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在我国生物质气化技术不仅在集中供气方面有应用,科研单位又将生物质气化技术进行衍生,利用生物质气化技术发电,并且取得了良好的经济效益和社会效益[3]。生物质气化发电技术的基本原理,是把生物质转化为可燃气,再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电。气化发电过程主要包括3个方面:一是生物质气化,在气化炉中把固体
生物质气化发电趋势
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在我国生物质气化技术不仅在集中供气方面有应用,科研单位又将生物质气化技术进行衍生,利用生物质气化技术发电,并且取得了良好的经济效益和社会效益[3]。生物质气化发电技术的基本原理,是把生物质转化为可燃气,再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电。气化发电过程主要包括3个方面:一是生物质气化,在气化炉中把固体生物质转化为气体燃料;二是气体净化,气化出来的燃气都含有一定的杂质,包括灰分、焦炭和焦油等,需经过净化系统把杂质除去,以保证燃气发电设备的正常运行;三是燃气发电,利用燃气轮机或燃气内燃机进行发电,有的工艺为了提高发电效率,发电过程可以增加余热锅炉和蒸汽轮机[4],典型的系统如图3所示。太阳能以光合作用形式存储在绿色植物中的能量形势,通俗来讲就是各类农业生产废弃物如秸秆、果壳、杂木之类,还有各类生活垃圾都可以成为生物质能。
我国的生物质热解气化及热利用技术近年来也有长足的发展。目前已建成农村气化站200多个,谷壳气化发电设备100多台(套)。由中科院广州能源研究所研发的“4MW生物质气化联介循环发电系统”以谷壳、木屑、稻草等多种生物质废弃物为原料,发电效率可达20%~28%,能满足农村处理农业废弃物的需要。生物质气化集中供气即将生物质气化炉产生的气体通过净化除焦、除尘后通过用户管网送至用户以实现供暖、供热、供电。生物质燃料发电已具有了一定的规模,主要集中在南方地区的许多糖厂利用甘蔗渣发电。广东和广西2省(区)共有小型发电机组300余台,总装机容量800MW,云南也有一些甘蔗渣电厂。农作物秸秆燃烧发电厂在河北石家庄晋州市和山东菏泽市单县建设。高科技发展计划(“863”计划)已建设4MW规模生物质(秸秆)气化发电的工程,系统发电效率可达到30%左右。





大型生物质气化发电系统主要作为上网电站,它适应的生物质较为广泛,所需的生物质数量巨大,必须配套专门的生物质供应中心和预处理中心,系统功率一般在5000kW以上,虽然与常规能源相比仍显得非常小,但在技术发展成熟后,它将是今后替代常规能源电力的主要方式之一。一般来说,发电规模越大,单位发电量需要的成本就越低,也越有利于提高热效率和降低二次污染。循环床中气体、生物质、床料发生剧烈的传热传质和接触反应,形成炉内循环。由表1的国内200kW级和1000kW级气化发电系统各项运行参数的对比数据,可见发电规模对推广气化发电的重要性。



生物质气化及发电技术在发达受到广泛重视,生物质电能在总能源消耗中所占的比例增加迅速。1988年丹麦诞生了世界座秸秆生物燃烧发电厂。与同等规模每年发电1.38亿kWh的燃煤电厂相比,秸秆发电每年可节约煤炭10多万t,减少SO2年排放量400t。在