生物质气化合成气与煤混合燃烧发电技术

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燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析一、技术原理燃煤与生物质气化耦合发电技术是将燃煤气化和生物质气化技术结合起来,通过在气化反应器中对燃煤和生物质进行气化反应,产生合成气,再利用合成气进行发电。

燃煤气化和生物质气化是两种不同的气化技术,燃煤气化主要产生一氧化碳和氢气,而生物质气化主要产生一氧化碳、氢气、甲烷和二氧化碳。

将这两种气化技术结合起来,能够充分利用燃煤和生物质的资源,提高能源利用效率,减少对大气环境的污染。

二、技术优势1. 资源充足:燃煤是目前世界上使用最为广泛的化石能源之一,储量丰富。

生物质是可再生资源,具有广泛的来源,如木材、秸秆、农作物废弃物等,资源充沛。

2. 清洁高效:通过燃煤与生物质气化耦合发电技术,可以将煤炭转化为清洁的合成气,大大降低了煤炭燃烧产生的污染物排放。

生物质气化产生的气体也比燃煤气化更为清洁,减少了对环境的负面影响。

3. 降低成本:生物质气化技术相对成熟,且生物质气化设备相对燃煤气化设备成本更低,通过耦合发电技术,可以降低发电成本。

4. 提高能源利用效率:通过耦合燃煤与生物质气化技术,可以充分利用两种资源,提高能源利用效率,同时减少对资源的消耗。

三、技术挑战1. 气化反应器设计:燃煤气化和生物质气化的气化反应器设计具有一定的复杂性,需要充分考虑燃煤和生物质气化特性的差异,以及两者之间的相互影响。

2. 气化气清洁:合成气中的污染物含量较高,需要通过一系列的气体净化工艺进行清洁处理,以满足发电机组的要求。

3. 运行稳定性:燃煤与生物质气化耦合发电技术需要保持良好的运行稳定性,确保长期稳定的发电产能。

四、技术应用燃煤与生物质气化耦合发电技术已经在一些实际工程中有所应用,尤其在一些燃煤发电厂进行生物质混燃或者替代部分煤炭,以减少煤炭的使用和环境污染。

在一些生物质能源发电项目中,也可以考虑采用燃煤与生物质气化耦合发电技术,以提高能源利用效率和降低成本。

五、技术展望燃煤与生物质气化耦合发电技术具有明显的优势和发展潜力,但在实际应用中仍面临一些挑战。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

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燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析1、技术原理燃煤与生物质气化耦合发电技术,是将煤和生物质材料进行气化处理,使其转化为可燃气体,进而利用发电机组将气体发电的一种技术。

该技术主要分为两个部分:燃煤气化和生物质气化。

燃煤气化主要是采用上下式固定床气化技术,即将煤料放置在气化炉内,经过高温的热解和反应,使之分解成可燃气体,主要包括氫氣、一氧化碳、甲烷等。

生物质气化主要采用流化床气化技术,将生物质材料以流化床的形式进行气化,经过气化反应后,同样会产生可燃气体。

燃煤气化和生物质气化之后,两种可燃气体混合,经过净化和改性之后,进入燃气轮机,在转动燃气轮机的同时,也驱动发电机组发电。

2、技术优点(1)环境友好:由于燃煤与生物质气化结合后,产生的废气中二氧化碳和氮氧化物等有害物质的排放量明显减少,对环境的污染程度大大下降。

(2)资源利用率高:燃煤与生物质气化耦合技术可以最大限度地利用煤炭和生物质等资源,减少资源浪费,并降低生产成本。

(3)电能效率高:该技术方案采用发电机组直接获取可燃性气体发电,而门型燃气轮机效率高,输出功率大,因此该技术的电能效率相对较高。

(4)适应面宽:该技术方案可以利用煤炭、秸秆、木材等生物质资源,适用范围广。

3、技术发展现状目前,燃煤与生物质气化耦合发电技术尚处于发展初期。

虽然已有部分国家和地区开展了相关研究和应用工作,但整个技术链条还没有实现规模化应用。

我国正在加快相关技术研发和应用,力求在技术上实现突破,并在实践中检验技术的可行性和可靠性。

4、技术方案分析考虑到技术的可行性、可靠性、经济性以及绿色环保等方面,建议在技术实践中优先采用生物质的气化进行研究和实验。

在烝优秸秆、木材等生物质中选择材料,采用流化床气化技术提取可燃气体并净化后直接驱动燃气轮机,其余过程与统一燃气轮机技术相同。

在技术研究的同时,还应考虑到技术的可行性和经济性,以期将燃煤和生物质气化技术尽快转化为实用技术。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

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燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析燃煤与生物质气化耦合发电技术是一种将燃煤热能与生物质气化燃气进行耦合利用的发电技术。

通过将燃煤热能和生物质气化燃气进行混合燃烧,可以提高发电效率,降低污染物排放,实现清洁高效发电,有效解决燃煤发电技术在环境污染和资源浪费方面存在的问题。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的核心是将煤与生物质气化产生的燃气进行混合燃烧,形成高效利用煤和生物质能源的能量转化系统。

具体的技术方案包括以下几个方面:1. 煤和生物质气化技术:煤和生物质气化是将固体煤和生物质转化为燃气的关键环节。

煤气化技术主要包括固定床气化、流化床气化和喷射式气化等方法,而生物质气化技术则包括固定床和流化床两种主要方式。

通过不同的气化反应器和气化剂,可以获得高质量的煤气和生物质气。

2. 煤气和生物质气的净化技术:由于气化生成的煤气和生物质气中含有大量的灰分、硫分和氮分等杂质,需要通过净化技术进行处理。

净化技术主要包括除尘、脱硫和脱氮等环节,通过使用除尘设备、脱硫设备和脱氮设备,可以将煤气和生物质气中的有害物质去除,减少对发电设备的损害和对环境的污染。

3. 燃煤与生物质混合燃烧技术:煤和生物质气化产生的煤气和生物质气为燃料,需要与燃煤进行混合燃烧。

燃煤与生物质混合燃烧技术可以通过合理的燃料配比和燃烧控制,实现煤和生物质的协同燃烧,提高发电效率和燃烧稳定性。

4. 热能回收技术:在燃煤与生物质气化耦合发电过程中,煤燃烧和生物质气化产生的高温烟气可以通过余热锅炉进行热能回收。

余热锅炉可以将烟气中的热能转化为蒸汽或热水,用于供热或发电。

1. 提高发电效率:燃煤与生物质气化耦合发电技术可以将煤和生物质的热值充分利用,提高发电效率。

生物质气化产生的燃气可以替代部分煤炭,减少煤炭的使用量,提高燃烧效率。

2. 降低污染物排放:燃煤与生物质气化耦合发电技术可以有效降低污染物的排放。

生物质气化产生的燃气中含有低硫和低氮的特点,可以减少燃煤过程中产生的二氧化硫和氮氧化物排放。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析1. 引言1.1 背景介绍燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析引言在当前全球气候变化日益严重的背景下,燃煤与生物质气化耦合发电技术的研究与应用具有重要的现实意义。

