木材和煤的单位质量燃烧热差不多吗?火电站为啥不烧木柴?

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%87%83%E7%83%A7%E7%83%AD 看到的。。

燃烧热
燃料 百万焦/千克 BTU/磅 千焦/摩尔
141.6 61,000 286
汽油 47.3 20,400 ---
柴油 44.8 19,300 ---
酒精 29.7 12,800 1,300
丁烷 48.6 20,900 2,800
木材 15-21 6,500-8,700 ---
15-32 8,000-14,000 ---

有人说烧木材更绿色,这样的说法对吗?

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25个答案
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鬼谷藏龙神经科学博士生

2014-11-11 20:47

主要还是成本问题

因为在现代工业中,木头最主要的功能还是用来做各种木制家具,能够拿来烧的都是些枝枝丫丫的货色,这些东西产量是很低的,更何况造纸还要消耗掉其中一大部分。

所以木头不太能满足火电站长期稳定大量的燃料供应。

除了这个原因以外,煤炭在开采后的加工过程中要先炼焦,这一步就将煤炭中可以用来作为化工原料的部分提前分离掉了,剩下的都是很好很纯的燃料。但是木头不一样,如果木头要拿来烧,就需要先脱水或是烤成木炭,而这一步基本上不会产生什么有价值的副产品,成本自然要算到燃料上,所以即便是专门为了燃烧而种植速生植物,其成本也比煤炭(焦炭)高。

【注】根据lotusfire赫尔辛根莫斯肯的文举两位仁兄的意见,火电站烧的应该是原煤而不是焦炭,特此勘误。此外赫尔辛根莫斯肯的文举还提出煤炭较之木头的另一大优势是密度比较大,所以同样体积的燃烧室里,用煤炭比用木头效率更高,在下深以为然。

当然,烧木头的火力发电站也是存在的,比如说西伯利亚那一带就有一些小规模的火电站在烧木头,这是因为那里森林资源丰富但是交通不便,煤炭不容易运进来。此外那里的火电站主要不是为了发电,而是给当地的暖气系统提供热水,所以一般只在较冷的季节临时运营。

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橡树村科学松鼠会成员,化学博士

2014-11-13 02:05

目前利用木材发电的地方还是有的,而且还是最近十几年兴起来的。主要是两个途径,一个是直燃,也就是和通常的煤炭火力电厂一样,直接燃烧生物质,利用热量把水变成水蒸汽,推动蒸汽轮机发电;另一个是先把生物质气化,然后得到的木煤气燃烧发电,煤炭也可以通过这个途径发电。国家目前对生物质发电有一定的补贴,所以最近十几年出现了一些厂子。不过,利用木材、稻壳、秸秆等等生物质发电的电厂的规模都不大。直燃发电,一个电厂基本上也就是一万千瓦上下的规模,气化发电一般要更小一些。与煤炭发电一个机组就动辄几十万千瓦的规模相比,生物质发电的规模实在太小了。生物质发电的规模很难做大,原因说起来也简单,生物质运输成本实在太高。

和煤炭、天然气、石油这样的化石能源不一样,生物质不是一个集中分布的资源。生物质的分布非常分散。目前的生物质产量,基本上是每公顷一年只有几吨的样子,而且因为目前还只能使用农林废弃物,而不是专门的能源作物,一些生物质还要作为饲料使用,需要一定比例的还田等等,实际上每公顷可以利用的生物质量就更少。要达到目前常见的煤炭发电厂的发电规模,每年需要数百万吨上千万吨的生物质供应量,需要覆盖的面积就要达到千万公顷,也就是十几万平方公里。由于生物质是分散分布的,把这十几万平方公里的可利用生物质收集起来,运输到电厂,平均运输距离就要达到数百公里。而生物质的密度不高,即使经过简单压缩,每个立方米也只有一两百公斤,一辆卡车能够运输的生物质不多,再加上返程基本上空驶,运输消耗的能源很高,也导致运输成本高。而且生物质的收割,收集也是需要人力的,这也有成本,所以到厂的生物质的成本不低。实际上一般说能源用途的生物质原料的公路运输不要超过25-50公里,覆盖不过几千平方公里,超过了,运输成本太差,甚至运输消耗的能源由可能超过生物质利用得到的能源,那就真的得不偿失了。即便如此,国内的生物质到厂价格按照单位热值计算仍然比煤炭贵上不少,再加上规模小运行成本增加,发电成本就进一步增加,只能依靠国家补贴过日子。而且生物质的收割是有季节性的,北方一般一年一季,南方能够达到一年两季。为了保证电厂在全年大部分时间运行(目前一般要求一年运行7000小时以上),就需要有很大的场地来堆放大量的原料,这也是一笔不小的开销。这些因素都限制了生物质电厂的规模。

