2024年4月13日发(作者：缪智美)
生物质(稻壳、秸杆)气化内燃发电技术及8300生物质发电机组性能
第一部分 生物质（稻壳、秸杆）气化内燃发电技术
一、生物质发电技术概述
人类进入21世纪，长期依赖石油、煤、天然气等化石能带来的源能源危机和环境污染日益突现。生
物质能作为一种可替代传统化石能源的清洁的可再生的能源越来越受到重视。
生物质能是太阳能的一种，是植物通过光合作用，将太阳能转变成化学能贮存在植物体内，常见的且
便于利用的生物质有树皮、木屑、农作物秸秆、稻壳、蔗渣、果壳等。通常作法是将生物质以燃烧、气化
或发酵等方式，直接或间接的把植物体内贮存的生物质能转变成电能。生物质能能够以有形的方式有效存
储，与风电、光电等相比较，生物质发电的电能质量好，不具有波动性和间歇性。用这些废弃的农林作物
副产品产生能源用来发电，不但可以解决一定程度的能源短缺，还能解决一定程度的环境污染，变废为宝。
把农业生产原本的“开环产业链”转变成“闭环产业链”，形成一个几乎没有任何废弃物外排的、自我循
环的良性闭环，能够消纳处理农业生产的全部废弃物；燃烧后的灰分，以肥料的形式还田；秸秆等燃料成
本作为生物质发电企业的主要支出，又直接流向农民。
利用这些生物质气进行发电，在不产生污染的情况下把生物质能转化为电能，达到从低品位能源获取
高品位能源的目的，是一项综合利用及节能环保项目，减少环境污染，降低大气温室效应，同时燃烧生物
质气可出售CERS指标，获得额外收益。
普遍采用的生物质发电形式有三种，第一种是将生物质直接在锅炉中燃烧产生蒸汽，驱动汽轮机带动
发电机发电。第二种是将生物质气化炉内热解，产生可燃的生物质气驱动内燃机带动发电机发电。第三种
方式是将生物质发酵使其产生沼气，利用沼气驱动内燃机带动发电机发电。
二、生物质燃烧蒸汽锅炉发电与生物质气化发电的综合比较
生物质燃烧蒸汽锅炉发电与生物质气化发电是目前利用生物质能源的两种主要方式，各有其利弊与适
用性。下面以稻壳为源料发电为例对这两种技术进行比较：
1、技术原理的不同及由此带来的污染问题
蒸汽锅炉发电技术方式是采用生物质直接燃烧的方式，通过燃烧产生蒸汽，再用蒸汽再带动汽轮机发
电产生电能；生物质气化发电技术则是在密闭高温的条件下将生物质热 解产生可燃的生物质燃气，再将
燃气送到气体发动机机燃烧做功。生物质直接燃烧必然会产生大量的烟尘和有毒物质“二恶英”，它的毒
性十分大，是氰化物的130倍、砒霜的900倍，有“世纪之毒”之称。由于二恶英的剧毒性，各国环境保
护部门都规定了严格的排放标准。
说到生物质气化发电不可避免的遇到两个环境污染问题，一是气化过程中产生的焦油无法彻底清除，
导致发电机组无法长期稳定地运行；二是燃气进行冷却和净化处理过程中产生的污水排放，对环境造成二
次污染。这两个问题成了制约生物质气化发电项目发展的瓶颈。
但随着气化炉的不断改进和完善，目前这两个问题都以得到妥善解决。国内几个气化炉主要生产厂家，
都有一整套比较成熟的技术。
对于清除焦油的难题，传统的通过水清洗的物理方法只能够清除80%左右的焦油，燃气中残留的小部
分焦油仍然会阻碍燃气发电机长期稳定运作。现有新技术在采用物理方法的同时开发出了生物质燃气高压
静电捕焦技术，能够清除98%以上的焦油，从而将燃气中的焦油含量控制在气体机容许的范围内。
在污水排放问题方面，在生物质发电过程中，因清除燃气中的固体颗粒与焦油而产生的废水是一大污
染源。以往的处理方式是将污水排放到沉淀池沉淀、隔油后再排放，这样的排放会对环境造成较为严重的
二次污染。新技术采用了污水循环处理技术，这些经过处理的污水被循环使用，重新用于燃气的清洗与降
1
温，从而实现污水不对外排放。内燃发电机组的尾气成分决大部分是氮气，少量二氧化碳及极少量的一氧
化碳和其它气体，对环境污染非常小。
2、适用规模和能源利用效率的比较
蒸汽锅炉发电技术方式与生物质气化发电技术相比能源利用效率比较低，以稻壳发电为例，用蒸汽锅
炉燃烧技术需要3～4千克稻壳才能发一度电，而且在汽轮机启动阶段需要额外燃烧大量稻壳以提高锅炉
蒸汽温度。因此，采用此技术方式的项目必须要有较大的规模，一般在10～20MW以上才能产生经济效益。
采用气化技术1.5～1.8千克稻壳就可发出1度电，能源利用效率相对较高，且设备相对较为简单。
一个日加工100吨大米的生产线采用一套400kW的气化发电机组基本可以满足自身的用电需求，同时解决
了稻壳处理问题。
3、投资规模和成本的比较
采用蒸汽锅炉发电技术的生物质能源项目因为规模效益的原因，一般规模不小于3000kW，需要很大的
前期投资，单位发电投资相对较大。
采用生物质气发电技术的生物质能源项目规模可从200kW-20MW，除设备购买外不需要太多其它投资，
单位发电投资较小。
以投资一个3000kW的稻壳发电项目为例，如果采用蒸汽锅炉发电技术，单就设备投资一项大约不少
于3000万人民币，而采用生物质气发电技术则不超过1300万元。
4、适用性和投资风险的比较
采用蒸汽锅炉发电技术的生物质能源项目因为要求规模较大，一次性投资较高，对生物质原料的数量
和供应稳定性都有较高的要求，收集半径比较大，因此风险也较高。采用此种技术的生物质能源项目一般
要有当地政府部分的密切配合，尤其是在保证生物质原料长期稳定的供应，以及为项目提供有竞争性电力
收购价格。而且由于能源利用效率低，投资成本大，投资回收周期相当长。
采用生物质气化技术的生物质能源项目规模可从200kW-20MW，投资较少，对生物质原料来源的限制也
较少。一般建在工业欠发达的农林业产区，粮食、木材加工企业附近，便于原料收集。可根据项目的规模
和实际需求采取分步式投资，可大可小，产生的电能即可以自用，也可以供电上网，非常灵活。因此，采
用生物质气化发电技术的项目较为适合私人投资，如产生较多生物质原料的农林产品加工厂以及用电较多
的生产企业。
三、生物质气化内燃发电系统简介
生物质气化内燃发电系统主要由气化炉、燃气净化系统和内燃发电机等组成。
2
气化炉是将生物质能由固态转化为燃气的装置。生物质在气化炉内通过控制空气供应量，而进行不完
、一氧化碳（CO）、甲烷（CH
4
）、多全燃烧，实现低值生物质能由固体向气态的转化，生成包含氢气（H
2
）
碳烃（C
n
H
m
