哈尔滨生物质气化发电构造图量大从优

生物质气化是在一定的热力学条件下，借助于空气部分（或者氧气）、水蒸气的作用，使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原重整反应，终转化为CO，氢气和低分子烃类等可燃气体的过程。中国可用的固体生物质数量巨大，主要以农业废弃物和木材废物为主。生物质分布分散，收集和运输困难，在中国目前的条件下，难以采用大规模燃烧技术，所以中小规模的生物质气化发电技术（200—5000kW）在中国有独特的优势。由于中国电力供应紧张，而生物质废弃物浪费严重，价格低廉，所以生物质气化发电的成本，约为0.2-0.3元/Kw.h,已接近或优于常规发电，其单位***仅约3500—4000元/Kw，为煤电的60%-70%，所以具备进入市场竞争的条件。生物质燃料价格上涨的原因现在机耕，秸秆粉碎、劳务费、柴油价格等都很高。

生物质燃料在高温及缺氧条件下，热解产生co与气化介质(通常有空气、氧气、水蒸气或氢气)，在一定条件下发生热化学反应，产生以CO、H2或CH4为主要成分的可燃气体的转化过程。Ghaly提出了将气化技术应用于生物质这种含能密度低的燃料。生物质的挥发分含量一般在76%~86%，生物质受热后在相对较低的温度下就能使大量的挥发分物质析出。生物质气化技术原理及应用分析【摘要】生物质能是一种理想的可再生能源。由于分布广泛、有利于环保等特点，因而越来越受到世界各国的关注。生物质气化技术是利用生物质能的一种方式。本文介绍了生物质气化技术的原理，生物质气化工艺及气化设备。目前应用较多的气化技术是生物质气化供气和生物质气化发电技术。文中提出了应用过程中存在的问题，提率、降低焦油含量等是今后利用生物质气化技术的发展方向。为了提供反应的热力学条件，气化过程需要供给空气或氧气，使原料发生部分燃烧。尽可能将能量保留在反应后得到的可燃气中，气化后的产物含有H2、CO及低分子的CmHn等可燃性气体。整个过程可分为：干燥、热解、氧化和还原。（1）干燥过程生物质进入气化炉后，在热量的作用下，析出表面水分。在200~300℃时为主要干燥阶段。（2）热解反应当温度升高到300℃以上时开始进行热解反应。在300~400℃时，生物质就可以释放出70%左右的挥发组分，而煤要到800℃才能释放出大约30%的挥发分。热解反应析出挥发分主要包括水蒸气、氢气、co、、焦油及其他碳氢化合物。（3）氧化反应热解的剩余木炭与引入的空气发生反应，同时释放大量的热以支持生物干燥、热解和后续的还原反应，温度可达到1000~1200℃。（4）还原过程还原过程没有氧气存在，氧化层中的燃烧产物及水蒸气与还原层中木炭发生反应，生成氢气和co等。这些气体和挥发分组成了可燃气体，完成了固体生物质向气体燃料的转化过程。由于生物质发电所用的原料生物质在生长时需要吸收二氧化碳，因此它抵消了燃烧时排放的二氧化碳，可以说利用它发电是一种无碳排放的发电，这是优点之一。

生物质气化是通过气化装置的热化学反应，可将低效能的固体生物质转换成能的可燃气，因此气化炉自然是生物质气化过程中的关键设备之一。我国使用的生物质热解气化技术，主要有固定床、流化床和直接干馏热解3种工艺形式。固定床气化炉工艺一般采用空气为气化剂，气流方式有上吸式、下吸式或是平吸式，特点是设备结构简单、易于操作、可以实现多种生物质原料的热解气化、***少等。但是得到的生物质燃气热值低，通常在4200～7560kJ/m3之间，属低热值可燃气，且生物质气焦油含量高，容易造成管路堵塞。流化床气化炉的工作特点：气固接触混合良好，停留时间都较短，床内压力降较高，受热均匀，加热迅速，气化反应速度快，可燃气得率高，炉内温度高而且恒定，可燃气中焦油含量较小，但出炉的可燃气中含有较多的灰分，可频繁启停，气化强度大、综合经济性好，非常适合于大型的工业供气系统，但结构复杂，设备***较多，常见的气化炉类型如图4所示。直接干馏热解的特点是生物质在隔绝空气条件下进行热分解，产物为固体炭和木醋液、可燃性气体，生产过程须外加能源[8]。各气化炉的工作原理及气流走向如图5所示。（3）由于技术成熟，设备都是传统的定型产品，单位***较低，约4000~5000元/千瓦，所以综合技术性与经济性两方面的考虑，该系统是一个比较适合中国国情的选择，特别对4~10兆瓦的规模更为优越。