第一篇：德國生物質利用現狀 文檔

1、2011-2014年，德國聯邦農業部將投入1.8億歐元用于支持源技術研究，研究經費將來自《可再生原料研究計劃》和聯邦政府能源氣候基金。

2、歐洲沼氣發電技術以德國為典型代表。目前，德國國內沼氣發電工程的數量已由1992年的139家發展到2003年底超過2000家，發電裝機總量由1999年的50MW猛增到2002年的250MW。德國沼氣工程技術的要點主要包括：

（1）發酵原料

發酵原料以畜禽糞便、玉米青貯秸稈，青貯飼草為主，另外還有餐飲旅館的廚余垃圾、農副產品加工的廢棄物，以及多余的糧食（如小麥、玉米）等。對有機垃圾有著嚴格的控制，必須在70℃的高溫下經過1小時的處理才可以進入沼氣池發酵，由此產生的沼渣才能作為有機肥料施用到田地去。

（2）發酵工藝

較大型的沼氣發酵裝置以地上USR工藝為主，中型牧場以地下池的完全混合式為主，發酵形狀多數為圓柱體式，生活有機垃圾和秸稈青貯料的干發酵為地上和半地下箱式發酵裝置，均采用批量式發酵工藝（見圖7）。發酵滯留期一般為28～45天，少數發酵達到56天。由于發酵池都采用發電余熱進行加溫，發酵池內部溫度一般都控制在40℃～45℃之間。

（3）進料及攪拌

沼氣發酵原料根據形態的不同采取兩種進料方式：一種是利用泥漿泵將液態原料輸送到發酵池，一種是將固體原料，多數為切碎后青貯的玉米秸稈或牧草通過螺旋式送料器輸送到發酵池內。為了出料方便，進出料管道直徑都大于200毫米。為提高沼氣的氣量，除干發酵裝置以外，多數沼氣發酵池內部一般都設有攪拌裝置。

（4）沼氣貯存與凈化

由于產生的沼氣很快就轉化為電力，沼氣工程一般都采用橡塑氣袋，有的為單獨設置，有的直接設計在發酵罐的上部。這一點與我國的沼氣裝置不同，主要是因為對于發電機組來說不需要單獨設立有一定壓力的儲氣裝置。沼氣凈化系統廣泛應用氧化定位法，少數工程采用活性碳和生物菌去除沼氣中硫化氫工藝（本文考察的Altenow大型沼氣工程發電廠采用FeCl2脫硫，見圖8），有一部分未經凈化直接發電。大多數工程都未采取除水工藝。

（5）沼氣發電系統

大型的沼氣發電機組均采用純沼氣的內燃發動機，中小型的工程多數采用雙燃料（柴 油+沼氣）的柴油發動機，少數采用純氣體內燃機發電機機型。一般沼氣發電工程的發電裝置

都能滿足當地上網要求，少數工程使用監控設備，檢測發電氣體含量、溫度、產量以及pH值，有的示范工程已采用了遠程自動監控系統。發電產生的余熱一部分用來加溫發酵池，剩余部分用于區域供熱，實現熱電聯產。

（6）厭氧發酵的后處理

由于利用生物質生產的電力可優先上網并享受優惠價格，德國的沼氣工程生產的沼氣全部用作發電上網。發酵后的沼液經儲液池貯存后，直接由拖拉機罐車運到田間進行噴灑。少數畜牧場沼氣工程和大型沼氣工程采用固液分離（見圖9），將沼渣與沼液分離，脫水后的沼渣經簡單堆放后可直接用作有機肥料，清液可再循環進入發酵池。

（7）沼氣工程的運行管理模式

德國農場主很多，農場養殖奶牛和豬占大多數，家禽和其它特種養殖的較少，一般沼氣工程都是為發電而建，大多數沼氣發電工程都由農場主自己進行管理。較大的沼氣工程獨立運營管理。

（8）沼氣工程的建設

德國農場主建設沼氣池，其工程設計報告需要得到有關行政主管部門，如環保、農業、消防等部門的審查批準，一般這些工作都是由專門的技術服務公司或服務組織來完成。有的技術及設備公司采用的是“交鑰匙工程”的方式為農場主建設沼氣發電工程。大電網的廣泛區域分布由電力公司負責完成，農場主建設沼氣工程只負責連接到電網部分的投資。

3、德國是生物質柴油的最大生產國，德國對生物柴油的生產企業全額免除稅收；自2004年起，無需標明即可在石化柴油中最多加入5％的生物柴油，2007年生物柴油產量達到了289萬噸；然而由于德國政府取消生物柴油企業免稅優惠，2008年產量出現下滑，生物柴油行業產能利用率僅為55%。在發電方面，德國使用生物質能源發電占22％，其中58％以木材為燃料發電，41％為沼氣發電，3％通過液體生物質（如生物柴油）發電等。目前，德國生物質能源發電站1兆瓦以上的有350家，有超過7萬戶家庭使用以木材顆粒燃料為原料的供暖機、發電機。據預計，到2030年，德國生物質能源占年能源總消耗量的比例將達到17.4％。

德國相關的生物質企業及其涉及范圍

4、德國魯奇公司正在進行100MW生物質燃氣聯合循環（IGCC）的示范工程，成功后將是一種高效的發電系統（魯奇公司是化工領域最著名的工程公司之一，與我國化工系統交往由來已久，該公司以煤化工專長而著稱，我國引入其固定床加壓煤氣化技術生產城市

煤氣和合成氨已有50年。魯奇公司隨時代變化，在戰略上作出較大的調整。首先，魯奇公司將煤氣化技術轉給南非薩索，成立了薩索-魯奇公司。其次，魯奇公司將關注的焦點從煤炭轉移到石油和天然氣領域，油、氣、化學品并重，開發較高附加價值產品。現有雇員1300名，去年完成銷售收入11億美元。魯奇集團(Lurgi Group)包括三部分，即油、氣、化學品(Oil?Gas?Chemicals，生命科學(Life Sciences)和金屬(Metallurgy)。魯奇從有色金屬起家，現在向油氣方向發展，但中國依然是魯奇第一大商務活動中心。魯奇公司與中咨公司合資成立了北京魯奇工程咨詢公司，近兩年已開始運作。

魯奇公司目前從事業務包括技術研發與工程咨詢、項目的可行性研究、市場開發、技術服務等。魯奇公司引為自豪的是其研發能力，在1897年就開始申請了第一項專利。公司有完善的實驗、測試裝置，滿足研發的需求，現有100余套試驗設備，可與顧客共同研發，共享成果。對持有原料，但不明方向的客戶，可協助其開發，并確保產品在國際市場上有長久競爭力。目前公司主要從事研發新工藝，現工藝改造的示范裝置，催化劑的分析與評估。

魯奇公司向油氣方向發展最明顯的舉措是開發出以天然氣為原料超大規模生產甲醇的工藝(Lurgi Mega Methanol)，其規模可達日產5000噸，目前正在特里尼達和多巴哥以及伊朗建設兩套裝置。該工藝過程為：天然氣經脫硫、預轉化后與氧氣混合，經自熱轉化后與氫氣混合合成甲醇。在甲醇應用上，魯奇開發了以ZSM5分子篩為催化劑，用甲醇制丙烯的MTP技術，該技術值得借鑒。

魯奇公司開發的循環硫化床(CFB)技術可用于我國小化肥氣化的技術改造，魯奇公司同意與中方合作，選擇一試點進行改造示范。采用該技術生產合成氣還原鐵礦項目已基本開發完成，該技術也可以用于處理城市垃圾，有廣闊推廣前景。

魯奇公司作為世界上老牌煤化工公司，不斷開發新技術，將傳統固定床氣化技術轉移到南非，與薩索合作成立薩索-魯奇公司，而魯奇開發循環流化床技術，并正在建設示范裝置，將為化工與冶金等產業實現綜合多聯產提供了可行技術。

