从理论上讲，生物质能源的利用基本可以达到 CO2 的零排放。根据京都议定书机制，生物质燃料 CO2 为生态“0”排放。5.1.3.4 替代优势利用现代技术可以将生物质能源转化成可替代化石燃料的生物

13、质成型燃料、生物质可燃气、生物质液体燃料等。在热转化方面，生物质能源可以直接燃烧或经过转换，形成便于储存和运输的固体、气体和液体燃料，可运用于大部分使用石油、煤炭及天然气的工业锅炉和窑炉中。国际自然基金会 2014 年发布的能源报告认为，到 2050 年，将有 60%的工业燃料和工业供热都采用生物质能源。5.1.3.5 原料丰富生物质能源资源丰富，分布广泛，据统计，植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的 10 倍，而作为能源的利用量还不到其总量的 l%。根据世界自然基金会的预计，全球生物质能源潜在可利用量达 350EJ/年（约合 82.12 亿吨标准油，相当于 2009 年全球能源消耗量

14、的 73%）。根据我国可再生能源中长期发展规划统计，目前我国生物质资源可转换为能源的潜力约 5 亿吨标准煤，今后随着造林面积的扩大和经济社会的发展，我国生物质资源转换为能源的潜力可达 10 亿吨标准煤。在传统能源日渐枯竭的背景下，生物质能源是理想的替代能源，被誉为继煤炭、石油、天然气之外的“第四大”能源。5.2 生物质燃气5.2.1 生物质燃气是利用农作物秸秆、林木废弃物、食用菌渣、禽畜粪便、具有一定热值的有机垃圾及一切可燃性物质做为原料转换的可燃性气体能源。由于生物质能源的挥发分高、含氧量高、灰分低等特点，将其进行气化进行使用，具有很明显的优势。5.2.2 生物质燃气特性5.2.3生物质燃气

15、燃烧环保排放指标可媲美天然气，清洁；生物质燃气原料属于可再生、可循环利用能源；5.2.4 CO2“零”排放：生物质燃气原料无论是自然分解还是作为普通燃料燃烧，都会产生 CO2,因而作为生物质燃气原料，属于“零”排放范畴。5.3 生物质制气技术5.3.1 生物质制气技术的主要方法气化技术是生物质热化学转换的一种技术，即生物质燃料在不完全燃烧条件下，其中较高分子量的有机碳氢化合物链发生裂解，变成较低分子量的 CO、H2、CH4 等可燃性气体。若不使用气体介质，则称为干馏（主要目的是为制碳）；按气体介质种类可分为空气气化、氧气气化、水蒸气气化、水蒸气氧气混合气化和氢气气化等。对于为锅炉、熔铝炉等通常

16、用能终端提供生物质燃气而言，最为常见和成熟的气化技术为空气生物质气化技术，本建议书中所指的制气技术，若不进行特别说明，即指的是生物质空气气化制气技术，且采用自供热方式（即原料提供全部的气化热量）。5.3.2 生物质气化技术的原理生物质燃气以农林废弃物为原料，在缺氧热力学条件下将其中的 C 通过氧化、还原、热解转化的可燃气体。气化过程分为生物质原料的氧化反应、还原反应、热解和干燥等四个过程，生成的可燃气体即为生物质燃气。图 1：生物质燃气产生技术原图5.3.2.1 氧化反应气化剂（空气）由底部进入气化炉，与生物质原料发生氧化反应，生成CO2、CO、H2O 等，同时放出热量。5.3.2.2 还原反

17、应还原区内，来自空气中的氧气被耗尽。由于供氧不足，生物质原料的燃烧不充分，产生 CO，并放出热量。同时，来自氧化层的 CO2 与生物质原料中的 C发生还原反应，生成 CO、CH4、CmHn、H2、H2O 等。在此过程中，被加热的生物质原料也发生裂解，其中的可燃气体即挥发份从原料中析出，成为燃气的一部分。还原区中的原料因重力作用下落入氧化区。5.3.2.3 生物质原料裂解在裂解区中的生物质原料被还原区上来的热气体加热，发生裂解反应。在此反应中，生物质中的大部分挥发分得以挥发。裂解过程的产物有炭、焦油、H2、CO、CO2、CH4 和水蒸气等，该过程需要吸热。裂解区产生的残留物因重力作用进入还原区，

