生物质气化发电技术

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1、7.1.气化发电的工作原理及工艺流程7.1.1化发电工作原理牛物质气化发电技术的基本原理足把牛物质转化为可燃气，再利川可燃气推动燃气发电设备进行发电。它既能解决生物质难于燃用而乂分布分散的缺点，乂可以充分发挥燃气发电技术设备紧凑而污染少的优点，所以是生物质能最荷效最沽净的利用方法之一。气化发电过程包括三个方面，一足生物质气化，把固体生物质转化为气体燃料；二足气体净化，气化山來的燃气都带有一定的杂质，包括灰份、焦炭和焦汕等，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，利川燃气轮机或燃气rt燃机进行发电，有的工艺力了提髙发电效率，发电过程可以增加

2、余热锅炉和蒸汽轮机。生物质气化发电技术足生物质能利用中有别于其他可再企能源的独特方式，具有三个方刖特点：一是技术有充分的灵活性，由于生物质气化发电可以采用内燃机，也可以采用燃气轮机，甚至结合余热锅炉和蒸汽发电系统，所以生物质气化发电可以根据规模的大小选用合适的发电设备，保证在任何规模下都有合理的发电效率。这一技术的灵活性能很好地满足生物质分散利川的特点；二足具有较好的洁净性，生物质木身属可再生能源，可以有效地减少C02、S02等有害气体的排放。而气化过程一般温度较低（大约在700-900°C），NOjj生成S很少，所以能有效控制1^0，的排放：三是经济性，生物质气化发

3、电技术的灵活性，可以保证该技术迕小规模下有效好的经济性，同时燃气发电过程简单，设备紧凑，也使生物质气化发电技术比K他可再生能源发电技术投资更小，所以总的来说，生物质气化发电技术是所有可再生能源技术中敁经济的发电技术，综合的发电成木已接近小型常规能源的发电水平。典型的生物质气化发电工艺流程如图7-1所示。生物质循环流化床气化发电装置主要巾进料机构，燃气发生装置，燃气净化装置，燃气发电机组、控制装罝及废水处理设备六部分组成：进料机构：进料机构采川螺旋加料器，动力没备是电磁调速电机、螺旋加料器既便于连续均匀进料，又能有效地将气化炉同外部隔绝密封起來，使气化所需空气由进风机控

4、制进入气化炉，电磁调速电机则可任意调节生物质进料量。燃气发生装置：气化装賈川■采用循环流化床气化炉或其他可连续运行的气化炉，它主要由进风机，气化炉和排渣螺旋构成。生物质在气化炉屮经高温热解气化生成可燃气体，气化后剩余的灰份则中排渣螺旋及时排出炉外。燃气净化装置：燃气需经净化处理后j能用于发电，燃气净化包括除尘、除灰和除焦油等过程。为了保证净化效果，该装罝可采用多级除尘技术：例如惯性除尘器、旋风分离器、文氏管除尘器、电除尘等，经过多级除尘，燃气屮的固体颗粒和微细粉尘基本被消洗干净，除尘效果较力彻底；燃气屮的焦油采用吸附和水洗的办法进行清除，主要没备足两个串联起來的唢淋洗

5、气塔。其他12%德国31%西班牙17%衷大利3%丹麦5%印疼8%美国15%图7-1气化发电系统流程图燃气发电装置：可采用燃气发电机组或燃气轮机。由丁•!！前国内燃气闪燃机的最大功率只有200kW.故大于200kW发电机系统可由多台200RW的发电机并联而组成。燃气轮机必须根据燃气的要求进行相应的改造，目前该项技术国lAl还米开展，国外技术也不成熟，所以成本较高。控制装置：由电控柜，热电偶及温度显示表，压力表及风景控制阀所构成。在用户需要实业可增加相应的电脑监控系统。废水处理设备：采用过滤吸附、生物处理或化孕、电凝聚等办法处理废水，处理后的废水可以循环使用。INextP

6、ageJ7.1.2生物质气化发电技术的分类生物质气化发电系统由于采用气化技术和燃气发电技术的不同，其系统构成和工艺过程有很人的差別。从气化形式上看，生物质气化过程可以分成为固定床和流化床两大类，固定沐气化包括上吸式气化、下吸式气化和开心层下式气化三种，现在这三种形式的气化发电系统都冇代表性的产品。流化床气化包括鼓泡床气化、循环流化床气化及双流化床气化三种。这三种气化发电工艺n前都有研究，其屮研宄和应用最多是循环流化床气化发电系统。(另外，国际上为了实现更大规模的气化发电方式，提高气化发电效率，正在极积开发高压流化床气化发电工艺。)从燃气发电过程上看，气化发电可分为内燃

7、机发电系统，燃气轮机发电系统及燃气一蒸汽联合循环发电系统。内燃机发电系统以简单的燃气内燃机组为主，可单独燃用低热值燃气，也可以燃气、汕w用，它的特点是设备紧凑，系统简单、技术较成熟、可靠；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皇要求高，并且需有较高的自动化控制水平和燃气轮机改造技术，所以一般单独采川燃气轮机的生物质气化发电系统较少。燃气一蒸汽联合循环发电系统是在闪燃机、燃气轮机发电的基础上增加余热蒸汽的联合循环，该种系统可以有效地提卨发电效率。一般來说，燃气一蒸汽联系循环的生物质气化发电系统采川的趟燃气