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生物質(zhì)氣化及發(fā)電技術(shù)在發(fā)達(dá)國家已受到廣泛重視,如奧地利、丹麥、芬蘭、法國、挪威、瑞典和美國等國家生物質(zhì)能在總能源消耗中所占的比例增加相當(dāng)迅速。奧地利成功de推行了建立燃燒木材剩余物的區(qū)域供電站的計(jì)劃,生物質(zhì)能在總能耗中的比例由原來大約2%~3%增到目前的25%。到目前為止,該國已擁有裝機(jī)容量為1~2MWe的區(qū)域供熱站80~90座。瑞典和丹麥正在實(shí)施利用生物質(zhì)進(jìn)行熱電聯(lián)產(chǎn)的計(jì)劃,使生物質(zhì)能在轉(zhuǎn)換為高品位電能的同時(shí)滿足供熱的需求,以大大提高其轉(zhuǎn)換效率。一些發(fā)展中國家,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展也逐步重視生物質(zhì)的開發(fā)利用,增加生物質(zhì)能的生產(chǎn),擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,提高其利用效率??筛鶕?jù)生物質(zhì)燃?xì)庵兴s質(zhì)較多的特點(diǎn),采用多級(jí)過濾的凈化方法。、馬來西亞以及非洲的一些國家,都先后開展了生物質(zhì)能的氣化、成型固化、熱解等技術(shù)的研究開發(fā),并形成了工業(yè)化生產(chǎn)。
“九五”期間進(jìn)行1MWe的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)研究,旨在開發(fā)適合中國國情的中型生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)。1MW的生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)已于1998年10月建成,采用一爐多機(jī)的形式,即5臺(tái)200kWe發(fā)電機(jī)組并聯(lián)工作,2000年7月通過中科院鑒定后投入小批量使用。該系統(tǒng)在很多方面比200kWe氣化發(fā)電有了改善,但由于受氣化效率與內(nèi)燃機(jī)效率的限制.簡單的氣化一內(nèi)燃機(jī)發(fā)電循環(huán)系統(tǒng)效率低于18%,單位電量的生物質(zhì)消耗量一般大于1.2kg(dry)/(kW·h)。流化床床溫均勻,氣固接觸混合良好,氣固停留時(shí)間都較短,床內(nèi)壓力降較高。以中科院廣州能源所為主承擔(dān)的“十五”863項(xiàng)目——4MWe的生物質(zhì)氣化發(fā)電裝置正處于研究開發(fā)之中。
生物質(zhì)的氣化有各種各樣的氣化過程,從理論上講,任何一種氣化工藝都可以構(gòu)成生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)。水冷排結(jié)構(gòu)以下的下爐體,設(shè)置有夾層的冷卻夾套,冷卻夾套內(nèi)的水與水冷排結(jié)構(gòu)的水相通,以水泵驅(qū)動(dòng)循環(huán)。但從氣化發(fā)電的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性出發(fā),生物質(zhì)氣化發(fā)電要求達(dá)到發(fā)電頻率穩(wěn)定,發(fā)電負(fù)荷連續(xù)可調(diào)兩個(gè)都本要求,所以對(duì)氣化設(shè)備而言,它必須達(dá)到燃?xì)赓|(zhì)量穩(wěn)定,燃?xì)猱a(chǎn)量可調(diào),而且必須連續(xù)運(yùn)行,在這些前提下,氣化能量轉(zhuǎn)換效率的高低是氣化發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行成本的關(guān)鍵所在