通过对技术的深入研究和优化,可以为我国能源结构调整和环境保护作出积极贡献。

对燃煤与生物质气化耦合发电技术方案的分析和研究具有重要意义。

问题提出随着煤炭资源的日益枯竭和环境污染问题的日益突出,燃煤发电技术逐渐受到质疑,而生物质气化发电技术虽然具有很好的环保性能,但也存在着成本较高和技术难度大的问题。

如何将燃煤和生物质气化技术有效结合起来,充分利用两种资源的优势,实现碳排放减少、能源清洁化等目标,是当前亟需解决的问题。

研究意义1.2 问题提出在这种情况下,燃煤与生物质气化耦合发电技术方案备受瞩目。

这种技术方案可以实现煤炭和生物质的联合利用,充分发挥两者的优势,提高发电效率,减少污染排放。

如何实现燃煤与生物质气化的有效耦合,如何解决技术和经济上的挑战,成为当前研究的重点和难点。

本文将重点对燃煤与生物质气化耦合发电技术方案进行分析,探讨其原理、优势和挑战,并展望未来发展前景。

希望通过本文的研究,为推动清洁能源的发展和环境保护做出贡献。

1.3 研究意义燃煤与生物质气化耦合发电技术的研究意义主要体现在以下几个方面:这项技术可以有效实现能源资源的综合利用,将煤炭和生物质作为能源输入,通过气化转化为合成气,再经过发电机组发电,实现能源的高效利用。

这对于解决煤炭资源日益紧缺和生物质能源利用率不高的问题具有重要意义。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的引入可以提高能源利用效率,减少二氧化碳等温室气体的排放,有利于减缓气候变化,保护环境。

这符合现代社会对清洁能源和低碳发展的要求,具有明显的环保意义。

这项技术还可以促进新能源技术的研发和产业化,推动能源结构转型升级,推动我国能源领域的可持续发展。

通过不断完善和推广燃煤与生物质气化耦合发电技术,可以为我国能源安全和经济发展做出重要贡献。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

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燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析【摘要】燃煤与生物质气化耦合发电技术是一种新型的发电方式,结合了燃煤气化技术和生物质气化技术的优势。

本文首先介绍了燃煤气化技术和生物质气化技术的概况,然后深入分析了燃煤与生物质气化耦合发电技术的原理和优势。

接着,通过实际应用案例展示了这种技术的有效性和可行性。

结尾部分讨论了该技术的未来发展方向、对环境和资源的影响以及可持续性评价。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的出现为解决能源与环境问题提供了新思路和新方法,对于推动清洁能源发展具有重要意义。

【关键词】关键词:燃煤气化、生物质气化、耦合发电技术、原理分析、优势、应用案例、未来发展、环境影响、可持续性评价。

1. 引言1.1 背景介绍燃煤和生物质是目前主要的能源资源之一,然而它们的利用过程中也存在着一些问题,比如燃煤燃烧会产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境造成污染;生物质资源的利用效率不高,无法满足能源需求。

为了解决这些问题,燃煤与生物质气化耦合发电技术应运而生。

通过将燃煤和生物质进行气化反应,生成合成气,再通过气体发电机发电,实现能源高效利用和减少排放的目的。

这种技术方案不仅可以提高能源利用率,减少污染排放,还有利于资源综合利用,具有广阔的应用前景和经济社会效益。

研究燃煤与生物质气化耦合发电技术具有重要的意义和价值,有助于推动能源转型和环境保护。

1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨燃煤与生物质气化耦合发电技术在能源领域的应用前景,分析其优势和特点,并提出未来发展方向。

通过对燃煤气化技术和生物质气化技术的概述,探讨两者的差异和联系,为实现燃煤与生物质气化耦合发电技术提供理论基础和技术支持。

通过对燃煤与生物质气化耦合发电技术的原理、优势和应用案例进行分析,总结其在提高能源利用效率、减少环境污染和实现可持续发展方面的重要作用。

本研究旨在为促进清洁能源技术的发展提供参考和借鉴,推动我国能源生产方式转型升级,实现经济社会可持续发展的目标。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析燃煤与生物质气化耦合发电技术是指利用煤炭和生物质进行气化反应,生成合成气,然后通过合成气发电的一种发电方式。

与传统的燃煤发电相比,这种技术方案具有以下几大优势。

燃煤与生物质气化耦合发电技术可以有效降低发电过程中的排放物和污染物。

传统燃煤发电过程中会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体和颗粒物排放,对环境和人体健康造成严重影响。

而通过气化技术,煤炭和生物质的气化反应生成的合成气燃烧后只会产生少量的气体和颗粒物排放,大大减少了对环境的污染。

燃煤与生物质气化耦合发电技术可以促进能源结构的多样化发展。

通过引入生物质资源,可以减少煤炭对能源供应的依赖程度,推动能源结构向低碳、环保的方向发展,有利于促进能源结构的升级和优化。

虽然燃煤与生物质气化耦合发电技术具有以上诸多优势,但在实际应用中仍然存在一些技术和经济上的难点。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的气化设备技术相对成熟,但在气化反应的控制和运行稳定性方面仍有待提高。

燃煤和生物质的气化反应受到原料质量、操作参数、气化剂选择等多方面影响,对气化设备的性能和操作水平有着较高的要求。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的合成气净化和能源利用方面还需要进一步完善。

合成气中含有一定量的固体颗粒和硫化合物等有害物质,需要进行净化处理,提高合成气的质量。

对合成气的燃烧和发电设备也需要相应的技术改进和调整,以适应合成气的特性。

生物质资源的获取和利用成本较高,也是制约燃煤与生物质气化耦合发电技术发展的主要因素之一。

生物质资源的获取、成型和运输需要一定的成本投入,而且生物质资源的价格受到市场供需、政策支持等多方面因素制约。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的投资成本相对较高,是制约其发展和推广的主要因素之一。

气化设备、净化设备、发电设备等都需要大量资金投入,而且气化技术本身复杂度较高,对操作技术和管理水平要求较高。

燃煤与生物质气化耦合发电技术具有较高的技术前景和发展潜力,但在实际应用中仍然存在着一些技术和经济上的难点。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析随着环保意识的不断提高,燃煤发电已经成为了世界各国所面临的一个共同难题。

为了减少燃煤发电对环境的影响,燃煤与生物质气化耦合发电技术方案被逐渐提出。

其基本思路是利用燃煤与生物质的气化产物,结合适当的能量转化和回收技术,利用气体发动机或燃气轮机进行发电,达到更加环保的目的。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的核心是气化过程。