而且即使可利用的生物质完全用来发电,总量也是很有限的。中国现在每年可利用的生物质总量大约六亿吨,听起来不少。但是生物质的热值普遍不高,特别是生物质普遍含水较多,进一步降低可利用的热值。只有高品质的干燥的生物质的热值才能够与那些含水量高的劣质煤相比,比发电使用的煤的热值相差更大。题目里面所说的单位质量热值相当是对于数字的错误理解,那些热值低到和最好的生物质差不多的煤炭基本上都不用于发电的。每年六亿吨生物质,折合成标准煤也就是不到两亿吨,而中国目前的煤炭产量是将近40亿吨,大多数用于发电,生物质能够提供的电量连煤电发电的零头都赶不上,只能处于辅助地位。

利用生物质发电,直观上来说,生物质里面的碳来自大气中的二氧化碳,燃烧以后二氧化碳释放,似乎是碳中性的。实际情况要复杂得多。目前生物质的生长大都需要化肥才能保证产量的,没有化肥生物质的产量更低。但是化肥基本上是从化石能源得到的,中国的化肥主要是煤炭来源,进口的以天然气来源的为主,化肥的生产过程需要释放大量二氧化碳,再加上种植、收割、运输、加工过程中的二氧化碳排放,这样的以能源为目的种植的生物质利用能够实现的二氧化碳减排非常有限。只有那些作为废弃物的生物质,因为属于废物,在计算碳排放的时候把那些化肥消耗种植收割的成本都算到主产品头上,计算的时候才可以实现大规模减排。

不过生物质利用特别是生物质废弃物的利用仍然是一个二氧化碳减排的方向。毕竟碳减排需要所有可能的手段都用上。目前生物质能源的利用研究,也在尽可能更多的降低生命周期二氧化碳排放的方向努力。



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煤跟木头密度不同,烧同样质量的燃料,木头需要更大的进料以及储藏空间

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作为一个电厂的工作人员 我来告诉你 按照装机容量50kw的电厂 每小时40万KWH 负荷80%左右 供电煤耗 为340g/kwh 每天要烧3263吨 折算成4200大卡/kg的普通煤 消耗量大概在4500吨左右 这才是一个中型火电站的单台机组每天的消耗量 每天木头供应的过来么 而且木头的质量也差距太大 而且燃料最少要保证有1个星期左右的存货 烧的时候煤又不是用铲子一铲子一铲子的往里加 要磨成比面粉还细的煤粉才能充分燃烧 木头又不能这么磨 以及各种其他方面的问题 总之要是能烧木头的话 整个电站除了厂房剩下设备的估计全都要换一遍

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主要还是成本吧,烧木头多贵啊。不过,也有人炒什么生物资能源,其实就是烧柴草、烧木头,但要用来发电,柴草木头的来源必须能够长期大量供应,这在农业区基本是没有可能的。

焚烧垃圾发电应该还是可以的。


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其实还是成本问题吧,国内也有不少烧秸秆的小电厂,但是成本太高搞不大。

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木头含水很大的 起码10%

污染厉害,而且现在木材价格也很贵了,地球上的森林让人类砍的差不多了

新加坡滨海湾花园那几个人造大蘑菇倒是烧木头的,但是烧的是花园里修剪下来的枝叶。大规模使用肯定是不成的

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夜翎经济学硕士帝都典型金融民工

2014-11-12 14:41
支持者: question1

只有我注意到了一楼的赫尔辛根莫斯肯?23333333333

楼上说的很清楚了,主要是成本和原料用途的问题,木材被用来烧和用来家具和造纸的经济效益高下立判了

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支持者: xipo

1吨煤炭所提供的热量,相当于每年从0.4公顷土地持续采集木柴所提供的能量总和(也就是可持续利用的概念)。0.4公顷合40公亩,合4000平方米,合6亩地。

100平米5个月采暖大约需要3吨煤,13亿人口,按4人口每户计算合3.25亿个家庭。

考虑到南北差异,我们按一半的消耗量计算:

3.25亿*(3/50%)*0.4=7.8亿公顷=78000亿平方米=117亿亩=780万平方千米土地

貌似不用再计算下去了。

按此,仅取暖一项功能,我们的森林覆盖率就应该达到79%。

大家还要不要吃饭,穿衣?还想那么多高级需求?

