我国生物质气化发电技术应用及展望

  (3)大型秸秆气化发电系统。目前有2种技术，一种是整体气化联合循环(IGCC)，另一种是热空气气轮机循环(HATC)。IGCC发电系统的功率在5MW~10MW之间，效率可达35%~40%，系统由物料预处理设备、气化设备、进化设施、换热设备(余热锅炉等)、燃气轮机、蒸汽轮机等组成。气化炉为循环流化床或增压流化床，净化采用陶瓷滤芯过滤器、焦油裂解炉及焦油水洗塔。该系统的特点是原料处理量大，自动化程度高，系统效率高，适合工业化生产。

  目前，我国的生物质IGCC示范系统正在建设之中，与国外先进的同类技术相当，设备已全部实现国产化，投资不到国外的2/3，运行成本比国外低50%左右。HATC发电系统的功率在0.5MW~3MW之间，系统包括原料系统、空气流化床(或移动床气化炉)、进化设施、燃烧器、热交换器及燃气轮机等。其与IGCC的主要区别是气化后产生的热可燃气可在相邻的燃烧器中燃烧，故净化系统相对简单，只需旋风分离器除去杂粒即可。燃气轮机在干净的热空气下运行，减少了气化后可燃气中焦油和杂质对燃气轮机的损害，因此又称之为间接燃气轮机发电。

  (1)一般认为生物质的利用半径为(80~120)km，且生物质原料大多体积大，造成运输、储存的费用相比来说较高，这大大限制了大型电厂对生物质能的有效利用。同时，生物质原料的密度和能量低，不同生物质原料在水分含量、挥发分含量、热值和灰分化学组成上差异大，给电厂在生产使用上带来困难。

  (2)生物质灰熔点低，碱金属元素含量高，燃烧时易产生结焦和高温碱金属元素腐蚀。

  (3)生物质气化时，渣与飞灰的含碳量高，气化效率低。此外，燃气中焦油含量高，导致一方面产生大量含焦废水，另一方面影响燃气利用设备的连续正常运行。

  (4)在目前的工艺水平下，焦油裂解和废水净化处理再利用是气体净化的2个基础要求，但现用的水洗方法不但降低了系统效率，而且产生大量含焦油废水，因此气体净化是国内生物质气化技术的研究重点之一。

  (5)生物质气化发电中的燃气和经发电机组产生的尾气未回收，造成总系统效率降低(18%左右)。

  生物质气化发电技术拥有非常良好的发展前途，经过几十年的发展，有了很大进步。但是，生物质原料的密度低，体积大，运输、存储成本高，不太适合建造大型的生物质发电厂，而分散的小型电站投资、人工费高，效率低，经济效益差，所以将生物质与化石燃料联合气化燃烧成为一个新的研究方向。

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