关键词： 外加热   生物质能   热解   燃气净化  

摘要： 生物质连续热解是清洁能源产能的复杂热化学,基于生物炭化热解,对其内部的纤维、木质素进行分解,从中结合相应设备与材料,产生热解气焦油和木醋液等副产物.生物质能热解一般按照加热方式分为外热式、内热式和自燃式3种,文章基于外加热式生物质热解炭化工艺展开论述,探讨相关设备的工艺特点和粗燃气组分特征,分析相关技术,以供参考.

关键词： 生物质能   设计   仿真   机构设计   响应面分析  

摘要： 中国拥有丰富的棉花秸秆资源,如果能充分利用这些棉花秸秆资源,将会产生巨大的经济效益和社会效益。但目前中国大部分棉花秸秆都没有得到充分的利用,为了提高棉花秸秆的利用率,研究不同试验参数对棉花秸秆生物炭的产炭率的影响。根据棉花秸秆炭化设备的技术要求,利用微波加热具有快速、高效、资源回收利用率高、不会造成二次污染等显著优点,该文设计了一款棉花秸秆微波炭化设备,棉花秸秆微波炭化设备主要由气液处理系统、炭化腔、PLC控制面板、氮气罐等组成,论文完成的主要工作有:(1)针对微波生物炭加工设备的技术需求,确立微波炭化生物炭加工设备的技术要求。本文设计了一台利用微波技术对生物质能炭化的设备,通过计算得到了微波炭化设备的最大功率为2.99kW,同时设计了两种类型的炭化腔容器,通过仿真得到了在频率为2～2.5GHz时,磁控管波端口的激励较其他频率平稳,则选择微波炭化设备的频率为2.45GHz。(2)由于微波炭化腔容器的结构和形状对微波的利用效率影响较大,所以对微波炭化设备中的两种炭化腔容器进行了电场仿真。根据电场仿真结果可知,微波炭化容器为曲面光滑内壁时的电场强度主要在9.4789×102V/m～1.8958× 103V/m,且此时的微波炭化腔容器内电场分布较为均匀;而内壁为曲面非光滑微波炭化腔容器的电场强度主要集中在7.2843× 102V/m～2.0396×103V/m,但电场强度分布不匀。由此可得出在使用曲面光滑内筒比曲面非光滑内筒作为炭化容器更好,则选择曲面光滑内筒作为炭化容器。(3)选择炭化温度、棉花秸秆含水率和炭化时间为试验因素,以棉花秸秆的产炭率为响应值进行三因素三水平二次回归试验,利用Box-Benhnken组合试验法优化分析微波炭化棉花秸秆产炭设备试验因素最优组合为:含水率11%、炭化时间6.23min、炭化温度300℃,此时软件分析预测棉花秸秆产炭率为37.84%。验证优化试验时采用含水率为11%、炭化时间为6min、炭化温度300℃因素水平下,有较好的产炭率,棉花秸秆产炭率为34.15%。与软件预测值相对误差均小于4%,则微波炭化设备能达到基本目标。(4)通过对棉花秸秆生物炭的特性研究可知,随着温度的升高棉花秸秆炭中碳元素的百分比逐渐升高、碳元素含量也逐渐升高、棉花秸秆表面遭到破坏、棉花秸秆的表面逐渐出现孔隙结构。在对棉花秸秆生物炭的吸附性进行研究后发现,棉花秸秆炭的吸附率随着pH的升高而逐渐增强,随着棉花秸秆生物炭的投入量的增加吸附率也逐渐升高。

关键词： 生物质能   生物化学   生物质热化学  

摘要： 生物质能是人类利用最早的能源之一,具有分布广、 可再生、 成本低等优点.随着科学技术的发展和进步,生物质能可以通过各种转换技术转化为常规的固态、液态和气态燃料高效地加以利用.本文主要通过研究生物化学技术和生物质热化学技术来分析生物质能利用的优缺点.

关键词： 产业扶贫   乡村振兴   生物质能   礼泉县  

摘要： 2020年正处于脱贫攻坚与乡村振兴战略的交汇期,如何有效推动产业扶贫工程以及农民脱贫致富也成为乡村振兴战略发展的重中之重。基于此背景,本文以陕西省礼泉县生物质能产业扶贫为研究对象,通过相关理论及笔者对礼泉县生物质能产业扶贫基地的实地调研,深入阐述与总结礼泉县生物质能发展的现状,最后结合相关理论提出助力礼泉县产业扶贫的对策建议,协同推进以产业振兴引领带动乡村振兴战略的实施。