魯奇公司把各種煤氣化技術與環境治理相結合將生活垃圾、有害廢物與原煤混合制成合成氣，再生產各種化工產品，如氨、甲醇、城市煤氣等。

魯奇公司開發日產5000噸以上超大型甲醇技術，以及延伸開發了甲醇制丙烯的MTP技術，以ZSM5分子篩為催化劑已取得了技術突破，技術經濟可行性評價證實，如丙烯市場售價在380-400美元時，甲醇的成本為80-100美元時，企業的內部收益可達13-25%。結合我國情況，近期評價的多套年產60萬噸大型甲醇生產裝置的成本均在此范圍內，很

值得借鑒。）

5、德國的阿曼德斯—卡爾集團(Amandus Kahl Group，全球領先生物質顆粒成型設備生產企業)、MBE生物能源公司的生物酒精工廠、科林生物質技術公司(Choren Technologies)的生物質氣化技術、卡姆帕生物柴油公司(Campa，歐洲生物質柴油之父)、斯特賓(Straubing)可再生原料開發利用技術推廣中心、塔夫克勤(Taufkirchen)生物質能源公司的用于社區熱電聯供的生物質電廠、索爾拉赫(Sauerlach)未來能源公司的生物質電廠、慕尼黑可再生能源工程及技術服務公司(WIP)及其社區熱電聯產的生物質電廠、德國巴伐利亞州農業林業部。

6、德國聯邦再生能源部。該部是德國農林局直屬機構，主要負責再生能源領域研究項目的管理、協調和支持，及其在經濟領域的應用。培訓考察團主要了解了聯邦再生能源部的機構、職能和主要工作等基本情況;德國再生能源和生物質能源的開發利用現狀、未來1年的需求預測及展望;生物質合成液體燃料的研究情況;支持再生能源的公共政策等。

7、德國V a t n玉 1 1 能源供應公司。該公司是德國第三大能源供應公司，總部設在瑞典。主要從事發電、供暖等能源供應，公司特別注重環境保護和新能源開發，今后重點發展風能、太陽能、氫氣等。培訓考察團主要了解了該公司的成立、員工和發展情況;能源供應情況;公司未來發展重點和發展策略;氫氣新能源的開發利用情況，以及利用木

材的發電情況等等。同時，參觀了該公司下屬的B i o m a s s e 一 H e i z k r a f w e r S E I 」 」 乙 S S E N發電廠及其原料林基地，了解其利用木材燃燒發電的設備及工藝流程等情況，該廠每年消耗約2.2 x104噸 一 2.5x104噸的木片(木屑)，年發電量約20x104KW· h。

8、德國勃蘭登堡州策西林村供暖站。該站是一個利用林木采伐剩余物作燃料的供暖站。該站采用全程自動監控系統，燃燒設備功率為20w，年消耗原料量為10耐/，給1 所小學、1 所幼兒園及1 個室內體育場供暖，供暖面積10m Z。

9、德國特里爾應用技術大學。培訓考察團參觀了該校別肯費爾德環保校園，了解了該校園實現零排放環保校園的做法。重點考察了該校物質流管理研究所(f)的基本情況、物質流管理的涵義、研究方向和重點、生物質能源開發利用可行性研究以及在德國開展的有關研究項目等。另外，參觀了兩個使用木片(木屑)為原料的供暖站。供暖站主要給學校、幼兒園等公共場所供暖。據介紹，使用木片(木屑)為原料燃燒供暖的年均原料成本比使用油和天然氣降低1 1，是最經濟和環保的方法，目前正在大力推廣。

第二篇：國內外生物質能源利用現狀與發展趨勢分析(2011)

全球生物制造市場價值

生物質能是指蘊藏在生物質中的能量，具有揮發性和炭活性高，N、S含量低，灰分低，燃燒過程二氧化碳零排放的特點。

發展非糧生物質能源不僅不影響糧食安全，還能有效利用廢棄資源，替代傳統化石能源，促進環保和節能減排，目前各國正加緊生物能源特別是先進生物燃料上的開發與投入。

非糧生物能源原料主要來自農林有機廢棄物，包括秸稈、畜禽糞便、林業剩余物等，以及利用邊際性土地種植的能源植物，包括甜高粱、木薯、木本油料植物、灌木林等。在發展可再生能源對化石能源的替代上，以生物質能源擔綱主角是世界潮流。

根據EL Insights于2010年9月發布的報告，從2010年到2015年，全球生物制造市場預計將從5 729億美元增加至6 937億美元，相當于在此期間的復合年增長率(CAGR)為

3.9%。

在今后幾年，生物質在生物發電、生物燃料和生物產品部門應用領域將大幅增長，生物質發電的市場價值將從2010年450億美元增加到2020年530億美元。按照生物質發電發電協會(Biomass Power Association，BPA)的統計，生物質工業每年產生500萬KWh的電力，為美國1.8萬人創造了就業機會。

據EL Insights預測，美國對可再生能源運輸的研究和開發給予的補貼，到2020年將可大幅降低對進口石油的依賴。歐盟將需要3 000萬~4 000萬公頃的農作物才能滿足對生物燃料的需求，預計發展中國家到2020年主食價格將會上漲15%。同時，植物廢棄物和城市生活垃圾轉化成生物燃料有望得到更多發展。

典型國家生物質能源發展趨勢

美國國會于2008年5月通過一項包括加速開發生物質能源的法案，要求到2018年后，把從石油中提煉出來的燃油消費量減少20%，代之以生物燃油。據《2010年美國能源展望》，到2035年美國可用生物燃料滿足液體燃料總體需求量增長，乙醇占石油消費量的17%，使美國對進口原油的依賴在未來25年內下降至45%。2009~2035年美國非水電可再生能源資源將占發電量增長的41%，其中生物質發電占比最大為49.3%。

據歐洲EurObserv公司于2010年12月發布的統計報告，2009年歐洲從固體生物質生產的一次能源又創新高，再次達到7 280萬噸油當量，比2008年增長3.6%。統計表明，歐洲成員國2008年從固體生物質生產的一次能源比2007年增長2.3%，即增長達150萬噸油當量。這一增長尤其來自生物質發電，比2007年提高10.8%，增長5.6 TWh。來自固體生物質發電的增長尤為穩定，自2001年以來年均增長率為14.7%，從20.8 TWh增長到2009年62.2 TWh。2009年這一生產的大多數即62.5%，來自于聯產設施。歐盟生物質基電力生產自2001年以來翻了二番，從2001年20.3 TWh增長到2008年57.4TWh。

瑞典是世界上道路交通最不依賴于化石燃料的國家之一，據報道，2009年，瑞典政府批準了一項計劃，到2020年將使可再生能源達到該國能源消費總量的50%。此外，該國旨

在到2030年使其運輸部門完全不依賴于進口化石燃料。根據瑞典生物能源協會(Swedish Bioenergy Association)統計，瑞典從生物質產生的總的能源消費在2000~2009年期間已從88 TWh增加至115 TWh。而在此期間內，基于石油產品的使用量已從142 TWh減少至112 TWh。至2009年，生物質已超過石油，成為第一位的能源來源，占瑞典能源消費總量的32%。據預測，生物質能的消費在2011年將繼續再 增長10%。

在瑞典，生物質供熱發電1030億度，占全國能源消費總量的16.5%，占供熱能源消費總量的68.5%。瑞典首都斯德哥爾摩清潔能源轎車約10萬輛，包括使用乙醇的車、使用生物燃氣車和混合動力車，占轎車總量的11%。瑞典計劃到2020年在交通領域全部使用生物燃料，率先進入后石油時代。

