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由于燃氣輪機系統(tǒng)發(fā)電后排放的尾氣溫度大于500℃,所以增加余熱鍋爐和過熱器產(chǎn)生蒸汽,再利用蒸汽循環(huán),可以有效提高發(fā)電效率,這就是生物質(zhì)整體氣化聯(lián)合循環(huán),其發(fā)電工藝流程如圖4所示。該系統(tǒng)由物料預(yù)處理設(shè)備、氣化設(shè)備、凈化設(shè)備、換熱設(shè)備、燃氣輪機、蒸汽輪機等發(fā)電設(shè)備組成。功率范圍在7~30MW,整體效率可以達到40%。整體氣化熱空氣循環(huán)(IGHAT)技術(shù)正處于開發(fā)階段,它和IGCC的主要區(qū)別在于用一個燃氣輪機代替了后者的燃氣輪機和汽輪機。由水蒸氣和燃氣的混合工質(zhì)通過燃氣輪機輸出有用功,其整體效率可以達到60%,有望成為2020世紀的新型發(fā)電技術(shù)。秸稈作為一種可再生能源,在生長和燃燒中不增加大氣中二氧化碳量,不但可以替代部分化石燃料,而且還能減少溫室氣體排放量。
我國從60年代起就曾開始小型生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的研究開發(fā),代表作品是60kW稻殼氣化發(fā)電系統(tǒng)。但由于系統(tǒng)熱效率低下且氣化氣凈化帶來的含焦廢水二次污染問題,氣化發(fā)電技術(shù)一度被放棄。迫于能源與環(huán)保壓力,1987年氣化發(fā)電重新提上議程,并列入國家科技部七五重點攻關(guān)項目,20年以來取得了不少可喜的進展。如今有不少160kW和200kW級的氣化發(fā)電機組正在運行,如遼寧省能源研究所于2006年6月在意大利ENEATrisaia建成的流化床生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng),原料采用木屑或稻殼,發(fā)電量160kW。燃燒器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),排放污染物較少。