通常情况下,燃煤气化与生物质气化采用不同的气化方法。

燃煤气化一般采用热解气化法,即在高温下将煤炭分解成气体,生成的气体主要包括CO、H2、CO2、CH4等。

而生物质气化,则更多地采用气相化学反应,包括氧化、裂解、脱氧等过程。

生物质气化产物主要包括CO、H2、CO2、CH4等,但其中还含有一定的固体物质,如焦油等。

燃煤与生物质气化的产物经过适当的处理和除尘,即可被用来带动发电机。

鉴于气化的产物是气态的,因此需要采用合适的转化技术将其转换为电力。

当前,气体发动机和燃气轮机是最为常见的发电方式,在产能和环保方面同样具有优势。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的优势在于其强大的灵活性。

对于普通的燃煤发电厂,过高的生物质气化比例很容易引起气体发动机压力的不稳定,产生严重的负载波动,进而影响电网的运行稳定性。

而燃煤与生物质气化耦合发电技术,通过优化气化过程和负载控制,可以适应不同的气化比例,以适应电网对于电力储备的需求。

然而,燃煤与生物质气化耦合发电技术也存在一些挑战。

一个主要的问题就是如何减少气化副产物对环境的影响。

燃煤气化会生成大量的二氧化碳和氨气等有害物质,如果无法得到适当处理,将会对环境造成不好的影响。

另外,燃煤气化还存在着产物中铁、铝等金属元素的含量较高,这将影响气体发动机的效率和寿命。

解决这些问题需要在气化工艺和气体处理技术上加以优化。

总的来说,燃煤与生物质气化耦合发电技术具有潜力,可以为环保型发电厂的建设提供一个选择。

尽管它存在一些挑战,但通过优化技术与生产流程,可以进一步提升它的性能,使其更加符合未来能源供需关系的要求。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析1. 引言1.1 燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析的意义燃煤与生物质气化耦合发电技术方案的意义在于将传统的煤炭发电和生物质能源利用结合起来,实现资源的综合利用和能源的多元化。

首先,这种技术可以有效减少传统燃煤发电所产生的大量二氧化碳等温室气体的排放,有利于减缓全球气候变化和改善空气质量。

其次,生物质气化可以有效解决生物质资源利用的难题,提升生物质能源的利用效率。

同时,燃煤与生物质气化耦合发电技术可以实现跨界合作,打破传统能源行业领域的壁垒,促进能源产业的协同发展。

此外,该技术还可以为我国能源结构调整和可持续发展提供重要支持,推动清洁能源产业的发展,促进经济转型升级。

综上所述,燃煤与生物质气化耦合发电技术方案的意义重大,具有重要的经济、环境和社会效益。

1.2 研究背景燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析的研究背景主要包括以下几个方面:二、环境污染问题:传统的燃煤发电存在着严重的污染问题,如二氧化硫、氮氧化物等排放量过大,导致大气污染严重。

而燃煤与生物质气化耦合发电技术能够减少污染物排放,保护环境,减少对大气的污染。

研究燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析的背景意义重大,不仅有利于推动能源转型,减少环境污染,还能促进能源可持续发展,具有重要的现实意义和发展前景。

1.3 研究目的本研究的目的在于对燃煤与生物质气化耦合发电技术方案进行深入分析,探讨其在能源发电领域的应用前景。

通过研究燃煤与生物质气化耦合发电技术的原理、优势、关键技术、应用案例以及未来发展趋势,旨在为相关领域的科研工作者、企业决策者和政府部门提供参考和借鉴。

具体而言,本研究旨在:1.分析燃煤与生物质气化耦合发电技术的工作原理,揭示其能源转化过程和效益特点;2.探讨燃煤与生物质气化耦合发电技术的优势所在,比较其与传统发电技术的差异和优势;3.总结燃煤与生物质气化耦合发电技术的关键技术要点,分析其在实际应用中的挑战和解决方案;5.探讨燃煤与生物质气化耦合发电技术的未来发展趋势,分析其在新能源领域的发展空间和潜力。

生物质气化耦合燃煤发电技术应用

生物质气化耦合燃煤发电技术应用

生物质气化耦合燃煤发电技术应用
生物质气化耦合燃煤发电技术是指将生物质气化产生的气体与燃煤的烟气混合燃烧,以发电为目的的技术。

该技术可兼顾生物质清洁能源的环保特性,同时利用煤炭丰富资源的优势,提高能源利用效率。

生物质气化耦合燃煤发电技术的应用有以下几个方面:
1. 提高能源效率:生物质气化燃气发电技术可以利用生物质能源的高效利用率和煤炭资源的高能量密度,提高能源利用效率。

2. 降低环境污染:生物质气化耦合燃煤发电技术可以降低燃烧燃煤产生的二氧化碳等大气污染物的排放,达到环境治理和节能减排的目的。

3. 减少生物质浪费:生物质气化耦合燃煤发电技术可以有效利用生物质能源,减少生物质的浪费和环境压力。

4. 实现可持续发展:生物质气化耦合燃煤发电技术可以实现能源的可持续利用,促进经济和环保的协调发展。

总之,生物质气化耦合燃煤发电技术将成为未来能源发展的一个重要方向,对促进经济发展和环境保护具有重要意义。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析燃煤与生物质气化耦合发电技术是一种将燃煤与生物质气化两种能源进行耦合利用的发电技术,可以将两种能源的优点充分发挥,提高发电效率,降低碳排放。

燃煤发电是目前世界上主要的发电方式之一,但燃煤发电在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳和其他有害物质,对环境造成污染。

而生物质气化是一种以生物质为原料,在高温下进行热解和气化反应,产生生物质气体燃料的过程。

生物质气化发电可以利用废弃物和农林剩余物等可再生资源,减少对化石能源的依赖,同时减少温室气体的排放。

将燃煤与生物质气化两种能源进行耦合利用,可以通过生物质气化的方式替代部分燃煤,在保持燃煤发电基本工艺不变的情况下,实现发电过程中部分碳排放的减少。

具体的技术方案可以如下:1. 生物质气化与燃煤气化的耦合:在燃煤锅炉中增设生物质气化设备,将生物质气化产生的气体与燃煤气化产生的气体混合燃烧,利用混合气体进行发电。