）等可燃成分的燃气，完成生物质的气化过程。
气化产生的燃气出口温度随气化炉型式的不同，在350℃～650℃之间，并且燃气中含有未完全裂解的
焦油及灰尘等杂质，为满足内燃机长期可靠工作的要求，需要对燃气进行冷却和净化处理，使燃气温度降
到40℃以下、焦油灰尘含量控制在50mg/Nm3以内，燃气经过净化后，再进入内燃机发电。
在内燃机内，燃气混合空气燃烧做功，驱动主轴高速转动，主轴再带动发电机进行发电。
生物质气化内燃发电就是通过以上过程，将各种废弃物化废为宝，转化为优质电能，解决废弃物的污
染和能源的合理利用问题。
第二部分 8300生物质发电机组性能
一、8300生物质发电机组性能
3
8300生物质发电机组是在原有成熟产品300型柴油机的基础上，根据生物质气体发动机的特殊要求，
重新设计开发的300型400～500kW生物质气体发电机组。该机组具有下列优势性能：
1、300型主机直列式、非增压、缸径大、行程长、转速低、功率储备大
该机组主机为直列8缸、缸径300mm、行程380mm、转速500r/min。
①大缸径、长行程、低转速使燃气无需增压既可被主机自然吸入（进气压力只要在2.5kPa以上），在
缸内混合充分、燃烧彻底，使机组排温较低，且不容易结碳、结焦，阻塞气门；
②非增压减少了增压器和中冷器这两个重要故障点，同时减少热损耗，提高机组热效率;
③低转速可使发动机降低磨损，延长机件的使用寿命；
④直列8缸的形式，结构简单、维修方便，也减少了备件的储备；
⑤较大的功率储备，保证机组输出功率持续恒，提高用户的经济效益。
2、根据生物质气的特点进行多项优化改进
①重新设计活塞，选择了最合理的压缩比；
②重新设计凸轮轴，优化了配气正时；
③根据生物质气焦油含量高的特点，设计了进气阀箱及阀座结构，以便于气阀的维护；
④可靠的无触点电火花点火系统，性能优良的液压调速系统；
⑤采用机外单体混合器结构，优化了空气、燃气配置系统；
⑥完善的润滑和冷却系统
⑦安全可靠的防爆装置等。
3、热效率高、原料适应性好，负荷适应能力强
热效率可达30～35％，达到国内先进的水平，能处理不同种类的生物质原料。采用压缩空气启动，启
动停车容易，调节范围大，运行平稳。发电系统规模根据一定范围内的资源量、用电需求来决定，可根据
用户的需要进行设计和匹，由多台机组并联组成配。
4、可以高、低电压输出，降低初始投资和运行成本
300型生物质气体发电机组可输出400V低压外，还可根据用户需求配备置高压电机以6300V、 10500V
高压直接输出，而无需升压变压器，更适宜远距离输送电能，提高了供电的稳定性。避免购买昂贵的升压
变压器而可为用户节省初始投资，减少铜损，降低运行成本；既可并网又可直接带负荷使用，具有较高的
经济效益和社会效益。
5、机组运行噪音较低，达标排放
由于该机组转速中只有500r/min，因此行噪音较低，机组最高噪声不高于100分贝，排放达标，并出
口多个国家。
6、排气余热回收
因机组的废气温度可达550℃，机组的排气管路上可设置综合利用设施，充分回收余热（如加热水、
油等），提供取暖、洗浴及其它用热，提高经济效益。
正是基于上述技术和性能优点，8300生物质气体发电机组特别适应生物质气低热值、高灰、高硫、高
焦、气源压力不稳定的特点，优于V型高速机，是生物质气发电机组的最佳原动机。
二、生物质气发电机组的主要技术要求
4
1、对生物质气的气质要求
生物质在气化过程产生的燃气，会带有许多杂质，这些杂质必须经过处理，用于燃气发电机组的生物
质气有如下气质要求：
气体热值 4000～6000kJ/Nm
固体杂质 ≤10 mg/m
杂质颗粒大小 ≤5μm
水蒸汽含量 ≤0.1%(V/V)
焦油含量 ≤20mg/m
燃气进机压力 ≥2.5kPa
2、生物质气气机组对润滑油和冷却水的要求
燃气发动机附带完整的润滑油系统。
机油消耗率≤1.0g/kW·h；
润滑油型号等级: 40CD或15W40CD（GB/T11123-1989）
发动机高、低温循环水需采用软化水，冷却水应选用略呈碱性的清洁水，不得含有腐蚀性的化合物，
如氯化物、硫酸盐或酸等。其主要指标要求如下：
硬度 0.7～5.3me/L
氯离子含量 <150mg/L
PH值 7～8.5
3、生物质气气机组对环境的要求
生物质气发电机组在环境温度-20℃～+40℃，相对湿度＜90%（20℃时），海拔高度≤2000m的环境条
件下能稳定、可靠、连续地运行。
在标准环境状况下(大气压力100kPa、环境温度25℃、空气相对湿度30％)能稳定输出额定功率。
三、生物质气发电机组的规格和技术参数
发
动
机
型 号
型 式
气缸数
气缸直径 (mm)
活塞总排量 (L)
活塞行程 (mm)
额定转速 (r/min)
额定功率 (kW)
活塞平均速度 (m/s)
额定负荷燃气消耗量 (m
3
/h)（热值
4000～6000KJ/Nm
3
）
平均有效压力(MPa)
压缩比
旋转方向（自飞轮端视）
5
500
440
6.33
880～1320
0.491
600
495
7.6
990～1485
0.461
9:1
顺时针
215
380
500
330
6.33
660～990
0.491
600
385
7.6
770～1155
0.478
项 目
8300DM
规 格 数 据
8300DM-1 6300DM 6300DM-1
3
3
3
直列、水冷、四冲程、火花塞点火、开式燃烧室，非增压
8
300
161
6
发火顺序（从自由端起）
启动方式
最大爆发压力（MPa）
排气温度 (℃)
燃气气源压力（kPa）
燃气进机温度（℃）
机油消耗率（g/kW·h）
型 号
基本功率（kW）
发
电
机
组
(PRP/GB/T2820.1-1997)
电压（V）
电流（A）
功率因子（COSΦ）
励磁方式
相数及接法
外形尺寸（长×宽×高）mm
重量（kg）
1-5-7-3-8-4-2-6
压缩空气
≤5.5
≤600
2.5
≤40
≤1
400GFM
400
400
722
450GFM
450
400
812
0.8（滞后）
无刷
三相四线
6394×1600×2900
22000
1-5-3-6-2-4
300GFM
300
400
541
350GFM
350
400
631
