生物质气化发电技术讲座(6)小型生物质气化发电系统应用实例分析

生态环境中生物质燃气发电技术的研究与应用随着科技的发展和人们环保意识的增强，越来越多的科研机构开始关注生物质燃气发电技术。

这种技术以生物质为主要原料，通过热化学反应来提取燃气，再利用燃气发电，具有低碳、环保、高效等优点。

本文将从生物质燃气发电原理、优点与应用状况三个方面来介绍该技术。

一、生物质燃气发电原理生物质燃气发电技术的实现需要依靠一个重要的设备，即生物质气化器。

生物质气化器是将生物质通过高温气化产生的气体进行收集、净化和利用，使其达到一定温度、压力和流量要求，再通过发电机将气体转化为电能的技术。

其中，生物质燃气化的原理是，将生物质放入气化器中，随着气化反应的进行，生物质中的有机物质被分解成CO、H2、CH4等燃气，同时产生一些固体和液体产物。

这些产物通过气态滤和管道输送到燃气发电机组中，在燃气发电机组燃烧后，产生高温高压的燃气，带动，发电机发电，最终得到电能。

二、生物质燃气发电技术的优点相比传统的燃煤、燃油发电，生物质燃气发电技术有这几个优点：1. 减少温室气体排放相比传统燃煤、燃油发电，生物质燃气发电技术的燃烧过程中，不会释放二氧化碳、一氧化碳等有害气体，对环境的污染非常小。

2. 节约原材料生物质燃气发电技术的原材料主要来自农业废弃物、林业废弃物、食品加工废料等生物质垃圾，不仅能减轻城市的垃圾处理负担，而且可以充分利用国内的生物质资源。

3. 低碳环保生物质燃气发电技术的使用可以有效减少大气污染，缓解全球气候变化的发生。

同时，这种技术使用过程中没有产生中毒、腐蚀等现象，保护了环境。

三、生物质燃气发电技术的应用状况生物质能源是人们研究、利用的一个热点领域，而生物质燃气发电技术作为其中的一种，随着人们环保意识的增强而逐渐应用于实际生产中。

目前，国内众多的科研机构和公司把生物质燃气发电技术作为重点研究的领域之一，接连推出各种新型设备和技术成果。

例如，江西万维科技公司开发的生物质气化器，增加了多重催化剂、多气化剂进气和水蒸气结束混合等多项技术的应用，大幅度提升了生物质燃气发电的效率，使其在产业化运营中具有较好的竞争力和市场前景。

生物质气化技术的工程应用研究在当今能源需求不断增长和环境问题日益严峻的背景下，寻找可持续、清洁的能源解决方案成为了全球关注的焦点。

生物质气化技术作为一种具有潜力的能源转换技术，正逐渐在工程应用领域展现出其独特的优势和广阔的发展前景。

生物质气化是指将生物质原料（如木材、农作物秸秆、林业废弃物等）在一定的温度、压力和气化剂（通常为空气、氧气或水蒸气）的作用下，转化为可燃气体的过程。

这些可燃气体主要包括一氧化碳、氢气、甲烷等，具有较高的能源利用价值。

一、生物质气化技术的原理与分类生物质气化的基本原理是通过热化学过程将生物质中的有机物质分解为小分子气体。

根据气化过程中所采用的气化剂和气化设备的不同，可以将生物质气化技术分为以下几种主要类型：1、空气气化空气作为气化剂，成本低但产生的气体热值相对较低，通常用于直接燃烧或发电等领域。

2、氧气气化使用氧气作为气化剂，能够提高气化反应的温度和气体热值，但氧气的制取成本较高。

3、水蒸气气化水蒸气与生物质反应，生成的气体中氢气含量较高，气体热值也相对较高，但工艺较为复杂。

4、复合气化将上述两种或多种气化剂结合使用，以达到优化气体组成和提高气体品质的目的。

二、生物质气化技术在能源领域的工程应用1、发电生物质气化产生的可燃气体可以直接用于内燃机或燃气轮机发电，或者通过净化后进入燃气蒸汽联合循环发电系统，提高发电效率。