歐洲委員會于2010年5月表示，已采取積極步驟來改善歐盟的生物廢棄物管理，并以此取得大的環境和經濟效益。生物可降解花草、廚房和食品廢棄物等每年產生的城市生活垃圾為8 800萬噸，對環境有可能造成重大的影響。但它也可作為可再生能源和循環再用的材料。來自生物廢棄物主要的環境威脅是生成甲烷，它是一種溫室氣體。如果生物法處理廢棄物實現最大化，就可大大地避免溫室氣體排放，估算到2020年可相當于1 000萬噸二氧化碳當量。分析指出，歐盟運輸業2020年可再生能源目標約1/3將可望通過使用來自生物廢棄物的生物氣體來得以滿足。

英國生物質生產商和出口商公司非洲可再生能源公司(AfriRen)于2010年12月宣布，進軍非洲大陸開發生物質能，該公司與非洲領先的農業集團SIFCA旗下的GRE公司簽訂長期生物質供應合同，GRE公司擁有2.1萬人，營業收入為6億歐元。AfriRen公司與合作伙伴將初期投資1 600萬美元，為歐洲生物質購買商創建一個平臺。歐洲目前進口的幾乎所有生物質都來自于美洲，AfriRen公司將采用最新的技術在非洲開發可再生能源項目。AfriRen公司旨在成為非洲最大的生物質生產商，預計僅從其在加納的作業，自2011年起每年就可出口12萬噸木屑，木屑符合歐洲生物質規格和可持續性標準。這是AfriRen公司第一個項目，該公司已與SIFCA旗下的加納橡膠Estates公司簽約8年合同，從他們在Takoradi附近的橡膠樹種植區出口木屑生物質。

丹麥正準備在全國前5大城市，逐步減少并淘汰燃煤發電站，要求發電站進行技術改造，使用生物燃料替代煤和燃油，作為城市生產和生活的主要能源來源。

巴西所有汽油中都強制加入了25%的乙醇，2010年起所有普通柴油中生物柴油的比例也達到5%，提前三年進入B5時代。憑借生物能源這張王牌，巴西政府表示有信心實現到2020年減排36%的目標。

印度于2004年開始了石油和農業領域的“無聲革 命”，制訂了2011年全國運輸燃料中必須添加10%乙醇的法令。

中國生物質能具有突出優勢

我國擁有豐富的生物質能資源，據測算，我國理論生物質能資源為50億噸左右標準煤，是目前中國總能耗的4倍左右。在可收集的條件下，中國目前可利用的生物質能資

源主要是傳統生物質，包括農作物秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾、工業有機廢渣與廢水等。據1998~2003年的統計數據估算(《中國統計摘要》、《中國農村能源年鑒(1998)-1999版)》，我國的可開發生物質資源總量為7億噸左右(農作物秸稈約3.5億噸，占50%上)，折合成標煤約為3.5億噸，全部利用可以減排8.5億噸二氧化碳，相當于2007年全國二氧化碳排放量的1/8。由此可見，生物質能作為唯一可存儲的可再生能源，具有分布廣、儲量大的特點，且為碳中性，加強對生物質能源的開發利用，有助于節能減排，是實現低碳經濟的重要途徑。

國家林業局植樹造林司表示，國家正在組織編制《全國林業生物質能源發展規劃(2011～2020年)》，規劃提出到2020年，我國能源林面積將達到2 000萬公頃;每年轉化的林業生物質能可替代2 025萬噸標煤的石化能源，占可再生能源的比例達到3%。我國現有森林面積1.95億公頃，林業生物質總量超過180億噸，其中可作為生物質能源資源的有三類：一是木質燃料資源，包括薪炭林、灌木林和林業“三剩物”等，總量約3億噸/年;二是木本油料資源，我國種子含油率超過40%以上的植物有154種，麻瘋樹、油桐、黃連木、文冠果、油茶等樹種面積約420萬公頃，果實產量約559萬噸;三是木本淀粉類資源，我國櫟類果實橡子產量約2 000萬噸，可生產燃料乙醇近500萬噸。

今后我國將積極促進出臺優惠政策，鼓勵群眾和社會各界投資發展能源林。同時鼓勵林業生物質能源企業，建立一定規模的原料基地。將企業的原料林基地作為原料供應的基本保障，原料林基地供應的原料應占到企業年生產需求的50%。

我國還將與法國開發署合作開展“中法生物柴油合作項目”建設。積極推廣試點示范企業建設經驗，樹立典型樣板，大力發展林業生物質能源。

我國發展林業生物質能源目前還處于起初階段，發展規模還較小，建設進度慢，在資金投入、鼓勵政策措施、生產技術上需要完善。目前，我國共批準生物質發電項目100個左右，建成30多個，年總發電量40萬千瓦;而目前美國每年生產成型燃料60萬噸左右，日本26萬噸左右。我國還沒有生產出以林業油料作物為原料的生物柴油;美國和歐盟國家生物柴油年產量超過100萬噸和250萬噸。

新型原料的培育、產品的綜合利用、高效低成本的轉化技術將成為我國“十二五”時期生物質能技術三大發展趨勢。生物質能技術發展的總趨勢，一是原料供應從以傳統廢棄物為主向新型資源選育和規模化培育發展，二是高效、低成本轉化技術與生物燃料產品高值利用始終是未來技術發展核心，三是生物質全鏈條綜合利用是實現綠色、高效利用的有效方式。“十二五”時期生物質能科技重點任務包括：微藻、油脂類、淀粉類、糖類、纖維類等能源植物等新型生物質資源的選育與種植，生物燃氣高值化制備及綜合利用，農業廢棄物制備車用生物燃氣示范，生物質液體燃料高效制備與生物煉制，規模化生物質熱轉化生產液體燃料及多聯產技術，纖維素基液體燃料高效制備，生物柴油產業化關鍵技術研究，萬噸級的成型燃料生產工藝及國產化裝備，生物基材料及化學品的制備煉制技術等。

第三篇：生物質鍋爐管理制度

司爐工HES責任制

一、嚴格執行公司HSE管理的各項要求。嚴格執行安全生產“十 大禁令”。認真學習和嚴格遵守各項規章制度，遵守勞動紀律，不違章作業，對本崗位的安全生產負直接責任。

二、努力學習專業知識,鉆研技術,不斷提高操作水平通過培訓、考核，持證上崗。

三、嚴格執行鍋爐操作規程，做好各項記錄，嚴格交接班制度。

四、經常檢查鍋爐及輔機設備溫升、異響、潤滑情況，特別是鍋爐的“三大附件”，確保安全經濟運行，發現隱患和緊急情況及時處理，解決不了的要立即上報，并積極提出處理意見。

五、按“十字”作業維護保養好設備，保持作業區環境整潔。

六、積極參加各種安全活動、崗位技術練兵和事故預演練習，會使用各種防護器具和滅火器材。

七、每天1-2次，檢查高位槽油位是否與儀表一致，各運轉部件按時加油以免造成設備損壞。

司爐工崗位工作制度

一、嚴格執行各項規章制度,服從分配,做一個有理智,講文明守紀

律的新型工人.二、堅守崗位,集中思想,嚴格操作;當班時不看書,不看報,不玩手機，不打瞌睡,不隨意離開工作崗位.三、交接班時應按規定,共同巡視,檢查各種設備。包括壓力表,循環系統,潤滑系統等裝置,并對運行記錄進行確認，交接雙方共同簽字方可交接.四、努力學習專業知識,鉆研技術,不斷提高操作水平.確保鍋爐安全