5800×1600×2900
18000
注:功率标定的标准环境状况为大气压100kpa，相对湿度30%，环境温度25℃，环境温度和海拔高度的变化会引起功率的改变。
生物质气发电机组供货清单
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
名称
生物质气体机
发电机
发电机组低压开关柜
直流24V电源
高弹性联轴节
公共底架
随机附件
随机备件
随机工具
随机专用件
随机技术文件
直流合闸电源
膨胀节
消音器
冷却塔
气水分离器
型号
8300DM－1
RATO-R2312
GBA 30/220
DN300
WX25-300L
GBNL
3
-60
QSFL850（DN150）
数量
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
备注
正常供货范围
用户订货（高压机用）
用户订货
用户订货
用户订货
用户订货
生物质气发电机组随机附件清单
序号
1
2
3
4
5
6
7
代 号
A05-3（500L）
CT01-10-Ⅱ型
CB-B
DISN800C
CS－32
CZ-20/30
BR0.23-15
名 称
空气瓶
机油滤清器
报警保护仪
点火模块
手摇泵
空气压缩机
机油冷却器
6
单 位
只
台
套
套
台
台
台
数量
1
1
1
1
1
1
1
备 注
15m
2
8
9
10
11
12
13
14
15
BR0.23-15
LZFT-65Ⅱ
3
LZFT-50Ⅱ
3
Q41F-16/DN125
DN125
GZW-1 DN125
XMDM-ID
300.90.1700
淡水冷却器
机油调温阀
淡水调温阀
球阀
紧急停车电磁阀
阻火器
温度巡检仪
转车工具
台
只
只
件
只
件
套
件
1
1
1
1
1
1
1
1
15m（闭式机用）
（闭式机用）
（闭式机用）
生物质气专用
2
生物质气发电机组专用件清
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
图号或标准号
750GF-05-01/M36×1000
GB93-87/36
GB6170-86/M36
GB5782-86/M20×100
GB6170-86/M20
GB97.1-85/20
GB93-87/20
GB118-86/¢20×60
GB5783-86/M10×40
GB93-87/10
GB5783-86/M16×40
GB93-87/16
GB5783-86/M36×140
GB93-87/36
GB5783-86/M12×25
GB5783-86/M16×60
GB93-87/16
GB97.1-85/16
KT-100
320GF8.05.200
1000GF12-DN12Y-02003/ M20
GB6170-86/M20
GB93-87/20
L250-02-200
L250-02-033A
1000GF10-02-03A
400GF-BL12Y-10020
名称
地脚螺栓
垫圈
螺母
螺栓
螺母
垫圈
弹簧垫圈
内螺纹圆锥销
螺栓
垫圈
螺栓
垫圈
螺栓
垫圈
螺栓
螺栓
弹垫
平垫
调整垫铁
盘车座
地脚螺栓
螺母
垫圈
滑油滤网座
垫片
垫片
搭子
件数
14
18
18
34
34
34
34
4
6
6
4
4
4
4
4
24
24
24
14付
1
4
4
4
1
1
20
4
气体机与垫轨连接用
固定整体垫轨用
附记
生物质气发电机组备件清单
序号
1
2
3
4
5
6
名 称
气缸盖垫片
气缸套垫片
气缸套密封圈
垫 片
垫 片
垫 片
7
图 号
300.06.T12
300.06.T13
300.06.11
300.06.05
300.13.03
300.13.09
数 量
1
1
3
1
2
1
备 注
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
排气法兰垫片
燃气进气阀
排气阀
燃气进气阀座
排气阀座
火花塞
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
O型密封圈
300.40.07
300R.14.01
300.14.09
300R.13.03
300.13.14
8Q/ GC22514
10Q/ GC22514
12Q/ GC22514
14Q/ GC22514
16Q/ GC22514
18Q/ GC22514
20Q/ GC22514
24Q/ GC22514
27Q/ GC22514
GB1235-76Φ42×3.5
2
2
2
2
2
1
2
12
5
2
3
4
12
2
2
10
生物质气发电机组随机工具清单
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
图号或标准号
300.90.001
300.90.003
300.90.004
300.90.005
300.90.006
300.90.008
300.90.009
300.90.011
300.90.024
300.90.100
300.90.200
300.90.300
300.90.400
300.90.500
300.90.600
300.90.700
300.90.1600
300.90.1900
300.90.2100
300.90.2700
名称
梅花扳手
销子
方孔套筒扳手
梅花扳手
梅花扳手
叉形套筒扳手
叉形套筒扳手
叉形套筒扳手
销子
拉出器
装凸轮轴齿轮工具
活塞销盖拉出器
气缸套装拆工具
吊活塞工具
活塞环导向套筒
插销扳手
拉出器
散齿轮扳手
装气门锁夹工具
气缸盖螺母扳手
件数
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
附记
四、83008生物质发电机组电站方案
8300生物质发电技术应用范围广，灵活性好，根据用户不同需要，发电规模可选择在300-5000kW之
间。用于处理碾米厂的谷壳，家具厂、人造板厂和造纸厂的木屑、边角料、树皮，为工厂提供电力，也适
用于处理林场及农场的枝桠材、秸杆、稻草、稻壳等，为缺电农村地区和企业供电。
