生物質氣化發電模式信息推薦 電研新能源科技

生物質氣化技術是一種熱化學處理技術，通過氣化爐將固態生物質轉換為使用方便而且清潔的可燃氣體，用作燃料或生產動力。其基本原理是將生物質原料加熱，生物質原料進入氣化爐后被干燥，伴隨著溫度的升高，析出揮發物，并在高溫下裂解（熱解）；熱解后的氣體和炭在氣化爐的氧化區與供入的氣化介質（空氣、氧氣、水蒸氣等）發生氧化反應并燃燒；燃燒放出的熱量用于維持干燥、熱解和還原反應，終生成了含有一定量CO，H2，CH4，CnHm的混合氣體，去除焦油、雜質后即可燃用或者發電[1]。生物質氣化原理如圖1所示。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。

秸稈發電的主要燃料，來源于小麥秸稈、玉米秸稈、稻草稻殼、棉花秸稈、林業間伐及加工剩余物等農林廢棄物。秸稈發電變農民在田間無序焚燒，為集中燃燒并發電、造肥，節省了大量煤炭資源，并增加農民收入。中國國家電網公司旗下的國能生物發電有限公司，引進丹麥先進的生物質直燃發電技術，于2006年12月1日建成投產了中國生物質直燃發電項目——國能單縣1×25MW生物質發電工程，實現了中國大容量生物質直燃發電零的突破。生物質的熱化學轉換是指在一定的溫度和條件下，使生物質汽化、炭化、熱解和催化液化，以生產氣態燃料、液態燃料和化學物質的技術，由燃料的熱能轉換為電能的方式。該電廠2007年全年穩定運行8200多個小時，發電2.2億千瓦時，消耗農林剩余物20多萬噸，為農民增加收入5000萬元以上。農民生活用能，秸稈燃燒效率僅約為15%，而直燃發電鍋爐可將熱效率提高到90%以上。

秸稈作為一種可再生能源，在生長和燃燒中不增加大氣中二氧化碳量，不但可以替代部分化石燃料，而且還能減少溫室氣體排放量。據測算，中國可開發的生物質能資源總量近期約為5億噸標準煤，遠期可達10億噸標準煤。我國是一個農業大國，有著豐富的生物質資源，大力發展生物質氣化發電技術對于解決當前電力供應不足、增加農民收入以及減少環境污染等方面具有十分重要的意義，生物質氣化技術也為能源的可持續發展指明了道路。即使按5億噸標準煤計算，生物質發電可滿足中國能源消費量的20%以上的電力，年可減少排放二氧化碳近3.5億噸，、氮氧化物、減排量近2500萬噸。除此之外，秸稈燃燒產生的灰分還可作為鉀還田使用，一臺2.5萬千瓦生物質發電機組年生產達8000噸左右灰分。

由于秸稈是按照垃圾處理，還要征收垃圾處理費，因此可以良性發展。我國與國外情況不同，一方面要通過發電避免農民焚燒秸稈引起污染等社會問題，一方面又要通過發電扶助農民?；谝陨蟽牲c，不僅秸稈收購價格不能過低，而且隨著此類項目的增多，收購價格還在上升。在此基礎上科學院廣州能源研究所還在海南三亞建成了國內生物質木屑氣化發電廠并于2000年下半年投入運行。如國家在確定生物質能發電的上網電價補貼時，秸稈每噸價格被定在100元左右，而秸稈實際收購價格已達200—300元/噸，如此高的原料成本增加了企業成本預算，以山東秸稈發電的上網電價為例，實際成本在0.65元/千瓦時左右，脫硫上網電價(0.344元/千瓦時)加上政府補貼電價(0.25元/千瓦時)，總計為0.594元/千瓦時，虧損顯而易見。虧損的狀態迫使部分生物質能企業停產，因此國家在稅收等政策上進一步加大扶持力度就顯得非常重要。

　　為了實現經濟的可持續發展，必須保證電力生產的可持續發展，要想達到這一目標，必須走電力生產與環境保護相協調的發展道路，積極發展清潔的發電技術必將對人類社會的可持續發展做出重要的貢獻。總的來說，生物質氣化發電技術是所有可再生能源技術中經濟的發電技術，綜合發電成本可接近小型常規能源的發電水平。其基本原理是將生物質原料加熱，生物質原料進入氣化爐后被干燥，伴隨著溫度的升高，析出揮發物，并在高溫下裂解（熱解）。我國是一個農業大國，有豐富的價格低廉的農業廢棄物資源，而同時農村地區的電力供應時常會出現短缺，因此日趨完善的生物質氣化發電技術具有廣闊的應用前景。目前我國的生物質氣化發電已初具規模，但利用效率仍十分低下，且仍存在不少技術問題如二次污染和熱效率不夠高等，僅達到了廢物利用的目的，還遠未達到變廢為寶的程度。