我國(guó)農(nóng)林固體生物質(zhì)燃料特性

作為能源的農(nóng)林固體生物質(zhì)，與化石燃料能源有很大的區(qū)別。農(nóng)林固體生物質(zhì)將具有可再生性，只要人類行為得當(dāng)，這種能源就不會(huì)枯竭，可以周而復(fù)始的產(chǎn)生；生物質(zhì)能的利用不會(huì)導(dǎo)致大氣圈內(nèi)主要溫室氣體二氧化碳的凈增加積累，從而減緩地球的溫室效應(yīng)；農(nóng)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(yùn)輸、加工和規(guī)模化利用帶來困難。生物質(zhì)燃料的特點(diǎn)：(1)揮發(fā)份含量高，一般超過65%；(2)固定碳含量低，一般不超過20%；(3)低位發(fā)熱量約比煤小40%；(4)含灰量顯著低于煤，一般不超過l0%；(5)含硫量幾乎比煤低一個(gè)數(shù)量級(jí)；近年來中國(guó)能源、電力供求趨緊，國(guó)內(nèi)外發(fā)電行業(yè)對(duì)資源豐富、可再生性強(qiáng)、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(guān)注。(6)灰熔點(diǎn)比煤低200～300℃。

我國(guó)的生物質(zhì)熱解氣化及熱利用技術(shù)近年來也有長(zhǎng)足的發(fā)展。目前全國(guó)已建成農(nóng)村氣化站200多個(gè)，谷殼氣化發(fā)電設(shè)備100多臺(tái)(套)。由中科院廣州能源研究所研發(fā)的“4MW生物質(zhì)氣化聯(lián)介循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)”以谷殼、木屑、稻草等多種生物質(zhì)廢棄物為原料，發(fā)電效率可達(dá)20%～28%，能滿足農(nóng)村處理農(nóng)業(yè)廢棄物的需要。中國(guó)生物質(zhì)燃料發(fā)電已具有了一定的規(guī)模，主要集中在南方地區(qū)的許多糖廠利用甘蔗渣發(fā)電。廣東和廣西2省(區(qū))共有小型發(fā)電機(jī)組300余臺(tái)，總裝機(jī)容量800MW，云南也有一些甘蔗渣電廠。中國(guó)農(nóng)作物秸稈燃燒發(fā)電廠在河北石家莊晉州市和山東菏澤市單縣建設(shè)。國(guó)家高科技發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)已建設(shè)4MW規(guī)模生物質(zhì)(秸稈)氣化發(fā)電的示范工程，系統(tǒng)發(fā)電效率可達(dá)到30%左右。生物質(zhì)發(fā)電以秸稈（包括棉花、小麥、玉米等秸稈）以及農(nóng)林廢棄物（如樹皮）為原料，通過直燃發(fā)電的技術(shù)產(chǎn)生綠色電力，除了可以增加清潔能源比重、改善環(huán)境，還可以增加農(nóng)民收入、縮小城鄉(xiāng)差距，意義重大。

Gasifier   氣體發(fā)生器（氣化器）用以是稻殼氣化的裝置，是氣化發(fā)電的主要部件。即將稻殼經(jīng)過氣化器轉(zhuǎn)換成可以燃燒的可燃?xì)猓ㄖ饕煞质莄o，有少量的），其工作原理是生物質(zhì)在缺氧狀態(tài)下燃燒，即不完全燃燒，這時(shí)，產(chǎn)生的煙氣中co的成分就很大，co一方面有毒，一方面也是一種可燃?xì)怏w。一般經(jīng)過氣化后得到的煙氣，其熱值大約只有1000~1500大卡/m3，屬于一種低熱值的燃?xì)?。也有可以獲得高熱值燃?xì)獾臍饣?，其熱值可以達(dá)到2500大卡/m3左右。獲得盡可能高的熱值，盡可能低的焦油含量是氣化器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。已有一種技術(shù)，可以大大減少氣化氣中的焦油含量，使后續(xù)焦油處理變得簡(jiǎn)單；中國(guó)擁有充足的可發(fā)展能源作物，同時(shí)還包括各種荒地、荒草地、鹽堿地、沼澤地等。

從氣化過程上分

　　由于生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)采用氣化技術(shù)和燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)的不同，其系統(tǒng)構(gòu)成和工藝過程有很大的差別。從氣化形式上看，生物質(zhì)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(fā)電系統(tǒng)現(xiàn)在都有代表性的產(chǎn)品。

　　(2)流化床氣化，包括鼓泡床氣化、循環(huán)流化床氣化及雙流化床氣化，這3種氣化發(fā)電工藝目前都在研究，其中研究和應(yīng)用多的是循環(huán)流化床氣化發(fā)電系統(tǒng)。另外，國(guó)際上為了實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的氣化發(fā)電方式，提高氣化發(fā)電效率，正在積極開發(fā)高壓流化床氣化發(fā)電工藝。由于中國(guó)電力供應(yīng)緊張，而生物質(zhì)廢棄物浪費(fèi)嚴(yán)重，價(jià)格低廉，所以生物質(zhì)氣化發(fā)電的成本，約為0。