气化炉是生物质气化发电装置的核心装置，一般采用循环流化床气化炉。
以800kW稻壳气化发电规模为例进行项目投资及经济核算
8
1、主要设备清单及价格(50Hz/400V)
主要设备
一、原料提升机
二、生物质气化系统设备
1
2
3
4
5
6
三、燃气净化系统
1
2
3
4
5
6
7
四、燃气动力系统
1
2
五、电控系统
1
2
六、循环水处理系统
1
2
七、除焦系统
1
八、系统配套文件
1
随机技术文件
小 计：
9
(电捕焦器)高压静电除焦器
冷却塔、循环水泵
水管、阀门等及配件
气化系统控制柜
仪表、电器、电缆等及配件
罗茨风机
所有燃气管道、阀门及配件
文丘里除尘器
喷淋塔Ⅰ
喷淋塔Ⅱ
泡沫塔
旋液分离器
储气罐
泄压罐
料 仓
气化炉
旋风除尘器
鼓风机
螺旋出渣机
原料螺旋加料机
单 位
套
套
组
组
组
台
组
组
套
台
台
台
台
台
台
套
台
套
套
台
套
套
台
套
套
台
套
套
数 量
套
套
1组
1组
2组
1台
1组
1组
1套
1台
1台
1台
人民币(万元)
￥2.5
￥75
￥20
1台
1台
1台
1套
1台
1套
1套
1台
1套
1套
1套
1套
1套
1套
￥150
￥20
￥10
￥15
￥10
九、燃气发电机组系统
1
300型气体发动机
说明: 采用500转/分钟,低转速发动机(可长时间运行)
2
发电机
说明: 采用1FC6西门子发电机的技术(中国制造)
3
4
5
6
7
8
9
10
11
控制屏
空气瓶
高弹性联轴节
公共底架
随机附件
随机备件
随机工具
随机专用件
随机技术文件
总计价格：
数量 单价 人民币(万元)
2台 120
2台
2只
2台
2套
2台
2个
2个
2个
2套
2件
￥240
￥390
2、机组的其它外围配套设备
冷却系统：150m3/h的冷却塔，
生物质气气净化：汽水分离器、；
供配电系统：电力电缆和铜排等；
管道系统：输气管道，冷却水管道，阻火器，泄压阀等；
厂房土建：可根据实际情况使用现有厂房，也可搭建简易厂房。
主要配套设备可由用户购买，也可由我厂成套，厂房投入根据投资规模，厂房结构式样确定。
3、年发电收益
持续发电功率（每小时） 400KW×2 =800KW
年运行时间 24小时×300天=7200小时
年发电量 800KW×7200小时=576万度
年发电收益 （中华人民共和国可再生能源法2006年1月1日起施行，投资建办可再生能源电厂
供国家电，国家全额长期收购可再生能源发电企业电量。以江苏省为例：火电厂销电网价是0.387元/度
电、再加上国家鼓励再生能源补贴0.25元 /度电，合计：0.637元电价/度。）
0.637元电价/度×576万度=3669120元
4、年运行费用
人工费 0.01元/kw·h×576万度电=57600元
机械费用 0.01元/kw·h×576万度电=57600元
其他费用（包括电站自用电等） 0.01元/kw·h×576万度电=57600元
机油 1g/kW·h×800KW×24小时×300天×0.011元/kg = 63360元
各项合计：236160元
10
5、年收入
年发电收益3669120元－年运行费用236160元=3432960元
投资回收期＝电站投资÷净收益
即390万元÷343万元≈1.14年
整个电站投资只需要个1.14年就能收回全部投资。
6、稻壳消耗量
以目前采用气化技术1.5～1.8千克稻壳就可发出1度电计算，机组一天的稻壳消耗量：800kW×24
小时×（1.5～1.8）千克＝（28800～34560）千克
7、其它收益
①生物质气发电机组的余热利用
在燃气机组发电的同时，以机组的排气热量为能源，燃气机排出的高温烟气通过针形管余热锅炉产生
热水（或蒸汽）。余热回收设备技术参数如下：
额定压力： 1.00MPa
额定水流量： 15～30m
/h
换热器进口温度/出口温度： 10～40/30～60℃
换热效率： ≥75%
排烟温度： 650～400℃进/150～110℃出
结构形式： 针形管式
用途： 生产及生活用热
利用方式： 蒸汽或热水
两台机组每小时可以生产700 公斤蒸汽，或每小时14 吨热水(以温升20℃计) 。每台机可提供50 t/h
的采暖用汽，最大采暖抽汽量可达60t/h，可满足采暖面积120万㎡供热需求。也可以根据客户的需求设
定水的出口温度可以用于沼气池的加热系统。整套设备具有结构简单，易于安装的特点。设备有防漏保护
管，排烟调节阀。六至七个月后既可收回全套设备投资。
②稻壳灰的利用
利用稻壳缺氧燃烧产生的生物质气发电，燃烧后的稻壳灰含60%的二氧化硅，39.7%的碳，先将二氧化
硅制成水玻璃，二氧化硅的溶出率90%以上。去硅后的灰含碳量提高到90%以上，不必活化，可制活性炭。
纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”， 由于它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材
料相比显示出特异功能，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补
强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、
医药、环保等各种领域。
活性炭是一种含炭材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达，比表面积大、吸附能力强的一类微晶
质碳素材料，是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体。其成份除了主要的炭以外，还包含了少量的氢、
氮、氧，其结构则外形似以一个六边形，由于不规则的六边形结构，确定了其多也体枳及高表面积的特点，
每克的活性炭所具的有比表面相当于1000个平方米之多。活性炭的应用极其广泛，其用途几乎涉及所有
的国民经济部门和人们日常生活，如水质净化、黄金提取、糖液脱色、药品针剂提炼、血液净化、空气净
化、人体安全防护等。
由于应用范围广泛，目前市场上对于二氧化硅和活性炭的需求量非常大，相当一部分依赖进口，市场
11
3
价格也非常高。
