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發(fā)布時間:2020-12-20 06:08  
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生物質(zhì)能發(fā)電技術主要包括:直接燃燒發(fā)電技術、熱化學轉換發(fā)電技術、生物化學轉換發(fā)電技術等3種途徑。
(1)直接燃燒發(fā)電技術。是指生物質(zhì)原料送入適合的鍋爐內(nèi)燃燒,生產(chǎn)蒸汽,產(chǎn)生的蒸汽膨脹做功,從而帶動發(fā)電機發(fā)電。生物質(zhì)的直接燃燒在今后相當長的時間內(nèi)將是我國生物質(zhì)能利用的主要方式。當前改造熱效率僅為10%左右的傳統(tǒng)燒柴灶,推廣效率可達20%~30%的節(jié)柴灶,其技術簡單、易于推廣,是效益明顯的節(jié)能措施。中國林科院林產(chǎn)化學工業(yè)研究所以稻草、麥草等軟秸稈和稻殼等農(nóng)業(yè)剩余物為原料,并建成生物質(zhì)氣化發(fā)電裝置,已經(jīng)投入運行,具有明顯的直接經(jīng)濟收益。
(2)熱化學轉換發(fā)電技術。生物質(zhì)的熱化學轉換是指在一定的溫度和條件下,使生物質(zhì)汽化、炭化、熱解和催化液化,以生產(chǎn)氣態(tài)燃料、液態(tài)燃料和化學物質(zhì)的技術,由燃料的熱能轉換為電能的方式。
(3)生物化學轉換發(fā)電技術。指汽輪機和往復式發(fā)動機以生物化學轉換燃料作為主要的燃料來源,以發(fā)動機的動力驅動發(fā)電機發(fā)電的過程。生物質(zhì)的生物化學轉換包括有生物質(zhì)-沼氣轉換和生物質(zhì)-乙醇轉換等。沼氣轉化是有機物質(zhì)在厭氧環(huán)境中,通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生一種以為主要成分的可燃性混合氣體即沼氣,乙醇轉換是利用糖質(zhì)、淀粉和纖維素等原料經(jīng)發(fā)酵制成乙醇。基于以上兩點,不僅秸稈收購價格不能過低,而且隨著此類項目的增多,收購價格還在上升。沼氣發(fā)電是指汽輪機和往復式發(fā)動機以沼氣作為主要的燃料來源,以發(fā)動機的動力驅動發(fā)電機發(fā)電的過程。





我國從60年代起就曾開始小型生物質(zhì)氣化發(fā)電技術的研究開發(fā),代表作品是60kW稻殼氣化發(fā)電系統(tǒng)。但由于系統(tǒng)熱效率低下且氣化氣凈化帶來的含焦廢水二次污染問題,氣化發(fā)電技術一度被放棄。迫于能源與環(huán)保壓力,1987年氣化發(fā)電重新提上議程,并列入國家科技部七五重點攻關項目,20年以來取得了不少可喜的進展。如今有不少160kW和200kW級的氣化發(fā)電機組正在運行,如遼寧省能源研究所于2006年6月在意大利ENEATrisaia建成的流化床生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng),原料采用木屑或稻殼,發(fā)電量160kW。目前生物質(zhì)發(fā)電應用越來越廣泛:生物質(zhì)氣化,產(chǎn)生的氣體帶動發(fā)電機組工作。



為了實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,必須保證電力生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展,要想達到這一目標,必須走電力生產(chǎn)與環(huán)境保護相協(xié)調(diào)的發(fā)展道路,積極發(fā)展清潔的發(fā)電技術必將對人類社會的可持續(xù)發(fā)展做出重要的貢獻。總的來說,生物質(zhì)氣化發(fā)電技術是所有可再生能源技術中經(jīng)濟的發(fā)電技術,綜合發(fā)電成本可接近小型常規(guī)能源的發(fā)電水平。我國是一個農(nóng)業(yè)大國,有豐富的價格低廉的農(nóng)業(yè)廢棄物資源,而同時農(nóng)村地區(qū)的電力供應時常會出現(xiàn)短缺,因此日趨完善的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術具有廣闊的應用前景。目前我國的生物質(zhì)氣化發(fā)電已初具規(guī)模,但利用效率仍十分低下,且仍存在不少技術問題如二次污染和熱效率不夠高等,僅達到了廢物利用的目的,還遠未達到變廢為寶的程度。究其原因,一是單位造價高,二是燃料成本高,三是生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)實際稅率太高。




從燃氣發(fā)電過程上分
氣化發(fā)電可分為內(nèi)燃機發(fā)電系統(tǒng)、燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)及燃氣)蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。
(1)內(nèi)燃機發(fā)電系統(tǒng),以簡單的內(nèi)燃機組為主,可單獨燃用低熱值燃氣,也可以燃氣、燃油兩用,它的特點是設備緊湊,系統(tǒng)簡單,技術較成熟和可靠。
(2)燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng),采用低熱值燃氣輪機,燃氣需增壓,否則發(fā)電效率較低,由于燃氣輪機對燃氣質(zhì)量要求較高,并且需有較高的自動化控制水平和燃氣輪機改造技術,所以,一般單獨采用燃氣輪機的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)較少。
(3)燃氣)蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng),是在內(nèi)燃機、燃氣輪機發(fā)電的基礎上,增加余熱蒸汽的聯(lián)合循環(huán),這種系統(tǒng)可以有效地提高發(fā)電效率。一般來說,燃氣)蒸汽聯(lián)合循環(huán)生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng),采用的是燃氣輪機發(fā)電設備,而且hao的氣化方式是高壓氣化,構成的系統(tǒng)稱為生物質(zhì)整體氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。它的一般系統(tǒng)效率可達40%以上,是目前發(fā)達國家重點研究的內(nèi)容。已有一種技術,可以大大減少氣化氣中的焦油含量,使后續(xù)焦油處理變得簡單。





