秸稈氣化

秸稈氣化集中供氣技術是我國農村能源建設推出的一項新技術。它是以農村豐富的秸稈為原料，經過熱解和還原反應後生成可燃性氣體，通過管網送到農戶家中，供炊事、採暖燃用。國家對這項技術開發利用和示範推廣工作十分重視，“七五”期間開始進行科研攻關，“八五”期間由國家科委、農業部在山東等地進行試點，從1996年開始在全國各地示範推廣。

基本介紹

• 中文名：秸稈燃氣
• 原理：生物質通過密閉缺氧
• 組成：一氧化碳、氫氣
• 試行：山東

簡介

什麼叫做秸稈燃氣

秸稈燃氣，是利用生物質通過密閉缺氧，採用乾溜熱解法及熱化學氧化法後產生的一種可燃氣體，這種氣體是一種混合燃氣，含有一氧化碳、氫氣、甲烷、等，亦稱生物質氣。

秸稈燃氣中含有哪些燃氣組分

根據北京市燃氣及燃氣用具產品質量監督檢驗站，2000年10月25日，秸稈燃氣檢驗報告得知：秸稈燃氣含量：一氧化碳15.27%，氧3.12%、氮 56.22%，甲烷1.57%，丙烷0.03%，丙烯0.05%，合計100%。

秸稈燃氣的開發前景

2003年，《太陽能》雜誌第一期《中國植物生物質能源開發展望》一文中已做預測，摘錄如下：

植物生物質能源是一個巨大的太陽能倉庫，是重要的“綠色能源”之一，可以講開發利用植物生物質能源，就是開發利用太陽能。植物生物質能源可以再生，取之不盡，取之不竭。因此，根據中國國情和當今國際社會“新思維、新料學、新技術”的發展態勢，發展的植物生物質為原料的綠色能源轉化技術，符合本世紀發展的主題——社會可持續發展。

中國植物生物質能源發展預測

據報導，中國能源專家對本世紀上半葉中國植物生物質能源的發展進行了3個階段的科學預測：

第一階段（2001-2010）

植物生物質能源的生產能基本得到滿足，基本解決中國農村生活用能，生態環境的破壞能得到有效地控制，基本遏制因直接燃燒植物生物質和廢棄植物生物質而引起的生態環境惡化的趨勢；

第二階段：（2011-2030）

中國農村植物生物質能源綜合建設達到社會化，農用植物生物質能方式多維、多元化，生產，生活用能得到滿足，植物生物質綠色能源轉化技術得到普遍推廣和套用，我用生態環境建設開始走上良性循環的軌道；

第三階段：（2031-2050）

建立起中國多能互補，結構合理，安全可靠的植物生物質能源生產供應體系，並形成規模，鄉鎮企業因能源高效化，農民因能源優質化。基本建立起適應可持續發展的良性循環的生態環境系統工程，增強中國植物生物質能源綜合建設的可持續發展能力。

中國著名科學家，中科院院士朱清時教授講，中國能源戰略迫切需要研究用非糧食類生物質作原料生產液體類，氣體類燃料。開發出擁有自主知織產權和具有推廣價值的實用技術，保障中國植物生物質能源的安全開發利用和經濟昌盛繁榮。

4、秸稈燃氣從那裡來？

農民使用秸稈燃氣可以從以下兩個方面，第一，靠秸稈氣化工程集中供氣獲得。第二，可以利用生物質自己生產。

秸稈氣化工程，一般為國家，集體個人三方投資共建，一個村（指農戶居住集中的村）的氣化工程大約需50-80萬，在中國大約有200多個村級秸稈氣化工程。

農民自產自用的秸稈燃氣，主要靠家用制氣爐進行生物質轉化，投資不大，小則300餘元，多則700餘元。

5、秸稈燃氣生產技術原理？

植物生物質（包括據木、木柴，野草，松針樹葉，作物秸稈，牛羊畜糞，食用菌渣）中的碳元素質量分數約為40%，其次為氫、氮、氧、鎂、矽、磷、鉀、鈣等元素。植物秸稈的有機成分以纖維素，半纖維素為主，質量分數為50%。這些生物質原料，在缺氧條件下加熱，使之發生複雜的熱化學反應的能量轉化過程。此過程實質是植質中的碳、氫、氧等元素的原子，在反應條件下按照化學鍵的成鍵原理，變成一氧化碳、甲烷、氫氣等，可燃性氣體的分子。這樣植物生物質中的大部分能量就轉移到這些氣體中。基本反應包括：

