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發布時間:2020-07-28 06:34  










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,下吸式及循環流化床(見表1),發電功率可以從幾千瓦到幾千千瓦,這為氣化發電技術的進一步發展提供了條件。(4)還原過程還原過程沒有氧氣存在,氧化層中的燃燒產物及水蒸氣與還原層中木炭發生反應,生成氫氣和co等。
生物質氣化發電的投資主要包括氣化與凈化系統、發電設備及土建三部分。以1000KW的谷殼氣化發電系統為例,其投資構成見表2。中國是一個農業大國,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。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
由于燃氣輪機系統發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生蒸汽,再利用蒸汽循環,可以有效提高發電效率,這就是生物質整體氣化聯合循環,其發電工藝流程如圖4所示。該系統由物料預處理設備、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(IGHAT)技術正處于開發階段,它和IGCC的主要區別在于用一個燃氣輪機代替了后者的燃氣輪機和汽輪機。中國生物質燃料發電已具有了一定的規模,主要集中在南方地區的許多糖廠利用甘蔗渣發電。由水蒸氣和燃氣的混合工質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世紀的新型發電技術。









一些國家開展了大型氣化發電系統其它技術路線的研究,如比利時(2.5MW)和奧地利(TINA6MW)開展的生物質氣化與外燃式燃氣輪機發電技術,目的是發展適合于中小型規模使用的生物質氣化發電技術,基本原理是生物質氣化后不需經過除塵除焦,直接在燃燒器中燃燒,燃燒后的煙氣用來加熱高壓的空氣,后由高溫高壓空氣推動燃氣輪機發電。該技術路線避開了高溫除塵及除焦兩大難題,但需要解決高溫空氣供熱設備的材料和工藝問題。生物質分布分散,收集和運輸困難,在中國目前的條件下,難以采用大規模燃燒技術,所以中小規模的生物質氣化發電技術(200—5000kW)在中國有獨特的優勢。由于該項目中設備的可靠性和造價問題,目前還很難進入實際應用。





