本书为“现代生物质能高效利用技术丛书”中的一个分册，在简述生物质能及其转化、发电、产业现状的基础上，介绍了生物质原料，生物质气化发电技术，生物质氢能发电技术，垃圾焚烧发电技术，沼气发电技术，农林生物质直燃发电技术等内容。
本书具有较强的技术性、实用性和针对性，可供可再生能源领域从事生物质能发电方向的科研人员、工程技术人员和管理人员参考，也可供高等学校资源循环科学与工程、能源工程、环境工程及相关专业师生参阅。
张晓东，集美大学，教授，2004年博士毕业于浙江大学工程热物理专业，2004至2018年在山东省科学院能源研究所从事科研工作，曾担任研究所副所长、研究员、省重点实验室主任等，2019年至今在集美大学从事教学科研工作。主要从事生物质资源高值转化利用方向的科学研究与技术开发，掌握了扎实的学术基础和丰富的开发经验。从热化学与生物化学转化中的共性科学问题入手，致力于解决关键节点技术和工艺问题。内容涉及生物质定向性热转化、生物燃料、生物炭基材料、水热转化技术、高效清洁燃烧以及有机固体废弃物处理等。曾主持国家科技支撑计划、国家863计划课题、国家自然科学基金、公益性行业科技专项、留学归国人员科技活动择优支持以及省、市科技发展项目等20余项。获得授权专利26项，发表论文百余篇，专著2部，获得省市级科学技术奖励6项，入选闽江学者特聘教授、山东省西部经济隆起带和省扶贫开发重点区域引进急需紧缺人才等。
第1章绪论001
1.1生物质能概述002
1.1.1引言002
1.1.2生物质资源与生物质能002
1.1.3生物质能的利用意义003
1.2生物质能转化利用的方式004
1.2.1直接燃烧技术004
1.2.2压缩成型技术006
1.2.3气化技术006
1.2.4热解技术007
1.2.5直接液化技术008
1.2.6厌氧沼气技术009
1.2.7燃料乙醇技术009
1.2.8生物柴油技术010
1.3生物质发电的主要形式010
1.3.1农林业生物质燃烧发电011
1.3.2垃圾焚烧发电011
1.3.3沼气发电012
1.3.4生物质气化发电012
1.3.5生物质氢能发电013
1.4生物质发电技术产业发展现状及相关政策013
1.4.1国外生物质发电产业发展现状013
1.4.2国内生物质发电产业发展现状015
1.4.3生物质发电产业相关支持政策017
1.4.4生物质发电产业化存在的问题分析019
参考文献020
第2章生物质原料023
2.1生物质原料的分类与特性024
2.1.1农业生物质024
2.1.2林业生物质024
2.1.3城市固体废弃物024
2.1.4动物废弃物025
2.1.5海洋生物质025
2.2我国生物质原料特点025
2.2.1我国生物质原料总量和分布情况025
2.2.2生物质原料的收储运028
2.3生物质原料预处理030
2.3.1发电工艺对原料的一般要求030
2.3.2原料筛选与分级032
2.3.3原料的干燥033
2.3.4原料切割与粉碎035
2.3.5原料混合035
2.3.6压缩成型035
参考文献037
第3章生物质气化发电技术039
3.1生物质气化发电概述040
3.1.1气化发电原理与分类040
3.1.2气化过程原理041
3.1.3生物质气化方式043
3.1.4气化过程的主要指标参数044
3.2生物质气化装置045
3.2.1固定床气化炉045
3.2.2流化床气化炉049
3.2.3气化装置的结构设计051
3.2.4新型气化装置057
3.3生物质气化发电产业化应用064
3.3.1技术产业应用情况064
3.3.2生物质气化发电机组069
3.3.3产业应用面临的挑战070
参考文献073
第4章生物质氢能发电技术077
4.1生物质氢能发电概述078
4.1.1氢与氢能078
4.1.2生物质氢能发电基本方式078
4.2生物质制氢技术079
4.2.1生物质热化学法制氢080
4.2.2生物法制氢085
4.3生物质氢能发电系统087
4.3.1发电系统构成087
4.3.2燃料电池发电系统088
4.3.3燃料电池对于氢源的要求093
4.3.4生物质氢能发电系统094
参考文献096
第5章垃圾焚烧发电技术101
5.1垃圾焚烧发电概况102
5.1.1垃圾焚烧发电工艺102
5.1.2垃圾焚烧发电应用状况104
5.2垃圾焚烧过程与设备105
5.2.1垃圾焚烧过程105
5.2.2垃圾焚烧影响因素105
5.2.3垃圾焚烧过程评价指标107
5.2.4垃圾焚烧发电设备108
5.3垃圾焚烧发电污染物防控112
5.3.1烟气污染物形成与控制113
5.3.2灰渣处理与利用116
5.3.3废水处理117
5.4垃圾焚烧发电工程建设与运营118
5.4.1工程总体规划及建设原则118
5.4.2工程运营实例121
参考文献124
第6章沼气发电技术127
6.1沼气生产技术128
6.1.1发酵原料128
6.1.2原料特性及产气潜力131
6.1.3厌氧消化工艺133
6.1.4厌氧发酵装置137
6.1.5厌氧发酵过程参数控制144
6.1.6垃圾填埋气生产148
6.2沼气净化与储存150
6.2.1沼气组成与净化要求150
6.2.2沼气脱水151
6.2.3沼气脱硫152
6.2.4沼气储存156
6.3沼气发电及联产系统159
6.3.1沼气发动机161
6.3.2发电机组162
6.3.3余热回收与利用163
6.3.4沼气发电工程实例165
参考文献168
第7章农林生物质直燃发电技术171
7.1生物质燃烧特性172
7.1.1农林生物质燃料172
7.1.2生物质燃烧过程173
7.1.3燃烧过程计算176
7.2生物质燃烧方式和装置184
7.2.1燃烧装置的类型184
7.2.2生物质燃烧设备的基本要求185
7.2.3炉排炉燃烧186
7.2.4流化床燃烧195
7.3生物质燃烧发电系统201
7.3.1发电系统原理概述201
7.3.2生物质燃烧发电燃料系统203
7.3.3生物质燃烧锅炉205
7.3.4汽轮机发电系统209
7.3.5环保系统212
7.3.6消防系统212
7.4农林废弃物直燃发电工程应用214
7.4.1应用情况概述214
7.4.2固定床锅炉发电工程应用215
7.4.3流化床锅炉发电工程应用216
7.5农林生物质直燃发电面临的主要问题217
7.5.1生物质燃烧中的碱金属腐蚀及结渣217
7.5.2床料聚团及烧结220
7.5.3燃烧污染物排放及处理221
7.6生物质混燃发电技术及应用231
7.6.1生物质混合燃烧技术231
7.6.2生物质混燃发电产业应用233
7.6.3生物质混燃对于燃煤系统的影响240
参考文献242
附录《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）（节选）246
索引248
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