因此，综合利用了稻壳的资源和能源，具有较好的经济效益和社会效益。
12
2024年4月13日发(作者：缪智美)
生物质(稻壳、秸杆)气化内燃发电技术及8300生物质发电机组性能
第一部分 生物质（稻壳、秸杆）气化内燃发电技术
一、生物质发电技术概述
人类进入21世纪，长期依赖石油、煤、天然气等化石能带来的源能源危机和环境污染日益突现。生
物质能作为一种可替代传统化石能源的清洁的可再生的能源越来越受到重视。
生物质能是太阳能的一种，是植物通过光合作用，将太阳能转变成化学能贮存在植物体内，常见的且
便于利用的生物质有树皮、木屑、农作物秸秆、稻壳、蔗渣、果壳等。通常作法是将生物质以燃烧、气化
或发酵等方式，直接或间接的把植物体内贮存的生物质能转变成电能。生物质能能够以有形的方式有效存
储，与风电、光电等相比较，生物质发电的电能质量好，不具有波动性和间歇性。用这些废弃的农林作物
副产品产生能源用来发电，不但可以解决一定程度的能源短缺，还能解决一定程度的环境污染，变废为宝。
把农业生产原本的“开环产业链”转变成“闭环产业链”，形成一个几乎没有任何废弃物外排的、自我循
环的良性闭环，能够消纳处理农业生产的全部废弃物；燃烧后的灰分，以肥料的形式还田；秸秆等燃料成
本作为生物质发电企业的主要支出，又直接流向农民。
利用这些生物质气进行发电，在不产生污染的情况下把生物质能转化为电能，达到从低品位能源获取
高品位能源的目的，是一项综合利用及节能环保项目，减少环境污染，降低大气温室效应，同时燃烧生物
质气可出售CERS指标，获得额外收益。
普遍采用的生物质发电形式有三种，第一种是将生物质直接在锅炉中燃烧产生蒸汽，驱动汽轮机带动
发电机发电。第二种是将生物质气化炉内热解，产生可燃的生物质气驱动内燃机带动发电机发电。第三种
方式是将生物质发酵使其产生沼气，利用沼气驱动内燃机带动发电机发电。
二、生物质燃烧蒸汽锅炉发电与生物质气化发电的综合比较
生物质燃烧蒸汽锅炉发电与生物质气化发电是目前利用生物质能源的两种主要方式，各有其利弊与适
用性。下面以稻壳为源料发电为例对这两种技术进行比较：
1、技术原理的不同及由此带来的污染问题
蒸汽锅炉发电技术方式是采用生物质直接燃烧的方式，通过燃烧产生蒸汽，再用蒸汽再带动汽轮机发
电产生电能；生物质气化发电技术则是在密闭高温的条件下将生物质热 解产生可燃的生物质燃气，再将
燃气送到气体发动机机燃烧做功。生物质直接燃烧必然会产生大量的烟尘和有毒物质“二恶英”，它的毒
性十分大，是氰化物的130倍、砒霜的900倍，有“世纪之毒”之称。由于二恶英的剧毒性，各国环境保
护部门都规定了严格的排放标准。
说到生物质气化发电不可避免的遇到两个环境污染问题，一是气化过程中产生的焦油无法彻底清除，
导致发电机组无法长期稳定地运行；二是燃气进行冷却和净化处理过程中产生的污水排放，对环境造成二
次污染。这两个问题成了制约生物质气化发电项目发展的瓶颈。
但随着气化炉的不断改进和完善，目前这两个问题都以得到妥善解决。国内几个气化炉主要生产厂家，
都有一整套比较成熟的技术。
对于清除焦油的难题，传统的通过水清洗的物理方法只能够清除80%左右的焦油，燃气中残留的小部
分焦油仍然会阻碍燃气发电机长期稳定运作。现有新技术在采用物理方法的同时开发出了生物质燃气高压
静电捕焦技术，能够清除98%以上的焦油，从而将燃气中的焦油含量控制在气体机容许的范围内。
在污水排放问题方面，在生物质发电过程中，因清除燃气中的固体颗粒与焦油而产生的废水是一大污
染源。以往的处理方式是将污水排放到沉淀池沉淀、隔油后再排放，这样的排放会对环境造成较为严重的
二次污染。新技术采用了污水循环处理技术，这些经过处理的污水被循环使用，重新用于燃气的清洗与降
1
温，从而实现污水不对外排放。内燃发电机组的尾气成分决大部分是氮气，少量二氧化碳及极少量的一氧
化碳和其它气体，对环境污染非常小。
2、适用规模和能源利用效率的比较
蒸汽锅炉发电技术方式与生物质气化发电技术相比能源利用效率比较低，以稻壳发电为例，用蒸汽锅
炉燃烧技术需要3～4千克稻壳才能发一度电，而且在汽轮机启动阶段需要额外燃烧大量稻壳以提高锅炉
蒸汽温度。因此，采用此技术方式的项目必须要有较大的规模，一般在10～20MW以上才能产生经济效益。
采用气化技术1.5～1.8千克稻壳就可发出1度电，能源利用效率相对较高，且设备相对较为简单。
一个日加工100吨大米的生产线采用一套400kW的气化发电机组基本可以满足自身的用电需求，同时解决
了稻壳处理问题。
3、投资规模和成本的比较
采用蒸汽锅炉发电技术的生物质能源项目因为规模效益的原因，一般规模不小于3000kW，需要很大的
前期投资，单位发电投资相对较大。
采用生物质气发电技术的生物质能源项目规模可从200kW-20MW，除设备购买外不需要太多其它投资，
单位发电投资较小。
以投资一个3000kW的稻壳发电项目为例，如果采用蒸汽锅炉发电技术，单就设备投资一项大约不少
于3000万人民币，而采用生物质气发电技术则不超过1300万元。
4、适用性和投资风险的比较
采用蒸汽锅炉发电技术的生物质能源项目因为要求规模较大，一次性投资较高，对生物质原料的数量
和供应稳定性都有较高的要求，收集半径比较大，因此风险也较高。采用此种技术的生物质能源项目一般
要有当地政府部分的密切配合，尤其是在保证生物质原料长期稳定的供应，以及为项目提供有竞争性电力
收购价格。而且由于能源利用效率低，投资成本大，投资回收周期相当长。
采用生物质气化技术的生物质能源项目规模可从200kW-20MW，投资较少，对生物质原料来源的限制也
较少。一般建在工业欠发达的农林业产区，粮食、木材加工企业附近，便于原料收集。可根据项目的规模
和实际需求采取分步式投资，可大可小，产生的电能即可以自用，也可以供电上网，非常灵活。因此，采
用生物质气化发电技术的项目较为适合私人投资，如产生较多生物质原料的农林产品加工厂以及用电较多
的生产企业。
三、生物质气化内燃发电系统简介
生物质气化内燃发电系统主要由气化炉、燃气净化系统和内燃发电机等组成。
2
气化炉是将生物质能由固态转化为燃气的装置。生物质在气化炉内通过控制空气供应量，而进行不完
、一氧化碳（CO）、甲烷（CH
4
）、多全燃烧，实现低值生物质能由固体向气态的转化，生成包含氢气（H
