玉米秸秆气化多联产试验研究开题报告

1. 研究目的与意义

我国农村农作物（玉米、水稻、棉花等）秸秆体量很大，2013统计结果显示全国农作物秸秆总量为 9.64亿吨，可收集量为 8.17亿吨，秸秆利用量为 6.22亿吨，秸秆体量大，存储运输不方便是农民焚烧秸秆的重要原因，焚烧秸秆污染空气环境，危害人体健康。

有数据表明，焚烧秸秆时，大气中二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物三项污染指数达到高峰值；引发火灾，威胁群众的生命财产安全。

秸秆焚烧，极易引燃周围的易燃物，尤其是在村庄附近，一旦引发火灾，后果将不堪设想。

2. 国内外研究现状分析

国内外同类研究从生物质热解气化技术来看，生物质气化领域具有领先水平的国家有瑞典、美国、意大利和德国等。

目前瑞典已生产出 2. 5 kw -25 kw的下吸式生物质气化炉，科研机构正致力于流化床和加压气化发电系统的研究工作;美国建立的 battelle生物质气化发电示范工程代表生物质能利用的世界先进水平，研制出生物质综合汽化装置一燃气轮机发电系统成套设备，为大规模发电提供了样本;奥地利成功地推行了建立燃烧木材剩余物的区域供电站的计划，生物质能在总能耗中的比例由原来的 3%增加到目前的 25%，已拥有装机容量为 1-2 mw的区域供热站 90座;英国的 drbre电厂发电能力为 12mw;发展中国家由于森林覆盖率下降，也开始重视生物质气化技术的研究，印度以稻壳为原料，已研制出多规格的上吸式气化炉生物质发电装置。

总体来看欧美发达国家研制的气化装置一般较大，自动化程度高，工艺杂，以发电供热为主，造价较高，气化效率可达 60%-90%，可燃气热值为 1.7-25000kj/m3。

3. 研究的基本内容与计划

本题目以玉米秸秆为研究对象，通过工业分析、元素分析、热值分析等现代化分析手段研究其理化特性，基于生物质气化固定床对玉米秸秆热解气化三相产物产量、得率及理化变化特性进行研究分析，最后对为提高生物质多联产产品的附加值，对生物质炭制取炭棒工艺进行实验研究。

具体研究方案如下： 1）对玉米秸秆进行工业分析、元素分析以及热值分析，掌握玉米秸秆的理化特性； 2）进行生物质固定床气化试验，系统研究热解速度，加料速度、引风机频率对玉米秸秆热解固体、液体、气体三相产物得率及的影响，对玉米秸秆热解气化工艺进行优化； 3）对气化多联产气、固、液三相产品产品性质进行深入分析。

进度安排： 2016.1.1~2016.1.16 （阅读文献，英文文献翻译，完成开题答辩）查阅国内外相关文献，了解课题研究背景，翻译英文文献，制定课题研究方案，撰写报告 2016.3.1~2016.4.10 （前期试验阶段）以玉米秸秆为生物质原料进行生物质气化多联产试验。

4. 研究创新点

生物质气化多联产技术不仅可以得到清洁的可燃气用于发电或供热，还可利用炭制备活性炭或高效炭基复合肥；液体产物可制成液体肥，或与炭一起制备炭基复合肥；循环冷却水经发电机尾气加热成蒸汽可作热源使用。

同时在资源利用方面，它得到也是一种可再生，可循环利用的一种清洁能源，对环境保护和资源利用上相对于其他传统技术而言有重大优势。

我们可以通过对玉米秸秆气化多联产工艺试验研究，发现并且尝试解决出现的不足和问题，并且初步找出试验阶段最优、最合适的生产工艺，为现在以及未来的实践提供一定有价值的理论。