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河南電研新能源(圖)-生物質(zhì)氣化發(fā)電裝置-唐山生物質(zhì)氣化發(fā)電

目前，生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)處于初步商業(yè)化階段，基本原理是生物質(zhì)在缺氧狀態(tài)下熱解生成氣體燃料，凈化后的氣體燃料燃燒驅(qū)動燃氣輪機或燃燒后產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。氣化發(fā)電過程包括3個方面：一是生物質(zhì)氣化。經(jīng)處理的生物質(zhì)原料由進料系統(tǒng)送進氣化爐內(nèi)，揮發(fā)分(干基下為70%~80%)熱解釋放出揮發(fā)性氣體如CmHn、H2、CO、CO2、焦油和水蒸氣，產(chǎn)生的碳發(fā)生典型氣化反應(yīng)(水蒸氣碳)和燃燒反應(yīng)(碳氧氣)，生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)，通過燃燒反應(yīng)釋放出的熱量促使生物質(zhì)熱解和碳的氣化反應(yīng)進行，從而把固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料；二是氣體凈化。氣化生成的燃氣都含有一定的雜質(zhì)，包括灰分、焦炭和焦油等，需經(jīng)過凈化系統(tǒng)把雜質(zhì)除去，唐山生物質(zhì)氣化發(fā)電，以保證燃氣發(fā)電設(shè)備的正常運行；三是燃氣發(fā)電。凈化后的燃氣進入燃氣輪機或內(nèi)燃機的燃燒室燃燒驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，或者燃氣在鍋爐內(nèi)燃燒生產(chǎn)高溫高壓蒸汽，驅(qū)動蒸汽機帶動發(fā)電機發(fā)電。圖1為生物質(zhì)氣化發(fā)電工藝流程示意圖。

采用不同的發(fā)電設(shè)備，氣化發(fā)電技術(shù)又可分為以下三類：(1)氣化氣直接作為蒸汽鍋爐的燃料燃燒，生產(chǎn)蒸汽帶動蒸汽輪機發(fā)電。這種方式在氣體成分和熱值有變化時能夠保持穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)，生物質(zhì)氣化發(fā)電工藝，排放物污染少而且對氣體要求不很嚴格，生物質(zhì)氣化發(fā)電裝置，經(jīng)過旋風(fēng)分離器除去雜質(zhì)和灰分后即可使用，不需冷卻。(2)氣化氣在燃氣輪機內(nèi)燃燒帶動發(fā)電機發(fā)電。燃氣輪機必須進行相應(yīng)的改造，將熱值較低的氣化氣增壓到9.8104~29.4105Pa之間，否則發(fā)電效率較低。另外，燃氣輪機對氣化氣質(zhì)量要求高，并且需有較高的自動化控制水平，所以單獨采用燃氣輪機的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)較少。(3)氣化氣在內(nèi)燃機內(nèi)燒帶動發(fā)電機發(fā)電。簡單的內(nèi)燃機組可單獨燃用低熱值氣化氣，也可以氣化氣、油兩用，設(shè)備緊湊，系統(tǒng)簡單，因而應(yīng)用廣泛，而且效率較高。但該種方式對氣體要求嚴格，氣化氣必須凈化并冷卻。

生物質(zhì)氣化與大型燃煤電站耦合發(fā)電技術(shù)是指：生物質(zhì)在循環(huán)流化床氣化爐中完成氣化，產(chǎn)生燃氣經(jīng)過凈化系統(tǒng)除塵后，以熱燃氣的方式直接送入大型燃煤電站鍋爐，與煤粉進行混燒，利用原有發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)發(fā)電的技術(shù)。該技術(shù)提供了一種經(jīng)濟有效的方法，利用大型燃煤電站機組的高參數(shù)，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)生物質(zhì)的有效利用，以緩解能源危機和溫室氣體污染問題。該技術(shù)在國內(nèi)由電研新能源科技有限公司提出，并進行了大量的技術(shù)開發(fā)和推廣應(yīng)用。

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