2
）
碳烃（C
n
H
m
）等可燃成分的燃气，完成生物质的气化过程。
气化产生的燃气出口温度随气化炉型式的不同，在350℃～650℃之间，并且燃气中含有未完全裂解的
焦油及灰尘等杂质，为满足内燃机长期可靠工作的要求，需要对燃气进行冷却和净化处理，使燃气温度降
到40℃以下、焦油灰尘含量控制在50mg/Nm3以内，燃气经过净化后，再进入内燃机发电。
在内燃机内，燃气混合空气燃烧做功，驱动主轴高速转动，主轴再带动发电机进行发电。
生物质气化内燃发电就是通过以上过程，将各种废弃物化废为宝，转化为优质电能，解决废弃物的污
染和能源的合理利用问题。
第二部分 8300生物质发电机组性能
一、8300生物质发电机组性能
3
8300生物质发电机组是在原有成熟产品300型柴油机的基础上，根据生物质气体发动机的特殊要求，
重新设计开发的300型400～500kW生物质气体发电机组。该机组具有下列优势性能：
1、300型主机直列式、非增压、缸径大、行程长、转速低、功率储备大
该机组主机为直列8缸、缸径300mm、行程380mm、转速500r/min。
①大缸径、长行程、低转速使燃气无需增压既可被主机自然吸入（进气压力只要在2.5kPa以上），在
缸内混合充分、燃烧彻底，使机组排温较低，且不容易结碳、结焦，阻塞气门；
②非增压减少了增压器和中冷器这两个重要故障点，同时减少热损耗，提高机组热效率;
③低转速可使发动机降低磨损，延长机件的使用寿命；
④直列8缸的形式，结构简单、维修方便，也减少了备件的储备；
⑤较大的功率储备，保证机组输出功率持续恒，提高用户的经济效益。
2、根据生物质气的特点进行多项优化改进
①重新设计活塞，选择了最合理的压缩比；
②重新设计凸轮轴，优化了配气正时；
③根据生物质气焦油含量高的特点，设计了进气阀箱及阀座结构，以便于气阀的维护；
④可靠的无触点电火花点火系统，性能优良的液压调速系统；
⑤采用机外单体混合器结构，优化了空气、燃气配置系统；
⑥完善的润滑和冷却系统
⑦安全可靠的防爆装置等。
3、热效率高、原料适应性好，负荷适应能力强
热效率可达30～35％，达到国内先进的水平，能处理不同种类的生物质原料。采用压缩空气启动，启
动停车容易，调节范围大，运行平稳。发电系统规模根据一定范围内的资源量、用电需求来决定，可根据
用户的需要进行设计和匹，由多台机组并联组成配。
4、可以高、低电压输出，降低初始投资和运行成本
300型生物质气体发电机组可输出400V低压外，还可根据用户需求配备置高压电机以6300V、 10500V
高压直接输出，而无需升压变压器，更适宜远距离输送电能，提高了供电的稳定性。避免购买昂贵的升压
变压器而可为用户节省初始投资，减少铜损，降低运行成本；既可并网又可直接带负荷使用，具有较高的
经济效益和社会效益。
5、机组运行噪音较低，达标排放
由于该机组转速中只有500r/min，因此行噪音较低，机组最高噪声不高于100分贝，排放达标，并出
口多个国家。
6、排气余热回收
因机组的废气温度可达550℃，机组的排气管路上可设置综合利用设施，充分回收余热（如加热水、
油等），提供取暖、洗浴及其它用热，提高经济效益。
正是基于上述技术和性能优点，8300生物质气体发电机组特别适应生物质气低热值、高灰、高硫、高
焦、气源压力不稳定的特点，优于V型高速机，是生物质气发电机组的最佳原动机。
二、生物质气发电机组的主要技术要求
4
1、对生物质气的气质要求
生物质在气化过程产生的燃气，会带有许多杂质，这些杂质必须经过处理，用于燃气发电机组的生物
质气有如下气质要求：
气体热值 4000～6000kJ/Nm
固体杂质 ≤10 mg/m
杂质颗粒大小 ≤5μm
水蒸汽含量 ≤0.1%(V/V)
焦油含量 ≤20mg/m
燃气进机压力 ≥2.5kPa
2、生物质气气机组对润滑油和冷却水的要求
燃气发动机附带完整的润滑油系统。
机油消耗率≤1.0g/kW·h；
润滑油型号等级: 40CD或15W40CD（GB/T11123-1989）
发动机高、低温循环水需采用软化水，冷却水应选用略呈碱性的清洁水，不得含有腐蚀性的化合物，
如氯化物、硫酸盐或酸等。其主要指标要求如下：
硬度 0.7～5.3me/L
氯离子含量 <150mg/L
PH值 7～8.5
3、生物质气气机组对环境的要求
生物质气发电机组在环境温度-20℃～+40℃，相对湿度＜90%（20℃时），海拔高度≤2000m的环境条
件下能稳定、可靠、连续地运行。
在标准环境状况下(大气压力100kPa、环境温度25℃、空气相对湿度30％)能稳定输出额定功率。
三、生物质气发电机组的规格和技术参数
发
动
机
型 号
型 式
气缸数
气缸直径 (mm)
活塞总排量 (L)
活塞行程 (mm)
额定转速 (r/min)
额定功率 (kW)
活塞平均速度 (m/s)
额定负荷燃气消耗量 (m
3
/h)（热值
4000～6000KJ/Nm
3
）
平均有效压力(MPa)
压缩比
旋转方向（自飞轮端视）
5
500
440
6.33
880～1320
0.491
600
495
7.6
990～1485
0.461
9:1
顺时针
215
380
500
330
6.33
660～990
0.491
600
385
7.6
770～1155
0.478
项 目
8300DM
规 格 数 据
8300DM-1 6300DM 6300DM-1
3
3
3
直列、水冷、四冲程、火花塞点火、开式燃烧室，非增压
8
300
161
6
发火顺序（从自由端起）
启动方式
最大爆发压力（MPa）
排气温度 (℃)
燃气气源压力（kPa）
燃气进机温度（℃）
机油消耗率（g/kW·h）
型 号
基本功率（kW）
发
电
机
组
(PRP/GB/T2820.1-1997)
电压（V）
电流（A）
功率因子（COSΦ）
励磁方式
相数及接法
外形尺寸（长×宽×高）mm
重量（kg）
1-5-7-3-8-4-2-6
压缩空气
≤5.5
≤600
2.5
≤40
≤1
400GFM
400
400
722
450GFM
450
400
812
0.8（滞后）
无刷
三相四线
6394×1600×2900
22000
1-5-3-6-2-4
300GFM
300
400
541