没有煤炭的利用,根本养活不了那么多人。

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烧木头太奢侈了:森林植被本来就在减少,砍伐木材太费时费力

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参天软件工程师

2014-11-12 21:12

1.成本。

2.烧木柴容易有“锅底灰”隔绝热量降低效率。

3.木柴密度小,煤炭密度大,所以运输的成本木柴也比煤炭贵。

4.木材用途广泛,做成家具,工具之类的更值钱。煤炭似乎的用途较少做燃料,炼焦,煤化工。


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现代发电厂,一台机组一小时就得几百吨燃料。木柴很难有大量稳定的供应源,不太适合大容量发电机组。但是确实有烧木头的小型发电机组,叫生物质电厂,规模很小。

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firstkey电气工程学博士,电力工程师

2014-11-12 22:48

火电厂燃煤是先要把原煤磨成很细的煤粉,然后用热风吹到炉膛燃烧。木头达到这一点比较困难,那么燃烧必然不够充分。

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可能是…燃烧木材的收益不足以抵消砍伐木材的耗费?而煤炭可以?不知道欸……

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这个问题问的让人汗啊,木材,你家木柜子一个上千块,拿来烧,能烧几顿?现在有生物质发电,就是不能当木材的废材,秸秆,成本也远高过煤炭,需要政府补贴才能生存。

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支持者: 馒头老妖

楼主可以有点化学常识吗?最关键的问题在于,燃烧热的定义是物质完全燃烧,完全燃烧确实产热差不多,可是你有本事把柴火完全燃烧么……你有本事让热电厂把柴火完全燃烧么

其实wiki中间这个数据,也就是木柴的燃烧热可以说根本就没有实际意义,因为通常情况下基本不可能达到测定燃烧热的标准条件


其实还有一个很重要的原因,楼主问这么个问题一定不知道世界上第一次工业革命这么个时期的存在,第一次工业革命关键在于蒸汽机,其实现在热电厂的工作原理也基本是这个,那么产生或者说推动蒸汽机发展的又是什么呢?正是煤炭,当时欧洲发现了大规模的煤矿,而且人们尝试后(其实早就有尝试的经验了),发现煤炭燃烧放出来的热量,或者说煤炭的火焰温度,可以比木材高很多,(这个中间原因很多,比如楼上所说的木柴一般都是湿的,不利于燃烧,比如木柴中含有过多杂质,而且主要成分是纤维素而不是单质碳,众所周知,前者不如后者容易完全燃烧)这就很吸引人了,比如你的工业条件需要达到500度,但是烧柴火根本达不到这个温度,但是烧煤炭却可以(500度只是打个比方……没有考证),自然渐渐就没人在工业上大规模用柴火了


而且其实工业用的也不是原煤,就像汽车不会烧原油一样的,炼过的煤优势就更多了,就算是木材转化为了木炭,也远远比不上……

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简单的来说:木头还能做家具,还能造纸;煤,似乎只能用来烧。。。

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我们初中时是用热值的不同来解释的。

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还有一点,农村人道德意识不高,你搞生物质燃料,他们就能往里掺假兑水.

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这不是物理学问题,也不是环境问题,而是一个经济问题。从电厂的角度来说,要生产相同的电能,烧木材的总体代价肯定比烧煤炭高得多,所以才会选择烧煤,除非电厂的Boss是大SB,非得挑更贵的材料来烧。

或者说把已经砍伐下来的木头看成一种经济资源,相比于当烧火棍,其它利用方式能发挥更大的价值。市场价格把这种资源配置到了它该去的地方。

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支持者: 毛疙瘩

是因为烧的都是绿色所以更绿色么?

哪有那么多木头让你烧的,造纸都嫌砍木头砍得太多

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中国还有几棵树啊?还烧木材。。当然从纯环保的角度讲。。也许烧木头能少些硫氧化物和其他污染物质。

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支持者: 乐趣多

也不能这么说。。。

煤炭凭什么成本低?煤炭成本只考虑开采的成本么?煤炭本身的成本还是挺高的,不信你给我制造一块试试?


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