这种方案可以利用燃煤电厂的现有设备,不需要对现有设备进行大规模改造。

3. 生物质气化与燃煤燃烧并联:将生物质气化设备和燃煤燃烧设备并联使用,即生物质气化设备和燃煤燃烧设备分别发电,最后将两者的发电功率进行叠加。

这种方案可以最大限度地利用两种能源,提高发电效率。

无论采用哪种技术方案,燃煤与生物质气化耦合发电技术都可以在一定程度上减少碳排放,降低对环境的污染。

由于生物质气化需要大量的生物质资源,通过耦合利用燃煤和生物质,可以有效利用生物质资源,节省资源消耗。

燃煤与生物质气化耦合发电技术也面临一些挑战。

生物质气化设备的投资和运行成本较高,需要大量经济支持。

生物质气化过程中产生的气体组分和热值变化较大,需要进行气体净化和热值调整等工艺控制。

耦合设备的稳定性和耐久性也是一个重要的问题。

燃煤与生物质气化耦合发电技术可以在一定程度上减少碳排放,提高发电效率,降低对化石能源的依赖。

技术方案的选择和实施需要考虑各种因素,包括经济性、环保性和可持续性等。

生物质气化合成气与煤混合燃烧发电技术

生物质气化合成气与煤混合燃烧发电技术

一生物质气化合成气与煤混合燃烧发电技术间接混合燃烧是先把生物质气化为清洁的可燃气体,然后与煤粉混燃。

在欧洲,生物质与煤间接混合燃烧技术目前已进入商业化运行,技术上被认为是相当成熟。

例如,位于奥地利Styria的Zeltweg电厂,采用循环流化床技术,以空气为气化剂气化木柴,产生可燃气体输入锅炉的燃烧室和烟煤一起燃烧,超过5000t 的生物质被气化和燃烧,目前系统运行效果良好。

此外,芬兰的Lahti 电站与荷兰的Amer电站的9号机组,均是生物质与煤间接混燃技术成功运用的案例。

目前国内已建的生物质电厂主要以生物质直接燃烧发电和并联燃烧发电为主。

气化混燃电厂大多还处在示范工程研究阶段。

在气化混燃电厂中,从气化炉中产出的生物质气是由N2、CO、CO2、CH4、C2H2-6、H2 和H2O 组成的混合气体,其中N2 占到50%。

生物质气的热值决定于给料的水分含量。

与其它混燃技术相比,生物质间接混燃具有生物质燃料适用范围广的优点,同时基于气化的混燃能够避免直燃过程中燃料处理、燃料输送等带来的问题、还可缓解锅炉结渣等问题。

另外,采用这种方法,使得煤灰和生物质灰分开了,煤灰成分不受影响。

生物质与煤间接混燃技术可以应用于现有不同容量的电站燃煤锅炉,并且对现有锅炉的改动很小,运行灵活性较高。

目前,我国的生物质储量巨大,国内许多小型火电厂效率低、污染严重,可以通过增加生物质气化系统实现生物质气与煤混合燃烧,既可以大规模地处理富余的生物质资源,又可以与我国现有的小型燃煤电站的改造结合起来,非常符合我国的国情。

二国内外生物质整体气化联合循环发电2.1 国外生物质整体气化联合循环发电示范项目介绍2.1.1 美国 Battelle美国在利用生物质能发电方面处于世界领先地位。

美国建立的Battelle生物质气化发电示范工程代表生物质能利用的世界先进水平,生产一种中热值气体,不需要制氧装置,此工艺使用两个实际上分开的反应器:①气化反应器,在其中生物质转化成中热值气体和残炭;②燃烧反应器,燃烧残炭并为气化反应供热。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析随着能源需求的不断增加,传统的燃煤发电已经不能满足环境保护和能源可持续发展的要求。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案成为了一个备受关注的发展方向。

该技术方案将燃煤和生物质气化技术相结合,旨在提高发电效率并减少对环境的影响。

本文将对该技术方案进行详细分析。

一、技术原理燃煤与生物质气化耦合发电技术方案是将燃煤和生物质气化技术相结合,通过气化反应将燃料转化为气体燃料,再利用气体燃料发电。

燃煤在气化过程中由于气化温度高,燃料中的固体炭质、灰分等组成基本被分解成可燃气体和灰分等。

而生物质气化过程中,生物质经由气化转化为可燃气体和一定量的灰质和焦油,这些气体可以被用来发电供能。

二、技术优势1. 提高能源利用效率燃煤与生物质气化耦合发电技术方案可以提高能源利用效率。

燃煤气化过程中产生的气体可以与生物质气化过程中产生的气体混合使用,使得燃煤中的固体炭质能够得到更充分的利用,提高了发电效率。

2. 减少环境污染在燃煤与生物质气化耦合发电技术方案中,气化过程中产生的废气可以进行净化处理,减少对环境的污染。

与传统燃煤发电相比,该技术方案减少了大量的二氧化硫、氮氧化物和有害颗粒物的排放。

3. 促进生物质能源的应用生物质气化过程中产生的气体可以被用来替代传统的燃煤发电中的煤炭燃料,从而减少对煤炭资源的依赖。

这有助于推动生物质能源的发展,减少对传统化石能源的需求。

三、技术挑战1. 技术复杂性燃煤与生物质气化耦合发电技术方案需要对气化过程、气体净化、气体发电等多个环节进行协调和控制,涉及技术复杂性较高,需要克服技术上的挑战。

2. 对设备的要求该技术方案需要具备高温、高压、耐腐蚀等特性的气化炉、气体净化设备和发电设备,对设备的要求较高,需要有能力研发和制造先进的设备。

3. 生物质气化的可持续性生物质资源的可持续性是该技术方案的一个挑战。

生物质资源的采集、运输和存储都需要解决技术和经济上的问题,维持生物质气化供能的可持续性是一个挑战。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

Internal Combustion Engine &Parts0引言生物质燃料属于一种可再生能源,利用生物质能发电,不仅可以开发新能源,节约煤炭,改善我国能源结构,减少CO 2、SO 2和烟尘的排放量,保护环境,而且可以充分利用当地资源,增加农民收入,增强企业经济效益和生存能力,具有重要意义。

燃煤与生物质耦合发电是目前最高效、最清洁的利用生物质的技术路线,也是电力十三五规划重点推荐的技术路线。

1工艺技术方案本文以2×1000MW 燃煤与生物质耦合发电工程为例进行详细分析,该发电工程拟采用大容量、高参数、高效率等最先进燃煤电站技术和低氮燃烧、高效脱硫、脱硝、除尘等环保协同治理技术,确保实现能耗最低、效率最高、超净排放的清洁生产目标。

并结合当前对生物质气化研究的最新技术成果,探索生物质燃气与燃煤发电的耦合示范试点。

生物质气化技术是生物质在循环流化床内气化,产生的低热值燃气,通过热燃气输送管道送入锅炉燃烧室与煤混合燃烧的技术。

作为一种理想的气化原料,生物质可以在较低的温度下迅速转化为气体燃料,且气化后的燃气在燃煤锅炉中很容易燃烧。

气化产生的燃气温度为750℃左右,燃气只需冷却到400-450℃,冷却的热量通过燃煤锅炉的冷凝水回收,不浪费,然后通过燃气加压风机把燃气送入燃煤锅炉中燃烧,在此温度下,焦油不会凝结,并且这种方式可将生物质灰与煤灰分离处置,减少对锅炉的影响,对生物质灰可充分回收利用。

