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生物質(zhì)氣化及發(fā)電技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已受到廣泛重視,如奧地利、丹麥、芬蘭、法國(guó)、挪威、瑞典和美國(guó)等國(guó)家生物質(zhì)能在總能源消耗中所占的比例增加相當(dāng)迅速。奧地利成功de推行了建立燃燒木材剩余物的區(qū)域供電站的計(jì)劃,生物質(zhì)能在總能耗中的比例由原來大約2%~3%增到目前的25%。到目前為止,該國(guó)已擁有裝機(jī)容量為1~2MWe的區(qū)域供熱站80~90座。瑞典和丹麥正在實(shí)施利用生物質(zhì)進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)的計(jì)劃,使生物質(zhì)能在轉(zhuǎn)換為高品位電能的同時(shí)滿足供熱的需求,以大大提高其轉(zhuǎn)換效率。據(jù)測(cè)定,焦油占可燃?xì)饽芰康?%~l5%在低溫下難以與可燃?xì)庖坏辣蝗紵?,故大部分焦油的能量被白白浪費(fèi)。一些發(fā)展中國(guó)家,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展也逐步重視生物質(zhì)的開發(fā)利用,增加生物質(zhì)能的生產(chǎn),擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,提高其利用效率。、馬來西亞以及非洲的一些國(guó)家,都先后開展了生物質(zhì)能的氣化、成型固化、熱解等技術(shù)的研究開發(fā),并形成了工業(yè)化生產(chǎn)。
美國(guó)在利用生物質(zhì)能發(fā)電方面處于世界ling先地位美國(guó)建立的Battelle生物質(zhì)氣化發(fā)電工程代表生物質(zhì)能利用的世界先進(jìn)水平,生產(chǎn)一種中熱值氣體,不需要制氧裝置,此工藝使用兩個(gè)實(shí)際上分開的反應(yīng)器:(1)氣化反應(yīng)器,在其中生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成中熱值氣體和殘?zhí)浚?2)燃燒反應(yīng)器,燃燒殘?zhí)坎闅饣磻?yīng)供熱。兩個(gè)反應(yīng)器之間的熱交換載體由氣化爐和燃燒室之間的循環(huán)沙粒完成。圖4的工藝流程圖表明了兩個(gè)反應(yīng)器以及它們?cè)谡麄€(gè)氣化工藝中的配合情況。固定床的運(yùn)行負(fù)荷可以在設(shè)計(jì)負(fù)荷的20%~110%之間變動(dòng),而流化床由于受氣流速度必須滿足流化條件所限,只能在設(shè)計(jì)負(fù)荷的5O%~120%之間變化。
在生物質(zhì)氣化過程中,由于氣化溫度較低,致使氣化過程中產(chǎn)生的氣體的焦油含量大,且其成分非常復(fù)雜。可以分析出來的成分有200多種,主要組分不少于2O種,其中組分含量大于5%的有7種:ben、甲ben、二甲ben、萘、ben乙烯、酚和茚。焦油在低于200C的溫度下易凝結(jié)成液體。(1)生物質(zhì)氣化技術(shù)是一項(xiàng)較新的技術(shù),其技術(shù)目前還不太成熟,還有許多方面需要完善。一般而言,溫度升高,焦油可發(fā)生高溫裂解生成不可再凝的小分子碳?xì)浠衔?。Corella等在研究中發(fā)現(xiàn):燃?xì)庵械慕褂秃侩S著溫度升高而減少,并認(rèn)為這主要是由于溫度升高有利于焦油發(fā)生以下裂解反應(yīng)以及水蒸氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)