生物質(zhì)新能源危害

中國疾控中心和環(huán)保組織綠色和平近日聯(lián)合發(fā)布報告說，由于燃煤而導致的大氣污染已經(jīng)成為影響中國公眾健康的最主要危險因素之一，每年都給中國造成千億的健康經(jīng)濟損失和疾病負擔。這份名為《煤炭的真實成本——大氣污染與公眾健康》的報告指出，燃煤大氣污染物排放已占到我國最主要能源大氣污染物排放的70%以上；其導致的大氣污染將引起人體抵抗力下降和人群發(fā)病率提高，且這種長期和慢性的影響容易被公眾忽視。

同時，燃煤大氣污染物的擴散范圍可達數(shù)千公里之外，相當于北京到上海甚至到廣州的距離，這意味著遠離污染源的人群并不能完全避免環(huán)境污染的影響。

燃煤大氣污染威脅公眾健康

綠色和平氣候與能源項目經(jīng)理楊愛倫對本報表示：“在中國幾種最主要能源大氣污染物排放總量中，燃煤大氣污染物排放已經(jīng)占到了七成以上，已經(jīng)成為影響公眾健康的重要因素?！?

研究報告數(shù)據(jù)顯示，燃煤導致的大氣污染物排放占到中國煙塵排放的70%、二氧化硫排放的85%、氮氧化物排放的67%和二氧化碳排放的80%。

燃煤過程中可產(chǎn)生多種大氣污染物，主要包括總懸浮顆粒物、硫氧化物、氮氧化物、多環(huán)芳烴類物質(zhì)、重金屬元素（如汞、鎘、鉛）以及氟和砷等。

同時，這些污染物會隨空氣流動發(fā)生遷移和擴散。研究報告顯示，可吸入顆粒物可擴散至數(shù)十公里，細顆粒物可至數(shù)百甚至數(shù)千公里；鉛和鎘可隨燃煤排放煙塵的煙囪高度不同，擴散范圍從半徑500米到3000米，金屬汞可以顆粒態(tài)的汞，傳輸至100至1000公里并沉降到大地或水體中。

“由于燃煤大氣污染物對人體健康的危害是長期、慢性的，因此很容易被公眾忽視，對兒童、慢性病患者和老年人等敏感人群的影響也更為顯著?！敝袊膊☆A防控制中心環(huán)境與健康相關產(chǎn)品安全所尚琪研究員對本報說。

而當接觸污染物的濃度持續(xù)達到一定劑量時，會引起特異性的靶器官損傷，誘發(fā)呼吸系統(tǒng)疾病、心腦血管系統(tǒng)疾病、腫瘤、新生兒出生缺陷、地方病等。2008年，我國與大氣污染有關的死亡人數(shù)達到50萬，其中嬰兒死亡所占比例高達十分之一。

在煤炭大省山西，2006年新生兒出生缺陷率高達每萬人189.96例，其中神經(jīng)管畸形發(fā)生率為每萬人102.27例，分別是全國的2倍和4倍。

每年健康經(jīng)濟損失超千億

尚琪說：“每年，與燃煤大氣污染密切相關的疾病都給中國造成了巨大的健康經(jīng)濟損失和疾病負擔?！?

聯(lián)合研究報告說，2003年，我國由于空氣污染引發(fā)的過早死亡以及疾病的經(jīng)濟損失為1573億元，占到當年GDP的1.16%。

到了2007年，根據(jù)美國能源基金會等機構(gòu)的研究報告，我國煤炭造成的環(huán)境、社會和經(jīng)濟等外部損失達到人民幣17450億元，相當于當年國內(nèi)生產(chǎn)總值的7.1%。

近年來許多關于城市大氣污染導致健康經(jīng)濟損失的研究結(jié)果顯示，大氣污染導致的各省市健康經(jīng)濟損失相當 嚴重。

以北京為例，北京2000～2004年可吸入顆粒物（PM10）的年平均濃度為141～166μg/m3（國家環(huán)境空氣質(zhì)量的二級標準的PM10年均濃度限值為100μg/m3），5年期間健康經(jīng)濟損失每年在167000萬至365500萬美元，占北京年國民生產(chǎn)總值的6.55%。

“中國必須盡快出臺計劃，大力減少煤炭的使用，否則僅僅因為火力發(fā)電導致的健康隱患就將成為中國經(jīng)濟和社會發(fā)展的一筆沉重的負擔?！睏類蹅愓f，“這還不包括燃煤釋放二氧化碳導致的氣候災難帶來的人員傷亡和經(jīng)濟損失?！?

