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20世紀(jì)70年代,Gahly等首ci提出了將氣化技術(shù)用于生物質(zhì)這種含能密度低的燃料。生物質(zhì)氣化是生物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程xin的技術(shù)之一。生物質(zhì)原料通常含有70℃~90℃揮發(fā)分,這就意味著生物質(zhì)受熱后,在相對較低的溫度下就有相當(dāng)量的固態(tài)燃料轉(zhuǎn)化為揮發(fā)分物質(zhì)析出。由于生物質(zhì)這種獨特的性質(zhì),氣化技術(shù)非常適用于生物質(zhì)原料的轉(zhuǎn)化。生物質(zhì)原料通常含有70℃~90℃揮發(fā)分,這就意味著生物質(zhì)受熱后,在相對較低的溫度下就有相當(dāng)量的固態(tài)燃料轉(zhuǎn)化為揮發(fā)分物質(zhì)析出。不同于完全氧化的燃燒反應(yīng),氣化通過兩個連續(xù)反應(yīng)過程將生物質(zhì)中的碳的內(nèi)在能量轉(zhuǎn)化為可燃燒氣體,生成的高品位的燃料氣既可以供生產(chǎn)、生活直接燃用,也可以通過內(nèi)燃機或燃?xì)廨啓C發(fā)電,進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供,從而實現(xiàn)生物質(zhì)的清潔利用。生物質(zhì)氣化的一個重要特征是反應(yīng)溫度低至600~650℃,因此可以消除在生物質(zhì)燃料燃燒過程中發(fā)生灰的結(jié)渣、團(tuán)聚等運行難題。
生物質(zhì)包括所有的植物、微生物
生物質(zhì)包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產(chǎn)的廢棄物。有代表性的生物質(zhì)如農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動物糞便。Battelle氣化工藝的商業(yè)規(guī)模示范建在弗蒙特州的柏林頓McNeil電站,該項目的一期工程.用Battelle技術(shù)建造日產(chǎn)200t燃料氣的氣化爐,在初始階段生產(chǎn)的燃料氣用于現(xiàn)有的Mc—Neil電站鍋爐。狹義概念:生物質(zhì)主要是指農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質(zhì)纖維素(簡稱木質(zhì)素)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)下腳料、農(nóng)林廢棄物及畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質(zhì)。
中國對各種氣化方式都有研究
中國對各種氣化方式都有研究,已完成了多種生物質(zhì)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,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(jìn)一步發(fā)展提供了條件。利用現(xiàn)有技術(shù),研究開發(fā)經(jīng)濟上可行、效率較高的系統(tǒng),是目前發(fā)展我國生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的一個主要課題,也是我國能否有效利用生物質(zhì)的關(guān)鍵。
生物質(zhì)本身屬于可再生資源,可以有效地減少有害氣體的排放。而氣化過程一般溫度較低,氮氧化合物的生成量很少,所以能有效控制氮氧化合物的排放
生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的靈活性,可以保證該技術(shù)在小規(guī)模下有效好的經(jīng)濟性,同時燃?xì)獍l(fā)電過程簡單,設(shè)備緊湊,也使生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)比其他可再生能源發(fā)電技術(shù)投資更小,所以總的來說,生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)是所有可再生能源技術(shù)中的發(fā)電技術(shù),綜合的發(fā)電成本已接近小型常規(guī)能源的發(fā)電水平