生物质替代燃料在水泥行业的应用进展

水泥工业是重要的基础原材料行业，同时也是高耗能、高碳排放行业。我国生物质资源丰富，生物质替代燃料应用于水泥行业有助于降低化石能源消耗和碳排放，是实现我国水泥工业碳中和的主要途径之一。系统梳理并分析了生物质替代燃料在水泥行业的应用进展以及存在的相关问题，并给出了解决思路。较传统化石燃料，生物质燃料具有水分含量高、热值低、尺寸大等特点，应用于水泥生产时，可能造成燃料燃尽率降低、烟气量增大、热耗增加、熟料碱含量增加及波动增大等。国外建立了完善的固体回收燃料标准体系，为包括生物质在内的固体回收燃料规范化制备、规模化使用奠定了基础。全球水泥和混凝土协会发布数据显示，2020年全球水泥行业生物质燃料占比6.7%,其中，农业废物、有机废物、纺织废物占比最大，达32%;捷克、德国、波兰等国家生物质燃料占比超22%。与之相比，我国水泥行业使用生物质等替代燃料起步较晚，截至2021年使用替代燃料的水泥生产线占比不超过3%,热量替代率约为2%。从国内的应用情况来看，生物质替代燃料有助于降低单位熟料煤耗，仍存在与现有热工系统不适应、热量利用效率偏低、影响熟料产质量等问题。为降低生物质燃料直接投喂带来的负面影响...     

生物质替代燃料对水泥熟料烧成系统的影响分析

本文基于秸秆等生物质燃料在水泥行业的应用现状和存在问题,通过原燃料测试分析、对生物质替代燃料的投加位置、喷煤管位置、三次风位置和撒料装置等进行设计开发.利用热工计算、流体力学和CFD数值模拟技术等技术开发设计一种双燃料互补系统,在分解炉同时使用传统煤化石燃料和生物质替代燃料,分析生物质燃料的投加对烧成系统的影响.     

农林生物质直燃替代水泥生产燃料技术的示范应用

“绿色环保、节能低碳”是现阶段工业生产的核心,然而水泥行业的化石能源——煤的用量高、CO₂排放量大,化石燃料替代率低的现状始终未得到有效提高。基于此,提出一种生物质燃料替代技术用于水泥生产烧成系统。该技术示范项目表明,采用预燃室替代燃料工艺等技术及装备,可有效解决生物质燃料物料输送稳定性差、与煤粉混合燃烧匹配性低、大比例替代后熟料中有害物超标等问题,实现秸秆等高水分农林生物质燃料的高效稳定燃烧,使水泥窑燃煤替代率达40%以上。该方法有利于提升水泥行业燃料替代率,实现减碳的效果,助力水泥行业尽早实现“双碳”目标。     

生物质能源转化技术与应用(Ⅱ) ——生物质压缩成型燃料生产技术和设备

生物质能源是唯一可再生、可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其它化工原料或者产品的碳资源。随着化石能源的枯竭和人类对全球性环境问题的关注,生物质能源替代化石能源利用的研究和开发,已成为国内外众多学者研究和关注的热点。本系列讲座主要讲述以生物质资源为主要原料,通过不同途径转化为洁净的、高品位的气体、液体或固体燃料。本讲主要综述生物质成型燃料的种类、研究与开发利用进展状况。重点讨论了生物质成型燃料的生产技术和设备,并指出了目前存在的主要问题和今后的发展方向。     

秸秆成型燃料产业化发展得到我国大力支持

生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,它以生物质为载体,直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态（如秸秆颗粒燃料）、液态（如燃料乙醇、生物柴油）和气态燃料（如沼气）,具有矿物燃料属性,又可储存、运输、再生和转换,较少受自然条件制约等特点,替代煤炭、石油和天然气等化石燃料,可永续利用,具有环境友好和可再生双重属性,发展潜力巨大。     

制氢技术研究进展

发展规模化廉价制氢技术是发展氢能的重要环节.常规化石燃料制氢受到资源、环境多方面的制约.利用丰富、可再生的太阳能和生物质资源,开发光催化分解水制氢和生物质热化学转化制氢技术,极具发展潜力.介绍了利用化石燃料、甲醇、太阳能及生物质制氢的方法,对各种方法进行分析评述,并对可再生资源制氢的发展前景进行展望.     

