【浅析】生物质热电联产发展现状-第3页-北极星火力发电网

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气化器包括固定床气化器与流化床气化器。按照空气气流方向不同，固定床气化器可分为向下送风式、向上送风式与交叉流。向下送风式是指空气通过固定床由上向下流动，合成气在炉排下侧流出;向上送风式是指空气通过炉排由下向上流动，在固定床上侧收集合成气;交叉流是指空气流向与固定床交叉，空气从一侧进入，合成气从另一侧流出。

按照空气气流流速由小到大的顺序，流化床气化器可分为沸腾式、再循环式与夹带式。与固定床气化器相比，流化床气化器结构复杂，造价高。然而，流化床气化器具有较好的灵活性，可处理大范围的生物质原料，甚至包括含水率达到30%的生物质。固定床气化器与流化床气化器的典型参数见表1。

影响气化器运行性能的主要因素包括生物质含水率、气体净化及工作压力。生物质原料中水分的含量会影响到合成气的热值。水分含量越高，合成气热值越低，可利用程度越小。如果水分含量过高且没有外部热源时，气化器不能正常工作。固定床气化器的生物质原料含水率通常要小于20%，流化床气化器的生物质原料含水率通常要小于30%。气化器制成的合成气中含有多种类型的污染物，在用作下游设备的燃料之前，需要进行净化。

如燃料电池、蒸汽轮机、发动机都需要清洁的气体。合成气中的主要污染物及相应的净化方法如表2所示。气体净化过程中损失了显热，目前针对此问题的高温气体净化技术正在研究中。气化器可在常压或高压下运行，高压下产生的合成气无需压缩可直接引入燃气轮机燃烧。厌氧发酵制成富甲烷的沼气技术不在此赘述。

气化技术与直接燃烧技术相比，具有气体燃料用途广泛、适于处理不同类型的生物质原料以及低排放量的特点，是一项很有潜力的技术。一些研究甚至表明气化热电联产与传统的燃煤热电联产厂经济性相同。

03直接燃烧技术与气化技术的商业化程度

固定炉排锅炉直接燃烧技术已有100多年的历史，流化床锅炉直接燃烧技术近年已在欧洲、美国广泛推广，混合燃烧适合于多种类型的锅炉。固定床气化器是正在出现的技术，目前全世界在运行的生物质气化系统的实际数量估计低于25个。流化床气化器的商业化程度比固定床气化器要好。

2不同原动机的综合生物质热电联产技术

蒸汽轮机(steamturbine)、蒸汽机(steamengine)、内燃机、燃气轮机、燃料电池、微型透平都是较成熟的技术。蒸汽轮机中的动力机械为旋转式，而蒸汽机为往复式动力机械，蒸汽机的主要缺点是电热比低，仅为0.1～0.15。内燃机包括柴油发动机和奥托发动机(汽油发动机)，具有单位投资成本低、建设周期短、启闭快、部分负荷时高效、容易维修以及适合多种燃料的特点。这些原动机的详细介绍见文献。直接燃烧锅炉蒸汽轮机生物质热电联产(>5MWel)、模块化直燃锅炉小型蒸汽轮机生物质热电联产(<5MWel)以及以厌氧发酵生物质气为燃料的内燃机、微型透平、燃气轮机热电联产都是已商业化的技术。本节介绍在生物质应用中处于研发阶段或研发示范阶段的新技术。

01有机朗肯循环(OrganicRankineCycle，ORC)

有机朗肯循环是用有机流体替代水作为工质的朗肯循环(见图4)。ORC可回收地热、太阳能辐射热量和低温余热用于发电，图5为地热ORC发电流程图。ORC工质的选择对ORC过程的使用起着关键的作用，工质类型取决于其用途和余热能级。

原标题：生物质热电联产发展现状

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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