关键词： 国际油价跳跃   生物质能市场   冲击效应  

摘要： 受到地缘政治事件、经济危机等异常事件的影响,国际原油价格时常出现剧烈波动,而我国不断攀升的原油对外依存度所带来的能源安全问题在此背景下更加突出,加之经济发展所带来的环境问题,使得我国迫切需要新能源产业的崛起,其中生物质能因其特殊性有着不可或缺的地位。研究国际原油价格变化及与我国生物质能市场的关系,对我国生物质能的发展和能源体系的构建有着重要意义。为了研究国际原油价格跳跃行为及其对我国生物质能市场的影响,本文从定量和定性两个层面进行分析。实证分析分为两部分内容:第一部分运用ARMAJI-eGARCH模型刻画国际原油期货价格的时变跳跃性。本文引入“跳跃”来描述国际原油价格的极端变化特征,结合GARCH模型共同刻画原油价格整体变化特征。研究中发现,油价除了波动聚集性和非对称性以外,也存在明显的跳跃现象,且国际金融风险因素在跳跃行为中起着重要作用。第二部分运用ARMA-eGARCH模型分析油价跳跃行为对我国生物质能市场的影响。本文除了将油价冲击分为预期冲击和非预期冲击外,还引入跳跃因素,考察了跳跃冲击的滞后性以及在大小和方向上的影响差异,另外本文还做了生物质能指数异常值检测,并对比跳跃行为在原始数据和校正后数据中的影响差异。研究结果显示油价预期冲击中,油价下跌会导致生物质能价格的下跌,而非预期冲击的影响则都是正面的;在跳跃行为中,油价跳跃对生物质能市场的影响存在滞后性,且影响大小和方向都有所不同,而在剔除生物质能指数中的离群值数据后,油价跳跃行为的影响消失。另外,本文也从两个市场间可能存在的联系和投资者的适应性预期角度对以上结果进行了简要分析。最后,本文为应对国际油价跳跃行为提出几点建议:加强国内原油期货市场建设,完善能源定价体系;大力支持生物质能市场的发展;另外要注意国际金融风险的防范,关注油价冲击非对称性影响,合理调整措施,有效应对。本文的创新之处有以下几个方面:第一,着眼生物质能市场,拓展国际原油价格对具体市场的冲击效应研究;第二,引入国际金融风险因素,量化其对油价跳跃行为影响,探讨油价跳跃行为的影响因素;第三,细分油价冲击,运用离群值检测优化模型拟合结果,对比分析油价冲击的影响差异。但也有不足之处,在对两个市场联系产生的原因中,本文只是做了简单解释,缺乏从实证角度对各个影响因素的影响大小进行分析。

关键词： 垃圾发电   电力业务   生物质能   国家能源局  

摘要： 3月23日,国家能源局发布《关于贯彻落实"放管服"改革精神优化电力业务许可管理有关事项的通知》。《通知》提出,继续实施电力业务许可豁免政策。其中,相关企业经营项目装机容量6MW(不含)以下的太阳能、风能、生物质能(含垃圾发电)、海洋能、地热能等可再生能源发电项目,经能源主管部门以备案(核准)等方式明确的分布

关键词： 地沟油地下经济   生物质能供应链   损害   关键影响因素  

摘要： 现实中,地沟油事件屡屡发生,餐厨垃圾则依然“去向不明”;同时,以餐厨垃圾为原料的生物质能企业却“缺米下锅”,惨淡经营。餐厨垃圾作为一种生物质原料(Biomass),既可能因黑色化利用(地沟油)而侵入食品链,也可能因能源化利用(生物柴油、沼气发电等)进入合法产业,这两种“运作”间存在着物流网络的交叉性、供应链性状的动态交互等。通过相关文献及文本资料的梳理发现,目前理论界有关生物质能供应链研究中,存在着重要的缺憾:过于主观地假定了一种比较“纯粹”的市场环境,对地沟油地下经济扰动的严重性估计不足;或者,虽然认识到这种扰动,但更乐观于餐厨垃圾排他性收购政策的管制效力。但现实情况是,这些政策无法在一夜之间形成一道使生物质能供应链免受扰动的防火墙;再或者,静态、被动地认识这种扰动,没有意识到在中国情境下,即使有政策扶持,生物质能企业也可能在与餐饮企业、非法收运者的博弈(甚至肢体接触和搏斗)中,发展或者堕落为地沟油黑色产业链的重要节点和犯罪先锋。21世纪以来,生物质能产业日益成为主要发达国家产业战略中的先导和热点。美国、欧盟等国家十分重视利用、发展生物质能(如生物柴油)。反观中国,地沟油和其他生物质废料已经可以利用生物质能产业得到治理,变废为宝。这种治理方式遵循了党的十九大的会议精神,尤其是2017年,习近平总书记在十九大上提出,要进一步实施“推进绿色发展”及“壮大清洁生产产业、清洁能源产业”等系列举措,为利用地沟油餐厨垃圾,发展生物质能提供了理念指引。但是,地沟油地下经济已然发展壮大,随着2011年以来的高压严打,地沟油犯罪的猖獗被扼制,但未根除,其运作更具隐蔽性,损害性依然存在。基于当前背景,本文通过对我国近二十年的重大地沟油案件资料进行扎根分析,剖析出地沟油地下经济扰动下生物质能供应链损害的关键影响因素,并进一步构建出关键影响因素模型,即损害机理模型。本文首先对地沟油和生物质能供应链的相关文献进行梳理,在此基础上,立足于地下经济视角,结合地沟油地下经济的特点以及相关理论基础,通过对我国近二十年的重大地沟油案件资料进行收集,在第三章进一步确定扎根理论的研究方法,并筛选、确定最终的文本资料。结合地沟油地下经济的发展演变,确定出生物质能供应链遭受损害的过程,并依据年份划分出三个具体时期。并在第四章着重对文本数据进行系统编码,深入识别出制度管制性、地沟油地下经济、利益驱动、市场机制和决策者认知这些核心范畴,梳理生物质能供应链在地沟油地下经济扰动下表现出的损害过程,得出故事线,构建损害机理模型。在第五章中,基于前期的扎根分析,来诠释关键影响因素模型(损害机理模型),主要对不同范畴进行纵向、横向分析,最终着重剖析造成生物质能供应链损害的关键影响因素及其内在作用机理,最后阐述本文的研究结论及展望。

