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視頻作者:河南電研新能源科技有限公司
中國對各種氣化方式都有研究,已完成了多種氣化爐的研制,目前已使用的氣化爐有上吸式、下吸式、敞口式和流化床等。從原理上講,各種氣化爐都可以用于氣化發(fā)電,但目前研究完成并正常運轉(zhuǎn)的主要有三種,即敞口下吸式,下吸式及循環(huán)流化床(見表1),發(fā)電功率可以從幾千瓦到幾千千瓦,這為氣化發(fā)電技術(shù)的進一步發(fā)展提供了條件。已有一種技術(shù),可以大大減少氣化氣中的焦油含量,使后續(xù)焦油處理變得簡單。
生物質(zhì)氣化發(fā)電的投資主要包括氣化與凈化系統(tǒng)、發(fā)電設(shè)備及土建三部分。以1000KW的谷殼氣化發(fā)電系統(tǒng)為例,其投資構(gòu)成見表2。由表2可知,由于谷殼氣化不需要專門收集與運輸設(shè)備和儲存設(shè)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)。盡可能將能量保留在反應(yīng)后得到的可燃氣中,氣化后的產(chǎn)物含有H2、CO及低分子的CmHn等可燃性氣體。另外,由于氣化設(shè)備、配套設(shè)備及廢水處理設(shè)備等隨著容量的變小,其比例越來越高,BGPG的單位投資隨著容量的變小而越來越大,當功率小于60KW時,單位投資即高于小型燃煤電站的投資
相對于發(fā)達國家,中國的生物質(zhì)氣化發(fā)電有比較好的市場環(huán)境,但從成本分析可知,即使解決二次污染問題,大規(guī)模的生物質(zhì)收集與運輸仍使發(fā)電成本提高,失去經(jīng)濟上的競爭性。所以目前可能使用生物質(zhì)氣化發(fā)電的主要對象應(yīng)是有大量生物質(zhì)廢料而沒有收集及運輸問題的企業(yè)或地區(qū)。為了充分顯示BGPG的技術(shù)及經(jīng)濟上的優(yōu)勢,很有必要在這些企業(yè)中進行商業(yè)性示范,使BGPG逐漸被企業(yè)所接受。在此基礎(chǔ)上,改進并提高BGPG的技術(shù)性能,探討B(tài)GPG應(yīng)用于大規(guī)模處理農(nóng)業(yè)秸稈或森林廢物的可能性。從中國目前企業(yè)的特點考慮,比較可能使用BGPG的主要有碾米廠和木材加工廠。中國每年生產(chǎn)稻谷近2.0億噸,生產(chǎn)人造板1000多萬立方米,所以上規(guī)模的碾米廠和人造板廠分別有幾百家,因此即使BGPG目前只針對這兩種企業(yè),也有很大的市場潛力。氣化爐內(nèi)外兩種循環(huán)平衡的建立,保證反應(yīng)進程穩(wěn)定,是循環(huán)流化床氣化技術(shù)的核心。

我國的生物質(zhì)熱解氣化及熱利用技術(shù)近年來也有長足的發(fā)展。目前全國已建成農(nóng)村氣化站200多個,谷殼氣化發(fā)電設(shè)備100多臺(套)。由中科院廣州能源研究所研發(fā)的“4MW生物質(zhì)氣化聯(lián)介循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)”以谷殼、木屑、稻草等多種生物質(zhì)廢棄物為原料,發(fā)電效率可達20%~28%,能滿足農(nóng)村處理農(nóng)業(yè)廢棄物的需要。我國利用農(nóng)林廢棄物規(guī)模化發(fā)電尚處于起步階段,生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)不成熟、項目造價高,總投資大,運行成本高,盡管國家給予了電價優(yōu)惠政策,但盈利水平還是不如常規(guī)火電。中國生物質(zhì)燃料發(fā)電已具有了一定的規(guī)模,主要集中在南方地區(qū)的許多糖廠利用甘蔗渣發(fā)電。廣東和廣西2省(區(qū))共有小型發(fā)電機組300余臺,總裝機容量800MW,云南也有一些甘蔗渣電廠。中國農(nóng)作物秸稈燃燒發(fā)電廠在河北石家莊晉州市和山東菏澤市單縣建設(shè)。國家高科技發(fā)展計劃(“863”計劃)已建設(shè)4MW規(guī)模生物質(zhì)(秸稈)氣化發(fā)電的示范工程,系統(tǒng)發(fā)電效率可達到30%左右。