相比直接燃烧而言,气化利用技术有很多优点:①技术性能:原料预处理过程简单,可以适应多种生物质原料,扩大了原料的来源;不必采用较高的运行温度,克服了生物质灰熔点低、具有腐蚀性、粘结性的问题对燃煤锅炉的困扰;燃气在较高温度下从气化炉进入燃煤锅炉,焦油不会冷凝。

②环境效益:由于生物质燃气部分取代燃煤,减少了CO 2、SO 2的排放,同时低热值燃气在锅炉中的燃烧减少了NO X 的排放。

③经济性:由于利用既有大型高效发电系统,极大地提高了生物质能转化为电能的效率;气化技术通过改变生物质原料的形态来提高能量转化效率,获得高品位能源,为生物质与煤的利用提供了优化的机会。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析随着全球能源需求的不断增长和环保意识的提高,燃煤发电被视为一种高污染、高能耗的能源方式,越来越受到质疑。

燃煤发电仍然是全球能源结构中占比最大、最普遍的一种发电方式。

为了减少燃煤发电对环境的影响,可以尝试将生物质气化技术与燃煤发电相结合,形成燃煤与生物质气化耦合发电技术方案。

生物质气化是指将生物质原料经过干燥、碳化和气化的过程,产生可燃性气体,再通过燃烧产生热能或发电。

与传统的燃煤发电相比,燃煤与生物质气化耦合发电技术方案具有以下几个优点。

将生物质气化技术与燃煤发电相结合,可以减少煤炭的使用量,降低对化石能源的依赖程度。

生物质是一种可再生能源,来源广泛,可以利用农作物秸秆、废弃木材、粪便等废弃物进行气化。

通过将生物质气化产生的气体与煤粉混合燃烧,可以减少对燃料的需求,达到节约能源资源的目的。

燃煤与生物质气化耦合发电,可以减少二氧化碳等温室气体的排放。

生物质气化产生的气体中含有较多的氢气和甲烷,燃烧时会产生较低的二氧化碳排放量。

与燃煤燃烧相比,燃煤与生物质气化的综合排放量更低,对减少大气污染和气候变化具有积极的意义。

生物质气化可以有效解决生物质废弃物的处理问题。

利用生物质气化技术,可以将农作物秸秆和其他废弃物转化为可用于发电的气体,实现了废弃物的资源化利用。

废弃物经过气化后,可以大大减少其体积和重量,方便运输和处理。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案具有较高的灵活性。

生物质气化设备可以根据实际需要进行调整和改进,以适应不同种类和湿度的生物质原料。

燃煤发电机组可以与生物质气化设备相互补充,实现发电过程的稳定运行。

生物质气化技术的成熟度相对较低。

目前,生物质气化设备的技术水平和稳定性仍然有待提高。

生物质原料的种类繁多,湿度和含灰量的差异也很大,如何适应不同的气化条件,并获得高效、稳定的气化产气过程,是需要进一步研究和改进的问题。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案的成本较高。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

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燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析燃煤与生物质气化耦合发电技术是一种将燃煤和生物质气化两种能源结合起来发电的技术方案。

燃煤发电是目前世界主要的发电方式之一,其优点是资源丰富、成本较低。

燃煤发电也存在环境问题,如大气污染和温室气体排放等。

而生物质是一种可再生能源,可以在生物质燃烧过程中减少二氧化碳的排放,对环境友好。

将燃煤与生物质气化耦合发电技术方案应运而生,被广泛应用于能源转换领域。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的核心是将煤和生物质进行气化反应,产生气化气体,再利用该气体进行燃烧发电。

具体步骤如下:煤和生物质经过粉碎处理后,通过气化炉进行气化反应。

气化炉是一个高温环境,使煤和生物质中的有机物质发生热解反应,生成气化气体。

气化气体中主要包含一氧化碳、氢气、甲烷等可燃物质,以及一些杂质物质。

气化反应需要在高温和适当的气氛条件下进行,因此气化炉内的温度和气氛控制非常重要。

然后,将产生的气化气体送入锅炉进行燃烧发电。

气化气体经过处理后,除去其中的杂质,使其达到燃烧要求。

然后,将气化气体与空气充分混合,形成燃烧混合气体。

该混合气体进入锅炉燃烧室,在高温和高压下燃烧,产生高温、高压的蒸汽。

蒸汽进一步驱动汽轮机发电。

燃烧后的气体经过烟气净化,除去其中的颗粒物、硫化物、氮氧化物等有害物质,保证排放达到环保要求。

然后,该气体经过余热回收装置,将烟气中的热量回收利用,提高能源利用效率。

1. 综合利用能源资源:将煤和生物质结合使用,充分利用两者的优点。

煤是一种能源丰富的化石燃料,生物质是可再生能源,二者耦合可以提高能源利用效率。

2. 环境友好:通过生物质气化,可以减少燃煤发电过程中的二氧化碳排放,减轻对大气环境的污染。

生物质气化过程中所产生的气体可以作为燃烧炉的燃料,减少了煤的使用量,进一步减少了温室气体的排放。

3. 能源转化效率高:燃煤与生物质气化耦合发电技术可以提高能源转化效率。

在气化过程中,煤和生物质中的有机物质可以完全利用,减少了能源的浪费。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

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燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析
燃煤与生物质气化耦合发电技术是一种将燃煤和生物质混合在一起,然后通过气化反应将其转化为气体并用于发电的技术。

这种技术方案的主要优点包括减少燃料的使用量,减少对环境的影响以及提高能源的可持续性。

同时,该技术方案也有一些技术和经济上的挑战,需要考虑和解决。

首先,燃煤与生物质气化耦合发电技术方案需要克服的技术挑战包括:气化反应的温度控制、气化反应的压力控制、气化反应的反应器设计以及残留物和废气的处理。

这些技术挑战需要在设计和建造过程中得到充分考虑和解决,以确保技术可行性和经济性。

其次,经济上的挑战包括:生物质气化反应器的成本、气体燃烧的效率以及风险的管理。

与传统燃煤发电相比,燃煤与生物质气化耦合发电技术需要额外的设备和空间,并添加了生物质气化反应器和其它气体处理系统。

这会增加工程成本并可能影响性能和效率。

此外,气体燃烧的效率和安全性需要得到有效管理,以确保设施的正常运行和可靠性。

最后,该技术方案的环境优势包括减少二氧化碳和其他排放物的排放,提高能源的可持续性和降低对环境的影响。

然而,该技术仍需要克服一些环境方面的挑战,例如处理残留物和废气的过程可能会产生二氧化碳和其他有害物质。

此外,一些生物质来源可能会导致土地使用变化和森林砍伐等问题,这也需要仔细管理和监控。

因此,在实施燃煤与生物质气化耦合发电技术方案时,需要充分考虑其技术和经济上的挑战,并保证环境友好的实施。

同时,也需要继续研究和开发该技术,以进一步优化其性能和效率,并提高能源的可持续性。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

