寻求利用生物质气化发电的方法,既可以解决可再生能源的有效利用,又可以解决各种有机废弃物的
环境污染。正是基于以上原因,生物质气化发电技术得到了越来越多的研究和应用,并日趋完善。
生物质气化发电可通过三种途径实现:生物质气化产生燃气作为燃料直接进入
燃气锅炉生产蒸汽,再驱动
蒸汽轮机发电;也可将净化后的燃气送给
燃气轮机燃烧发电;还可以将净化后的燃气送入内燃机直接发电。在发电和
投资规模上,它们分别对应于大规模、中等规模和小规模的发电。
在商业上最为成功的生物质气化内燃发电技术,由于具有装机容量小、布置灵活、投资少、结构紧凑、技术可靠、运行费用低廉、经济效益显著、操作维护简单和对燃气质量要求较低等特点,而得到广泛的推广与应用。
气化炉是将生物质能由固态转化为燃气的装置。生物质在气化炉内通过控制空气供应量,而进行不完全燃烧,实现低值生物质能由固体向气态的转化,生成包含氢气(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(
CH4)、多碳烃(CnHm)等可燃成分的燃气,完成生物质的气化过程。
气化产生的燃气出口温度随气化炉型式的不同,在350℃~650℃之间,并且燃气中含有未完全裂解的焦油及灰尘等杂质,为满足内燃机长期可靠工作的要求,需要对燃气进行冷却和净化处理,使燃气温度降到40℃以下、
焦油灰尘含量控制在50mg/Nm3以内,燃气经过净化后,再进入内燃机发电。
生物质气化内燃发电就是通过以上过程,将各种废弃物化废为宝,转化为优质
电能,解决废弃物的污染和能源的合理利用问题。
气化炉为下吸式
固定床气化炉,可连续加料,连续出灰。料口在气化炉顶部,原料可从高位料仓放入,也可通过加料机提升进入气化炉内,灰渣由出渣机排出。
燃气冷却采用可靠的多级水洗方式净化,以达到内燃机要求。内燃机是6250
柴油发电机变型设计产品,采用了为满足生物质气化气性能要求的低压缩比、机外单体的
混合器结构以及简单可靠的电
点火系统。
在发电规模较大的情况下,
气化炉一般采用
流化床。由于技术原因,单台内燃机
最大输出功率为200kW,因而,在需要较大发电功率时,采取一台流化床气化炉同时拖动多台内燃机。
流化床气化炉,
气化效率高、容量大。原料为颗粒或经过粉碎的原料,
旋风分离器将灰渣或颗粒杂质去除。
气化炉出口温度约600℃~650℃,通过多级水洗的办法对燃气进行降温和除尘。采用多台200kW发电机并联方式发电。
公司生产的应用于内燃发电的生物质气化装置有两种类型,在发电功率为200kW规模下,采用下吸式
固定床气化炉;在400kW以上发电规模下,采用
流化床气化炉。该装置广泛吸收和借鉴了国内外先进流化床技术和经验,进行了合理的改进和完善,凝聚了数位专家学者多年的研究结晶。