經濟運行.五、鍋爐體及輔助設備定期進行檢查,作到文明生產。

六、發現鍋爐有異常情況危及安全時,應采取緊急停爐措施并及時報告單位負責人

七、對任何有害鍋爐安全運行的行為,應立即制止。

巡回檢查制度

一、為了保證鍋爐及其附屬設備正常運行以班組長為主按下列順序

每兩小時至少進行一次巡回檢查.二、鍋爐房內要列出巡回路線圖，明確巡回檢查的范圍和項目內容，司爐人員應了解鍋爐設備的安全狀況和運行要求。

三、巡回檢查內容：

（1）檢查鍋爐及各種附屬設備的運行情況。（2）檢查各參數是否按生產指令要求。

（3）檢查各種電器、控制儀表、安全附件使用情況及排污閥是否泄漏、法蘭是否漏油（滲油）。

（4）檢查設備各傳動、轉動部位連接情況、各潤滑點潤滑情況和設備固定、震動情況。

（5）檢查排煙、除塵、除渣情況。

（6）檢查堿液池存水量、水質情況，確保PH值在規定范圍內。

（6）檢查生物質料燃燒、生物質料存量情況。

（7）檢查鍋爐房、設備、環境衛生清潔情況。

四、巡回檢查結束后，做好巡檢記錄,巡回檢查發現的問題要及時處

理，并將檢查結果記入鍋爐及附屬設備的運行記錄內。

五、遇有下列情況，司爐班長應決定增加巡回檢查次數：

（1）當設備存在某些暫時不影響安全運行的一般缺陷時；（2）新裝，長期停運或檢修后的設備投入運行時；（3）設備運行中有可疑現象時。

設備維護保養制度

一、鍋爐設備的維護保養是在不停爐的狀況下，進行經常性的維護處理。

二、結合巡回檢查發現的問題應當向有關部門申請維修。對不影響鍋爐運行的小故障應及時檢修，并密切關注運行狀態。

三、維護保養的主要內容：

(1)壓力表的損壞時按正常停機,待泄完壓后更換。(2)跑、冒、滴、漏的閥門按正常停機,待泄完壓后更換。(3)轉動機械潤滑油路保持暢通，油杯保持一定油位。(4)檢查維修二次儀表和保護裝置。(5)清除設備上的灰塵。(6)各按鍵進行檢查靈敏度。

四、根據鍋爐運行時間制定和落實鍋爐及其輔機的例保、一級保養、二級保養工作。同時對上料系統、除渣系統、除塵系統、油路循環系統進行檢修和保養。不能單純為了搶生產進度而隨意縮短檢修期限，影響檢修質量，甚至擠掉檢修時間。

