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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)。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)電機發(fā)電。Inertialseparator慣性分離器將氣化器得到的氣體和氣體中的灰渣分離(慣性分離)。生物質(zhì)的直接燃燒在今后相當(dāng)長的時間內(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)。指汽輪機和往復(fù)式發(fā)動機以生物化學(xué)轉(zhuǎn)換燃料作為主要的燃料來源,以發(fā)動機的動力驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電的過程。目前,生物質(zhì)氣化供氣技術(shù)已經(jīng)在山東、遼寧、吉林、安徽等十幾個省市推廣開來,已經(jīng)成功氣化的生物質(zhì)包括玉米芯、玉米秸、棉柴和麥秸等。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)電是指汽輪機和往復(fù)式發(fā)動機以沼氣作為主要的燃料來源,以發(fā)動機的動力驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電的過程。
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),排放物污染少而且對氣體要求不很嚴格,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。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。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。