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生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)主要包括:直接燃燒發(fā)電技術(shù)、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換發(fā)電技術(shù)、生物化學(xué)轉(zhuǎn)換發(fā)電技術(shù)等3種途徑。
(1)直接燃燒發(fā)電技術(shù)。生物質(zhì)的揮發(fā)分含量一般在76%~86%,生物質(zhì)受熱后在相對較低的溫度下就能使大量的揮發(fā)分物質(zhì)析出。是指生物質(zhì)原料送入適合的鍋爐內(nèi)燃燒,生產(chǎn)蒸汽,產(chǎn)生的蒸汽膨脹做功,從而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。生物質(zhì)的直接燃燒在今后相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)將是我國生物質(zhì)能利用的主要方式。當(dāng)前改造熱效率僅為10%左右的傳統(tǒng)燒柴灶,推廣效率可達(dá)20%~30%的節(jié)柴灶,其技術(shù)簡單、易于推廣,是效益明顯的節(jié)能措施。
(2)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換發(fā)電技術(shù)。生物質(zhì)的熱化學(xué)轉(zhuǎn)換是指在一定的溫度和條件下,使生物質(zhì)汽化、炭化、熱解和催化液化,以生產(chǎn)氣態(tài)燃料、液態(tài)燃料和化學(xué)物質(zhì)的技術(shù),由燃料的熱能轉(zhuǎn)換為電能的方式。
(3)生物化學(xué)轉(zhuǎn)換發(fā)電技術(shù)。指汽輪機(jī)和往復(fù)式發(fā)動機(jī)以生物化學(xué)轉(zhuǎn)換燃料作為主要的燃料來源,以發(fā)動機(jī)的動力驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程。生物質(zhì)原料首先經(jīng)過處理達(dá)到氣化爐的使用條件,然后由送料裝置送入氣化爐中,不同類型的氣化爐需要配備不同的送料裝置。生物質(zhì)的生物化學(xué)轉(zhuǎn)換包括有生物質(zhì)-沼氣轉(zhuǎn)換和生物質(zhì)-乙醇轉(zhuǎn)換等。沼氣轉(zhuǎn)化是有機(jī)物質(zhì)在厭氧環(huán)境中,通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生一種以為主要成分的可燃性混合氣體即沼氣,乙醇轉(zhuǎn)換是利用糖質(zhì)、淀粉和纖維素等原料經(jīng)發(fā)酵制成乙醇。沼氣發(fā)電是指汽輪機(jī)和往復(fù)式發(fā)動機(jī)以沼氣作為主要的燃料來源,以發(fā)動機(jī)的動力驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程。
生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)又稱生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng),簡單地說,就是將各種低熱值固體生物質(zhì)能源資源(如農(nóng)林業(yè)廢棄物、生活有機(jī)垃圾等)通過氣化轉(zhuǎn)換為生物質(zhì)燃?xì)?,?jīng)凈化、降溫后進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組發(fā)電的技術(shù)。
主要技術(shù)性能及指標(biāo):
生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)采用循環(huán)流化床氣化爐,把生物質(zhì)廢棄物,包括木料、秸稈、稻草、甘蔗渣等轉(zhuǎn)換為可燃?xì)怏w。全國已建成投產(chǎn)的生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目超過15個(gè),在建項(xiàng)目30多個(gè)。這些可燃?xì)怏w經(jīng)過除塵除焦等凈化工序后,再送到氣體內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行發(fā)電。為進(jìn)一步提高系統(tǒng)效率,可利用氣化系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的余熱,通過余熱鍋爐和蒸汽輪機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。