生物质在能源资源替代中的途径及前景展望

化石能源,特别是石油资源的日益短缺,促使人们不断开发新的可再生能源来替代目前的化石能源。本文介绍了生物质在能源和化工领域替代石油资源的各种可能途径,分析了这些途径的发展前景,提出了各种生物质资源不但能够成为石油资源的直接替代,如燃料乙醇、生物柴油等;而且能够成为开发各种化工产品的资源平台,形成对石油化工产品的产业竞争,实现对石油资源的间接替代,如各种生物基基本有机化学品和功能性高分子材料等。开发生物质转化制液体燃料技术和生物化工技术将对石化工业的发展起到推动作用,有助于石油化工产业的可持续发展。     

液态生物质燃料重整及其在固体氧化物燃料电池中的应用

固体氧化物燃料电池（soild oxide fuel cell,SOFC）是一种清洁高效的发电装置,它可以利用氢气或碳氢燃料发电。液态生物质燃料是一种可再生碳氢燃料,它通过将生物质进行快速催化热解后,经过进一步催化加工制得,主要包括生物甲醇、生物乙醇、生物柴油及其副产物生物甘油等,将SOFC与液态生物质燃料结合,具有便携、清洁和高效等优点。本文分析了包括生物甲醇、生物乙醇、生物柴油以及生物甘油在内的液态生物质燃料的重整研究及其在SOFC中的应用进展,包括重整转化机理与效率、产物选择性、应用于发电存在的优势与难题等。通过对液态生物质燃料进行催化重整,可有效抑制SOFC直接使用液态生物质燃料发电存在的阳极积炭失活现象,从而提高发电效率,延长SOFC使用寿命。总结了目前液态生物质燃料直接用于SOFC发电的研究进展,提出了未来的研究方向,以期提高液态生物质燃料在SOFC中的利用效率和稳定性。     

生物质成型燃料灶具的设计

针对目前广大农村使用的灶具因结构(尺寸)设计不合理而导致热效率较低,且使用过程中不能封火等问题,根据生物质成型燃料燃烧特性,通过科学计算,设计了一种结构合理且能封火的生物质成型燃料的灶具,为充分利用农村生物质能源提供了有效途径。     

小型(10t/h蒸汽)生物质燃料燃烧机的应用

介绍了生物质成型燃料优势;同时,介绍了生物质燃烧机结构和种类;最后介绍了有关生物质燃料的有关政策。     

发展中国林木生物质成型燃料

面对化石能源的逐渐枯竭,开发可再生的生物质能源势在必行.通过对我国林木生物质资源的调研,每年有8～10亿吨林业"三剩"可用作生物质能源的原料.林木生物质成型燃料具有热值较高、可替代煤炭、燃烧洁净、在技术上易于实现的特点.生物质常温成型是一种能耗较低的成型技术,具有广阔的应用前景.     

大规模生物质生产或可预期

扩大生物能源的应用是推动可再生能源发展的重要途径之一,而与化石燃料不同,生物燃料的能量来自于生物固碳的燃料。丹麦哥本哈根大学和奥胡斯大学日前发布的一份报告表明,利用环境友好的方式有可能实现生物质产能增长超过200％。     

采用秸秆燃料生产洗衣粉

2009年6月22日，随着合肥市副市长江洪先生和联合利华大中华区副总裁曾锡文先生共同揭开联合利华生物质（秸秆）燃炉的红色幕布，联合利华在中国的洗衣粉生产将从今天起使用环保、清洁、可再生的生物质燃料，从而取代原有的天然气燃料。     

