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生物質(zhì)氣化發(fā)電可使用農(nóng)林廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物及動(dòng)物糞便等生物質(zhì)原料。原料來(lái)源廣泛,發(fā)電設(shè)備多種,發(fā)電規(guī)模不等,促使氣化技術(shù)呈多樣化發(fā)展。從發(fā)電規(guī)模上分,生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)可分為小型、中型、大型三種。小型氣化發(fā)電系統(tǒng)所需的生物質(zhì)數(shù)量較少,簡(jiǎn)單靈活,多采用固定床氣化設(shè)備,主要用于農(nóng)村照明或作為中小企業(yè)的自備發(fā)電機(jī)組,一般發(fā)電功率小于200kW。由表2可知,由于谷殼氣化不需要專門收集與運(yùn)輸設(shè)備和儲(chǔ)存設(shè)備,所以單位投資只需3500元/千瓦,大大低于小型的燃煤發(fā)電站(約6000元/千瓦)。固定床氣化設(shè)備又可分為上吸式、下吸式和開(kāi)心層下式3種,其中下吸式爐型有利于減少爐內(nèi)熱解生成的焦油含量,因而被廣泛采用。
生物質(zhì)氣化及發(fā)電技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家受到廣泛重視,生物質(zhì)電能在總能源消耗中所占的比例增加迅速。1988年丹麥誕生了世界座秸稈生物燃燒發(fā)電廠。與同等規(guī)模每年發(fā)電1.38億kWh的燃煤電廠相比,秸稈發(fā)電每年可節(jié)約煤炭10多萬(wàn)t,減少SO2年排放量400t。目前丹麥已建立了13家秸稈發(fā)電廠,還有一部分燒木屑或垃圾的發(fā)電廠也兼燒秸稈。目前,以秸稈和木屑為主要原料的生物質(zhì)能在丹麥可再生能源中的比重已超過(guò)40%。生物質(zhì)氣化集中供氣即將生物質(zhì)氣化爐產(chǎn)生的氣體通過(guò)凈化除焦、除塵后通過(guò)用戶管網(wǎng)送至用戶以實(shí)現(xiàn)供暖、供熱、供電。丹麥的秸稈發(fā)電技術(shù)現(xiàn)已走向世界,并被聯(lián)合國(guó)列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。
從純技術(shù)的角度看,要使B-IGCC達(dá)到較率,須具備兩個(gè)條件:一是氣化氣進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)之前不能降溫,二是氣化氣必須是高壓的。這就要求系統(tǒng)必須采用生物質(zhì)高壓氣化和高溫凈化兩種技術(shù)才能使B-IGCC的總體效率較高(40%)。如果采用一般的常壓氣化和降溫凈化,由于氣化效率和帶壓縮的燃?xì)廨啓C(jī)效率都較低,系統(tǒng)的整體效率一般都低于35%。由于燃?xì)廨啓C(jī)改造技術(shù)難度很高,而且系統(tǒng)不夠成熟,造價(jià)也很高,限制了其應(yīng)用推廣。Venturi文杜里噴嘴一種噴嘴,用以擴(kuò)散氣體并使其中的焦油盡可能霧化成更小的霧滴,使氣化氣在水的沖洗下更容易被清潔。以意大利12MW的B-IGCC示范項(xiàng)目為例,發(fā)電效率約為31.7%,但建設(shè)成本高達(dá)25000元/kW,發(fā)電成本約1.2元/kWh,實(shí)用性很差。