没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
生物质气化发电技术.pdf
1.该资源内容由用户上传,如若侵权请联系客服进行举报
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
2.虚拟产品一经售出概不退款(资源遇到问题,请及时私信上传者)
版权申诉
0 下载量 82 浏览量
2021-10-12
07:24:14
上传
评论
收藏 631KB PDF 举报
温馨提示
试读
35页
生物质气化发电技术.pdf
资源推荐
资源详情
资源评论
,.
生物质气化发电技术
1.气化发电的工作原理及工艺流程
1.1 气化发电工作原理
生物质气化发电技术的基本原理是把生物质转化为可燃气, 再利
用可燃气推动燃气发电设备进行发电。 它既能解决生物质难于燃用而
又分布分散的缺点, 又可以充分发挥燃气发电技术设备紧凑而污染少
的优点,所以是生物质能最有效最洁净的利用方法之一。
气化发电过程包括三个方面, 一是生物质气化, 把固体生物质转
化为气体燃料;二是气体净化,气化出来的燃气都带有一定的杂质,
包括灰份、焦炭和焦油等, 需经过净化系统把杂质除去,以保证燃气
发电设备的正常运行; 三是燃气发电, 利用燃气轮机或燃气内燃机进
行发电,有的工艺为了提高发电效率, 发电过程可以增加余热锅炉和
蒸汽轮机。
生物质气化发电技术是生物质能利用中有别于其他可再生能源
的独特方式,具有三个方面特点:一是技术有充分的灵活性,由于生
物质气化发电可以采用内燃机, 也可以采用燃气轮机, 甚至结合余热
锅炉和蒸汽发电系统, 所以生物质气化发电可以根据规模的大小选用
合适的发电设备, 保证在任何规模下都有合理的发电效率。 这一技术
的灵活性能很好地满足生物质分散利用的特点; 二是具有较好的洁净
性,生物质本身属可再生能源,可以有效地减少 CO2、SO2 等有害
气体的排放。 而气化过程一般温度较低 (大约在 700-900oC ),NOx
,.
的生成量很少,所以能有效控制 NOx 的排放;三是经济性,生物质
气化发电技术的灵活性,可以保证该技术在小规模下有效好的经济
性,同时燃气发电过程简单,设备紧凑,也使生物质气化发电技术比
其他可再生能源发电技术投资更小, 所以总的来说, 生物质气化发电
技术是所有可再生能源技术中最经济的发电技术, 综合的发电成本已
接近小型常规能源的发电水平。 典型的生物质气化发电工艺流程如图
1-1 所示。
图 1-1 气化发电系统流程图
生物质循环流化床气化发电装置主要由进料机构,燃气发生装
置,燃气净化装置,燃气发电机组、控制装置及废水处理设备六部分
组成:
进料机构:进料机构采用螺旋加料器, 动力设备是电磁调速电机。
螺旋加料器既便于连续均匀进料, 又能有效地将气化炉同外部隔绝密
封起来,使气化所需空气只由进风机控制进入气化炉, 电磁调速电机
则可任意调节生物质进料量。
,.
燃气发生装置: 气化装置可采用循环流化床气化炉或其他可连
续运行的气化炉,它主要由进风机,气化炉和排渣螺旋构成。生物质
在气化炉中经高温热解气化生成可燃气体, 气化后剩余的灰份则由排
渣螺旋及时排出炉外。
燃气净化装置: 燃气需经净化处理后才能用于发电,燃气净化
包括除尘、除灰和除焦油等过程。为了保证净化效果,该装置可采用
多级除尘技术:例如惯性除尘器、旋风分离器、文氏管除尘器、电除
尘等,经过多级除尘,燃气中的固体颗粒和微细粉尘基本被清洗干净,
除尘效果较为彻底;燃气中的焦油采用吸附和水洗的办法进行清除,
主要设备是两个串联起来的喷淋洗气塔。
燃气发电装置: 可采用燃气发电机组或燃气轮机。 由于目前国内
燃气内燃机的最大功率只有 500kW, 故大于 500kW 发电机系统可由
多台 500kW 的发电机并联而组成。 燃气轮机必须根据燃气的要求进
行相应的改造,目前该项技术国内还未开展,国外技术也不成熟,所
以成本较高。
控制装置: 由电控柜,热电偶及温度显示表,压力表及风量控制
阀所构成。在用户需要实业可增加相应的电脑监控系统。
废水处理设备: 采用过滤吸附、生物处理或化学、电凝聚等办法
处理废水,处理后的废水可以循环使用。
1.2 生物质气化发电技术的分类
生物质气化发电系统由于采用气化技术和燃气发电技术的不同,
其系统构成和工艺过程有很大的差别。 从气化形式上看, 生物质气化
,.
