目前我国的生物质气化发电仅仅是初具规模,热效率很低且存在不少技术问题。要利用气化发电技术创造良好经济效益,同时取得良好的环保效益,在解决技术性问题的同时,一定要因地制宜采用适宜的气化发电技术形式。
1生物质气化发电技术流程简介
生物质能主要是指储存在生物质内部的能量,可用于燃气、取暖、照明、发电以及化工领域。在此基础上科学院广州能源研究所还在海南三亚建成了国内生物质木屑气化发电厂并于2000年下半年投入运行。生物质气化发电技术是生物质能利用的一种有效方式,既有利于解决生物质直接燃用热效率不高的缺点,又可以发挥燃气发电设备紧凑而且污染少的优点,是生物质能有效洁净的利用方法之一。气化发电对改善我国以煤炭发电为主的电力生产结构,特别是对农村地区因地制宜提供清洁电力具有十分重要的意义。
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。按照生物质的特点及转化方式可分为固体、液体、气体3种生物质燃料。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。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。