生物質熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)生態(tài)熱力學評價研究.pdf

1、在能源危機與氣候變化日益加劇的今天，生物質作為一種重要的可再生能源，其研究和應用受到了廣泛關注。生物質熱解多聯(lián)產(chǎn)技術即通過熱解方法，將生物質轉化為三態(tài)產(chǎn)物—生物質燃氣、生物油以及生物炭，該技術能夠實現(xiàn)多種產(chǎn)物的綜合最優(yōu)利用，在各種生物質利用技術中具有強勁的競爭力。但是生物質熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)在其建設、生產(chǎn)、運行等過程中，會不可避免的消耗化石能源，并造成溫室氣體排放，隨著熱解多聯(lián)產(chǎn)技術的發(fā)展與廣泛應用，探討系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境效益是目前急需解決的問

2、題，因此，本文以生態(tài)熱力學的理論和方法為基礎，對生物質熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的溫室氣體排放、化石能源投入、可再生性、生態(tài)足跡和環(huán)境影響等進行系統(tǒng)的分析與評價。
　　本文首先系統(tǒng)總結生態(tài)熱力學理論方法的研究進展，歸納和提煉溫室氣體排放、化石能源投入、生態(tài)足跡、環(huán)境效益評價等在生物質熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中的應用。構建了生物質熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)生態(tài)熱力學模型，展示了系統(tǒng)內(nèi)部和穿越系統(tǒng)邊界的能量流、物質流和信息流等，提出系統(tǒng)體現(xiàn)能、溫室氣體排放、能值、能值

3、生態(tài)足跡的核算方法，建立全局評價指標體系。
　　論文選取了目前正在廣泛應用的兩種生物質熱解多聯(lián)產(chǎn)技術——固定床干餾釜熱解多聯(lián)產(chǎn)技術和移動床熱解多聯(lián)產(chǎn)技術為案例，建立了系統(tǒng)從農(nóng)業(yè)種植、建造施工、設備安裝調(diào)試、運行維護的系統(tǒng)投入產(chǎn)出清單，逐步開展了包括體現(xiàn)能核算、溫室氣體排放核算、能值核算以及能值生態(tài)足跡核算在內(nèi)的生態(tài)熱力學核算：
　?。?）系統(tǒng)核算了固定床和移動床熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的體現(xiàn)能消耗，客觀的評價其可再生性，同時與其他生物

4、質能利用系統(tǒng)以及傳統(tǒng)燃煤電廠進行了對比，研究結果表明，生物質熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)具有較好的可再生性，移動床熱解系統(tǒng)優(yōu)勢更為顯著。
　?。?）系統(tǒng)核算了固定床和移動床熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的體現(xiàn)溫室氣體排放，計算系統(tǒng)的溫室氣體排放強度，并建立系統(tǒng)碳循環(huán)分析模型，分析降低系統(tǒng)溫室氣體排放的途徑。結果表明，與固定床系統(tǒng)相比，生物質移動床熱解系統(tǒng)具有更好的低碳效應，通過生物炭還田可以有效降低系統(tǒng)的凈溫室氣體排放量。
　?。?）從能值和能值生態(tài)足跡