在一些农村地区和偏远地区，小型生物质气化发电装置为当地提供了稳定的电力供应。

2、供热气化产生的气体可以用于工业或民用供热，替代传统的煤炭等化石燃料，减少环境污染。

3、合成燃料通过进一步的化学处理，将气化产生的气体合成液体燃料，如甲醇、二甲醚等，提高能源的储存和运输便利性。

三、生物质气化技术在工业生产中的应用1、生产化学品生物质气化产生的合成气可以作为化工原料，用于生产氨、尿素等化学品。

2、金属冶炼在一些金属冶炼过程中，生物质气化气可以作为还原剂，降低对传统煤炭还原剂的依赖，减少碳排放。

生物质气化技术的应用案例分析随着全球对可再生能源的需求不断增长，生物质气化技术作为一种具有潜力的能源转换方式，正逐渐受到广泛关注。

生物质气化是将生物质原料（如木材、农业废弃物、秸秆等）在高温和缺氧的条件下转化为可燃气体的过程。

这些可燃气体可以用于发电、供热、生产化学品等多个领域，为解决能源短缺和环境问题提供了可行的途径。

下面将通过几个具体的应用案例来深入分析生物质气化技术的实际应用效果和发展前景。

一、生物质气化在发电领域的应用在某偏远山区，由于地理位置的限制，接入传统电网的成本极高，且供电稳定性差。

为了解决当地居民的用电问题，采用了生物质气化发电技术。

当地丰富的林业废弃物和农作物秸秆成为了理想的生物质原料。

该项目建设了一座中型生物质气化发电厂，其工艺流程包括原料预处理、气化反应、气体净化和发电等环节。

首先，将收集来的生物质原料进行破碎和干燥处理，以提高气化效率。

然后，在气化炉中，生物质在高温下与有限的氧气发生反应，生成含有一氧化碳、氢气、甲烷等成分的合成气。

经过净化系统去除杂质和有害物质后，合成气被送入燃气轮机或内燃机进行发电。

通过这个项目，不仅为当地居民提供了稳定可靠的电力供应，还减少了对传统化石能源的依赖，降低了碳排放。

同时，利用当地的废弃物作为原料，还为农民增加了额外的收入，促进了当地经济的发展。

然而，在实际运行中也面临一些挑战。

例如，生物质原料的供应具有季节性，需要合理规划储存和采购；气化过程中产生的焦油会对设备造成腐蚀和堵塞，需要定期维护和清理；发电效率相对较低，需要进一步优化工艺和设备以提高能源转化效率。

二、生物质气化在供热领域的应用在北方的一个城镇，冬季供暖是一个重要的民生问题。

为了减少对煤炭等传统能源的依赖，降低供暖成本和环境污染，引入了生物质气化供热系统。

该系统以周边农村的农作物秸秆为主要原料，通过生物质气化炉将其转化为可燃气体。

这些气体经过简单的净化处理后，直接送入供热锅炉燃烧产生热能，然后通过热力管网输送到居民家中。

生物质能的气化技术及应用随着能源需求的不断增长，环保意识的不断提高，人们对可再生能源的重视程度不断上升。

生物质能作为一种广泛存在的可再生能源，在近年来越来越受到人们的关注。

生物质能气化技术，作为一种重要的转化形式，能够有效地促进生物质能的利用和发展。

本文将就生物质能的气化技术及其应用进行详细阐述。

一、生物质能的气化技术1. 定义生物质能气化是指将生物质原料通过加热、压缩、化学反应等方法，将生物质分解成一系列的合成气（syngas）和残渣的过程。

生物质能气化通常由生物质的接受、预处理、气化、气体清洗和利用等步骤组成，而气化过程则是其中的核心环节。

2. 气化反应及机理生物质能气化是一种复杂的化学反应，产物是一种含有不同成分的气体混合物。

气化反应的主要机理之一是催化分解反应，常常需要高温(800℃-1000℃)或微波作用来实现；另一种机理是氧化-还原反应，即氧气和生物质能发生氧化反应，生成一系列的气体，包括CO2、H2O、CO、H2等气体。

3. 技术路线及设备生物质气化技术路线通常有三种：热分解气化(thermochemical gasification)、生物化学气化(biochemical gasification)和热化学气化(thermo-biochemical gasification)。

热分解气化是指利用高温、高压和/或催化剂等液体或气体基质对固体生物质材料进行物质转化和化学反应，产生可燃气体混合物。

生物化学气化是指通过一种或多种微生物的代谢作用，将生物质转化为CH4、CO2和H2等气体。

热化学气化则是一种将热化学和生物化学两种气化方式的特点结合起来的综合气化技术。

生物质气化设备也很多样化，包括固定床气化炉、移动床气化炉、流化床气化炉、旋转炉气化炉、微波气化炉、电流自燃气化炉等，其中各种气化技术和设备有着其各自的特点和应用领域。

二、生物质气化技术的应用1. 输电电力生物质气化技术可以将生物质资源转换为可再生能源，用于输电电力领域，发电厂利用生物质气化的热能，通过涡轮发电机将电能转换为电信号，用于供电领域。

生物质气化技术的应用案例与分析随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视，生物质气化技术作为一种可再生能源利用方式，正逐渐受到广泛关注。

