山東生物質(zhì)氣化發(fā)電企業(yè)源頭直供廠家「電研新能源」

由于受氣化效率與氣體機效率的限制，簡單的氣化-氣體機發(fā)電循環(huán)效率很難高于20%，所以單位電量的生物質(zhì)消耗量一般大于1.1千克（干）/千瓦時。而我們從發(fā)電成本的分析可知，原料成本是發(fā)電成本主要的一部分，如果不能降低生物質(zhì)數(shù)量，很難利用需要收集與預處理的生物質(zhì)資源。農(nóng)林固體生物質(zhì)將具有可再生性，只要人類行為得當，這種能源就不會枯竭，可以周而復始的產(chǎn)生。所以從長遠來說，提高系統(tǒng)總效率是推廣利用BGPG的一個前提。從純技術的角度看，生物質(zhì)IGCC可以有效地提高BGPG的總效率，但由此可以看出于焦油處理技術與燃氣輪機技術的限制，在中國研究發(fā)展生物質(zhì)IGCC仍比較困難。所以如何利用現(xiàn)已較成熟的技術，研制開發(fā)在經(jīng)濟上可行，而效率又有較大提高的系統(tǒng)，是目前發(fā)展BGPG的一個主要課題。圖5是建立在較成熟的氣化-氣體機系統(tǒng)上的一種聯(lián)合循環(huán)構想，它有三個特點：（1）技術難度小，不需要很高的氣體凈化技術；（2）系統(tǒng)發(fā)電效率有較大提高，可達28%左右，達到小型燃煤發(fā)電的水平；（3）由于技術成熟，設備都是傳統(tǒng)的定型產(chǎn)品，單位投資較低，約4000~5000元/千瓦，所以綜合技術性與經(jīng)濟性兩方面的考慮，該系統(tǒng)是一個比較適合中國國情的選擇，特別對4~10兆瓦的規(guī)模更為優(yōu)越。是我國今后研究開發(fā)的方向之一。

生物質(zhì)氣化技術是一種熱化學處理技術，通過氣化爐將固態(tài)生物質(zhì)轉換為使用方便而且清潔的可燃氣體，用作燃料或生產(chǎn)動力。優(yōu)點之三是使農(nóng)業(yè)的廢棄物得到利用，農(nóng)業(yè)的廢棄物包括秸稈、牲畜的排泄物等，這樣構成一個循環(huán)經(jīng)濟體系。其基本原理是將生物質(zhì)原料加熱，生物質(zhì)原料進入氣化爐后被干燥，伴隨著溫度的升高，析出揮發(fā)物，并在高溫下裂解（熱解）；熱解后的氣體和炭在氣化爐的氧化區(qū)與供入的氣化介質(zhì)（空氣、氧氣、水蒸氣等）發(fā)生氧化反應并燃燒；燃燒放出的熱量用于維持干燥、熱解和還原反應，終生成了含有一定量CO，H2，CH4，CnHm的混合氣體，去除焦油、雜質(zhì)后即可燃用或者發(fā)電[1]。生物質(zhì)氣化原理如圖1所示。

　生物質(zhì)氣化發(fā)電技術是潔凈利用生物質(zhì)能的有效方法之一，它可以在不產(chǎn)生污染的情況下把生物質(zhì)能轉化為電能，達到從低品位能源獲取高品位能源的目的，是有前途的可再生能源技術之一。另外，由于氣化設備、配套設備及廢水處理設備等隨著容量的變小，其比例越來越高，BGPG的單位投資隨著容量的變小而越來越大，當功率小于60KW時，單位投資即高于小型燃煤電站的投資。 因地制宜地利用豐富的生物質(zhì)資源，建立分散、獨立的離網(wǎng)或并網(wǎng)生物質(zhì)分布式電站不僅可以彌補電力供應的不足，而且可以有效減少環(huán)境污染和溫室氣體排放，所以它也是一種重要的環(huán)保技術。

在引進國外先進的大型生物質(zhì)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(nèi)燃機代替燃氣輪機，其它部分基本相同的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)，不失為解決我國生物質(zhì)氣化發(fā)電規(guī)模化發(fā)展的有效手段。由于秸稈是按照垃圾處理，還要征收垃圾處理費，因此可以良性發(fā)展。一方面，采用氣體內(nèi)燃機可降低對氣化氣雜質(zhì)的要求(焦油與雜質(zhì)含量<100mg/m3即可)，

　　可以大大減少技術難度；另一方面，避免了調(diào)控相當復雜的燃氣輪機系統(tǒng)，大大降低系統(tǒng)的成本。其基本原理是將生物質(zhì)原料加熱，生物質(zhì)原料進入氣化爐后被干燥，伴隨著溫度的升高，析出揮發(fā)物，并在高溫下裂解（熱解）。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(chǎn)化，適合于發(fā)展分散的、獨立的生物質(zhì)能源利用體系。