2000年修訂通過的《大氣污染防治法》正在進一步修訂，并進入全國人大議程。我國大氣污染防治工作已從濃度控制轉(zhuǎn)向總量控制，從單一的二氧化硫控制過渡到同時包括氮氧化物、顆粒物、揮發(fā)性有機物等多種污染物的綜合控制。

河南省鄭州市人民政府辦公廳于2007年6月發(fā)布文件，由于燃煤用鍋爐燃燒時大量排放二氧化硫等有害氣體特此要求對市區(qū)10蒸噸一下的燃煤鍋爐進行改造。如今新興生物質(zhì)鍋爐取代燃煤用鍋爐已成定局。

關于推進燃煤鍋爐潔凈燃料改造的通知、各縣（市）區(qū)人民政府，市人民政府有關部門，各有關單位：

為確保我市污染物減排任務的完成，針對我市天然氣供應不足，集中供熱能力不能滿足部分地段要求等實際，經(jīng)市人民政府研究決定，對市區(qū)10蒸噸以下燃煤鍋爐推廣潔凈燃料改造。城鄉(xiāng)小康發(fā)展河南中心下屬單位河南城鄉(xiāng)小康新能源開發(fā)有限公司積極響應政府號召開發(fā)了一系列生物質(zhì)燃料鍋爐以及生物質(zhì)壓塊設備大大降低了鍋爐燃燒時有害氣體的排放量，為河南生物質(zhì)新能源的發(fā)展奠定了堅實的基礎。

受世界石油資源、價格、環(huán)保和全球氣候變化的影響，20世紀70年代以來，許多國家日益重視生物燃料的發(fā)展，并取得了顯著的成效。中國的生物燃料發(fā)展也取得了很大的成績，特別是以糧食為原料的燃料乙醇生產(chǎn)，已初步形成規(guī)模。

美國科學家最新的研究成果顯示，作為應用最廣泛的兩種生物燃料，生物柴油和乙醇燃料盡管比化石燃料更加優(yōu)越，但不可能滿足社會的能源需求。研究人員發(fā)現(xiàn)，即使美國種植的所有玉米和大豆都用于生產(chǎn)生物能源，也只能分別滿足全社會汽油需求的12%和柴油需求的6%。而玉米和大豆首先要滿足糧食、飼料和其他經(jīng)濟需求，不可能都用來生產(chǎn)生物燃料。生物質(zhì)新能源大有可為。

生物質(zhì)燃料是將農(nóng)作物秸桿、木屑、鋸末、花生殼、玉米芯、稻殼、樹枝、樹葉、干草通過壓縮成型直接利用的燃料。無任何添加劑和粘結(jié)劑。是一種可再生的清潔能源。根據(jù)中華人民共和國《可再生能源法》的要求，國家發(fā)改委于2006年8月組織編制了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，提出了2010年至2020年可再生能源的發(fā)展目標和任務，其中，生物質(zhì)固體成型燃料分別達到100萬噸和5000萬噸，并確立了生物質(zhì)固體成型燃料作為現(xiàn)代清潔能源的地位。我國城市擁有大量的小型手燒燃煤鍋爐，其中大都分布在城市內(nèi)及城市周邊，由于燒的都是含硫量高的劣質(zhì)煤，因小型鍋爐無脫硫裝置，加上司爐水平低等因素，冒黑煙、硫污染等直接影響了城市及周邊的空氣質(zhì)量，為此，取消城市小型煤鍋爐及煤改氣、電的呼聲很高，且許多城市已采取了行動，但由于氣源緊張、電價昂貴，而城市熱力又達不到的城市或地方，收效甚微。用清潔的生物質(zhì)燃料替代煤，在城市小型鍋爐內(nèi)使用就成為首選。但大多數(shù)小型鍋爐的結(jié)構(gòu)均不適合使用生物質(zhì)燃料（仍有冒黑煙、粉塵污染等現(xiàn)象），而生物質(zhì)專用燃料燃燒裝置徹底地解決了生物質(zhì)燃料在鍋爐中的燃燒問題。它根據(jù)生物質(zhì)燃料揮發(fā)分大的特點，綜合應用了反燒法、煤制氣法、懸浮燃燒等多種潔凈燃燒技術，使生物質(zhì)燃料燃燒完全，解決了冒黑煙的本質(zhì)問題。鍋爐煤的潔凈燃燒理論認為，煤的潔凈燃燒必須滿足三個條件：