C+O2=CO2 2C+O2=2CO

2H2O+C=CO2+2H2 CO+O2=2CO2

H2O+CO=CO2+H2 CO2+C=2CO

CH4+CO2=2CO+2H2 C+2H2=CH4

CO+3H2=CH4+H2O 2H2+O2=2H2O

上述生物質的氣化過程的實現是通過氣化反應裝置（即制氣爐）完成的。

6、秸稈燃氣生產的工作原理？

制氣爐具有生物質原料造氣，燃氣淨化，自動分離的功能。當燃料投入爐膛內燃燒產生大量CO和H2時，燃氣自動導入分離系統執行脫焦油、脫煙塵，脫水蒸氣的淨化程式，從而產生優質燃氣，燃氣通過管道輸送到燃氣灶、點燃（亦可電子打火）使用。

7、氣化爐的分類有哪些？

秸稈氣化爐，亦稱生物質氣化爐，制氣爐，燃氣發生裝置等，在氣化爐當中，分直燃（半氣化）式和導氣（制氣）式氣化爐。其中導氣式氣化爐中又分上吸式、下吸式、流化床氣化爐。直燃式與導氣式氣化爐在廣告詞中，不少讀者極易被誤導。直燃式氣化爐是適用二次進風產生二氣化燃燒，而導氣式氣化爐是運用熱化學反應原理產生可燃氣體燃燒。

8、秸稈燃氣生產技術發展方向？

用生物質替代煤，天然氣和重油等化石燃料來製備合成為甲醇，汽油，或柴油等液體燃料而用於交通工具，這樣即可以滿足人類對液體燃料日益增長的需求，同時又可有效減輕由於大量使用化石燃料給環境帶來的污染。

中國生物能源利用現狀

中國已經開發出多種固定床和流化床氣化爐，以秸稈、木屑、稻殼、樹枝為原料生產燃氣。2006年用於木材和農副產品烘乾的有800多台，村鎮級秸稈氣化集中供氣系統近600處，年生產生物質燃氣2,000萬立方米。

中國政府及有關部門對生物質能源利用也極為重視，己連續在四個國家五年計畫將生物質能利用技術的研究與套用列為重點科技攻關項目，開展了生物質能利用技術的研究與開發，如戶用沼氣池、節柴炕灶、薪炭林、大中型沼氣工程、生物質壓塊成型、氣化與氣化發電、生物質液體燃料等，取得了多項優秀成果。政策方面，2005年2月28日，第十屆全國人民代表大會常務委員會第十四次會議通過了《可再生能源法》，2006年1月1日起已經正式實施，並於2006年陸續出台了相應的配套措施。這表明中國政府已在法律上明確了可再生能源包括生物質能在現代能源中的地位，並在政策上給予了巨大優惠支持，因此，中國生物質能發展前景和投資前景極為廣闊。

市場前景

秸桿資源的綜合利用是興起的一門技術。中國每年可利用秸稈約7億噸，但其有效利用率不足50%，其餘部分大多被放火焚燒付之一炬。這不僅給環境帶來了極大的污染，更可惜的是浪費了寶貴的植物資源。為此，朱熔基總理多次要求科研單位要下決心解決秸稈的焚燒問題。

