用于供热和发电的生物质

•“生物质”指的是由有机的意思。

•很接近了。”碳中性L ',受限于运输燃料的需要。

•生物质生产有两种形式:
-作为直接生长的燃料。能源作物“如木材;高收益
——作为一个浪费bi产品如农业残留物;工业废料和副产品

•生物质能以不同的规模产生:
-大/网格尺度,从专用和共烧发电站
-中/区比例尺为学校和住房等项目提供能源的发电厂
-小/国内规模生物质锅炉

碳循环的


生物质的核心原理是,它在生长过程中从大气中吸收碳,并在燃烧时将其返回。
碳循环

一个“封闭的碳循环”被维持在那里,生物质被收获作为不断补充的作物的一部分。收割之后是再植,新生长的作物吸收了之前收割的作物燃烧释放出的大气中的二氧化碳。

大型/电网规模的生物质发电厂


在电网规模上,政府正在利用可再生能源义务计划促进大规模综合生物质发电的发展。由于改造化石燃料发电厂以实现“共燃”(化石燃料和生物质燃料同时使用)很容易,风险也低,最初的大部分扩建都是在现有发电站的区域;但是,随着工业规模生物质的生产和交付变得越来越精细,我们开始看到专用生物质发电厂的增长。

例子


•斯塔福德附近的Eccenshall电厂发电量为2.65兆瓦,足以为约2000户家庭提供电力。燃料是生长在25英里半径内的芒草(SRC,见下文)。火山灰残渣将被用作当地农场的肥料。

•世界上最大的生物质发电厂正在塔尔伯特港(Port Talbot)规划中。这座350兆瓦的发电站将采用木材燃烧,燃料将从北美的可持续能源进口。

大规模发电厂使用的燃料


《可再生能源义务》规定了若干合格的可再生能源,其中包括在专用工厂燃烧生物质;生物质和能源作物的联合燃烧;生物质和生物质/废物混合物的热解、气化和厌氧消化。

丰产林矮林(SRC):快速生长的树木提供了目前使用的大部分燃料。SRC可以与煤一起用于共烧电厂。

木材废料:来自森林维护、其他木材工业和其他作物残留物的废物通常被转化为紧凑型燃料球团。

城市固体垃圾:在城市规模上,越来越多以前被送往垃圾填埋场的垃圾被用来发电和供热。


中型/地区规模发电厂(15 - 1000千瓦)


生物质区域能源系统是从一个集中的位置向一些单位(如公寓、住宅、办公室、工业单位)提供能源的系统。集中产生的热量通过管道输送到每一栋建筑,并在那里为热交换器提供热量。同样地,在热电联产过程中产生的电力按需要供应给每个建筑。

生物质集中供热

集中供暖和电力系统在欧洲很普遍。与丹麦(60%)甚至德国(12%)相比,英国只是从区域供暖系统提供约1%的长期基础上开始取得进展。但是随着CO2锅炉技术的减少和发展,以及更安全的燃料规划,集中供暖系统正变得越来越可行和受欢迎。另一方面,热电联产系统仍处于发展的早期阶段——尽管它们提供了很多希望,但早期系统的经验,如BedZED的经验一直令人失望。

集中供暖和电力-利弊

箴在欧洲,供暖系统是一种成熟的、经过测试的技术
箴集中供热锅炉比单独的家用锅炉效率更高
箴无需单独储存燃料
箴房屋/处所可单独计量
箴最大化住宅内的空间
箴与独立的热电联产相比,热电联产装置有可能节省25%的能源
反对为多个私人客户建立协议可能很复杂
反对系统需要长期规划燃料供应和维护
反对与国产锅炉相比,初始投资更高
反对锅炉又大又贵
反对大约10%的热量会在分配过程中损失掉
反对热电联产系统仍在开发中。它还不是一项可靠的技术

小型/家用规模生物质锅炉(通常为15千瓦)