高硫石油焦作水泥替代燃料

从石油焦市场、石油焦燃烧特性研究成果、水泥厂采用石油焦作为烧成燃料的应用实例等角度,分析了采用石油焦作为烧成燃料的经济性、技术可行性和实际应用中的主要技术难点等.在世界范围内燃料日趋紧张的形势下,采用石油焦作为水泥烧成燃料不仅在经济上是可行的,在技术上也是可行的.文中特别探讨了使用高硫石油焦需要注意的有关问题.     

生物质燃料替代分解炉部分用煤的试生产

普洱地区有13家生物质燃料生产商，是附近水泥企业选用替代燃料的物资基础。生物质燃料替代分解炉部分用煤，需要在生产过程中经过尝试，才能确定喂入点和喂入方式。生物质燃料的结构形式、物理性质以及加入点的选择十分重要，其关系到生物质燃料是否在合适位置充分燃烧，关系到烧成系统热工制度的变化。将不利变化降到最低，是替代燃料工程应用价值最大化的保证。     

替代燃料的加入位置从主燃烧器移向分解炉

<正>据统计,2007年德国水泥厂协会各水泥厂替代燃料利用率已提高至熟料能耗的52%。1998年以后,替代燃料的热值呈下降趋势,而工艺过程中难处理的材料增多,因此替代燃料的加入位置逐渐从回转窑的主燃烧器移     

甲醇燃料的研究进展与展望

随着化石资源的不断枯竭,能源消费将逐步向可再生能源时期发展.甲醇燃料不仅可以替代汽柴油作为内燃机燃料,而且也可以作为燃料电池等燃料或新型C1化工原料;不仅可以由化石能源生产,而且也可以由可再生能源生产:不仅具有高效、清洁燃料的特征,而且具有生产技术成熟、原料来源丰富的特点,能够实现可持续发展.甲醇燃料是理想的能源载体,在化石能源和可再生能源时期均可发展应用,特别是对于以煤为主要能源的中国,在由化石能源向可再生能源时期过渡的阶段,选择甲醇燃料为发展方向,意义将十分重大.     

2090年全球停止使用石油等化石燃料

据英国新科学家杂志报道，日前，欧洲再生能源委员会（EREC）和绿色和平组织声称，到2090年全球将不再使用石油等化石燃料，通过建立3600亿美元的再生能源产业，进而能够节约18万亿美元的化石燃料成本。     

基于绿色化学理念的生物燃料乙醇教学设计

针对绿色化学的概念、原理和特点,并根据当今中国能源安全和环境安全下的经济可持续发展战略,设计以生物质为原料替代化石燃料生产车用燃料乙醇的教学。目的使本科大学生既掌握绿色化学的基本理念,又结合当代中国发展的实际,了解车用燃料乙醇尤其是第二代燃料乙醇的前沿进展。     

测定固体生物质燃料中碳氢含量的方法应用研究

结合我国固体生物质燃料中碳氢测定的检验标准和仪器使用现状,利用固体生物质燃料与煤炭的特性有较多相似之处,研究制定了运用电量-重量法测定固体生物质燃料中碳氢含量的标准方法。研究了固体生物质燃料中碳、氢的组成及其特点,按照GB/T 28734—2012《固体生物质燃料碳氢测定方法》的要求,结合GB/T 476—2008《煤中碳和氢的测定方法》,对8种固体生物质燃料中碳和氢的测定进行了正交试验,考察了氧气流量、进样时间方案、试样质量、催化剂等因素对测定结果的影响,得到电量-重量法的最佳测定条件为:试样质量0.065~0.070 g、覆盖足量的三氧化钨催化剂、氧气流量80 m L/min、进样时间方案2-4 min。试验结果为进一步制定固体生物质燃料中碳氢含量测定的标准方法奠定了基础。