1、要求較高的溫度（不低于380℃）。

2、可燃燒氣體在高溫區(qū)停留的時間要長。

3、充足的氧氣。

反燒法、煤制氣法、懸浮燃燒技術為當代公認的潔凈燃燒技術。生物質(zhì)燃料專用鍋爐的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了上述潔凈燃燒的條件及技術，由爐體及燃料裝置（爐膽、外筒、加料口）、上爐排、可拆快組合衛(wèi)燃帶，可拆快換懸掛爐排、下爐排、爐內(nèi)除塵裝置、出灰裝置及二次風口，三次配風口和煙氣出口等組成。

工作原理：生物質(zhì)燃料從加料口或上部均勻地鋪在上爐排上，點火后，開啟引風機，燃料中的揮發(fā)分析出，火焰向下燃燒，在衛(wèi)燃帶、懸掛爐排所構(gòu)成的區(qū)域迅速形成高溫區(qū)，為連續(xù)穩(wěn)定著火創(chuàng)造了條件，小于上爐排間隙且揮發(fā)分已燃盡的炙熱燃料和未燃盡的微粒，在引風機及重力的作用下，一邊燃燒一邊向下掉落，落在溫度很高的懸掛爐稍作停留后繼續(xù)下落，最后落到下爐排上，未完全燃燒的燃料顆粒繼續(xù)燃燒，燃盡的灰粒從下爐排落入出灰裝置的灰斗，當積灰到一定高度時，打開出灰閘板一并排出。在燃料下落的過程中，二次配風口補充一定氧氣，供懸浮燃燒，三次配風口提供的氧氣的為下爐排上的燃燒助燃，完全燃燒后的煙氣通過煙氣出口通往對流受熱面。大顆料煙塵通過隔板向上時由于慣性甩入灰斗，稍小的灰塵通過除塵擋板網(wǎng)阻擋又大部分落入灰斗，僅部分極其細小的微粒進入對流受熱面，極大地減少了對流受熱面的積灰，提高了傳熱效果。使用成型生物燃料時，可拆掉細顆料燃料附加爐排、衛(wèi)燃帶、懸掛爐排及爐內(nèi)除塵網(wǎng)。

優(yōu)點：

①、可迅速形成高溫區(qū)，穩(wěn)定地維持反燒、煤氣化燃燒及懸浮燃燒狀態(tài)，煙氣在高溫爐膛內(nèi)停留時間長，經(jīng)多次配風，上邊進料，下邊出火，下吸式燃燒，燃燒充分，燃料利用率高，不冒黑煙。

②、采用爐內(nèi)除塵裝置，與之配套的鍋爐煙塵排放原始濃度低，可不用煙囪。

③、燃料燃燒連續(xù)，工況穩(wěn)定，不受添加燃料或捅火的影響，可保證出力。

④、水冷爐排管采用防結(jié)渣裝置，燃燒穩(wěn)定，清理方便。

⑤、操作簡單、方便無需繁雜的操作程序。

⑥、燃料適應性廣。

⑦、本燃燒裝置，可廣泛用于舊的燃煤鍋爐的改造及與新制造的生物質(zhì)鍋爐的配套生產(chǎn)，具有極好的市場市景。

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生物質(zhì)能資源是可用于轉(zhuǎn)化為能源的有機資源，主要包括薪柴、農(nóng)作物秸稈、人畜糞便、食品制造工業(yè)廢料和廢水及有機垃圾等。利用生物質(zhì)能發(fā)電的最有效的途徑是將其轉(zhuǎn)化為可驅(qū)動發(fā)電機的能量形式，如燃氣、燃油及酒精等，然后再按照通用的發(fā)電技術發(fā)電。

