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生物質(zhì)氣化是在一定的熱力學(xué)條件下,借助于空氣部分(或者氧氣)、水蒸氣的作用,使生物質(zhì)的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原重整反應(yīng),終轉(zhuǎn)化為CO,氫氣和低分子烴類等可燃?xì)怏w的過程。中國可用的固體生物質(zhì)數(shù)量巨大,主要以農(nóng)業(yè)廢棄物和木材廢物為主。生物質(zhì)分布分散,收集和運輸困難,在中國目前的條件下,難以采用大規(guī)模燃燒技術(shù),所以中小規(guī)模的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)(200—5000kW)在中國有獨特的優(yōu)勢。為了充分顯示BGPG的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢,很有必要在這些企業(yè)中進(jìn)行商業(yè)性示范,使BGPG逐漸被企業(yè)所接受。由于中國電力供應(yīng)緊張,而生物質(zhì)廢棄物浪費嚴(yán)重,價格低廉,所以生物質(zhì)氣化發(fā)電的成本,約為0.2-0.3元/Kw.h,已接近或優(yōu)于常規(guī)發(fā)電,其單位投資僅約3500—4000元/Kw,為煤電的60%-70%,所以具備進(jìn)入市場競爭的條件。
生物質(zhì)能是什么?生物質(zhì)能可以用來發(fā)電嗎?
太陽能以光合作用形式存儲在綠色植物中的能量形勢,通俗來講就是各類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物如秸稈、果殼、雜木之類,還有各類生活垃圾都可以成為生物質(zhì)能。生物質(zhì)能是自然界中有生命的植物提供的能量。這些植物以生物質(zhì)作為媒介儲存太陽能。屬再生能源。據(jù)計算,生物質(zhì)儲存的能量為270億千瓦,比目前世界能源消費總量大2倍。19世紀(jì)后半期以前,人類利用的能源以薪柴為主。當(dāng)前較為有效地利用生物質(zhì)能的方式有: (1) 制取沼氣。目前全國已建成農(nóng)村氣化站200多個,谷殼氣化發(fā)電設(shè)備100多臺(套)。主要是利用城鄉(xiāng)有機(jī)垃圾、秸桿、水、人畜糞便,通過厭氧消化產(chǎn)生可燃?xì)怏w,供生活、生產(chǎn)之用。(2) 利用生物質(zhì)制取酒精。當(dāng)前的世界能源結(jié)構(gòu)中,生物質(zhì)能所占比重微乎其微。 目前生物質(zhì)發(fā)電應(yīng)用越來越廣泛:生物質(zhì)氣化,產(chǎn)生的氣體帶動發(fā)電機(jī)組工作
Waste water treatment system 廢水處理系統(tǒng), 用以處理經(jīng)過水洗后的含焦油的廢水,使之能夠達(dá)標(biāo)排放。
Scrubber 洗滌器 用以洗滌氣體,使之凈化達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn),減少其中的焦油的含量,便于內(nèi)燃機(jī)使用。它也是系統(tǒng)中一個重要的裝置;
Fan 抽風(fēng)機(jī) 抽取氣化器中過來的氣化氣;
Gas tank 儲氣罐 用以凈化后的氣化氣的儲存;
在比利時,有100年的歷史的布羅賽爾溫克能源技術(shù)公司是生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)專用鍋爐的生產(chǎn)企業(yè),是早采用生物質(zhì)為燃料的鍋爐制造公司之一,如今已發(fā)展出適應(yīng)木材廢棄物、建筑木質(zhì)廢棄物、造紙廢棄物及城市垃圾等不同燃料的鍋爐設(shè)備。生物質(zhì)能的利用不會導(dǎo)致大氣圈內(nèi)主要溫室氣體二氧化碳的凈增加積累,從而減緩地球的溫室效應(yīng)。與芬蘭、丹麥等國的技術(shù)不同,該公司的產(chǎn)品采用的是傾斜式液壓移動式爐排,其熱效率可達(dá)85%,比較適用于20MW以下的生物質(zhì)發(fā)電。
美國在利用生物質(zhì)能發(fā)電方面處于世界領(lǐng)xian地位,各類生物質(zhì)發(fā)電站有350多座,發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)700MW,提供了大約6.6萬個工作崗位,據(jù)有關(guān)科學(xué)家估計,到2010年,生物質(zhì)發(fā)電將達(dá)到13000MW裝機(jī)容量,可安排過17萬就業(yè)人員。
美國的Battelle(63MW)和夏威夷(6MW)項目B-IGCC(整體氣化聯(lián)合循環(huán))氣化發(fā)電示范工程代表生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的世界先進(jìn)水平,可生產(chǎn)中熱值氣體,系統(tǒng)示意圖見圖3。從中國目前企業(yè)的特點考慮,比較可能使用BGPG的主要有碾米廠和木材加工廠。該氣化設(shè)備于1998年完成安裝并投入運行。除美國外,也有一些國家開展了B-IGCC研究項目,如英國(8MW)、瑞典(加壓生物質(zhì)氣化發(fā)電4MW)、芬蘭(6MW)以及歐盟的3個7~12MW生物質(zhì)氣化發(fā)電B-IGCC示范項目。