生物質發電系統

生物質發電系統

生物質發電系統又稱生物質氣化發電技術,簡單地說,就是將各種低熱值固體生物質能源資源(如農林業廢棄物、生活有機垃圾等)通過氣化轉換為燃氣,再提供發電機組發電的技術。尋求利用生物質氣化發電的方法,既可以解決可再生能源的有效利用,又可以解決各種有機廢棄物的環境污染。正是基於以上原因,生物質氣化發電技術得到了越來越多的研究和套用,並日趨完善。

發電方式

(圖)流化床氣化發電工藝流程圖流化床氣化發電工藝流程圖

生物質氣化發電可通過三種途徑實現:生物質氣化產生燃氣作為燃料直接進入燃氣鍋爐生產蒸汽,再驅動蒸汽輪機發電;也可將淨化後的燃氣送給燃氣輪機燃燒發電;還可以將淨化後的燃氣送入內燃機直接發電。在發電和投資規模上,它們分別對應於大規模、中等規模和小規模的發電。
在商業上最為成功的生物質氣化內燃發電技術,由於具有裝機容量小、布置靈活、投資少、結構緊湊、技術可靠、運行費用低廉、經濟效益顯著、操作維護簡單和對燃氣質量要求較低等特點,而得到廣泛的推廣與套用。

組成部分

(圖)組成組成

生物質氣化內燃發電系統主要由氣化爐、燃氣淨化系統和內燃發電機等組成:

氣化爐是將生物質能由固態轉化為燃氣的裝置。生物質在氣化爐內通過控制空氣供應量,而進行不完全燃燒,實現低值生物質能由固體向氣態的轉化,生成包含氫氣(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)、多碳烴(CnHm)等可燃成分的燃氣,完成生物質的氣化過程。

(圖)生物質氣化發電機組 生物質氣化發電機組

氣化產生的燃氣出口溫度隨氣化爐型式的不同,在350℃~650℃之間,並且燃氣中含有未完全裂解的焦油及灰塵等雜質,為滿足內燃機長期可靠工作的要求,需要對燃氣進行冷卻和淨化處理,使燃氣溫度降到40℃以下、焦油灰塵含量控制在50mg/Nm3以內,燃氣經過淨化後,再進入內燃機發電。
在內燃機內,燃氣混合空氣燃燒做功,驅動主軸高速轉動,主軸再帶動發電機進行發電。
生物質氣化內燃發電就是通過以上過程,將各種廢棄物化廢為寶,轉化為優質電能,解決廢棄物的污染和能源的合理利用問題。

產品介紹

(圖)固定床氣體發生爐裝置實物圖固定床氣體發生爐裝置實物圖

生物質氣化內燃發電裝置裝機容量有160kW、200kW、400kW、600kW、800kW、1000kW等規格,最大輸出功率可在1.4MW以上。
在200kW及以下發電規模情況下,氣化爐一般採用下吸式固定床氣化爐,典型的下吸式固定床氣化發電裝置如下圖所示:

氣化爐為下吸式固定床氣化爐,可連續加料,連續出灰。料口在氣化爐頂部,原料可從高位料倉放入,也可通過加料機提升進入氣化爐內,灰渣由出渣機排出。
燃氣冷卻採用可靠的多級水洗方式淨化,以達到內燃機要求。內燃機是6250柴油發電機變型設計產品,採用了為滿足生物質氣化氣性能要求的低壓縮比、機外單體的混合器結構以及簡單可靠的電點火系統。

(圖)經濟技術指標經濟技術指標

在發電規模較大的情況下,氣化爐一般採用流化床。由於技術原因,單台內燃機最大輸出功率為200kW,因而,在需要較大發電功率時,採取一台流化床氣化爐同時拖動多台內燃機。
流化床氣化爐,氣化效率高、容量大。原料為顆粒或經過粉碎的原料,鏇風分離器將灰渣或顆粒雜質去除。氣化爐出口溫度約600℃~650℃,通過多級水洗的辦法對燃氣進行降

(圖)生物質發電系統生物質發電系統

溫和除塵。採用多台200kW發電機並聯方式發電。
公司生產的套用於內燃發電的生物質氣化裝置有兩種類型,在發電功率為200kW規模下,採用下吸式固定床氣化爐(TYG-900B);在400kW以上發電規模下,採用流化床氣化爐(TYL-1800~TYL-4500)。其中,流化床氣化裝置是與南京林產品化學工業研究所合作,該裝置廣泛吸收和借鑑了國內外先進流化床技術和經驗,進行了合理的改進和完善,凝聚了數位專家學者多年的研究結晶。

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