五、在斷電的情況下檢查電箱干凈，必要時用干毛刷清掃干凈。

六、各種應急隨時更換的安全附件、易損件及專用檢修工具要分門別類固定存放，以供急用。

七、安全附件試驗校驗情況要詳細做好記錄，鍋爐房管理人員應定期抽查。

交接班制度

一、接班人員必須提前15分鐘到達崗位，一件一件按品種和數量交接工具，交接設備運行情況。做到：聽到、看到、摸到、聞到。

二、交班者提前做好準備工作，進行認真全面的檢查和調整保持鍋爐

運行正常。

三、接班人員未到崗，交班人員在任何情況下不得擅自離開崗位

四、交班者，需做到“五交”和“五不交”。(1)五交是:①鍋爐燃燒、壓力、油位和溫度正常。

②鍋爐安全附件、報警和保護裝置，靈敏可靠。

③鍋爐本體和附屬裝備無異常。

④鍋爐運行記錄資料、備件、工具、用具齊全。

⑤鍋爐房清潔衛生，文明生產。(2)五不交是:①不交給喝酒和有病的司爐人員；

② 鍋爐本體和附件設備出現異常現象時不交；

③ 在處理事故時不進行交班；

④交接人員不到時不交、不交給無證司爐；

⑤鍋爐壓力、油位、溫度和燃燒不正常時不交；

五、交接班時，由雙方按規定巡回檢查路線逐點逐項檢查，要將交接的內容和存在的問題認真記錄在案。

六、交接班人員要按生產指令操作。

七、交接者在交接記錄中簽字后又發現了設備缺陷，應由交接者負責。

安全保衛制度

一、鍋爐房是使用鍋爐單位的要害部門之一，除鍋爐房工作人員、有

關領導及安全、保衛、生產管理人員外，其他人員未經有關領導批準，不準入內。

二、夜間注意加強鍋爐房防偷、防盜。門口應注明鍋爐房重地閑人免進的字樣。除主管科室人員、安全監察部門外，其他人員聯系工作時，應經當班負責人許可方可入內。

三、當班人員要監守崗位，提高警惕，嚴格執行安全技術操作規程和巡回檢查制度。

四、非當班人員，未經帶班長同意，不準開關鍋爐房的各種閥門，及電器開關。無證司爐工不得單獨操作。

五、禁止鍋爐房存放易燃易爆物品，所需裝用少量潤滑油、清洗油的

油桶、油壺、要存放在指定地點，并注意檢查燃燒中是否有爆炸 物。

六、鍋爐房內所有管道要按規定涂顏色標志，并表示出介質流動方向，管線名稱，各閥門要表示開關方向、狀況，應設置鍋爐房平面布置圖，油管線圖。

六、鍋爐在運行期間，房門不得鎖住或閂住，運行期間要有人監視。

七、鍋爐房要配備有消防器材，積極開展有關安全、消防方面的演習，增強職工處理突發事件的能力，確保鍋爐房安全，不要隨便移動或挪做他用。

八、鍋爐一但發生事故，當班人員要準確，迅速采取措施，防止事故擴大，并立即報告有關領導。

清潔衛生制度

一、鍋爐房不準存放與鍋爐操作無關的物品、備品備件、操作工具應放在指定地點，擺放整齊。

二、鍋爐房內地面衛生每班拖掃一次，做到無灰、無結油、無積水，地面無煙頭、果殼、紙屑等。

三、鍋爐房地面、設備、儀表、煤場及灰渣場，每班必須隨時清掃。做到無積水、無雜物。生物質料場堆放整齊，料堆、料渣堆苫蓋到位。

三、操作間、鍋爐房、泵房內清潔整齊，不準堆放雜物。

四、操作間、控制臺等有關設備，每班應清理打掃一次，做到清潔、明亮、無積灰。將廢紙、廢物等垃圾及時放置于垃圾桶內，垃圾應及時處理。

五、每周對鍋爐房及所管區域進行一次大掃除，做到無雜草，無垃圾，無積水，無結油，各種工具、用具擺放整齊，窗明地凈。

六、每班交接相互檢查，互相督促，保持鍋爐房設備和環境衛生長期良好。

六、主管領導要經常組織有關人員，對鍋爐房的清潔衛生進行檢查評比，要獎勤罰懶，做到清潔衛生、文明生產。

導熱油管理制度

一、加熱爐必須是導熱油專用鍋爐，導熱油爐及加熱設備必須符合HG27004-43規程。

二、使用導熱油和爐之前，要去除爐內雜質及銹，確保使用設備清潔。

三、加熱設備須加裝高低位槽，高位溫度必須在70°c以下并充分利用低位槽的功能以延長導熱油使用壽命。

四、定期觀察油品粘度閃點、酸值、殘炭觀察油品的變化情況。

五、當油品的運動粘度變化大于1 5％，閃點變化大于粘度變化達到15%,閃點變化達到20%，殘碳（質量分數）達到1.5%時，做好導熱油報廢工作，更換新油。

六、根據使用情況一般每年檢驗一次，三年以后每半年檢測一次，主要檢測閃點、殘碳、粘度等，做到安全運行。

七、導熱油嚴格按照SHO164-92《石油產品包裝、儲運及交貨驗收規則》進行儲存和運輸，避免混入水及其他雜質，做好倉庫和運輸車的清潔。

鍋爐及其輔機操作規程

為確保鍋爐安全運行，操作人員必須經過技術學習培訓，具備必要的安全操作知識，經過考試合格持操作證并熟悉鍋爐熱油循環系統方可操作。司爐工必須嚴格遵守下列操作規程：

一、加熱爐在點爐前必須認真檢查各部件是否正常和安全附件確認良好，自控系統靈敏、準確后，方可操作。未點爐先開啟循環泵，點爐時，嚴禁帶有鐵釘的木柴進入爐膛。

二、新油必須經脫水排氣后方能投入正常使用，煮油時應嚴格控制溫度（以每小時10度緩慢加溫），嚴格超溫超壓加溫運行，煮油溫度不超過150度。

三、加熱爐投入正常運行時按先開引風機后開鼓風，先停鼓風后停引風機順序操作。

四、加熱爐在運行中突然停電，應立即打開爐門，濕料壓火，冷油置換確保爐管，此過程應在三分鐘內操作完畢。

五、計劃停爐，應待油溫下降至80度以下，且無回升時，方可停止循環泵的運行。

六、意外故障緊急停爐時，循環泵繼續運行，停止送料送風，爐排快速排出燃燒生物質料。

七、堅決杜絕違章操作。

第四篇：生物質工程總結

通力生物質發電工程總結

山東豐源通力生物質發電工程工作總結

山東豐源通力生物質發電有限公司發電工程規模規劃為一爐一機，公司充分本著可持續發展、節約能源，利用可再生資源，改善環境，服務民生等國家相關政策要求，利用沃當地豐富的秸稈資源，建設了1*25000MW生物質發電機組及其配套設施。該工程經可行性研究報告后由濟南煤炭設計研究院有限公司設計，從2010年7月正式開工，至2011年九月圓滿發電，現已全面投入正常使用。現將有關情況總結如下：

一、工程項目前期情況

生物質發電項目由于為利用可再生資源項目，加上國家發電優惠政策補貼，效益較高。公司委托了濟南設計院編制了項目申請報告，并經省環評、省發改委審核批準通過。

該工程成立了以張景峰為總指揮、賈廣金、尨慎偉為副總指揮的項目籌建指揮部。籌建部嚴格按照公司要求和省批文件要求對項目進行了委托代理招標，辦理辦全了各項手續，直至施工許可證。項目手續十分完善。

生物質項目設計上采用先進可靠的技術，采取了布袋除塵工藝，先進的直線螺旋上料系統，成熟的杭汽設備，以及先進的DCS操作控制系統。

該項工程項目估算總投資1.7億元。其中土建投資2800萬，安裝投資3600萬，設備投資9000萬元，其他費用約1000萬元。費用由豐

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通力生物質發電工程總結

源公司自己貸款投資。

二、工程的組織實施

按照公司要求，籌建部先后對項目的施工單位、設備、材料進行了公開的招標。通過招標，工程監理由濟南煤炭院中標，土建工程由棗建集團公司中標施工，安裝工程由迪爾安裝集團公司中標施工。在項目實施中，完善了項目管理流程、制訂了現場管理規定。規范科學的系統運作。精心組織與規劃，確保了工程質量，實現了工程項目的投產。在組織實施中，籌建部主要抓了以下工作：

（一）招投標管理

為保證項目工程健康的開展，籌建部委托山東晨旭進行了招投標代理。大型招投標均在棗莊新城公開招標隨機調專家評委，同時公司審計現場跟蹤，保障了招標的公平、公正。施工、設備、材料合同的簽訂，嚴格按照招標報價執行和管理。并認真接受公司領導的指導和監督，確保了工程招投標的順利進行。

（二）抓好工程質量和工期

為抓好工程質量和工期，籌建部始終堅持跟蹤一線施工現場，有問題現場解決。在空間小、工序多、作業開展困難甚至設備現場存放困難的情況下，盡心的履職，積極地調撥、協調。在施工中根據實際情況，在不影響工程結構和質量的前提下，本著現場實際、成本節約、布局合理、節減工期的施工理念，大膽的對圖紙一些不合實際的地方進行了變更。另外在施工管理上，通過加強現場管理，實行甲方、監理工程師現場代表負責制，確保按審定設計施工圖及變更進行施工，報驗時必須持報驗申請表方可驗收，隱蔽工程必須經簽字認可才能進入下步工序。且每道工序報驗必須報審計現場跟蹤把關，共同收方簽字認可。把好材料驗收關。每批次材料按照材料審批計劃以及價格單，甲方、施工和監理共同驗收鑒定，按照材料驗收規范的要求、標準、第2頁

通力生物質發電工程總結

類型和規格進行驗收，確保了材料質量。通過加強資金審核，嚴格按照合同約定和工程已完成的、甲方監理簽字認可的工程量進度產值月報審核，并及時反饋給審計部門。把好工程進度關。籌建部制定目標并落實責任人、監督人，并在一線及時督促，嚴把進度風向標。公司籌建部僅在工程進度上對施工單位經濟處罰落實就10萬元，管理考核力度之大是歷來公司籌建項目最大的。同時對設備進場籌建部也實行了專員負責督促，必要時派人到設備廠家蹲點催貨。

（三）協調關系、做好安全文明施工

搞工程，就離不了安全。安全工作是工程“天子號” 工作。籌建部領導高度重視，每周現場由甲方組織，監理、施工單位對現場進行安全大檢查，發現問題立即要求整改，同時對檢查問題出現的大小結合管理規定進行整改與處理，必要時進行罰款停工整改，整個工程到結束沒有出現一個輕傷及以上的安全問題。在施工文明上，籌建部落實了文明衛生施工考核制度。

（四）加強合同和檔案資料管理。

一是嚴把合同管理關，把合同管理作為施工管理的重要環節來抓，既保證工程質量，節約投資，又避免糾紛。象后期施工單位交叉污染以及損壞的部分成品修補費用問題，甲方有理的根據合同的約定，通過開會協調，各施工單位最終認可了自行處理。二是嚴把檔案資料管理關，全面認真收集、甄別、整理、歸檔合同簽訂、變更、補充和簽證等相關資料，確保了項目工程的資料完整。

三、項目投資計劃及資金到位、使用情況

根據工程進展情況結合投資控制情況，加強工程計量。審查施工圖紙及資料，對已完工程及時進行有效的工程計量，為工程價款的支付提供資料。控制工程預付款，嚴格審查承包商申請工程預付款的條件：簽字生效的施工承包合同；嚴格控制工程進度款，審核承包商統

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通力生物質發電工程總結

計并填寫的有關資料，核實工程進展的實際情況。做好工程結算控制，承包商按照承包合同規定的內容全部完工移交之后，監理工程師嚴格以合同為依據，核查無誤后方可簽證。

四、加強生產準備、確保機組安全經濟運行

為不斷提高勞動生產率和科學管理水平，公司深挖內部潛力，科學合理地進行崗位和人員的優化配置，實行集控運行，上崗人員全能值班。生產技術人員要一專多能，一崗多責，真正實現減人增效。生產準備的主要任務是：前期組織運行人員集中培訓，后期組織部分人員消化圖紙及資料，熟悉自己的設備和系統，做好資料存檔、整理，編寫上崗培訓教材；隨工程進度，編寫并審定各專業規程，參與安裝、調試；配合公司主管部門完善定崗、定員、定編，建立班組，報出物資需求計劃；建立健全各項規章制度，加強生產準備管理，為試生產做好準備。

五、實現機組調試、試運并移交生產

為更好的完成完成機組調試、試運工作，成立調試、試運生產組，由我公司自己人員進行調試、試運工作，迪爾配合。機組從分部試運開始，使用正式的設備控制系統進行操作，禁止設置臨時系統進行控制操作。嚴格按新啟規要求認真編寫好調試規劃，并應滿足下列調試指標：保護、自動和儀表的投入率須滿足《驗標》要求。在移交生產的過程中，規劃措施齊全，試驗規范，數據真實可靠，結論明確，報告完整，實現平穩移交。