350GFM
350
400
631
5800×1600×2900
18000
注:功率标定的标准环境状况为大气压100kpa，相对湿度30%，环境温度25℃，环境温度和海拔高度的变化会引起功率的改变。
生物质气发电机组供货清单
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
名称
生物质气体机
发电机
发电机组低压开关柜
直流24V电源
高弹性联轴节
公共底架
随机附件
随机备件
随机工具
随机专用件
随机技术文件
直流合闸电源
膨胀节
消音器
冷却塔
气水分离器
型号
8300DM－1
RATO-R2312
GBA 30/220
DN300
WX25-300L
GBNL
3
-60
QSFL850（DN150）
数量
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
备注
正常供货范围
用户订货（高压机用）
用户订货
用户订货
用户订货
用户订货
生物质气发电机组随机附件清单
序号
1
2
3
4
5
6
7
代 号
A05-3（500L）
CT01-10-Ⅱ型
CB-B
DISN800C
CS－32
CZ-20/30
BR0.23-15
名 称
空气瓶
机油滤清器
报警保护仪
点火模块
手摇泵
空气压缩机
机油冷却器
6
单 位
只
台
套
套
台
台
台
数量
1
1
1
1
1
1
1
备 注
15m
2
8
9
10
11
12
13
14
15
BR0.23-15
LZFT-65Ⅱ
3
LZFT-50Ⅱ
3
Q41F-16/DN125
DN125
GZW-1 DN125
XMDM-ID
300.90.1700
淡水冷却器
机油调温阀
淡水调温阀
球阀
紧急停车电磁阀
阻火器
温度巡检仪
转车工具
台
只
只
件
只
件
套
件
1
1
1
1
1
1
1
1
15m（闭式机用）
（闭式机用）
（闭式机用）
生物质气专用
2
生物质气发电机组专用件清
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
图号或标准号
750GF-05-01/M36×1000
GB93-87/36
GB6170-86/M36
GB5782-86/M20×100
GB6170-86/M20
GB97.1-85/20
GB93-87/20
GB118-86/¢20×60
GB5783-86/M10×40
GB93-87/10
GB5783-86/M16×40
GB93-87/16
GB5783-86/M36×140
GB93-87/36
GB5783-86/M12×25
GB5783-86/M16×60
GB93-87/16
GB97.1-85/16
KT-100
320GF8.05.200
1000GF12-DN12Y-02003/ M20
GB6170-86/M20
GB93-87/20
L250-02-200
L250-02-033A
1000GF10-02-03A
400GF-BL12Y-10020
名称
地脚螺栓
垫圈
螺母
螺栓
螺母
垫圈
弹簧垫圈
内螺纹圆锥销
螺栓
垫圈
螺栓
垫圈
螺栓
垫圈
螺栓
螺栓
弹垫
平垫
调整垫铁
盘车座
地脚螺栓
螺母
垫圈
滑油滤网座
垫片
垫片
搭子
件数
14
18
18
34
34
34
34
4
6
6
4
4
4
4
4
24
24
24
14付
1
4
4
4
1
1
20
4
气体机与垫轨连接用
固定整体垫轨用
附记
生物质气发电机组备件清单
序号
1
2
3
4
5
6
名 称
气缸盖垫片
气缸套垫片
气缸套密封圈
垫 片
垫 片
垫 片
7
图 号
300.06.T12
300.06.T13
300.06.11
300.06.05
300.13.03
300.13.09
数 量
1
1
3
1
2
1
备 注
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
排气法兰垫片
燃气进气阀
排气阀
燃气进气阀座
排气阀座
火花塞
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
紫 铜 垫 圈
O型密封圈
300.40.07
300R.14.01
300.14.09
300R.13.03
300.13.14
8Q/ GC22514
10Q/ GC22514
12Q/ GC22514
14Q/ GC22514
16Q/ GC22514
18Q/ GC22514
20Q/ GC22514
24Q/ GC22514
27Q/ GC22514
GB1235-76Φ42×3.5
2
2
2
2
2
1
2
12
5
2
3
4
12
2
2
10
生物质气发电机组随机工具清单
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
图号或标准号
300.90.001
300.90.003
300.90.004
300.90.005
300.90.006
300.90.008
300.90.009
300.90.011
300.90.024
300.90.100
300.90.200
300.90.300
300.90.400
300.90.500
300.90.600
300.90.700
300.90.1600
300.90.1900
300.90.2100
300.90.2700
名称
梅花扳手
销子
方孔套筒扳手
梅花扳手
梅花扳手
叉形套筒扳手
叉形套筒扳手
叉形套筒扳手
销子
拉出器
装凸轮轴齿轮工具
活塞销盖拉出器
气缸套装拆工具
吊活塞工具
活塞环导向套筒
插销扳手
拉出器
散齿轮扳手
装气门锁夹工具
气缸盖螺母扳手
件数
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
附记
四、83008生物质发电机组电站方案
8300生物质发电技术应用范围广，灵活性好，根据用户不同需要，发电规模可选择在300-5000kW之
间。用于处理碾米厂的谷壳，家具厂、人造板厂和造纸厂的木屑、边角料、树皮，为工厂提供电力，也适
用于处理林场及农场的枝桠材、秸杆、稻草、稻壳等，为缺电农村地区和企业供电。
