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主题:【原创】生物质 序 -- 橡树村

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家园 【原创】生物质 六 生物能含有量

挑选需要利用的生物质,就需要评价生物质里面所含有的能量。这个概念呢,叫做生物能含有量。生物能含有量的表示方法,是发热量,也就是生物质完全燃烧所能产生的热量,也就是燃烧热。不同的生物质燃烧的时候放出的热是有差别的,一般来讲含油越高,含碳越高,发热量也就越高。无机成分由于在燃烧的时候基本上没多大作用,所以基本上与这个数值没关系。

发热量传统上就有两个概念,一个叫高位发热量,一个叫低位发热量。产生这个原因,在于生物质燃烧之后,产物里面有水,这个水的状态不同,发热量就有区别。水(水蒸气)本身就含有大量的潜热,包括这部分潜热的燃烧热,是高位发热量,也叫总发热量。而不包括这部分潜热的发热量,就是低位发热量,也叫真发热量。没看明白?

换个说法。高位发热量测量的时候,物质的起终状态都是25度。这样呢,燃烧以后得到的水,就完全冷凝了下来,测量得到的燃烧能量里面,也就包括水冷凝所释放的能量。而测量低位发热量的时候,终止状态是在150摄氏度,这样水仍然是水蒸气的形式,水本身仍然含有很多的热量。

按照这个说法,高位发热量基本上都比低位发热量的数值大。比如无烟煤,高位发热量是34.1MJ/kg,而低位发热量就是33.3MJ/kg。不过具体的能源材料不同,高位发热量和低位发热量之间的比例也不同,比例从一到一点几不等。

高位发热量与低位发热量这两个概念各有各的用处,取决于具体的能源利用方法,所以同时使用。看资料的时候,要注意得到的发热量究竟是哪一个。

高位发热量和低位发热量并不能准确的描述生物质的能源价值。更加有用的概念,是有效发热量。生物质里面含有水和无机物,在真正燃烧的时候,这些成分都会带走一些热量,燃烧的时候加热周围的空气,维持火焰温度,排烟,灰分都会导致能量的损失。考虑了这些因素之后,得到的才是有效发热量。一般来讲,水含量越高有效发热量越低。这个有效发热量和具体的燃烧条件也是有关的,特别是燃烧温度对这个数值是有影响的。使用的时候要注意。

罗嗦半天,来讲生物质的发热量。能查到的生物质的发热量,一半上都会注明是干燥生物质为计算基准的。实际上,生物质里面含水很多。如果含水超过三分之二,那么基本上生物质的有效发热量就会是负的,完全没有利用价值。

这里列一下有代表性的生物质的发热量,列的都是干物质的高位发热量,单位是MJ/kg。

废弃物:

家畜粪便 13.4

活性污泥 18.3

锯屑 20.5

草本:

木薯 17.5

蓝草 18.7

高粱 17.6

柳枝稷 18.0

水生:

大型海带 10.3

水葫芦 16.0

木本:

赤杨 20.1

桉树 18.7

美国杉树 21.0

梧桐 19.4

副产物

纸 17.6

松树皮 20.1

稻草 15.2

比较一下其他燃料:

无烟煤 34.1

柴油 45.9

汽油 46.7

甲烷 55.5

氢气 141.9

关键词(Tags): #生物能源#生物质
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