8.3 生物质能利用

8.3 生物质能利用
8.3.1 传统的生物质直接燃烧方式热效率低，同时伴随着大量烟尘和余灰，造成了生物质能源的浪费和居住环境质量的下降。因此，在具备生物质转换条件（生物质资源条件、经济条件及气候条件）的情况下，宜通过各种先进高效的生物质转换技术（如生物质气化技术、生物质固化成型技术等），将生物质资源转化成各种清洁能源（如沼气、生物质气、生物质固化燃料等）后加以使用。
8.3.2 沼气发酵是厌氧发酵，发酵工艺要求沼气池必须严格密封，水压式沼气池池内压强远大于池外大气压强。密封性不好的沼气池不但会漏气，而且会使水压式沼气池的水压功能丧失殆尽，所以必须做好沼气池的密封。由于沼气成分与一般燃气存在较大差异，故应选用沼气专用灶具，以获得最高的利用效率。沼气管路及其阀门管件的质量好坏直接关系到沼气的高效输送和人身安全，因此，其质量及施工验收必须符合国家相关标准规范。
关于沼气灶具及零部件的国家现行标准有：
    (1)《家用沼气灶》GB/T 3606-2001
    (2)《沼气压力表》NY/T 858-2004
    (3)《农村家用沼气管路设计规范》GB/T 7636-1987
    (4)《农村户用沼气输配系统 第1部分 塑料管材》NY/T 1496.1-2007
    (5)《农村户用沼气输配系统 第2部分 塑料开关》NY/T 1496.3-2007
    (6)《农村户用沼气输配系统 第1部分 塑料管件》NY/T 1496.2-2007
    在沼气发酵过程中，温度是影响沼气发酵速度的关键，当发酵温度在8℃以下时，仅能产生微量的沼气。所以冬季到来之前，户用沼气池应采取保温增温措施，以保证正常产气。通常户用沼气池有以下几种保温增温措施：
    (1)覆膜保温，在冬季到来之前，在沼气池上面加盖一层塑料薄膜，覆盖面积是池体占地面积的1.2～1.5倍。还可以在池体上面建塑料小拱棚，吸收太阳能增温。
    (2)堆物保温，在冬季到来之前，在沼气池和池盖上面，堆集或堆沤热性作物秸秆（稻草、糜草等）和热性粪便（马、驴、羊粪等），堆沤的粪便要加湿覆膜，这样既有利于沼气池保温，又强化堆沤，为明年及时装料创造了条件。
    (3)建太阳能暖圈，在沼气池顶部建一猪舍（牛、羊舍），一角处建一厕所，前墙高1.0m，后墙高1.8m～2.0m，侧墙形成弧形状，一般建筑面积16m²～20m²，冬季上覆塑料薄膜，形成太阳能暖圈，一方面促进猪牛羊生长，另一方面有利于沼气池的安全越冬。
    我国的规模化沼气工程一般采用中温发酵技术，即维持沼气池内温度在30℃～35℃之间。因此，为了减少沼气池体的热损失，应做好沼气池体的保温措施，我国各地区气候条件差异较大，不同地区沼气池的围护结构传热系数上限值也应不同，具体可参考现行行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26-2010中第4．2．2条的相关规定。为维持沼气池的中温发酵要求，除了保温外，还需配备一套加热系统。应根据规模化沼气工程的特点，选取高效节能的加热方式，如利用沼气发电的冷热电三联供系统的余热、热泵加热和太阳能集热等加热方式，降低沼气设施本身的能耗和提高能源利用效率。
8.3.3 气化机组是指由上料装置、气化炉、净化装置及配套辅机组成的单元。气化效率是指单位重量秸秆原料转化成气体燃料完全燃烧时放出的热量与该单位重量秸秆原料的热量之比。能量转换率是指生物质（秸秆）气化或热解后生成的可用产物中能量与原料总能量的百分比。
8.3.4 生物质固体成型燃料炉的种类众多，根据使用燃料规格的不同，可分为颗粒炉和棒状炉；根据燃烧方式的不同，可分为燃烧炉、半气化炉和气化炉；根据用途不同，可分为炊事炉、供暖炉和炊事供暖两用炉。在选取生物质固体成型燃料炉时，应综合考虑以上各因素，确保生物质固体成型燃料的高效利用。