气化炉是生物质气化发电装置的核心装置，一般采用循环流化床气化炉。
以800kW稻壳气化发电规模为例进行项目投资及经济核算
8
1、主要设备清单及价格(50Hz/400V)
主要设备
一、原料提升机
二、生物质气化系统设备
1
2
3
4
5
6
三、燃气净化系统
1
2
3
4
5
6
7
四、燃气动力系统
1
2
五、电控系统
1
2
六、循环水处理系统
1
2
七、除焦系统
1
八、系统配套文件
1
随机技术文件
小 计：
9
(电捕焦器)高压静电除焦器
冷却塔、循环水泵
水管、阀门等及配件
气化系统控制柜
仪表、电器、电缆等及配件
罗茨风机
所有燃气管道、阀门及配件
文丘里除尘器
喷淋塔Ⅰ
喷淋塔Ⅱ
泡沫塔
旋液分离器
储气罐
泄压罐
料 仓
气化炉
旋风除尘器
鼓风机
螺旋出渣机
原料螺旋加料机
单 位
套
套
组
组
组
台
组
组
套
台
台
台
台
台
台
套
台
套
套
台
套
套
台
套
套
台
套
套
数 量
套
套
1组
1组
2组
1台
1组
1组
1套
1台
1台
1台
人民币(万元)
￥2.5
￥75
￥20
1台
1台
1台
1套
1台
1套
1套
1台
1套
1套
1套
1套
1套
1套
￥150
￥20
￥10
￥15
￥10
九、燃气发电机组系统
1
300型气体发动机
说明: 采用500转/分钟,低转速发动机(可长时间运行)
2
发电机
说明: 采用1FC6西门子发电机的技术(中国制造)
3
4
5
6
7
8
9
10
11
控制屏
空气瓶
高弹性联轴节
公共底架
随机附件
随机备件
随机工具
随机专用件
随机技术文件
总计价格：
数量 单价 人民币(万元)
2台 120
2台
2只
2台
2套
2台
2个
2个
2个
2套
2件
￥240
￥390
2、机组的其它外围配套设备
冷却系统：150m3/h的冷却塔，
生物质气气净化：汽水分离器、；
供配电系统：电力电缆和铜排等；
管道系统：输气管道，冷却水管道，阻火器，泄压阀等；
厂房土建：可根据实际情况使用现有厂房，也可搭建简易厂房。
主要配套设备可由用户购买，也可由我厂成套，厂房投入根据投资规模，厂房结构式样确定。
3、年发电收益
持续发电功率（每小时） 400KW×2 =800KW
年运行时间 24小时×300天=7200小时
年发电量 800KW×7200小时=576万度
年发电收益 （中华人民共和国可再生能源法2006年1月1日起施行，投资建办可再生能源电厂
供国家电，国家全额长期收购可再生能源发电企业电量。以江苏省为例：火电厂销电网价是0.387元/度
电、再加上国家鼓励再生能源补贴0.25元 /度电，合计：0.637元电价/度。）
0.637元电价/度×576万度=3669120元
4、年运行费用
人工费 0.01元/kw·h×576万度电=57600元
机械费用 0.01元/kw·h×576万度电=57600元
其他费用（包括电站自用电等） 0.01元/kw·h×576万度电=57600元
机油 1g/kW·h×800KW×24小时×300天×0.011元/kg = 63360元
各项合计：236160元
10
5、年收入
年发电收益3669120元－年运行费用236160元=3432960元
投资回收期＝电站投资÷净收益
即390万元÷343万元≈1.14年
整个电站投资只需要个1.14年就能收回全部投资。
6、稻壳消耗量
以目前采用气化技术1.5～1.8千克稻壳就可发出1度电计算，机组一天的稻壳消耗量：800kW×24
小时×（1.5～1.8）千克＝（28800～34560）千克
7、其它收益
①生物质气发电机组的余热利用
在燃气机组发电的同时，以机组的排气热量为能源，燃气机排出的高温烟气通过针形管余热锅炉产生
热水（或蒸汽）。余热回收设备技术参数如下：
额定压力： 1.00MPa
额定水流量： 15～30m
/h
换热器进口温度/出口温度： 10～40/30～60℃
换热效率： ≥75%
排烟温度： 650～400℃进/150～110℃出
结构形式： 针形管式
用途： 生产及生活用热
利用方式： 蒸汽或热水
两台机组每小时可以生产700 公斤蒸汽，或每小时14 吨热水(以温升20℃计) 。每台机可提供50 t/h
的采暖用汽，最大采暖抽汽量可达60t/h，可满足采暖面积120万㎡供热需求。也可以根据客户的需求设
定水的出口温度可以用于沼气池的加热系统。整套设备具有结构简单，易于安装的特点。设备有防漏保护
管，排烟调节阀。六至七个月后既可收回全套设备投资。
②稻壳灰的利用
利用稻壳缺氧燃烧产生的生物质气发电，燃烧后的稻壳灰含60%的二氧化硅，39.7%的碳，先将二氧化
硅制成水玻璃，二氧化硅的溶出率90%以上。去硅后的灰含碳量提高到90%以上，不必活化，可制活性炭。
纳米二氧化硅俗称“超微细白炭黑”， 由于它在磁性、催化性、光吸收、热阻和熔点等方面与常规材
料相比显示出特异功能，广泛用于各行业作为添加剂、催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补
强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、
医药、环保等各种领域。
活性炭是一种含炭材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达，比表面积大、吸附能力强的一类微晶
质碳素材料，是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体。其成份除了主要的炭以外，还包含了少量的氢、
氮、氧，其结构则外形似以一个六边形，由于不规则的六边形结构，确定了其多也体枳及高表面积的特点，
每克的活性炭所具的有比表面相当于1000个平方米之多。活性炭的应用极其广泛，其用途几乎涉及所有
的国民经济部门和人们日常生活，如水质净化、黄金提取、糖液脱色、药品针剂提炼、血液净化、空气净
化、人体安全防护等。
由于应用范围广泛，目前市场上对于二氧化硅和活性炭的需求量非常大，相当一部分依赖进口，市场
11
3
价格也非常高。
因此，综合利用了稻壳的资源和能源，具有较好的经济效益和社会效益。
12