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視頻作者:河南電研新能源科技有限公司
生物質氣化發電技術是目前研究與應用多、裝備為完善的技術。目前,生物質氣化發電有三種方式:(1)作為蒸汽鍋爐的燃料燃燒生產蒸汽帶動蒸汽輪機發電。這種方式對氣體要求不是很嚴格,直接在鍋爐內燃燒氣化氣。經過旋風分離器除去雜質和灰分后即可使用。燃燒器在氣體成分和熱值有變化時,能夠保持穩定的燃燒狀態,排放污染物較少。(2)在燃氣輪機內燃燒帶動發電機發電。這種方式對氣體的壓力有要求,一般為10~30kg/cm2。該種技術存在灰塵、雜質等污染問題。(3)在內燃機內燃燒帶動發電機發電。這種方式應用廣泛,。近年來中國能源、電力供求趨緊,國內外發電行業對資源豐富、可再生性強、有利于改善環境和可持續發展的生物質資源的開發利用給予了極大的關注。但是該種方法對氣體要求極為嚴格,氣化氣必須經過凈化和冷卻處理。大型的生物質氣化發電系統均采用燃氣輪機發電機,這是目前世界上先進的生物質發電技術。該系統包括兩種發電技術:整體氣化聯合循環(IGCC)和整體氣化熱空氣循環(IGHAT)。我國的生物質熱解氣化及熱利用技術近年來也有長足的發展。目前全國已建成農村氣化站200多個,谷殼氣化發電設備100多臺(套)。由中科院廣州能源研究所研發的“4MW生物質氣化聯介循環發電系統”以谷殼、木屑、稻草等多種生物質廢棄物為原料,發電效率可達20%~28%,能滿足農村處理農業廢棄物的需要。中國生物質燃料發電已具有了一定的規模,主要集中在南方地區的許多糖廠利用甘蔗渣發電。廣東和廣西2省(區)共有小型發電機組300余臺,總裝機容量800MW,云南也有一些甘蔗渣電廠。中國農作物秸稈燃燒發電廠在河北石家莊晉州市和山東菏澤市單縣建設。但是得到的生物質燃氣熱值低,通常在4200~7560kJ/m3之間,屬低熱值可燃氣,且生物質氣焦油含量高,容易造成管路堵塞。國家高科技發展計劃(“863”計劃)已建設4MW規模生物質(秸稈)氣化發電的示范工程,系統發電效率可達到30%左右。





從氣化過程上分
由于生物質氣化發電系統采用氣化技術和燃氣發電技術的不同,其系統構成和工藝過程有很大的差別。從氣化形式上看,生物質氣化過程可以分為固定床氣化和流化床氣化兩大類。
(1)固定床氣化,包括上吸式氣化、下吸式氣化和開心層式氣化,這3種形式的氣化發電系統現在都有代表性的產品。
(2)流化床氣化,包括鼓泡床氣化、循環流化床氣化及雙流化床氣化,這3種氣化發電工藝目前都在研究,其中研究和應用多的是循環流化床氣化發電系統。另外,國際上為了實現更大規模的氣化發電方式,提高氣化發電效率,正在積極開發高壓流化床氣化發電工藝。遼寧省能源研究所于2006年6月在意大利建成的流化床生物質氣化發電系統,采用木屑或稻殼為原料,發電量160kW。




