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生物質氣化發(fā)電技術-河南電研新能源公司-紅河生物質氣化發(fā)電

由于受氣化效率與氣體機效率的限制，簡單的氣化-氣體機發(fā)電循環(huán)效率很難高于20%，所以單位電量的生物質消耗量一般大于1.1千克（干）/千瓦時。而我們從發(fā)電成本的分析可知，原料成本是發(fā)電成本主要的一部分，生物質氣化發(fā)電技術，如果不能降低生物質數(shù)量，很難利用需要收集與預處理的生物質資源。所以從長遠來說，提高系統(tǒng)總效率是推廣利用BGPG的一個前提。從純技術的角度看，生物質IGCC可以有效地提高BGPG的總效率，但由此可以看出于焦油處理技術與燃氣輪機技術的限制，在中國研究發(fā)展生物質IGCC仍比較困難。所以如何利用現(xiàn)已較成熟的技術，研制開發(fā)在經(jīng)濟上可行，而效率又有較大提高的系統(tǒng)，是目前發(fā)展BGPG的一個主要課題。圖5是建立在較成熟的氣化-氣體機系統(tǒng)上的一種聯(lián)合循環(huán)構想，它有三個特點：（1）技術難度小，不需要很高的氣體凈化技術；（2）系統(tǒng)發(fā)電效率有較大提高，可達28%左右，達到小型燃煤發(fā)電的水平；（3）由于技術成熟，設備都是傳統(tǒng)的定型產(chǎn)品，單位投資較低，生物質氣化發(fā)電項目經(jīng)濟性分析，約4000~5000元/千瓦，所以綜合技術性與經(jīng)濟性兩方面的考慮，該系統(tǒng)是一個比較適合中國國情的選擇，特別對4~10兆瓦的規(guī)模更為*。是我國今后研究開發(fā)的方向之一。

秸稈發(fā)電的主要燃料，來源于小麥秸稈、玉米秸稈、稻草稻殼、棉花秸稈、林業(yè)間伐及加工剩余物等農(nóng)林廢棄物。秸稈發(fā)電變農(nóng)民在田間無序焚燒，紅河生物質氣化發(fā)電，為集中燃燒并發(fā)電、造肥，節(jié)省了大量煤炭資源，并增加農(nóng)民收入。中國公司旗下的國能生物發(fā)電有限公司，引進丹麥**的生物質直燃發(fā)電技術，于2006年12月1日建成投產(chǎn)了中國生物質直燃發(fā)電項目——國能單縣1×25MW生物質發(fā)電工程，實現(xiàn)了中國大容量生物質直燃發(fā)電零的突破。該電廠2007年全年穩(wěn)定運行8200多個小時，發(fā)電2.2億千瓦時，消耗農(nóng)林剩余物20多萬噸，生物質氣化發(fā)電經(jīng)濟性，為農(nóng)民增加收入5000萬元以上。農(nóng)民生活用能，秸稈燃燒效率僅約為15%，而直燃發(fā)電鍋爐可將熱效率提高到90%以上。

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。據(jù)測算，中國可開發(fā)的生物質能資源總量近期約為5億噸標準煤，遠期可達10億噸標準煤。即使按5億噸標準煤計算，生物質發(fā)電可滿足中國能源消費量的20%以上的電力，年可減少排放二氧化碳近3.5億噸，、氮氧化物、減排量近2500萬噸。除此之外，秸稈燃燒產(chǎn)生的灰分還可作為鉀還田使用，一臺2.5萬千瓦生物質發(fā)電機組年生產(chǎn)達8000噸左右灰分。

生物質能發(fā)電技術主要包括：直接燃燒發(fā)電技術、熱化學轉換發(fā)電技術、生物化學轉換發(fā)電技術等3種途徑。

（1）直接燃燒發(fā)電技術。是指生物質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。生物質的直接燃燒在今后相當長的時間內(nèi)將是我國生物質能利用的主要方式。當前改造熱效率僅為10%左右的傳統(tǒng)燒柴灶，推廣效率可達20%～30%的節(jié)柴灶，其技術簡單、易于推廣，是效益明顯的節(jié)能措施。

（2）熱化學轉換發(fā)電技術。生物質的熱化學轉換是指在一定的溫度和條件下，使生物質汽化、炭化、熱解和催化液化，以生產(chǎn)氣態(tài)燃料、液態(tài)燃料和化學物質的技術，由燃料的熱能轉換為電能的方式。

（3）生物化學轉換發(fā)電技術。指汽輪機和往復式發(fā)動機以生物化學轉換燃料作為主要的燃料來源，以發(fā)動機的動力驅動發(fā)電機發(fā)電的過程。生物質的生物化學轉換包括有生物質-沼氣轉換和生物質-乙醇轉換等。沼氣轉化是有機物質在厭氧環(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，乙醇轉換是利用糖質、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)動機的動力驅動發(fā)電機發(fā)電的過程。

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