秸稈綜合利用一直是國家積極支持的重點開發項目，享受國家多項政策扶持和稅收優惠。

隨著中國經濟的可持續快速發展，石油、天然氣、煤氣等一次性資源供需缺口逐年增大,人們迫切需要一種低價、節能、安全、潔淨的新型燃料進入市場。國家有關部門及科研單位一直都在積極尋找新能源。如何將低熱值的秸稈資源轉換成高效、潔淨的生物質燃氣，造福人民，被列入國家九五重點攻關項目。

原料來源廣泛

任何生物質都可作為原料。具體包括：稻草、麥秸、棉稈、玉米稈、高梁稈、稻殼、果殼、谷糠、樹枝、鋸末、刨花、雜草及各種植物藤類、莖類、葉類等；製藥廠、糖廠、煙廠的殘渣、廢棄物、一次性飯盒、泡沫、塑膠袋、廢紙等。

易於推廣普及

家庭型生物質燃氣秸稈氣化爐灶與煤氣、液化氣相比，具有三大顯著優勢：一是價格優勢，秸稈生物質氣化爐灶每台售價800元，且無需配套設施，實施速度快，方便實惠，一般家庭特別是農村家庭都易於接受。而煤氣、液化氣等燃料價格貴且設備安裝、城建等配套設備投資巨大，實施速度緩慢。　二是資源優勢：製造秸稈生物質燃氣原料為每年可再生資源，隨處可取，原料幾乎零成本。後者屬一次性能源，隨著資源的逐漸減少，價格將不斷上升。

三是安全優勢：秸稈氣使用安全可靠，不存在象煤氣、液化氣等在儲存、運輸、使用條件下易爆、易泄漏等危險。以上優勢將確定生物質燃氣秸稈氣化爐灶在農村市場上的霸主地位，極易推廣普及。

制氣技術先進 市場前景可觀

生物質燃氣秸稈氣化爐灶制氣技術科學，處國內領先水平。該產品市場需求量大，投資利潤豐厚。投資者不僅可生產家庭型、多功能型秸稈生物質氣化爐灶供應家庭、小型賓館、飯店、單位食堂使用，還可建秸稈生物質氣化站，組織成百上千戶居民集中供氣。與此同時，還可利用該項技術製造生物質燃氣――柴油發電機組，建立中小型發電站。據經濟專家估計：秸稈生物質燃氣的產業前景在未來30年內將達2000億元，它必將成為投資創業的新熱點，廿一世紀的黃金產業。

生產條件

投資生物質燃氣秸稈氣化爐灶項目的規模可大可小，生產多功能家用秸稈氣化爐不需特殊設備和特殊材料，具備一般機械加工能力便可。以建年產1000台的小廠為例，具體生產條件如下：

⒈生產場地：廠房及庫房80－150平方米（普通廠房即可）。

⒉設 備：小型電焊、鈑金工具等，設備總投資5000元左右，若大規模生產、部分設備可外協（具備機加工或鈑金加工能力的企業生產該高科技產品無需設備投資）。

⒊主要原材料：普通鋼板、管接頭、開關、閥門、風機、鑄件等

⒋原材料費用：根據規格可分為大型、中型和小型等多種型號，其原材料成本為：

小 型：210元/套左右

中 型：360元/套左右

大 型：450元/套左右

供暖裝置：以供暖面積40-80平方米計算，成本約120-200元/套

⒌流動資金：1－2萬元。

⒍工廠人員配置：工人6名，技術人員及管理人員2－3名。

⒎建廠周期10～15天，對水電無特殊要求。

技術原理

秸稈在一定溫度及隔絕空氣條件下可產生可燃氣體，本秸稈氣化爐的溫度靠點燃秸稈自身燃燒得到，但又不能充分燃燒，也就是說，本爐是靠不完全燃燒產生可燃氣體的，因此，不僅要確保爐內火不滅，同時也要確保不能產生明火。本秸稈氣化爐設計科學合理，燃燒時，產生的燃氣通過燃氣管進入淨化器內，燃氣經淨化器內的水淨化後，減少了大量煙塵，燃氣清潔衛生。