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發(fā)布時間:2021-06-14 07:52  
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生物質氣化是在一定的熱力學條件下,借助于空氣部分(或者氧氣)、水蒸氣的作用,使生物質的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原重整反應,終轉化為CO,氫氣和低分子烴類等可燃氣體的過程。中國可用的固體生物質數(shù)量巨大,主要以農業(yè)廢棄物和木材廢物為主。生物質分布分散,收集和運輸困難,在中國目前的條件下,難以采用大規(guī)模燃燒技術,所以中小規(guī)模的生物質氣化發(fā)電技術(200—5000kW)在中國有獨特的優(yōu)勢。固定床氣化爐工藝一般采用空氣為氣化劑,氣流方式有上吸式、下吸式或是平吸式,特點是設備結構簡單、易于操作、可以實現(xiàn)多種生物質原料的熱解氣化、投資少等。由于中國電力供應緊張,而生物質廢棄物浪費嚴重,價格低廉,所以生物質氣化發(fā)電的成本,約為0.2-0.3元/Kw.h,已接近或優(yōu)于常規(guī)發(fā)電,其單位投資僅約3500—4000元/Kw,為煤電的60%-70%,所以具備進入市場競爭的條件。
生物質能發(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。是指生物質原料送入適合的鍋爐內燃燒,生產蒸汽,產生的蒸汽膨脹做功,從而帶動發(fā)電機發(fā)電。生物質的直接燃燒在今后相當長的時間內將是我國生物質能利用的主要方式。該系統(tǒng)由物料預處理設備、氣化設備、凈化設備、換熱設備、燃氣輪機、蒸汽輪機等發(fā)電設備組成。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。
(2)熱化學轉換發(fā)電技術。生物質的熱化學轉換是指在一定的溫度和條件下,使生物質汽化、炭化、熱解和催化液化,以生產氣態(tài)燃料、液態(tài)燃料和化學物質的技術,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。生物質的生物化學轉換包括有生物質-沼氣轉換和生物質-乙醇轉換等。沼氣轉化是有機物質在厭氧環(huán)境中,通過微生物發(fā)酵產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、淀粉和纖維素等原料經發(fā)酵制成乙醇。049元/(kW˙h),約滿負荷運行5500h計算可贏利404。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。







在引進國外先進的大型生物質整體氣化聯(lián)合發(fā)電技術時,針對目前我國具體情況,采用內燃機代替燃氣輪機,其它部分基本相同的生物質氣化發(fā)電系統(tǒng),不失為解決我國生物質氣化發(fā)電規(guī)模化發(fā)展的有效手段。生物質能源是以農林等有機廢棄物及利用邊際土地種植的能源植物為主要原料進行能源生產的一種新興能源。一方面,采用氣體內燃機可降低對氣化氣雜質的要求(焦油與雜質含量<100mg/m3即可),
可以大大減少技術難度;另一方面,避免了調控相當復雜的燃氣輪機系統(tǒng),大大降低系統(tǒng)的成本。從技術性能上看,這種氣化及聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)在常壓氣化時整體發(fā)電效率可達28%~30%,只比傳統(tǒng)的低壓B-IGCC降低3%~5%。但由于系統(tǒng)簡單,技術難度小,單位投資和造價大大降低(約5000元/kW)。這種技術方案比較適合于我國目前的工業(yè)水平,設備可以全部國產化,適合于發(fā)展分散的、獨立的生物質能源利用體系。我國與國外情況不同,一方面要通過發(fā)電避免農民焚燒秸稈引起污染等社會問題,一方面又要通過發(fā)電扶助農民。