六、生產管理和生產運行情況

1、生產管理

生物質發電堅持以“安全第一、預防為主、綜合治理”的指導方針和“以人為本”的管理理念。凡事有法可依、凡事有章可循、凡事有人負責、凡事有人監督。實行“按系統、分層次、程序化、責任制、監督制”的管理體系，編制了《安全生產管理制度》、《現場文明生

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通力生物質發電工程總結

產管理制度》、《崗位交接班管理制度》、《設備巡回檢查管理制度》、《工作票、操作票管理制度》、《設備定期切換試驗管理制度》、《設備缺陷管理制度》、《檔案、資料管理制度》、《經濟運行分析管理制度》等各項管理制度，要求各生產崗位人員認真學習，嚴格執行。運行生產情況生物質自發電截止到11月11日，機組已累計運行700小時，設備完好，各項指標符合設計和行業標準。

山東豐源通力生物質籌建辦公室

二〇一一年十一月

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第五篇：生物質復合材料綜述

生物質復合材料的研究進展

摘要：生物質炭復合材料是一種原材料價格低廉,制造成本合理,性能獨特,具有廣闊的開發應用前景的新型炭復合材料。本文綜述了生物質資源狀況、竹炭的特性及研究現狀,著重對多孔固體和生物質炭復合材料的結構與性能的研究進展進行了分析,并對生物質炭復合材料目前存在的問題進行了分析,對多孔固體材料和生物質炭復合材料的發展方向進行了展望。

關鍵詞：生物質，復合材料，研究進展

我國有比較豐富的生物質資源,據聯合國糧農組織資料,我國每年有1.1億噸麥秸,居世界第一位。具體到林業可利用生物質方面,我國目前擁有用材林7 862.58萬公頃,薪炭林2139萬公頃,竹林484.26萬公頃。每年約有1.5億噸森林采伐剩余物和木材加工產生的廢棄物,每年約有1億噸疏伐樹木整枝生物質[1]。這些林業生物質資源為我國林產工業發展生物質產業提供了豐富的原料,展現了林化行業發展生物質產業的良好前景。同時,在我國石油資源短缺、能源嚴重依賴進口、“白色污染”嚴重的背景下,作為可循環利用天然資源的生物質及其廢棄物的資源化利用,具有良好的經濟、社會和生態效益,已逐漸成為21世紀主要的新材料和新能源之一。推動物質材料的應用,乃至催生一個新的生物質材料產業已成為我國新材料發展的一個重大方向。

1生物質資源概述

生物質是指任何可再生的或可循環的有機物質，包括專用的能源作物與能源林木,糧食作物和飼料作物殘留物,樹木和木材廢棄物及殘留物,各種水生植物、草、殘留物、纖維和動物廢棄物、城市垃圾和其它廢棄材料。2003年11月在日本召開的第一屆生物基聚合物國際會議上提出了可持續發展的生物基聚合物全新概念,對生物基聚合物定義為:生物基聚合物是由可再生資源(如淀粉、秸稈等)、二氧化碳等為原料生產的聚合物。生物質資源在中國主要包括農業廢棄物和能源生物資源(能源/化工專用動植物和藻類)。目前,能源生物資源主要是指能源農業、能源林業種質資源,包括現有種質資源的挖掘、保護和開發及專用品種的培育。同時也包括利用高效能源植物進行的規模化、商品化的生物質原料生產[2]。從國外研究情況來看,生物質能源為主的生物質資源的開發利用早已引起世界各國政府和科學家的關注。有許多國家都制定了相應的開發研究計劃,如日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農場和巴西的酒精能源計劃等發展計劃。其它諸如丹麥、荷蘭、德國、法國、加拿大、芬蘭等國,多年來一直在進行各自的研究與開發,并形成了各具特色的生物質能源研究與開發體系,擁有各自的技術優勢[3-6]。在國內,國家中長期科技發展規劃(2005～2020)中,“農林生物質工程”被列為重大專項之列,并作為國家能源戰略的重要組成部分。通過走農業工業化之路,解決農民的增收和“三農”問題。生物質產業可望在未來15～20年內為解決21世紀中國面臨的能源短缺、環境污染、食品安全等重大社會經濟問題,乃至全面建設“小康”社會作出重大貢獻。同時,在由中國工程院主辦的2005年中國生物質工程論壇上,活躍在生物質工程技術前沿領域的專家指出,我國發展生物質產業的時機已經成熟,要不失時機地利用我國在資源、技術、人才等方面的優勢發展這一朝陽產業。田野里不僅生產糧食,還能提供優質原料生產清潔能源和化工產品,顯著改善生態環境。但是,現實與遠景還有很大差距。生物質產業為我國提供了一次歷史機遇,生物質產業使農林廢棄物和污染物無害化、資源化,這是繼傳統農業由初級農產品生產向農產品加工領域拓展之后,為農業和農民增收開辟的第三戰場[7]。

2復合材料概述

復合材料是指由兩種或兩種以上不同物質以不同方式組合而成的材料，它可以發揮各組元材料的優點，克服單一組元的缺陷[8]。復合材料按用途可分為結構復合材料和功能復合材料，根據基體種類可分為金屬基復合材料、陶瓷基復合材料、聚合物基復合材料和炭基復合材料等，按增強（韌）相可分為顆粒增強、晶須增強或纖維增強復合材料。復合材料已廣泛應用于航空航天、汽車、電子電氣、建筑、體育器材、醫療器械等領域，近幾年更是得到了突飛猛進的發展。

復合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草或麥秸增強粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代，因航空工業的需要，發展了玻璃纖維增強塑料（俗稱玻璃鋼），從此出現了復合材料這一名稱。50年代以后，陸續發展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強度和高模量纖維。70年代出現了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合，構成各具特色的復合材料。

現代高科技的發展離不開復合材料，復合材料對現代科學技術的發展，有著十分重要的作用。復合材料的研究深度和應用廣度及其生產發展的速度和規模，已成為衡量一個國家科學技術先進水平的重要標志之一。進入21世紀以來，全球復合材料市場快速增長，亞洲尤其中國市場增長較快。2003～2008年間中國年均增速為15%，印度為9.5%，而歐洲和北美年均增幅僅為4%。

2007年中國（大陸）行業中，復合材料玻璃纖維產量160萬噸，其中115.5萬噸用于玻璃鋼（FRP）工業；不飽和聚酯樹脂（UPR）產量135萬噸，其中68.8萬噸用于玻璃鋼領域、占51%；乙烯基樹脂產量12640噸，膠衣樹脂產量15870噸。2008年我國復合材料整個行業全年經濟運行平穩，產量增長達12%左右。行業規模以上企業全年實現工業增加值86.7億元，工業總產值258億元，新產品產值11.6億元，銷售產值253億元。現階段，我國玻璃鋼、復合材料行業面臨一個新的大發展時期，如城市化進程中大規模的市政建設、新能源的利用和大規模開發、環境保護政策的出臺、汽車工業的發展、大規模的鐵路建設、大飛機項目等。在巨大的市場需求牽引下，復合材料產業的發展將有很廣闊的發展空間。從2010年年初起，國家發改委、科技部、財政部、工信部四部委聯合制定下發了《關于加快培育戰略性新興產業的決定》代擬稿，經過半年的意見征求，主要領域從7個擴為9個，其中“新材料”中分列了特種功能和高性能復合材料兩項。在“十大產業振興規劃”之后，“戰略性新興產業”已經被認為是振興經濟的又一重大舉措，此后的政府大規模投資也被市場普遍期待，所以這也被認為是繼國家“4萬億”投資計劃之后又一個大型產業投資計劃。