关键词： 生物质能   成型燃料   复合粘结剂   成灰行为  

摘要： 生物质能储量丰富,是一种具有替代化石能源潜力的可再生能源。秸秆类农业废弃物是最常见的生物质能原料之一,但是其能量密度较低,导致其运输成本较高,所以压缩成型是其主要的前处理方式之一。但是不同类型生物质的特性差异较大,导致成型燃料的品质参差不齐。而且,现行的生物质成型工艺所需的温度(120-300℃)和压力(40-100 MPa)较高,使得成型能耗高。研究成型工艺参数对成型燃料品质的影响规律,优化成型工艺,降低成本对成型燃料应用有重要意义。基于此,本研究在前人工作的基础上,首先对典型农业废弃物的成型条件进行实验分析,考察了成型条件对成型燃料关键指标的影响规律;并开发了一种成型粘结剂,进一步降低成型压力和温度,提高了成型燃料品质;最后考察了生物质燃料的燃烧及成灰行为。首先选用棉杆和玉米杆为原料,固定成型压力12.5 MPa,对不同的温度(20℃,50℃,80℃)、水分添加量(7.5%,10%,12.5%)、以及粒径(20-40目,40-60目,60-80目)进行详细考察,探讨其对成型燃料跌落强度和松弛密度性能的影响规律。结果发现,成型温度越高、粉碎粒径越小,成型燃料的两个性能指标越高。而随添加水分的比例增加时,成型燃料的松弛密数值先提升,后保持不变,但是其跌落强度数值先增加后降低。正交试验分析得出:棉花秸秆的成型在温度80℃、粒径60-80目、水分添加量10-12.5%的条件下,其跌落强度和松弛密度为最高。制备的成型燃料满足现行的成型燃料(跌落强度行业标准>85%、松弛密度范围0.7-1.2 g/cm)指标要求,而且优化后的成型工艺制备能耗降低明显。但受限于原料本身物性的影响,在温和条件下进一步提升成型燃料的机械强度的可能性较小,因此考虑制备一种粘结剂,以期解决上述问题。本部分选取石油工业的副产物油泥和高岭土为主要组分制备了一种固体粉末复合粘结剂。油泥含大量的有机成分(环烷烃、芳香烃、胶质及沥青质等),在压缩成型中可以起到粘结剂的作用,提高成型燃料的机械强度。高岭土的加入可缓解生物质燃烧过程中的结渣沾污问题。但是,由于油泥的粘性极高,不易与粉碎原料混合,从而提出了一种固体粉末复合粘结剂的制备方式,此粘结剂极易与粉碎原料混合。实验结果表明,相同成型工艺下,随成型燃料添加粘结剂的比例增加,其跌落强度和松弛密度先增加后减少,综合分析,添加的粘结剂成型适宜的比例为5 wt.%。最后,考察了成型燃料的燃烧及成灰行为。结果发现:添加5 wt.%粘结剂的成型燃料,其灰熔融温度明显提高,且其燃烧时长略有增加,最大燃烧速率略有降低,综合燃烧性能无明显变化。与相同燃烧温度下的生物质原料灰分相比,生物质成型燃料灰分中K的含量较高,可能是生物质成型抑制了其燃烧过程中的KCl和KCO的释放;添加粘结剂的成型燃料灰分中的K含量进一步增加,这是因为燃烧过程中高岭土中的Si、Al与生物质中的K结合形成高熔融温度的KAl SiO,从而提高了其灰分的熔融温度。说明复合粘结剂的添加可以抑制生物质成型燃料燃烧过程中K的释放,从而可以缓解其燃烧结渣沾污和颗粒物释放倾向。所以,本论文通过对生物质成型工艺参数的考察及优化、固体粉末复合粘结剂的制备、成型燃料的燃烧及成灰行为的较详细考察,进一步促进了生物质成型技术的实际应用。