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新能源介绍—生物质发电

2013-05-21

生物质气化技术是本世纪出现的利用生物质作为能源的一种新技术,至今已有了较快的发展。具体来讲,生物质气化是生物质热化学转换的一种技术,基本原理是在不完全燃烧条件下,将生物质原料加热,使较高分子量的有机碳氢化合物链裂解,变成较低分子量的CO、H2、CH4等可可燃性气体,在转换过程中要加气化剂(空气、氧气或水蒸气),其产品主要指可燃性气体与N2等的混合气体。对生物质进行热化学转换的技术还有干馏和快速热裂解,它们在转换过程中是加不含氧的气化剂或不加气化剂,得到的产物除燃气之外还有液体和固体物质。

一、生物质发电的背景

人类对能源需求的不断扩大,化石燃料的日益枯竭、环境污染问题的突出、全球气候的异常变化日益严重,成为可再生能源开发和利用的主要推动力。在可再生能源中,生物质能非常具有发展前景。因为,化石能源也是生物质能衍变而来的,都是利用太阳能将大自然中的CO2和H2O通过光合作用固定在植物上的碳氢化合物,成为自然界中重要的碳氢资源。我国生物质能极为丰富,现在每年农村中的生物质量约6.5×10 吨,到2010年将达到7.26×10 吨,相当于5×10 吨标煤。生物质发电将是中国重要的环保项目,可有效解决秸秆等生物质焚烧造成的大气污染,减少温室气体排放,所以研究生物质直燃发电技术有重要的意义。目前生物质直燃发电厂在国内还处在发展初始阶段,根据《可再生能源中长期发展规划》确定的发展目标,到2010年生物质发电达到550万千瓦,到2020年生物质发电装机达到3000万千瓦。

二、生物质发电的基本原理

生物质能发电主要有两条工艺技术路线,即气化发电和直接燃烧发电,其系统构成和工艺过程有很大的差别。气化发电由于工艺过程复杂,难以适应大规模应用,主要用于较小规模的发电项目。生物质直接燃烧发电则是目前实现规模化应用唯一现实的途径。

生物质直燃发电的基本原理是由生物质锅炉利用生物质直接燃烧后的热能产生蒸汽,再利用蒸汽推动汽轮机发电系统进行发电,在原理上与燃煤锅炉火力发电十分类似。通常燃烧发电系统的构成包括生物质原料收集系统、预处理系统、储存系统、热利用系统和烟气处理系统。

生物质燃烧电厂的流程:生物质原料从附近各个收集点运送至电站,经预处理(破碎、分选、压实)后存放到原料存贮仓库,仓库容积至少保证可以存放5天的发电原料量;然后由原料输送装置将预处理的生物质送入锅炉燃烧,通过锅炉换热,利用生物质燃烧后的热能把锅炉给水转化为蒸汽,为汽轮发电机组提供汽源进行发电。生物质燃烧后的灰渣落入出灰装置,由输灰机送到灰坑,进行灰渣处理。烟气经过处理系统后由烟囱排放入大气中,其蒸汽发电部分与常规的燃煤电厂的蒸汽发电部分基本相同。

三、生物质直燃发电锅炉燃烧控制。

3.1 燃料调节系统

为了保证机组满足负荷需求,燃料调节系统的任务是为达到此目的提供合适的燃料,维持锅炉安全经济燃烧。

3.2 送风自动调节系统

送风调节系统的任务是供给炉膛内燃烧的燃料以合适的风量,保证燃料的合理经济燃烧。其控制机理是通过调节系统控制两台送风机风门的开度,改变进入炉内的总风量。

3.3 报警和联锁

四、生物质发电的优势

靠近居民区同样也是一个重要优势。发电过程中产生的废热被捕获以后可以用来给附近房屋供热。这也是打造低碳社区的重要一步,所尝试的是以一种更具吸引力的方式将发电站与居民区联系起来,而不是将其藏起来,建在很远的地方。

五、生物质发电的现状

目前,生物质发电盲目立项、技术落后,严重依赖国家补贴的现状,必须予以改变,否则生物质发电模式不可持续。



(参考“中国新能源发电网”“百度百科网”)

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