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燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析燃煤与生物质气化耦合发电技术是一种将燃煤与生物质气化过程结合起来的发电技术方案。

该方案通过将燃煤与生物质气化产生的气体混合燃烧,以发电为主,兼顾废气的处理与净化,达到节能减排的目的。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的优点在于可以有效利用煤炭和生物质两种资源。

煤炭是我国主要的能源资源之一,其燃烧释放的二氧化碳等温室气体对环境造成了严重的影响。

而生物质是可再生资源,通过气化可以将生物质转化为可燃气体,实现对生物质资源的有效利用。

燃煤与生物质气化耦合发电技术可以显著降低燃煤发电的排放物排放量。

生物质气化过程中产生的气体中的烟尘、硫化物、氮氧化物等污染物含量较低,且燃烧过程中的氧气供应充足,有利于燃烧反应的进行。

在燃煤与生物质气化耦合发电技术中,燃烧产生的废气排放量较少,同时也降低了煤炭的消耗量。

燃煤与生物质气化耦合发电技术还可以提高电力发电效率。

在该技术方案中,燃煤与生物质气化产生的气体可以在燃烧过程中充分燃烧,释放更多的热能。

通过蒸汽轮机和发电机的联合发电,可以将热能转化为电能,提高发电效率。

不过,燃煤与生物质气化耦合发电技术也存在一些问题和挑战。

生物质气化过程中可能产生的有害物质对设备的腐蚀性较大,需要采取相应的腐蚀防护措施。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的建设和运行成本较高,对能源开发和利用的整体经济效益需要进行全面评估。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的推广和应用还需要政策的支持和配套措施。

燃煤与生物质气化耦合发电技术是一种能够有效利用煤炭和生物质资源,减少燃煤发电的排放物排放量,提高电力发电效率的技术方案。

尽管该技术目前还存在一些问题和挑战,但随着科技的发展和政策的支持,相信燃煤与生物质气化耦合发电技术在未来会得到更广泛的应用和推广。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析燃煤与生物质气化耦合发电技术是将传统燃煤发电技术与生物质气化技术进行耦合,充分利用生物质资源,提高发电效率,减少环境污染。

本文将从技术方案和优势分析两个方面对燃煤与生物质气化耦合发电技术进行详细阐述。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的技术方案包括以下几个步骤:将生物质进行气化处理,将其转化为可燃气体,如合成气。

然后,将生物质气化产生的气体与燃煤锅炉中的煤炭一同燃烧,产生高温高压的蒸汽。

利用蒸汽驱动汽轮机发电。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的优势主要体现在以下几个方面:通过生物质气化,可以将生物质资源转化为可再生能源,实现能源的多元化。

通过生物质气化与燃煤的耦合,不仅可以减少对传统煤炭资源的依赖,还可以降低煤炭的使用量,减少二氧化碳等温室气体的排放,减少环境污染。

燃煤与生物质气化耦合发电技术可以提高发电效率,减少能源损耗。

生物质气化产生的副产物,如生物质灰分,可以作为肥料和其他农业用途,实现资源的循环利用。

燃煤与生物质气化耦合发电技术还面临一些挑战,需要进一步解决。

生物质气化技术在处理过程中会产生一些气体污染物,如一氧化碳、氮氧化物等,需要通过控制和优化工艺来减少其排放。

生物质气化技术的稳定性和可操作性也需要进一步提高,以保证系统的稳定运行和长期可持续发展。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的经济性也需要进一步评估和优化,以提高其竞争力和可行性。

燃煤与生物质气化耦合发电技术具有很大的发展潜力和广阔的应用前景。

随着环境保护意识和能源结构调整的不断提高,燃煤与生物质气化耦合发电技术将成为未来发电行业的重要发展方向,为能源的高效利用和环境保护做出积极贡献。

需要进一步加大研究和投入力度,解决其中的技术难题和经济问题,以推动该技术的实际应用和产业化发展。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

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燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析燃煤与生物质气化耦合发电技术是一种将燃煤和生物质气化两种能源进行耦合利用的发电技术。

通过将燃煤和生物质分别气化产生的混合气体进行混合燃烧,既能够提高能源利用效率,又能够减少排放物的排放,具有很高的发展潜力。

以下对燃煤与生物质气化耦合发电技术方案进行分析。

该技术方案可以有效提高能源利用效率。

燃煤和生物质气化分别产生的混合气体可以进行混合燃烧,充分利用了两种能源的功率,提高了发电效率。

燃煤与生物质的耦合利用还可以实现发电机组的多能源供应,增加了能源资源的可持续性利用。

该技术方案能够减少污染物的排放。

燃煤和生物质气化过程中产生的混合气体可以进行燃烧,其燃烧过程相对单独燃烧煤和生物质来说更加完全,因而产生的排放物较少。

尤其是对于二氧化碳等温室气体的排放减少,对于缓解全球气候变化有着积极的作用。

该技术方案具备灵活性和适应性强的特点。

由于燃煤与生物质气化耦合发电技术可以同时利用两种不同能源,对于能源的供应具备了灵活性。

可以根据实际情况来决定使用燃煤或生物质的比例,以适应不同的能源供应情况。

由于生物质资源广泛,可以根据当地的生物质资源情况进行选择,提高了技术的适应性。

该技术方案还具有经济性和可持续性的特点。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的投资成本相对较低,且利用了丰富的生物质资源,可以有效降低燃料成本。

该技术方案还可以通过碳排放权的交易获得更多的经济收益,提高发电厂的经济效益。

生物质气化过程还可以通过生物质产生的灰渣作为有机肥料,实现资源循环利用,增加了技术的可持续性。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案具有较高的能源利用效率、减少污染物排放、灵活性强、经济性和可持续性等优点。

