生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)研究進展和前景分析
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- 生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)研究進展和前景分析摘要：生物質(zhì)能源化利用形式有固體燃料、木炭、合成氣、熱解油、沼氣、生物質(zhì)發(fā)電和生物乙醇等。其中，氣化發(fā)電技術(shù)是生物質(zhì)能利用的一種重要形式。它是基于熱化學(xué)轉(zhuǎn)換原理將固態(tài)生物質(zhì)氣化生成合成氣，再通過外燃機或內(nèi)燃機做功發(fā)電，是一種高效清潔的現(xiàn)代化生物質(zhì)能利用方式。生物質(zhì)氣化發(fā)電設(shè)備緊湊、污染少，可以解決生物質(zhì)燃料的能量密度低和資源分散等缺點。[1]
關(guān)鍵詞：生物質(zhì)氣化（biomass gasification） 清潔能源（clean energy）經(jīng)濟效益高（high economic efficiency）
引言：隨著化石燃料的逐漸枯竭，環(huán)境問題的日益嚴重及全球氣候異常等，尋求新的可再生，潔凈的能源資源已經(jīng)迫在眉睫。生物質(zhì)作為可再生、幾乎無污染的資源，其開發(fā)和利用越來越受到人們的重視。生物質(zhì)是重要的可再生能源，我國生物質(zhì)資源樣多量大，可用于發(fā)電的資源相當豐富。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)有著良好的發(fā)展前景。[2]
生物質(zhì)氣化發(fā)電對改善我國以煤炭發(fā)電為主的電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，特別是對廣大農(nóng)村偏遠地區(qū)提供清潔電力具有生物質(zhì)氣化技術(shù)概述十分重要的意義。
一：生物質(zhì)氣化的原理和工藝
生物質(zhì)氣化是指生物質(zhì)原料（薪柴、鋸末、麥秸、稻草等）壓制成型或簡單破碎加工處理后，在欠氧條件下，送入汽化爐中進行氣化裂解，得到可燃氣體并進行凈化處理而獲得產(chǎn)品氣的過程。其原理是在一定的熱力學(xué)條件下，借助于部分空氣（或氧氣）、水蒸氣的作用，使生物質(zhì)的高聚物發(fā)生熱解、氧化、還原、重整反應(yīng)，熱解伴生的焦油進一步熱裂化或催化裂化為小分子碳氫化合物，獲得含CO、H2和CH4的混合氣體[3]
二：生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)特點及研究進展
生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的基本原理是把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃氣，再利用可燃氣推動燃氣發(fā)電設(shè)備進行發(fā)電，主要包括生物質(zhì)氣化、氣體凈化、燃氣發(fā)電三個過程。生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)是生物質(zhì)能利用中有別于其他可再生能源的獨特方式，具有以下特點：1.技術(shù)有充分的靈活性，由于生物質(zhì)氣化發(fā)電可采用內(nèi)燃機，也可采用燃氣輪機，甚至結(jié)合余熱鍋爐和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，所以生物質(zhì)氣化發(fā)電可以根據(jù)規(guī)模的大小選用合適的發(fā)電設(shè)備，保證合理地發(fā)電效率。這一技術(shù)的靈活性很好的滿足生物質(zhì)資源分散的特點。2.具有較好的潔凈性，生物質(zhì)本身屬于可再生能源，可以有效地減少CO2、SO2等氣體的排放，3.經(jīng)濟性，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的靈活性可以保證該技術(shù)在小規(guī)模下有較好的經(jīng)濟性，同時燃氣發(fā)電沒有高壓過程，設(shè)備簡單，合理的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)比其他可再生能源發(fā)電技術(shù)投資更小�？梢哉f是生物質(zhì)能最有效最潔凈的利用方法之一[4]
三：生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)存在的問題及發(fā)展趨勢
生物質(zhì)氣化仍存在一些問題阻礙著其大規(guī)模推廣應(yīng)用，主要技術(shù)問題有：1.氣體凈化問題：現(xiàn)有的氣化裝置，對焦油處理仍用簡單的水洗物理方法，由于成本的限制，凈化效率不高，氣體中焦油含量任然偏高，一方面加快設(shè)備損耗，增加設(shè)備維修費用與維修時間，另一方面也造成資源的浪費。2.廢水處理問題：為了處理焦油和排灰，氣化裝置，凈化裝置需用大量的水，這些水含有焦油等有害成分，排放前需進行無害化處理，并盡可能循環(huán)使用。但目前仍缺乏經(jīng)濟可行的有效處理方法，使排放的廢水中有害物質(zhì)高于環(huán)保要求，帶來了二次污染。3：氣體的熱值偏低，由于生物質(zhì)氣化氣可燃成分少，熱值一般不是很高，為了滿足熱負荷的要求，就要消耗大量的氣體，這就使得貯氣柜體積增大，投資增加[5]
然而生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)作為一種利用可再生能源的發(fā)電技術(shù)，且原料來源廣泛，必定會在未來對能源需求進一步增加的背景下越來越受到人們的重視，毋庸置疑在生物質(zhì)氣化技術(shù)進一步提升后利用生物質(zhì)來發(fā)電必定會得到更加廣泛的應(yīng)用。因此生物質(zhì)氣化也會成為能源行業(yè)研究的重點，生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)將為為人們提供更加清潔高效，來源廣泛的能源
參考文獻
[1] 《化工學(xué)報》 生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)研究進展
[2] 李斌，生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)應(yīng)用綜述
[3] 陳冠益 高文學(xué)等 生物質(zhì)氣化技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展
[4] 陰秀麗 周肇秋等 生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀分析
[5] 劉圣勇 張杰 生物質(zhì)氣化技術(shù)現(xiàn)狀及...
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