2013-05-21
生物質(zhì)氣化技術(shù)是本世紀出現的利用生物質(zhì)作為能源的一種新技術(shù),至今已有了較快的發(fā)展。具體來(lái)講,生物質(zhì)氣化是生物質(zhì)熱化學(xué)轉換的一種技術(shù),基本原理是在不完全燃燒條件下,將生物質(zhì)原料加熱,使較高分子量的有機碳氫化合物鏈裂解,變成較低分子量的CO、H2、CH4等可可燃性氣體,在轉換過(guò)程中要加氣化劑(空氣、氧氣或水蒸氣),其產(chǎn)品主要指可燃性氣體與N2等的混合氣體。對生物質(zhì)進(jìn)行熱化學(xué)轉換的技術(shù)還有干餾和快速熱裂解,它們在轉換過(guò)程中是加不含氧的氣化劑或不加氣化劑,得到的產(chǎn)物除燃氣之外還有液體和固體物質(zhì)。
一、生物質(zhì)發(fā)電的背景
人類(lèi)對能源需求的不斷擴大,化石燃料的日益枯竭、環(huán)境污染問(wèn)題的突出、全球氣候的異常變化日益嚴重,成為可再生能源開(kāi)發(fā)和利用的主要推動(dòng)力。在可再生能源中,生物質(zhì)能非常具有發(fā)展前景。因為,化石能源也是生物質(zhì)能衍變而來(lái)的,都是利用太陽(yáng)能將大自然中的CO2和H2O通過(guò)光合作用固定在植物上的碳氫化合物,成為自然界中重要的碳氫資源。我國生物質(zhì)能極為豐富,現在每年農村中的生物質(zhì)量約6.5×10 噸,到2010年將達到7.26×10 噸,相當于5×10 噸標煤。生物質(zhì)發(fā)電將是中國重要的環(huán)保項目,可有效解決秸稈等生物質(zhì)焚燒造成的大氣污染,減少溫室氣體排放,所以研究生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)有重要的意義。目前生物質(zhì)直燃發(fā)電廠(chǎng)在國內還處在發(fā)展初始階段,根據《可再生能源中長(cháng)期發(fā)展規劃》確定的發(fā)展目標,到2010年生物質(zhì)發(fā)電達到550萬(wàn)千瓦,到2020年生物質(zhì)發(fā)電裝機達到3000萬(wàn)千瓦。
二、生物質(zhì)發(fā)電的基本原理
生物質(zhì)能發(fā)電主要有兩條工藝技術(shù)路線(xiàn),即氣化發(fā)電和直接燃燒發(fā)電,其系統構成和工藝過(guò)程有很大的差別。氣化發(fā)電由于工藝過(guò)程復雜,難以適應大規模應用,主要用于較小規模的發(fā)電項目。生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電則是目前實(shí)現規?;瘧梦ㄒ滑F實(shí)的途徑。
生物質(zhì)直燃發(fā)電的基本原理是由生物質(zhì)鍋爐利用生物質(zhì)直接燃燒后的熱能產(chǎn)生蒸汽,再利用蒸汽推動(dòng)汽輪機發(fā)電系統進(jìn)行發(fā)電,在原理上與燃煤鍋爐火力發(fā)電十分類(lèi)似。通常燃燒發(fā)電系統的構成包括生物質(zhì)原料收集系統、預處理系統、儲存系統、熱利用系統和煙氣處理系統。
生物質(zhì)燃燒電廠(chǎng)的流程:生物質(zhì)原料從附近各個(gè)收集點(diǎn)運送至電站,經(jīng)預處理(破碎、分選、壓實(shí))后存放到原料存貯倉庫,倉庫容積至少保證可以存放5天的發(fā)電原料量;然后由原料輸送裝置將預處理的生物質(zhì)送入鍋爐燃燒,通過(guò)鍋爐換熱,利用生物質(zhì)燃燒后的熱能把鍋爐給水轉化為蒸汽,為汽輪發(fā)電機組提供汽源進(jìn)行發(fā)電。生物質(zhì)燃燒后的灰渣落入出灰裝置,由輸灰機送到灰坑,進(jìn)行灰渣處理。煙氣經(jīng)過(guò)處理系統后由煙囪排放入大氣中,其蒸汽發(fā)電部分與常規的燃煤電廠(chǎng)的蒸汽發(fā)電部分基本相同。
三、生物質(zhì)直燃發(fā)電鍋爐燃燒控制。
3.1 燃料調節系統
為了保證機組滿(mǎn)足負荷需求,燃料調節系統的任務(wù)是為達到此目的提供合適的燃料,維持鍋爐安全經(jīng)濟燃燒。
3.2 送風(fēng)自動(dòng)調節系統
送風(fēng)調節系統的任務(wù)是供給爐膛內燃燒的燃料以合適的風(fēng)量,保證燃料的合理經(jīng)濟燃燒。其控制機理是通過(guò)調節系統控制兩臺送風(fēng)機風(fēng)門(mén)的開(kāi)度,改變進(jìn)入爐內的總風(fēng)量。
3.3 報警和聯(lián)鎖
四、生物質(zhì)發(fā)電的優(yōu)勢
靠近居民區同樣也是一個(gè)重要優(yōu)勢。發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱被捕獲以后可以用來(lái)給附近房屋供熱。這也是打造低碳社區的重要一步,所嘗試的是以一種更具吸引力的方式將發(fā)電站與居民區聯(lián)系起來(lái),而不是將其藏起來(lái),建在很遠的地方。
五、生物質(zhì)發(fā)電的現狀
目前,生物質(zhì)發(fā)電盲目立項、技術(shù)落后,嚴重依賴(lài)國家補貼的現狀,必須予以改變,否則生物質(zhì)發(fā)電模式不可持續。
(參考“中國新能源發(fā)電網(wǎng)”“百度百科網(wǎng)”)
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