18、而产生的热气体进入干燥区。5.3.2.4 生物质的干燥气化炉最上层为干燥层，加入的生物质原料被来自下方热解区的热气体加热，其中的水分蒸发为水蒸气，从而得以干燥。干燥后的物料因重力作用进入裂解区，而热气体成为燃气被引出气化炉使用。5.3.3 生物质燃气气化炉系统生物质燃气气化炉主要由供料系统、燃气发生系统、除渣系统、燃气输送系统、冷却系统、控制系统、燃烧系统和安全防爆系统等组成，主要部分（如图 2）的功能描述如下：5.3.3.1 供料系统为炉体提供生物质原料，以供制气使用。供料装置根据炉体内物料的变化进行自动给料，以保证炉体中有适量的物料。由炉前料斗、提升机、进料螺旋组成。燃料由小型铲车或人工投

19、放进炉前料斗，由提升机输送，由进料螺旋推入气化炉内。5.3.3.2 燃气发生系统实现气化炉的制气功能，包括料仓、炉体（或称反应仓）等部分。其中，炉体为气化炉的主体，生物质制气的四个主要过程均在炉体中进行。5.3.3.3 除渣系统将燃烧后的固体物碳（含少量灰分）排出炉体。气化炉底部排渣口设水封槽，高温残碳在重力作用下自行掉落炉底，冷却后由除渣机在无扬尘的状态下排出。5.3.3.4 燃气输送系统主要包括送风机（引风机）、进风阀门、燃气输送管道及附属阀门等组成。5.3.3.5 冷却系统由于炉体内的燃烧温度较高，为了保护炉排和炉壁，需要使用冷却水进行冷却，冷却系统包括炉排循环水冷却和炉体水槽冷却两部分

20、，冷却水带出炉体的热量后进行冷却，重新进入炉体进行冷却。5.3.3.6 控制系统5.3.3.6.1控制方式：本项目采用就地控制，根据设备位置，就近设置一个控制室。5.3.3.6.2控制水平：根据主、辅机设备的可控性，自动化水平按中等使用水平设计，即运行人员能在就地控制室分别对主、辅机设备进行监视控制，在就地运行人员的配合下，实现设备的起停，正常运行工况的监视和控制，以及紧急事故处理。控制和监视由随其成套提供的控制盘在就地控制室实现监控。采用常规监控仪表。5.3.3.7气化炉的控制主要根据气化炉内热电偶信号反馈，从而调节气化风机而形成控制回路。5.3.3.8 安全防爆系统包括各种保护用阀门、冷渣

21、水池等装置。当炉内的燃气由于某种原因发生爆燃，送风阀门和输送管道上的阀门会迅速关闭，以切断氧气的供应，从而停止燃气的产生；同时，爆燃的气体会从防爆门等处渲泄而出，避免安全事故的发生。第六章 项目技术方案6.1工作原理本项目采用固定床生物质空气气化技术，生物质在一定的热力学环境下，将组成生物质的碳氢化合物转化为含有一氧化碳、氢气和甲烷等成分的可燃气体，可燃气体通过专用燃烧器进行充分燃烧，将化学能转化为热能提供给然气炉，以满足生产的工艺要求。6.2 工艺流程本项目系统主要由原料储存、上料设备、固定床气化系统、灰渣处理装置、燃气输送、专用生物质燃气燃烧器及主辅设备控制系统构成，原料通过斗式提升机和螺

22、旋给料机从上部送入气化炉，气化介质空气通过鼓风机送入气化炉风室，原料在气化炉炉排上方进行部分燃烧，在炉排上方自上而下形成干燥层、热解层、还原层和氧化层，依靠氧化层燃烧所产生热量为还原层、热解层及干燥层提供能量。通过空气的合理匹配，将能量转化和保留到可燃气体中，可燃气体经燃气输送管道系统至烧嘴进入熔铝炉进行燃烧，为熔铝炉提供持续、稳定的能源。6.3 控制部分：6.3.1 PLC 控制系统及电气系统；6.3.2生物燃气负荷调节控制/安全控制系统；6.3.3计量表、总表及分表。6.4 原料可获得性本系统以农、林业废弃物（木材、树枝、果壳、秸杆等）及其成型产品为燃料，以湿度不超过 20%的木片、树枝切