3復合材料領域的國際前沿熱點及進展

3.1金屬基復合材料

金屬基復合材料是包括顆粒、晶須、纖維增強金屬基體的復合材料。金屬基復合材料兼具金屬與非金屬的綜合性能，材料的強韌性、耐磨性、耐熱性、導電導熱性及耐候性能適應廣泛的工程要求，且比強度、比模量及耐熱性超過基體金屬，對航空航天等尖端領域的發展具有重要作用。在該類材料中，所用基體金屬包括輕合金（鋁、鎂、鈦）、高溫合金與金屬間化合物，以及鋼、銅、鋅、鉛等；增強纖維包括炭（石墨）、碳化硅、硼、氧化鋁、不銹鋼及鎢等纖維；增強顆粒包括碳化硅、氧化鋁、氧化鋯、硼化鈦、碳化鈦、碳化硼等；增強晶須包括碳化硅、氧化硅、硼酸鋁、鈦酸鉀等。以上各種基體和增強體可組成大量金屬基復合材料，但目前多數處于研發階段，只有少數得到應用。如硼、石墨纖維增強鋁（鎂）用于衛星、航天飛機結構、空間望遠鏡部件，碳化硅纖維與顆粒增強鈦合金用于大推比飛機壓氣機部件，顆粒增強鋁基復合材料（PRA）廣泛用于航空、航天及汽車、電子領域。在金屬基復合材料中顆粒增強鋁基復合材料最具發展潛力。該材料具有比強度和比模量高，耐磨性、阻尼性及導熱性好，熱膨脹系數小等優異性能。其主要應用領域一是航空、航天和軍事領域，二是汽車、電子信息和高速機械等民用領域。發展目標是代替鋁合金、鈦合金、鋼等用于制造高性能的構件，減重并提高性能和儀器精度。電子器件用金屬基復合材料使用性能要求高、用量大，將成為金屬基復合材料最主要的發展方向之一。汽車、高速列車和高速機械用金屬基復合材料是當前及今后另一個重要研究方向。鋁基復合材料（如 SiCp/Al）具有重量輕、導熱性好和耐磨的特點，是一種新型的剎車盤、活塞、連桿材料，成為汽車及高速列車輕量化的關鍵新材料。3.2 陶瓷基復合材料

陶瓷基復合材料(CMC)的增韌材料主要有碳纖維（CF）、碳化硅纖維（SiCf）、玻璃纖維、氧化物纖維，以及碳化物和氧化物顆粒等，基體材料主要有氧化物陶瓷、碳化物陶瓷和氮化物陶瓷等。CMC種類繁多，由于其“耐高溫和低密度”特性優于金屬和金屬間化合物，因而美國、英國、法國、日本等發達國家一直把 CMC列為新一代航空發動機材料的發展重點，而連續纖維增韌的CMC是重中之重。Cf/SiC、SiCf/SiC和SiCf/Al2O3等連續纖維增韌的 CMC 具有耐高溫、密度低、耐腐蝕、類似金屬的斷裂行為、對裂紋不敏感和沒有災難性損毀的特點。目前，Cf/SiC、SiCf/SiC和SiCf/Al2O3等連續纖維增韌的CMC已在推重比 9～10一級的多種型號軍用發動機和民用發動機中等載荷靜止件上試驗成功，主要試驗應用的部位有燃燒室、燃燒室浮壁、渦輪外環、火焰穩定器和尾噴管（矢量噴管）調節片等。實踐表明，航空發動機采用 CMC 構件大大節約了冷卻氣量，提高了工作溫度，降低了結構重量并提高了使用壽命。美國、英國和法國在推重比5～20 發動機的研制中，CMC更成為不可缺少的材料，應用部位顯著增加，目前已進行了大批試驗和應用。在 CMC 中碳化硅陶瓷基復合材料還是一種新型制動材料。

3.3 聚合物基復合材料

聚合物基復材料（PMC）是以熱固性或熱塑性樹脂為基體材料和另外不同組成、不同性質的短切的或連續纖維及其織物復合而成的多相材料。常用的增強纖維材料有玻璃纖維、碳纖維、高密度聚乙烯纖維等。聚合物基復合材料密度低、比強度高，耐腐蝕、減振性能好，模量高和熱膨脹系數低，是一種高性能工程復合材料，廣泛應用于汽車、航空航天和軍事等領域。聚合物基復合材料應用于汽車，可顯著減輕汽車自重，降低油耗，提高汽車安全舒適性，降低汽車的制造與使用綜合成本。另外聚合物基復合材料在交通、建筑、環保體育用品等方面的應用也日趨廣泛，已占復合材材料天地47料用量的90%以上。在民用領域，某些功能性聚合物基復合材料具有防靜電、抗菌除臭的效果，市場上出現的抗菌冰箱，無菌塑料餐具等便是這種技術的應用。

自20世紀90年代以來，納米技術和納料材料得到飛速發展，科學家將具有納米尺寸（小于100nm）的金屬或金屬氧化物材料采用填充、共混、增強等技術分布于聚合物基體中，利用納米材料獨特的小尺寸效應、界面效應及量子效應引起的一系列特異的聲、光、熱、電等性能，開發出具有特殊功能的聚合物基納米復合材料，能吸收和衰減電磁波、減少反射和散射，用于隱形飛機、隱形軍艦等其他需要電磁波屏蔽場所的涂敷。3.4 炭/炭復合材料

炭/炭（C/C）復合材料是以碳纖維增強炭基體的復合材料，其使用溫度高達 2000℃以上，密度低于 2.0g/cm3，比強度是高溫合金的5倍，是一種優秀的輕質高溫結構材料。從 20 世紀60年代美國 NASA的Apollo登月計劃實施以來,C/C 復合材料已成為航空航天領域不可替代的熱結構材料。當今,無論是火箭發動機噴管、導彈的再入防護，還是航空剎車副，C/C 復合材料都是首選材料。C/C 復合材料早在20世紀70年代末80年代初已成功用于航天飛機的鼻錐帽和機翼前緣，滿足了航天飛機多次往返飛行的需求。C/C 復合材料在高溫非結構方面因能夠很好地滿足各種苛刻技術要求而嶄露頭角，其應用正向多個方向發展，其中最重要的應用對象有：①火箭噴管；②導彈鼻錐（端頭帽）。更具有挑戰性的應用是在多次重復的高溫氧化環境下長期工作初級或次級承力結構，這是當前C/C研究的重點和熱點。C/C 復合材料還是一種優異的航空剎車材料，它不僅重量輕、壽命長、熱容大，而且工作更加可靠。因此，國內外新一代的飛機（無論是民航機還是軍用機），其剎車副已大多采用 C/C 復合材料，它代表了新型航空剎車材料的發展方向。

