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生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)-河南電研新能源公司-紅河生物質(zhì)氣化發(fā)電

由于受氣化效率與氣體機(jī)效率的限制，簡(jiǎn)單的氣化-氣體機(jī)發(fā)電循環(huán)效率很難高于20%，所以單位電量的生物質(zhì)消耗量一般大于1.1千克（干）/千瓦時(shí)。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(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)，如果不能降低生物質(zhì)數(shù)量，很難利用需要收集與預(yù)處理的生物質(zhì)資源。所以從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)，提高系統(tǒng)總效率是推廣利用BGPG的一個(gè)前提。從純技術(shù)的角度看，生物質(zhì)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(shù)與燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的限制，在中國(guó)研究發(fā)展生物質(zhì)IGCC仍比較困難。所以如何利用現(xiàn)已較成熟的技術(shù)，研制開(kāi)發(fā)在經(jīng)濟(jì)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(gè)主要課題。圖5是建立在較成熟的氣化-氣體機(jī)系統(tǒng)上的一種聯(lián)合循環(huán)構(gòu)想，它有三個(gè)特點(diǎn)：（1）技術(shù)難度小，不需要很高的氣體凈化技術(shù)；（2）系統(tǒng)發(fā)電效率有較大提高，可達(dá)28%左右，達(dá)到小型燃煤發(fā)電的水平；（3）由于技術(shù)成熟，設(shè)備都是傳統(tǒng)的定型產(chǎn)品，單位投資較低，生物質(zhì)氣化發(fā)電項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性分析，約4000~5000元/千瓦，所以綜合技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性兩方面的考慮，該系統(tǒng)是一個(gè)比較適合中國(guó)國(guó)情的選擇，特別對(duì)4~10兆瓦的規(guī)模更為*。是我國(guó)今后研究開(kāi)發(fā)的方向之一。

秸稈發(fā)電的主要燃料，來(lái)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(wú)序焚燒，紅河生物質(zhì)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(guó)公司旗下的國(guó)能生物發(fā)電有限公司，引進(jìn)丹麥**的生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)，于2006年12月1日建成投產(chǎn)了中國(guó)生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目——國(guó)能單縣1×25MW生物質(zhì)發(fā)電工程，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)大容量生物質(zhì)直燃發(fā)電零的突破。該電廠2007年全年穩(wěn)定運(yùn)行8200多個(gè)小時(shí)，發(fā)電2.2億千瓦時(shí)，消耗農(nóng)林剩余物20多萬(wàn)噸，生物質(zhì)氣化發(fā)電經(jīng)濟(jì)性，為農(nóng)民增加收入5000萬(wàn)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(zhǎng)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(cè)算，中國(guó)可開(kāi)發(fā)的生物質(zhì)能資源總量近期約為5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，遠(yuǎn)期可達(dá)10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。即使按5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算，生物質(zhì)發(fā)電可滿足中國(guó)能源消費(fèi)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(wàn)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(tái)2.5萬(wàn)千瓦生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組年生產(chǎn)達(dá)8000噸左右灰分。

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(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。生物質(zhì)的直接燃燒在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)將是我國(guó)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(jiǎn)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(dòng)機(jī)以生物化學(xué)轉(zhuǎn)換燃料作為主要的燃料來(lái)源，以發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的過(guò)程。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(guò)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(dòng)機(jī)以沼氣作為主要的燃料來(lái)源，以發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的過(guò)程。

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