随着能源短缺和环境污染问题的日益突出,燃煤与生物质气化耦合发电技术有望成为一种重要的能源发电技术。

生物质高值化气化耦合燃煤机组发电技术

生物质高值化气化耦合燃煤机组发电技术

浙江杭州木片气化供6吨锅炉项目(木片)
吉林榆树稻壳气化供6t/h蒸汽锅炉联产电容炭项目
江苏淮安稻壳气化供4t/h蒸汽锅炉多联产项目
江西吉安600万大卡生物质气化烘干多联产项目
希腊生物质气化发电项目(橄榄果壳)
斯洛文利亚生物质气化发电项目(木片、果壳)
气化多联产技术 气化耦合燃煤机组发电技术 制备天然气技术
与国电长源共同开发的10.8MW气化耦合发电项目(稻壳)
华电集团12MW生物质气化耦合发电项目(秸秆)
2019年4月3日,华电襄 阳农林生物质气化耦合
发电项目通过评估。
评 估 会 现 场
气化多联产技术 气化耦合同时,避免烟气对热解气的掺混。
200kg/h生物质处理 量实验装置
700kg/h生物质
3t/h生物质
至2010年,经过多年研究,开发出了从15-3000kg/h生物质循 环流化床气化装置,为耦合发电奠定了基础。
8T/h生物质(稻壳)
10t/h生物质(秸秆类)
30t/h生物质处理量 设计图纸
2010年-2012年,与国电长源一起率先开发了8t/h的生物质循环流化床气化 装置并实现了气化耦合发电;2012年至今,继续进行生物质气化装置大型化开 发,并于2016在10t/h华电襄阳项目上实现了高水分、高碱、低灰熔点原料的宽 适应性,与电站的深度耦合。
结合实际,灵活 克了制约生物质气化技
调整规模及工艺
术的多重难题
路线。
湖南谷力2.5MW稻壳气化多联产项目
江西上高2MW稻壳气化多联产项目
江西奉新生物质气化发电多联产项目(竹屑)
河北平泉5MW杏仁壳气化多联产项目(杏仁壳)
西双版纳生物质气化供8t蒸汽锅炉联产炭项目(木片)
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一生物质气化合成气与煤混合燃烧发电技术间接混合燃烧是先把生物质气化为清洁的可燃气体,然后与煤粉混燃。

在欧洲,生物质与煤间接混合燃烧技术目前已进入商业化运行,技术上被认为是相当成熟。

例如,位于奥地利Styria的Zeltweg电厂,采用循环流化床技术,以空气为气化剂气化木柴,产生可燃气体输入锅炉的燃烧室和烟煤一起燃烧,超过5000t 的生物质被气化和燃烧,目前系统运行效果良好。

此外,芬兰的Lahti电站与荷兰的Amer电站的9号机组,均是生物质与煤间接混燃技术成功运用的案例。

目前国内已建的生物质电厂主要以生物质直接燃烧发电和并联燃烧发电为主。

气化混燃电厂大多还处在示范工程研究阶段。

在气化混燃电厂中,从气化炉中产出的生物质气是由N2、CO、CO2、CH4、C2H2-6、H2 和H2O 组成的混合气体,其中N2 占到50%。

生物质气的热值决定于给料的水分含量。

与其它混燃技术相比,生物质间接混燃具有生物质燃料适用范围广的优点,同时基于气化的混燃能够避免直燃过程中燃料处理、燃料输送等带来的问题、还可缓解锅炉结渣等问题。

另外,采用这种方法,使得煤灰和生物质灰分开了,煤灰成分不受影响。

生物质与煤间接混燃技术可以应用于现有不同容量的电站燃煤锅炉,并且对现有锅炉的改动很小,运行灵活性较高。

目前,我国的生物质储量巨大,国内许多小型火电厂效率低、污染严重,可以通过增加生物质气化系统实现生物质气与煤混合燃烧,既可以大规模地处理富余的生物质资源,又可以与我国现有的小型燃煤电站的改造结合起来,非常符合我国的国情。

二国内外生物质整体气化联合循环发电2.1国外生物质整体气化联合循环发电示范项目介绍2.1.1 美国Battelle美国在利用生物质能发电方面处于世界领先地位。

美国建立的Battelle生物质气化发电示范工程代表生物质能利用的世界先进水平,生产一种中热值气体,不需要制氧装置,此工艺使用两个实际上分开的反应器:①气化反应器,在其中生物质转化成中热值气体和残炭;②燃烧反应器,燃烧残炭并为气化反应供热。

两个反应器之间的热交换载体由气化炉和燃烧室之间的循环沙粒完成。

表1 给出了Battelle示范电厂气化炉的产气组分和热值,图1的工艺流程图则表明了两个反应器以及它们在整个气化工艺中的配合情况。

这种Battelle/FERCO工艺与传统的气化工艺不同,它充分利用了生物质原料固有的高反应特性。

生物质的气化强度超过146000kg/ h·m2,而其他气化系统的气化强度通常小于1000 kg/h·m2。

Battelle 气化工艺的商业规模示范建在弗蒙特州的柏林顿McNeil电站,该项目的一期工程,用Battelle技术建造日产200吨燃料气的气化炉,在初始阶段生产的燃料气用于现有的McNeil电站锅炉。

二期工程,将安装一台燃气轮机来接受从气化炉来的高温燃气,组成联合循环。

该气化设备于1998年完成安装并投入运行。

表 1 Battelle示范电厂气化炉产气组分和热值气体组分(%)热值(MJ/m3) CO H2 CH4 CO2 C2H4 C2H644.4 22 15.6 12.2 5.1 0.7 17.3图1 Battelle/FERCO 工艺流程图2.1.2 瑞典 VARNAMO瑞典VARNAMO BIGCC 电厂是由Sydkraft AB 公司投建的,于1993年正式运行,是世界上首家以生物质为原料的整体气化联合循环发电厂,电厂装机容量为6MW ,供热容量为9MW ,整体电效率为32%(除自用电外)。

系统流程见图2。

生物质原料(主要是木屑和树皮)经过干燥粉碎后,在带有密闭阀门的上下料斗中加压后进入气化炉。

电厂采用Foster Wheeler 公司生产的增压CFB 气化炉,操作温度为950~1000℃,压力为1.8MPa ,采用空气作为气化剂,从燃气轮机的压缩机抽调10%左右的空气,经二次压缩后由流化床底部布风板通入。

产气经过旋风分离器分离后,进入烟气冷却器冷却至350~400℃,然后通过高温管式过滤器净化,净化后燃气组分和热值见表2。

净化燃气通过TYPHOON 燃气轮机(4.2MW )发电;燃气透平排气进入余热锅炉,连同烟气冷却器一起产生蒸汽(4MP ,455℃),蒸汽进入汽轮机发电(1.8MW ),同时供热(9MW )。

VARNAMO 电厂从1993年开始运行,系统整体运行时间达3600h/a ,验证了生物质增压气化和高温烟气净化系统的可行性,得到了一些宝贵的运行经验。

在运行中出现了冷却器的沉灰和结垢等现象,实验表明,使用MgO 作床料和采用底灰再循环方式可以有效解决这些问题。

系统采用陶瓷管式过滤器,在运行1200h 左右后发生机械应力破碎,在1998年改用金属管式过滤器,正常运行时间达2500h ,可以有效地过滤飞灰和重焦油。

通过对燃气轮机的燃烧室、燃烧器和空气压缩机进行改造,使低热值产气(3.4~4.2MJ/m3)能稳定燃烧,燃气轮机能在40%~100%的电厂负荷下稳定运行,但低负荷运行时CO 排放量较大(>0.02%)。