4功能性生物質炭復合材料的研究進展

利用生物質生產一些材料的替代品也是將來材料發展的一個方向,如利用生物質熱壓成板材,中國林科院木材工業研究所對利用農業剩余物秸稈作原料生產人造板重大課題進行了研究,并獲得了國家專利。1200萬噸可供作人造板生產原料,生產約2000萬方人造板,可代替6000萬方木材。目前,世界人造板產量的15%～20%是利用農業剩余物生產的。秸稈熱壓板材具有質輕、強度高、剖面密度均勻等特點,并且經特殊處理后還可阻燃、防火、防蟲[9]。利用生物質炭本身具有的吸附性、研磨性、吸光性、隔熱性和較強的反應性,再加上復合的其它材料的性能,制成新的具有特殊用途的功能材料,是開發生物質炭的新用途的重要途徑。目前國內生物質炭化復合材料的研究非常有限,且主要集中于對木陶瓷和C/C復合材料的研究。在日本崗部敏弘于1990年首次提出木陶瓷后,李淑君等[10]、李堅等[11]對木陶瓷的生產工藝、力學性能進行了研究,并采用低溫氮吸附法對比木炭研究了木陶瓷的孔隙結構。林銘等[12]對不同材料制造木陶瓷得炭率和硬度進行了研究,結果表明:試樣的得炭率和硬度隨升溫速率升高而減小;材質不同,硬度差異顯著;該研究結果為木陶瓷的生產和利用提供了科學的理論依據。謝志勇等[13]對氈體密度對C/C復合材料增密和結構的影響進行了研究,研究表明,化學氣相滲透工藝增密速度隨氈體密度的增加呈下降趨勢,而較高的氈體密度有利于獲得較高石墨化度的高結構的粗糙層結構(RL)熱解炭。韓紅梅等[14]對C/C復合材料高溫力學行為進行了研究,研究表明,界面在C/C復合材料中起著重要作用,界面狀態的改變會直接影響材料的破壞方式及力學性。陳騰飛[15]對基體炭結構對C/C復合材料的界面結合強度的影響進行了研究,結果表明:基體炭的結構和類型影響炭纖維,基體炭間的界面強度,粗糙層熱解炭與炭纖維間的界面強度比光滑層熱解炭的高,而樹脂炭和瀝青炭由于與炭纖維間存在化學鍵合,因而界面強度較高。曹偉等[16-17]對C/C復合材料CVI工藝的各種結構模型進行了研究,指出對C/C復合材料CVI工藝的精確數值模擬必須建立在完備的、精確的動力學描述的基礎上,需對熱解炭的沉積機理以及沉積過程有清楚的認識,對預制體結構的變化有準確的描述;而目前這兩方面都還有待于進一步探索。

隨著科學技術的發展,竹炭已不再是一種簡單的能源性材料,對其利用的范圍和領域將會更加寬廣。尤其是納米技術和高新材料制備技術的發展使竹炭的應用范圍擴大到整個材料領域,其作為環保材料和功能性材料將會取得更為廣泛的應用。把導電性的竹炭粉和助劑混合后裝入衣物、織物、蒲團、枕頭、帽子、墊子和寵物用具等物品中縫合或黏合,具有空氣清凈、按摩、消臭、抗紅外線、調溫調濕、抗菌和抑制毒性的作用。因此由竹炭開發的上述保健炭枕、床墊、坐墊等生活用品十分有利于健康[18]。張齊生等成功地把不具催化性能的納米材料負載到竹炭上,使竹炭的性質發生根本的變化,得到了納米改性竹炭光催化吸附、殺菌劑,使竹炭的吸附作用和納米材料的優異性能得到了完善的結合。納米改性竹炭催化吸附、殺菌劑材料除了具有較強的吸附能力外,同時具有很好的抑菌、殺菌能力,能將吸附過來的有毒、有害物質分解為無毒、無害的二氧化碳和水,也能將吸附過來的細菌殺死,起到殺菌的作用。利用納米技術將竹炭粉化,再通過熔融紡絲程序把竹炭均勻地融入聚酯纖維中,從而制成竹炭纖維,竹炭纖維在日本市場有“黑鉆石”的美譽,不僅具有自然和環保特性,更有抗菌、負離子等多種功能,適用于生產貼身衣物和防護型紡織品[19]。目前日本正在進行大型的研究計劃,利用竹炭極好的電磁特性開發可用于磁懸浮列車的超導體材料。

5展望

生物質炭復合材料研究還處于初始階段,因其具有耐火、防腐防霉、熱膨脹系數低、吸振性好等一系列優點,開始引起科技工作者的關注。目前國內在生物質炭化復合材料領域的研究非常有限,大量的資源得不到利用,更談不上相關的新材料開發。目前主要存在的問題和發展方向有以下幾點：

1)國內外在生物質固化成型方面進行了大量的研究,“八五”期間,我國重點對生物質固體成型技術進行了科技攻關,引進國外先進機型,經消化、吸收,研制出各種類型的適合我國國情的生物質壓縮成型機,其螺桿使用壽命達500h以上,屬國際先進水平。但粉體炭化材料的固體成型工藝和設備的研究尚未成熟,離實現工業化生產炭化復合材料還有較大距離。

2)對竹炭等生物質炭的物理性質、力學性能、特殊功能等方面進行了一定的研究,表明竹炭等生物質炭是環境友好型的多功能材料,為其精深加工提供了一定的依據。但各種添加劑對其成型后所具備的功能及其影響機理尚未可知。

3)生物質炭化復合材料的耐火、防腐、防霉等功能已較明確,但缺少從化學成分、微觀結構、加工工藝3個方面進行理論研究,使得生物質炭復合材料無法產業化。

4)金屬、聚合物、玻璃和陶瓷等發泡體多孔固體作為一種優秀的工程材料,具有功能和結構的雙重屬性,是一類廣為使用而又具有巨大應用潛力的功能結構材料,其結構與性能的研究已達到較高水平。而作為天然改性多孔固體的生物質炭復合材料,其結構和性能相關性研究還處于初始階段,結構和性能模型化將是其發展方向。參考文獻: [1]周義德,王方,岳峰.我國生物質資源化利用新技術及其進展[J].節能,2004,10:8-11.[2]孫振鈞.中國生物質產業及發展取向[J].農業工程學報,2004,20(5):1-5.[3]Steininger K W, Voraberger H.Exploiting the medium term biomass energy potentials in Austria:a comparison of costs and macroeconomic impact[J].Environmental and Resource Economics, 2003,24(4):359-377.[4]Lin D A I.The development and prospective of bio-energy technology in China[J].Biomass and bio-energy, 1998,15(2):181-186.[5]Demirba? A.Energy balance,energy sources,energy policy,future developments and energy investments in Turkey[J].Energy Conversion and Management,2001, 42(10):1239-1258.[6]Cook J, Beyea J.Bio-energy in the United States: progress and possibilities[J].Biomass and bioenergy,2000,18(6):441-455.[7]見聞.生物質資源開發大有可為[J].北京農業,2005(4):41-41.[8]Byrne C E, Nagle D C.Carbonization of wood for advanced materials applications[J].Carbon,1997,35(2):259-266.[9]范建,林群.麥秸稈:綠色家具好材料[N].科技日報,2000:3-4.[10]楊小翠,吳慶定,楊越飛.木質陶瓷復合材料的制備與性能分析[J].林業機械與木工設備,2011,39(1).[11]李堅,李淑君.木陶瓷的孔隙結構研究[J].林產化學與工業,2002,22(4):27-30.[12]林銘,謝擁群,唐興平,等.不同材料制造木陶瓷得炭率和硬度的比較[J].福建林學院學報,2005,25(1):77-79.[13]謝志勇,黃啟忠,蘇哲安,等.氈體密度對C/C復合材料增密和結構的影響[J].湖南科技大學學報:自然科學版,2005,20(2):41-44.[14]韓紅梅,張秀蓮,李賀軍,等.炭/炭復合材料高溫力學行為研究[J]新型炭材料,2003,18(1):21-25.[15]陳騰飛.基體炭結構對炭/炭復合材料的界面結合強度的影響[J].礦冶工程,2004,24(1):77-79.[16]曹偉,李克智,李賀軍,等.炭/炭復合材料CVI工藝的數值模擬現狀[J].材料導報,2005,19(5):58-60.[17]顧正彬,李賀軍,李克智.C/C復合材料等溫CVI工藝Mandani模糊系統建模[J].材料研究學報,2003,17(4):375-379.[18]張東升,王戈,張新萍,等.竹炭利用綜合評述[J].世界竹藤通訊,2004,2(1):1-3.[19]竹林.日本的竹炭纖維問世[J].世界竹藤通訊,2005,3(1):45-45.