23、段及压块、秸杆压块为适,现已有多家专门生产废木片的公司。第七章 优势7.1生物质燃气产品优势生物质燃气制气设备，是一种运行稳定、环保、安全、节能、清洁、绿色的能源转化设备，主要使用可再生农林废弃物（废木柴、树枝、果壳、秸杆、蔗渣、等）的成型产品：切段树枝、木片、生物质成型燃料为原料，持续稳定的生产出生物质燃气，以环保、价廉的方式替代燃油、燃煤、直燃木材。其产生的生物质燃气，可直接用于锅炉、退火炉、熔铝炉、反射炉、热烘炉、工业窑炉等设备；经过深度净化，可适用于各种需要热能的企业或个人。该设备具有稳定性高，自动化程度高，操作简易，点火速度快等优点，代表了国内生物质气化行业领先水平。与其它市场同类产

24、品对比，具有以下技术优势。7.2 项目特点7.2.1节能效率高：项目的节能率一般在 1530；7.2.2企业零投资：全部节能设备、施工监测，运营管理等均由合同能源管理方负责，不需要客户投资任何设备及原料费用；7.2.3节能更专业：为用能企业提供能源诊断、改善方案评估、节能方案设计、工程施工、运营管理等管家式服务；7.2.4企业风险低：客户无须投资大笔资金即可导入节能产品及技术，专业化服务，风险很低；7.2.5改善现金流：客户借助能源管理方实施节能服务，可以改善现金流量，把有限的资金投资在其他更优先的投资领域；7.3 产品优势产品采用 PLC 自动控制、便于操作、保养与维修、运行稳定、启动快，点

25、火后只需要几分钟就可以进入正常产气状态。采用负压燃烧，燃气输送稳定、管道通畅、故障少、保障生产的连续性。可用原料易得：木柴、木屑、竹屑、刨花、野草、菌渣废弃物、玉米芯、玉米秸、稻壳、豆秸等。7.4研发优势深知人才乃企业之根本，汇聚了优秀的热能技术人员和管理人员，其中硕士和博士学位共有 6 人，同时拥有中国科学院专家团队作为技术顾问，不断的创新研发出更节能环保的产品，为企业优质的产品和稳定的服务。7.5生物质气与天然气混合燃烧专利技术 首创生物质气与天然气混合燃烧专利技术，它可以实现两种气体单独燃烧，也可以实现两种气体不同比例混合燃烧，为政府解决天然气供应不稳定难题，为企业解决燃料成本与环保矛盾

26、的难题。第八章 环境、社会效益8.1 极少的排放8.1.1可实现 CO2 近零排放，降低温室效应。使用生物质能源释放的 CO2 与生物质原料生长吸收的量相等。8.1.2以生物质燃气代替化石燃料，还可以减少化石燃料排放的 SO2、NOX 等污染物。8.1.3每利用 1000 吨生物质原料来代替煤，在减少约 1400 吨 CO2 排放的同时，还可减少约 4 吨 SO2 和约 10 吨烟尘的排放。8.2 有助于解决我国三大战略难题8.2.1 能源问题新的、可再生的替代能源；优化能源结构、增加能源供给；提高能源使用效率。8.2.2 环境问题CO2 零排放、SO2、氮氧化物低排放；减少秸秆焚烧污染空气。8.2.3 三农问题农林废弃物资源化利用；改善农村能源结构；提高农林业收入、增加农要林业就业岗位。我国的农作物秸秆、薪柴及林业加工剩余资源丰富,作为一种重要的可再生能源,其发展前景非常广阔。它能够优化能源结构、缓解能源压力，改善环境，促进经济社会可持续发展。第九章 部分应用成功案例