生物质能发电模式探讨.pdf

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1、第19期总第197期内蒙古科技与经济NO．19，the197thissue^{；v■辨枢嚣葛嚣暂州2009年lO月InnerMongoliaScienceTechnology＆Economy0Ct．20090一口㈣O一口舢生物质能发电模式探讨李利文(神华准格尔能源有限公司黑岱沟实业公司，内蒙古薛家湾010300)摘要：文章在阐述几种生物质能发电模式的国内外发展现状及主要工艺流程的基础上，针对我国生物质能利用现状，以物质循环为指导，对生物质能发电工艺和科学的发展模式进行了探讨。关键词；生物质能；发电模式；物质循环中图分类号：TK6文献标识码：A文

2、章编号：1oO7—6921(2009)19一OO71一O5能源是国民经济重要的基础产业，是人类生产可燃气在锅炉或原动机中燃烧发电，如表1所示，农和生活必需的基本物质保障。目前，世界一次能源消林废物发电在世界许多国家都得到重视和发展。费以煤，石油，天然气等不可再生化石燃料为主。随1．1燃烧发电着经济的发展和人类的进步，能源消费量不断增加农林废物燃烧发电系统包括：原料的收集与供(见图1)。化石燃料终将耗尽，寻找新的替代能源以应；燃料的预处理(包括燃料压缩、破碎和储存)；燃保证社会的可持续发展成为全球性问题。随着我国料输送和加料系统；燃烧系统；余热回

3、收系统；烟气可再生能源法的颁布实施，发展太阳能、风能、生物净化系统等。生物质燃烧发电厂的流程如图2所示。质等可再生能源引起社会的广泛关注。由于农林废物的发热量低，燃料的收集、储存和运输等问题成为发展农林废物燃烧电厂的瓶颈，限制了050D电厂的容量。对于农林废物运输存在经济距离，一般生物质电站的规模取决于距其25kin范围内可获取的生物质原料的数量，电站的容量~25MW[1]。燃烧发电过程中尤其需要注意的是碱金属和氯腐蚀问题。生物质中含有大量的碱金属元素，在高温燃烧过程中可能会造成结焦问题，并且由于含有氯元素，导致金属管壁易发生腐蚀。因此，限制了

4、蒸气参数的提高。1．2农林废物气化发电图1全球一次能源年需求量生物质能是太阳能以化学能形式储存在生物质中的能量。生物质是人类作为能源利用的第一种可再生能源。生物质发电技术是将生物质能源转化电电能的一种技术，主要包括农林废物发电、垃圾发电和蕞耗机发电机组气沼气发电等。作为一种可持续发展的能源，生物质发电在国际上越来越受到重视，在国内也越来越受到生堞辩准备政府的关注和民间的拥护(见表1)。我国能源结构的调整、农村环境的保护及社会飞寰胡囱空气主义新农村的建设等宏观政策将有利于生物质能源的发展。“十一五”期间我国生物质发电的发展必将进入快速发展期。图2

5、生物质燃烧发电流程1农林废物发电现状农林废物气化是在高温条件下，利用部分氧化根据燃料利用方式的不同可将农林废物发电分法，使有机物转化成可燃气体的热化学过程。根据发为燃烧发电和气化发电。燃烧发电是直接利用生物电设备的不同可分为燃气轮机发电、内燃机发电、整质在锅炉中燃烧放出热量加热7-质进行发电。气化体气化联合循环及整体气化热空气循环。内燃机和发电是将生物质在缺氧条件下转化为可燃气，然后燃气轮机发电系统是目前使用最多的系统，但是生收稿日期：20O9—05—30作者简介：李利文，2000~2004年在内蒙古工业大学建筑学院建筑环境与设备工程专业学习，

6、2004年至今在神华准格尔能源有限公司黑岱沟实业公司工作。·71·总第197期内蒙古科技与经济物质燃气属于低热值燃气，燃烧温度等因素使得发用蒸汽循环进行发电，可有效地提高发电效率。典型电效率较低，有效地提高发电效率是生物质气化发的工艺流程如图3所示。虽然整体气化循环联合发电的主要问题。农林废物整体气化联合循环发电可电有相当大的潜力，但是由于受到生物质燃气中的以大大提高发电的效率，其原理是在使用燃气轮机焦油处理技术和燃气轮机的改造等问题制约，目前发电基础上，增加余热锅炉和过热器产生蒸汽，再利各国的电站多数还都是示范阶段。表l部分国家生物质能发电状

7、况[j持适中的燃气轮机的燃烧温度。与IGCC相比，IGHAT由于充分地利用高、低品质的能量，减少空压机消耗的功率，具有较高的效率。IGHAT和IGcC的主要区别在于用一个燃气轮机取代了后者的燃气轮机和汽轮机。由水蒸汽和燃气混合工质通过燃气轮机输出有用功，其效率可以达到6O％，是目前输出功热力循环所能达到的最高效率，有望成为21世纪的新型发电技术∞]。无论是燃烧还是气化发电，都要确保生物质发电与区域内的物质能量循环的平衡，形成真正意义上的绿色发电系统，如图5所示。图3生物质整体气化联合循环工艺1．3整体气化热空气循环整体气化热空气循环(IGHAT

8、)是正处于开发阶段的气化发电技术，如图4所示。生物质气化所产生的燃气净化后作为热空气透平燃烧室燃料，从省煤器、空压机中间和后置冷却器以及气化过程中回收