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發(fā)布時間:2021-04-11 22:41  
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中國對各種氣化方式都有研究,已完成了多種氣化爐的研制,目前已使用的氣化爐有上吸式、下吸式、敞口式和流化床等。農林固體剩余物的分布密度低,品種多樣,依照區(qū)域、氣候、地形、土壤、地形的不同而差別巨大,為原料的收集、運輸、加工和規(guī)?;脦砝щy。從原理上講,各種氣化爐都可以用于氣化發(fā)電,但目前研究完成并正常運轉的主要有三種,即敞口下吸式,下吸式及循環(huán)流化床(見表1),發(fā)電功率可以從幾千瓦到幾千千瓦,這為氣化發(fā)電技術的進一步發(fā)展提供了條件。
生物質氣化發(fā)電的投資主要包括氣化與凈化系統(tǒng)、發(fā)電設備及土建三部分。以1000KW的谷殼氣化發(fā)電系統(tǒng)為例,其投資構成見表2。全世界都在謀求以循環(huán)經濟、生態(tài)經濟為指導,堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,從保護人類自然資源、生態(tài)環(huán)境出發(fā),充分有效地利用可再生的、巨大的生物質能源。由表2可知,由于谷殼氣化不需要專門收集與運輸設備和儲存設備,所以單位投資只需3500元/千瓦,大大低于小型的燃煤發(fā)電站(約6000元/千瓦)。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
世界生物質發(fā)電起源于20世紀70年代,當時,世界性的石油危機爆發(fā)后,丹麥開始積極開發(fā)清潔的可再生能源,大力推行秸稈等生物質發(fā)電。自1990年以來,生物質發(fā)電在歐美許多國家開始大發(fā)展。
中國是一個農業(yè)大國,生物質資源十分豐富,各種農作物每年產生秸稈6億多噸,其中可以作為能源使用的約4億噸,全國林木總生物量約190億噸,可獲得量為9億噸,可作為能源利用的總量約為3億噸。如加以有效利用,開發(fā)潛力將十分巨大。
近幾年來,國家電網公司、五大發(fā)電集團等大型國有、民營以及外資企業(yè)紛紛投資參與中國生物質發(fā)電產業(yè)的建設運營。截至2007年底,國家和各省發(fā)改委已核準項目87個,總裝機規(guī)模220萬千瓦。全國已建成投產的生物質直燃發(fā)電項目超過15個,在建項目30多個??梢钥闯?,中國生物質發(fā)電產業(yè)的發(fā)展正在漸入佳境。稻殼氣化發(fā)電系統(tǒng)只是生物質發(fā)電系統(tǒng)的一個分支,生物質氣化發(fā)電還可以使用其它的生物廢棄物如農業(yè)秸稈、蘆葦、木屑等。






采用不同的發(fā)電設備,氣化發(fā)電技術又可分為以下三類:(1)氣化氣直接作為蒸汽鍋爐的燃料燃燒,生產蒸汽帶動蒸汽輪機發(fā)電。這種方式在氣體成分和熱值有變化時能夠保持穩(wěn)定的燃燒狀態(tài),排放物污染少而且對氣體要求不很嚴格,經過旋風分離器除去雜質和灰分后即可使用,不需冷卻。(2)氣化氣在燃氣輪機內燃燒帶動發(fā)電機發(fā)電。燃氣輪機必須進行相應的改造,將熱值較低的氣化氣增壓到9.8104~29.4105Pa之間,否則發(fā)電效率較低。另外,燃氣輪機對氣化氣質量要求高,并且需有較高的自動化控制水平,所以單獨采用燃氣輪機的生物質氣化發(fā)電系統(tǒng)較少。(3)氣化氣在內燃機內燒帶動發(fā)電機發(fā)電。簡單的內燃機組可單獨燃用低熱值氣化氣,也可以氣化氣、油兩用,設備緊湊,系統(tǒng)簡單,因而應用廣泛,而且效率較高。三是燃氣發(fā)電,利用燃氣輪機或燃氣內燃機進行發(fā)電,有的工藝為了提高發(fā)電效率,發(fā)電過程可以增加余熱鍋爐和蒸汽輪機[4],典型的系統(tǒng)如圖3所示。但該種方式對氣體要求嚴格,氣化氣必須凈化并冷卻。