表 2 VARNAMO 电厂气化炉产气组分和热值气体组分热值(MJ/m 3) CO (%) H2(%) CH4(%) CO2(%) N2(%) 苯(mg/m 3) 轻焦油(mg/m 3) 16-199.5-125.8-7.514.4-17.548-525000-63001500-22005.0-6.3图2 瑞典VARNAMO BIGCC 电厂系统流程示意图2.1.3意大利TEF2002年6月,意大利TEF(THERMIE ENERGY FARM)BIGCC示范电厂在Cascina建成。

该电厂生物质消耗量为8230kg/h,发电容量为16MW,发电效率为31.7%(除自用电外)。

电厂投资4100万欧元(欧盟THERMIE出资34%),建设成本为2300欧元/kW。

该系统流程见图3。

电厂采用Lurgi制造的常压CFB气化炉和常温湿法烟气净化系统。

原料(短期轮作物和木屑)在微负压环境下,利用余热锅炉乏气进行干燥,空气经压缩和预热后由气化炉底部布风板进入。

产气通过空气预热器和烟气冷却器进行冷却,再通过二次旋风分离和布袋除尘,然后在水洗塔内彻底清除焦油和其它污染物(NH3,HCN,HCl等)。

除尘器捕集的飞灰与灰渣一起排放,水洗塔排水经处理后排放。

净化燃气经过冷却压缩后,其组分和热值如表3所示。

燃气与经过压缩比为15.4的多级空压机压缩的空气在燃烧室内混合燃烧。

燃气轮机采用Nuovo Pignone的pgt10机组,发电容量为11MW。

燃气轮机排气经余热锅炉回收热量,连同烟气冷却器一起产生蒸汽(5.5MPa,470℃),蒸汽进入汽轮机发电(5MW)。

表 3 TEF示范电厂气化炉产气组分和热值气体组分(%)热值(MJ/m3)CO H2 CH4 CnHm CO2 N2 H2O22 17 4 2 13 41 1 7.4图 3 意大利TEF示范电厂系统流程图2.1.4英国ARBRE英国ARBRE BIGCC电厂于1999年建成,发电容量为8MW,系统整体电效率为31%。

电厂所用原料来自电厂周围种植的柳树和白杨树,气化炉和催化裂解炉的灰渣及处理污水所得的污泥用作树木的有机肥料。

电厂采用2台TPS常压CFB炉,一台作为气化炉,操作温度为850~900℃,另一台加入催化剂作为催化裂解炉。

燃气通过冷却器换热后,经过布袋除尘和水洗,除去焦油和其它污染物。

净化后的燃气压缩至2MPa后进入燃气轮机(Alstom Power公司的TYPHOON 燃气轮机)发电。

整体系统与意大利TEF示范电厂大致相同。

2.2国外生物质气化项目概括大型生物质气化循环发电系统包括原料预处理、循环流化床气化、催化裂解净化、燃气轮机发电、蒸汽轮机发电等设备,适合于大规模处理农林废物。

表4给出了国外生物质气化项目的概括。

表4 国外生物质气化项目概括工程组织/项目名工程概况国家原料规模备注FOSTER WHEELER公司,原奥斯龙公司常压/压力CFB气化发电芬兰木片,树皮,泥煤2t/h-27t/h该公司的全尺寸CFB气化炉,以MSW为原料已在瑞典投入商业运行THERMIE能源农场项目Bioelettica S.P.A.速生能源林示范,Lurgi公司CFBIGCC技术意大利木片11.9MW1994年开始计划组织,常压鼓空气循环床气化Varnamo IGCC项目(Sydkraft)压力循环流化床IGCC,空气气化瑞典废木材6MW-9 MW第一座成功运行的生物质IGCC电厂BGF项目(Westinghouse,PICHTR/IGT,DOE)压力鼓泡流化床IGCC美国蔗渣,能源林100t/d在1997年8月到11月期间试运行BIOSYN项目氧气气化产品气合成甲醇加拿大木头已投运VERMONT工程BURLINGTON电力公司Battelle工艺的IGCC示范美国木片200t/dBattelle Columbus 双流化床工艺,燃气热值16-18MJ/Nm3IMTRAN VOIMA 水蒸气干燥,注蒸汽联合循环芬兰高水分木柴,泥煤,造纸废液鼓空气压力气化,注水蒸气联合循环JWP ENEPGY PRODUCTS 公司流化床气化美国木头,农业废弃物,RDF25 MW已有3台木柴流化床气化装置分别在Oregon,Califomia and MissouriLURGI UMWELTTECHNIKGMBH 循环流化床气化发电、水泥、石灰窑供热德国RDF,木头,树皮等14 MW50-100 MWPOWER SOURCES,不同的供热、发美国木片,稻最大达已有2台废木材气化器,INC.电、产蒸汽商用气化装置壳,造纸废液330t/d一台稻壳气化器投运THERMOCHEM公司(MTCI)脉动燃烧水蒸气流化床气化美国木片,稻壳,造纸废液20t/d-50t/d间接加热流化床气化,燃烧增加传热,典型燃气热值9-12MJ/Nm3PRODUCERS RICE MILLS ENEGY SYSTEMS 公司多区固定炉排气化器,产热、蒸汽和电能美国稻壳,秸秆,树皮,10-1000t/d在美国,澳大利亚,马来西亚和哥斯达黎加有18套系统投运SUR-LITE CORP.流化床气化,产煤气和蒸汽美国木片,秸秆,稻壳等120t/d已有4-5个商业运行装置TPS TERMISKA PROCESSOR AB(原STUDSVIK公司)流化床气化器(IGCC)瑞典木柴,树皮,泥煤,秸秆,RDF最大50 MW其技术已应用于许多大型气化系统Tampella power Inc. 流化床气化芬兰U-GAS气化工艺WELLMAN PROCESS ENGINEERING 上流式固定床气化装置英国木头,褐煤等最大直径3米提供气化器和净化系统定制设计的商业服务BRIGHTSTAR SYNFUELS CO.外热式水蒸气生物质重整中热值气化技术美国木屑,树皮,蔗渣,MSW中热值气化技术,典型热值12.5 MJ/Nm3BIG-GT工程(STATE BAHIA,BRAZIL,ELECTRO-BRAZ,SHELL,世界银行)生物质整体气化联合循环以验证BIG-GT的商业可行性巴西木头,桉树能源林采用TPS技术,预计系统效率可达47%ARBRE项目(TPS技术)8MW CFB IGCC和速生林工程英国8 MW热气净化系统也是示范内容,空气净化COMBUSTION CONSULTANTS LTD.)固定床气化燃烧整合系统,提供高温清洁的烟气新西兰木片,树皮等2-60Mbtu/hr投运装置超过600台FERCO (Future energy resources Co.)高效、大型气化系统发展商美国木片5MW2.3 国内生物质气化发电现状我国的生物质气化发电技术的研究起步比较早,早在上世纪60年代,我国就开始了生物质气化发电的研究,研制出了样机并进行了初步推广,还曾出口到发展中国家,后因经济条件限制和收益不高等原因停止了这方面地研究工作。

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