生物質(zhì)能發(fā)電技術的主要特點如下：

(1)要有配套的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術，且轉(zhuǎn)換設備必須安全可靠，維修保養(yǎng)方便；

(2)利用當?shù)厣镔|(zhì)能資源發(fā)電的原料必須具有足夠數(shù)量的儲存，以保證持續(xù)供應；

(3)所用發(fā)電設備的裝機容量一般較小，且多為獨立運行方式；

(4)利用當?shù)厣镔|(zhì)能資源發(fā)電，就地供電，適用于居住分散、人口稀少、用電負荷較小的農(nóng)牧業(yè)區(qū)及山區(qū)；

第1章 生物質(zhì)化工及材料概述

1.1 生物質(zhì)化工技術及發(fā)展趨勢

1.2 生物質(zhì)材料及發(fā)展趨勢

參考文獻

第2章 生物質(zhì)化工技術

2.1 生物質(zhì)直接燃燒技術

2.2 生物質(zhì)熱解技術

2.3 生物質(zhì)液化技術

2.4 生物質(zhì)氣化技術

參考文獻

第3章 生物質(zhì)制氫及相關技術

3.1 生物質(zhì)熱化學制氫技術

3.2 超臨界水中生物質(zhì)氣化制氫技術

3.3 光催化重整生物質(zhì)制氫技術

3.4 生物質(zhì)乙醇水蒸氣重整制氫技術

參考文獻

第4章 生物質(zhì)新能源的制備

4.1 燃料乙醇的生產(chǎn)技術

4.2 燃料甲醇的生產(chǎn)技術

4.3 生物柴油的制備工藝

4.4 生物油

參考文獻

第5章 生物質(zhì)制備平臺化合物

5.1 生物質(zhì)甘油制備1，3－丙二醇

5.2 生物質(zhì)制備糠醛

5.3 生物質(zhì)制備新型平臺化合物乙酰丙酸

參考文獻

第6章 生物合成聚合物及應用

6.1 生物合成聚合物的種類和性質(zhì)

6.2 聚羥基脂肪酸酯的生物合成

6.3 聚氨基酸聚合物的生物合成

6.4 生物合成聚合物的應用

6.5 結(jié)論及展望

參考文獻

第7章 聚乳酸合成工藝及應用

7.1 聚乳酸的合成工藝

7.2 聚乳酸的物理性質(zhì)和性能

7.3 聚乳酸材料的改性

7.4 聚乳酸的成型加工

7.5 聚乳酸的應用

7.6 結(jié)論及展望

參考文獻

第8章 天然聚多糖及材料

8.1 纖維素及材料

8.2 纖維素纖維及復合材料

8.3 甲殼素和殼聚糖及材料

8.4 淀粉及材料

8.5 結(jié)論及展望

參考文獻

第9章 木質(zhì)素及材料

第10章 天然蛋白質(zhì)及材料

第11章 天然植物油及材料

第12章 生物質(zhì)納米粒及應用 2100433B

本書介紹了生物質(zhì)化工技術及其在能源、制氫和煉制化合物中的應用，同時還介紹了生物合成聚合物、生物質(zhì)小分子化合物制備聚合物、生物質(zhì)高分子及這些聚合物在材料領域中的應用。

本書收集了大量具有創(chuàng)新思想和科學價值的實例，以指導讀者更有效地從事生物質(zhì)化工與生物質(zhì)材料的基礎研究和應用開發(fā)。

本書編寫時參考了千余篇相關文獻，內(nèi)容豐富、新穎。