生物质正开始在国内市场上与天然气和石油作为燃料展开竞争。大部分锅炉从奥地利进口,目前安装的所有锅炉中80%是木屑颗粒锅炉。木屑颗粒锅炉比木屑燃料锅炉更昂贵,它更像传统锅炉,包括自燃和自调节。它们的燃烧效率也更高,通常高达94%。随着技术的发展,国产热电联产锅炉也有可能在未来进入市场。

小规模加热-利弊

箴在欧洲,供暖系统是一种成熟的、经过测试的技术
箴非常适合没有煤气的地方
箴能容纳一系列燃料吗
箴使用当地燃料可以最大限度地减少运输,并可以促进当地经济
箴通过使用热水储存,燃烧和热量供应可以很容易地分离
反对小规模热电联产仍相对未得到发展,尚未得到广泛使用
反对锅炉是昂贵的
反对最小的锅炉(10 - 12kw)通常可以达到设计容量的2-3倍
反对生物质锅炉比气体锅炉需要更多的空间——通常超过1 × 1.5m
反对燃料的储存和锅炉的补给是一个额外的需求
反对锅炉进料供应堵塞是常见的
反对烟道需要定期清洗
反对烧木头会成为一个污染问题
反对燃料成本是可变的-取决于来源,距离供应商的距离和购买的数量

木头燃料类型

木屑- 10kW - 10MW


•更适合中/大规模运营
•需要一个本地供应商
•质量往往是多变的
•燃料接收设计是关键,而且可能很昂贵
•燃料不流动,难以操作。
•使用回收木材时要小心,因为有污染的风险,如胶木或三聚氰胺,塑料和油漆。

木屑颗粒- 10kw - 1000kW


•更适合中小型运营
•燃料通常由压缩锯末和木屑制成,但也可由大多数生物质材料制成(如秸秆、林业残留物和专门种植的能源作物)
•颗粒通常以工业规模生产,但随着技术的发展,可以实现小规模生产。
•在英国,颗粒的质量还不一致。颗粒因来源不同而不同。使用回收木材时要小心,因为有污染的风险。
•颗粒比木屑/原木更贵。
•来源不太可能是本地的——需要长途运输——因此增加了成本和碳排放。
•燃料由鼓风机输送-燃料储存通常比其他木材燃料更简单和便宜。
•与其他木材燃料不同,颗粒“流动”——导致简单的输送到燃烧。
•颗粒质量是至关重要的——锅炉可能对某些来源“不耐受”。

日志—15kW ~ 70kW


•更适合小型作业
•日志易于处理。
•原木通常来自已知和现有的供应链。
•它们可以从小规模的林地中生产
•他们需要手动加载至少一天一次


设计注意事项


•能力:计算峰值热损失(在区域系统中包括分配损失)。
•区域系统的网络设计
•木材燃料选择:
-薄片(包括水分和颗粒大小),颗粒或原木
-供应和价格
-木材燃料规格和锅炉型号
-木材燃料输送和燃料仓库设计
•仔细考虑与热/气密围护结构相关的工厂的位置——在围护结构内放置木材燃烧系统会导致严重的热损失,因为它会导致漏风和热桥。
•生物质锅炉厂的空间和通道
-燃料的运输,收货,储存选择和运输车辆的需要
•规划问题
- - - - - -视觉
-空气质量:在无烟区,木材只能在豁免的器具中燃烧。
——交通
——噪音
•用户控件



电影


生物质能:基础知识


在RJ Mitchell小学的95kW木燃料锅炉周围散步



安装一个家用生物质锅炉和散热器系统



进一步的信息


•生物质能中心- (www.biomassenergycentre.org.uk
•Log Pile网站-一个木材燃料供应商的在线数据库- (www.nef.org.uk logpile
•木材能源业务计划- (www.forestry.gov.uk woodenergywales

GreenSpec上的生物质锅炉产品


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