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发布时间:2021-04-24 09:38:00 作者:电研新能源
生物质气化发电技术又称生物质发电系统,简单地说,就是将各种低热值固体生物质能源资源(如农林业废弃物、生活有机垃圾等)通过气化转换为生物质燃气,经净化、降温后进入燃气发电机组发电的技术。
主要技术性能及指标:
生物质气化发电技术采用循环流化床气化炉,把生物质废弃物,包括木料、秸秆、稻草、甘蔗渣等转换为可燃气体。欧洲国家对生物质电厂赋予的职责是消耗秸秆维护大气环境,对于生物质发电给予较大的补贴,不考虑电厂的连续运行时间和盈利问题。这些可燃气体经过除尘除焦等净化工序后,再送到气体内燃机进行发电。为进一步提高系统效率,可利用气化系统和内燃机产生的余热,通过余热锅炉和蒸汽轮机实现联合循环发电。
目前,生物质气化发电技术处于初步商业化阶段,基本原理是生物质在缺氧状态下热解生成气体燃料,净化后的气体燃料燃烧驱动燃气轮机或燃烧后产生蒸汽,驱动发电机发电。气化发电过程包括3个方面:一是生物质气化。经处理的生物质原料由进料系统送进气化炉内,挥发分(干基下为70%~80%)热解释放出挥发性气体如CmHn、H2、CO、CO2、焦油和水蒸气,产生的碳发生典型气化反应(水蒸气+碳)和燃烧反应(碳+氧气),通过燃烧反应释放出的热量促使生物质热解和碳的气化反应进行,从而把固体生物质转化为气体燃料;二是气体净化。气化生成的燃气都含有一定的杂质,包括灰分、焦炭和焦油等,需经过净化系统把杂质除去,以保证燃气发电设备的正常运行;三是燃气发电。一般经过气化后得到的烟气,其热值大约只有1000~1500大卡/m3,属于一种低热值的燃气。净化后的燃气进入燃气轮机或内燃机的燃烧室燃烧驱动发电机发电,或者燃气在锅炉内燃烧生产高温高压蒸汽,驱动蒸汽机带动发电机发电。图1为生物质气化发电工艺流程示意图。
从燃气发电过程上分
气化发电可分为内燃机发电系统、燃气轮机发电系统及燃气)蒸汽联合循环发电系统。
(1)内燃机发电系统,以简单的内燃机组为主,可单独燃用低热值燃气,也可以燃气、燃油两用,它的特点是设备紧凑,系统简单,技术较成熟和可靠。
(2)燃气轮机发电系统,采用低热值燃气轮机,燃气需增压,否则发电效率较低,由于燃气轮机对燃气质量要求较高,并且需有较高的自动化控制水平和燃气轮机改造技术,所以,一般单独采用燃气轮机的生物质气化发电系统较少。
(3)燃气)蒸汽联合循环发电系统,是在内燃机、燃气轮机发电的基础上,增加余热蒸汽的联合循环,这种系统可以有效地提高发电效率。一般来说,燃气)蒸汽联合循环生物质气化发电系统,采用的是燃气轮机发电设备,而且hao的气化方式是高压气化,构成的系统称为生物质整体气化联合循环系统。我国农林固体生物质燃料特性作为能源的农林固体生物质,与化石燃料能源有很大的区别。它的一般系统效率可达40%以上,是目前发达国家重点研究的内容。
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