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生物質氣化發(fā)電可使用農(nóng)林廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業(yè)有機廢棄物及動物糞便等生物質原料。原料來源廣泛,發(fā)電設備多種,發(fā)電規(guī)模不等,促使氣化技術呈多樣化發(fā)展。從發(fā)電規(guī)模上分,生物質氣化發(fā)電系統(tǒng)可分為小型、中型、大型三種。小型氣化發(fā)電系統(tǒng)所需的生物質數(shù)量較少,簡單靈活,多采用固定床氣化設備,主要用于農(nóng)村照明或作為中小企業(yè)的自備發(fā)電機組,一般發(fā)電功率小于200kW。由表2可知,由于谷殼氣化不需要專門收集與運輸設備和儲存設備,所以單位投資只需3500元/千瓦,大大低于小型的燃煤發(fā)電站(約6000元/千瓦)。固定床氣化設備又可分為上吸式、下吸式和開心層下式3種,其中下吸式爐型有利于減少爐內熱解生成的焦油含量,因而被廣泛采用。
生物質氣化及發(fā)電技術在發(fā)達國家受到廣泛重視,生物質電能在總能源消耗中所占的比例增加迅速。1988年丹麥誕生了世界座秸稈生物燃燒發(fā)電廠。與同等規(guī)模每年發(fā)電1.38億kWh的燃煤電廠相比,秸稈發(fā)電每年可節(jié)約煤炭10多萬t,減少SO2年排放量400t。目前丹麥已建立了13家秸稈發(fā)電廠,還有一部分燒木屑或垃圾的發(fā)電廠也兼燒秸稈。目前,以秸稈和木屑為主要原料的生物質能在丹麥可再生能源中的比重已超過40%。生物質氣化集中供氣即將生物質氣化爐產(chǎn)生的氣體通過凈化除焦、除塵后通過用戶管網(wǎng)送至用戶以實現(xiàn)供暖、供熱、供電。丹麥的秸稈發(fā)電技術現(xiàn)已走向世界,并被聯(lián)合國列為重點推廣項目。
從純技術的角度看,要使B-IGCC達到較率,須具備兩個條件:一是氣化氣進入燃氣輪機之前不能降溫,二是氣化氣必須是高壓的。這就要求系統(tǒng)必須采用生物質高壓氣化和高溫凈化兩種技術才能使B-IGCC的總體效率較高(40%)。如果采用一般的常壓氣化和降溫凈化,由于氣化效率和帶壓縮的燃氣輪機效率都較低,系統(tǒng)的整體效率一般都低于35%。由于燃氣輪機改造技術難度很高,而且系統(tǒng)不夠成熟,造價也很高,限制了其應用推廣。Venturi文杜里噴嘴一種噴嘴,用以擴散氣體并使其中的焦油盡可能霧化成更小的霧滴,使氣化氣在水的沖洗下更容易被清潔。以意大利12MW的B-IGCC示范項目為例,發(fā)電效率約為31.7%,但建設成本高達25000元/kW,發(fā)電成本約1.2元/kWh,實用性很差。