过程可以分成为固定床和流化床两大类,固定床气化包括上吸式气
化、下吸式气化和开心层下式气化三种, 现在这三种形式的气化发电
系统都有代表性的产品。 流化床气化包括鼓泡床气化、 循环流化床气
化及双流化床气化三种。 这三种气化发电工艺目前都有研究, 其中研
究和应用最多是循环流化床气化发电系统。 (另外,国际上为了实现
更大规模的气化发电方式, 提高气化发电效率, 正在极积开发高压流
化床气化发电工艺。)
从燃气发电过程上看, 气化发电可分为内燃机发电系统, 燃气轮
机发电系统及燃气—蒸汽联合循环发电系统。 内燃机发电系统以简单
的燃气内燃机组为主, 可单独燃用低热值燃气, 也可以燃气、油两用,
它的特点是设备紧凑,系统简单、技术较成熟、可靠;燃气轮机发电
系统采用低热值燃气轮机,燃气需增压,否则发电效率较低,由于燃
气轮机对燃气质量要求高, 并且需有较高的自动化控制水平和燃气轮
机改造技术,所以一般单独采用燃气轮机的生物质气化发电系统较
少。燃气—蒸汽联合循环发电系统是在内燃机、 燃气轮机发电的基础
上增加余热蒸汽的联合循环, 该种系统可以有效地提高发电效率。 一
般来说,燃气—蒸汽联系循环的生物质气化发电系统采用的是燃气轮
发电设备, 而且最好的气化方式是高压气化, 构成的系统称为生物质
整体气化联合循环( B/IGCC )。它的一般系统效率可以达 40% 以上,
是目前发达国家重点研究的内容。
传统的 B/IGCC 技术包括生物质气化,气体净化,燃气轮机发电
及蒸汽轮机发电。由于生物质燃气热值低(约 1200kcal/m3 ),炉子
,.
出口气体温度较高 (800℃以上),要使 IGCC 具有较高的效率, 必须
具备两个条件, 一是燃气进入燃气轮机之前不能降温, 二是燃气必须
是高压的。这就要求系统必须采用生物质高压气化和燃气高温净化两
种技术才能使 IGCC 的总体效率达到较高水平 (>40% ),否则,如果
采用一般的常压气化和燃气降温净化, 由于气化效率和带压缩的燃气
轮机效率都较低,气体的整体效率一般都低于 35% 。
从纯技术的角度看, 生物质 IGCC 技术可以大大地提高生物质气
化发电的总效率。 目前国际上有很多先进国家开展这方面研究, 如美
国 Battelle (63MW) 和夏威夷( 6MW )项目,欧洲英国( 8MW )和
芬兰( 6MW )的示范工程等,但由于焦油处理技术与燃气轮机改造
技术难度很高,仍存在很多问题,如系统未成熟,造价也很高,限制
了其应用推广。以意大利 12MW 的 IGCC 示范项目为例,发电效率
约为 31.7% ,但建设成本高达 25000 元/kW ,发电成本约 1.2 元
/kW.h ,实用性仍很差。
近年来,欧洲为了解决开展了新的气化发电工艺研究 (JOULE II
项目),如比利时( 2.5MW )和奥地利( TINA,6MW )开展的生物质
气化与外燃式燃气轮机发电技术。 它的主要目的是发展适合于中小型
规模使用的生物质气化发电技术,解决 B/IGGCC 过程中碰的难题,
提高生物质气化发电技术的实用性,它的基本原理是生物质气化后,
燃气不需经过交货除焦, 直接在燃烧器中燃烧, 燃烧后的烟气用来加
热高压的空气, 最后由高温高压空气推动燃气轮机发电, 该技术路线
的最大优点是避开了高温除尘及除焦两大难题, 但最大的难题是高温
剩余34页未读,继续阅读
资源评论
weixin_40895192
- 粉丝: 17
- 资源: 21万+
下载权益
C知道特权
VIP文章
课程特权
开通VIP
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功