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發(fā)布時間:2021-04-14 14:16  
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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。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(zhuǎn)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。三是燃氣發(fā)電,利用燃氣輪機或燃氣內(nèi)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。
生物質(zhì)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(gòu)成見表2。近年來中國能源、電力供求趨緊,國內(nèi)外發(fā)電行業(yè)對資源豐富、可再生性強、有利于改善環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的生物質(zhì)資源的開發(fā)利用給予了極大的關注。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
由于燃氣輪機系統(tǒng)發(fā)電后排放的尾氣溫度大于500℃,所以增加余熱鍋爐和過熱器產(chǎn)生蒸汽,再利用蒸汽循環(huán),可以有效提高發(fā)電效率,這就是生物質(zhì)整體氣化聯(lián)合循環(huán),其發(fā)電工藝流程如圖4所示。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。功率范圍在7~30MW,整體效率可以達到40%。整體氣化熱空氣循環(huán)(IGHAT)技術正處于開發(fā)階段,它和IGCC的主要區(qū)別在于用一個燃氣輪機代替了后者的燃氣輪機和汽輪機。投運來的運行效果較好,多種秸桿混燒不僅沒有結(jié)焦而成為有效充足的燃料供給的一種手段,可因地制宜參考這種方式。由水蒸氣和燃氣的混合工質(zhì)通過燃氣輪機輸出有用功,其整體效率可以達到60%,有望成為2020世紀的新型發(fā)電技術。





我國從60年代起就曾開始小型生物質(zhì)氣化發(fā)電技術的研究開發(fā),代表作品是60kW稻殼氣化發(fā)電系統(tǒng)。但由于系統(tǒng)熱效率低下且氣化氣凈化帶來的含焦廢水二次污染問題,氣化發(fā)電技術一度被放棄。迫于能源與環(huán)保壓力,1987年氣化發(fā)電重新提上議程,并列入國家科技部七五重點攻關項目,20年以來取得了不少可喜的進展。生物質(zhì)的直接燃燒在今后相當長的時間內(nèi)將是我國生物質(zhì)能利用的主要方式。如今有不少160kW和200kW級的氣化發(fā)電機組正在運行,如遼寧省能源研究所于2006年6月在意大利ENEATrisaia建成的流化床生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng),原料采用木屑或稻殼,發(fā)電量160kW。