生物质气化是指将生物质原料（如木材、农作物秸秆、废弃物等）在一定的温度和压力条件下，通过热化学转化过程，将其转化为可燃气体的技术。

这种技术不仅可以实现生物质资源的高效利用，还能减少对传统化石能源的依赖，降低温室气体排放，具有重要的经济和环境意义。

一、生物质气化技术的原理与特点生物质气化的基本原理是在缺氧或有限氧气供应的条件下，生物质原料发生热解和部分氧化反应，生成含有一氧化碳、氢气、甲烷等成分的合成气。

其主要反应包括热解反应、燃烧反应和还原反应。

生物质气化技术具有以下几个显著特点：1、原料来源广泛：包括各种农业废弃物、林业剩余物、城市生活垃圾等，资源丰富且可再生。

2、能源转化效率较高：相比直接燃烧，气化过程能够更有效地释放生物质中的能量。

3、环境友好：减少了二氧化碳、二氧化硫等污染物的排放。

4、应用灵活：所产生的合成气可用于发电、供热、生产化学品等多种领域。

二、应用案例（一）生物质气化发电在_____地区，建设了一座以生物质气化技术为核心的发电厂。

该发电厂以当地丰富的农作物秸秆和林业废弃物为原料，通过气化炉将生物质转化为合成气，然后利用燃气轮机进行发电。

这座发电厂的装机容量达到了_____兆瓦，年发电量约为_____千瓦时。

与传统的燃煤发电相比，每年可减少二氧化碳排放_____吨，二氧化硫排放_____吨。

同时，该项目还为当地农民提供了额外的收入来源，促进了农业废弃物的资源化利用。

（二）生物质气化供热在_____工业园区，采用了生物质气化供热系统。

该系统以园区周边的木材加工剩余物为燃料，通过气化设备产生合成气，然后将其输送到热交换器中为园区内的企业提供热能。

该供热系统的供热能力达到了_____兆瓦，满足了园区内_____家企业的生产用热需求。

通过使用生物质气化供热，园区内的企业每年可节省能源成本约_____%，同时减少了对传统化石能源的依赖，降低了环境污染。

生物质能源开发利用案例分析随着对传统石油和煤炭资源的不断开采和使用，能源危机愈发凸显，环境污染问题也日益严重。

此外，全球气候变化和碳排放问题亟待解决。

因此，寻找替代能源已成为当今世界的一个重要课题。

生物质能源作为一种可再生的清洁能源逐渐引起了人们的关注。

本文将分析几个生物质能源开发利用的案例，探讨其在能源转型和环境保护方面的应用和价值。

案例一：生物质发电厂生物质发电厂是一种利用农作物秸秆、木材废料和粪便等有机废弃物作为燃料，通过热力发电或生物气化发电的发电设施。

南非的一家生物质发电厂在利用红树林木材时获得了巨大的成功。

红树林木材本来是当地的植被，由于人类活动和自然灾害的影响导致其大量砍伐并直接焚烧，造成环境恶化和生态破坏。

而该生物质发电厂充分利用了这些废弃木材，解决了环境问题的同时，带动了当地经济的发展。

案例二：生物质液化制氢项目生物质液化制氢项目是一项将农作物秸秆、食品废弃物等生物质资源转化为可再生清洁能源的技术。

中国的一家生物质液化制氢项目在技术研究和产业化应用方面取得了重大突破。

该项目利用生物质赋存的纤维素和半纤维素等多种碳水化合物作为原料，通过催化剂和溶剂的作用将其转化为液化产物，再经过一系列的工艺处理得到高纯度的氢气。

这不仅解决了传统石油资源的依赖问题，还缓解了环境污染。

案例三：生物质颗粒燃料应用生物质颗粒燃料是将废弃农作物、工业废料和林木等生物质资源通过物理或化学方法加工成颗粒状的燃料，可以广泛应用于采暖、电力和工业生产等领域。

欧洲的一家工业园区通过引进生物质颗粒燃料系统，实现了对园区内的建筑、加工设备和暖气系统的能源替代。

与传统燃煤相比，生物质颗粒燃料不仅减少了二氧化碳和硫化物的排放，还提高了能源利用效率，实现了园区的绿色化。

结论以上案例仅是生物质能源开发利用的几个示例，显示了其在能源转型和环境保护方面的巨大潜力。

生物质能源作为一种可再生的清洁能源，为国际社会实现可持续发展目标提供了新的路径。

小型生物质气化发电装置项目深度研究分析报告目录前言 (4)一、制度建设与员工手册 (4)(一)、公司制度体系规划 (4)(二)、员工手册编制与更新 (5)(三)、制度宣导与培训 (6)(四)、制度执行与监督 (8)(五)、制度评估与改进 (9)二、市场分析 (11)(一)、行业基本情况 (11)(二)、市场分析 (12)三、小型生物质气化发电装置项目可行性研究报告 (13)(一)、产品规划 (13)(二)、建设规模 (15)四、原辅材料供应 (17)(一)、小型生物质气化发电装置项目建设期原辅材料供应情况 (17)(二)、小型生物质气化发电装置项目运营期原辅材料供应及质量管理 (18)五、土建工程方案 (19)(一)、建筑工程设计原则 (19)(二)、小型生物质气化发电装置项目总平面设计要求 (20)(三)、土建工程设计年限及安全等级 (21)(四)、建筑工程设计总体要求 (22)(五)、土建工程建设指标 (24)六、进度计划 (25)(一)、小型生物质气化发电装置项目进度安排 (25)(二)、小型生物质气化发电装置项目实施保障措施 (26)七、组织架构分析 (28)(一)、人力资源配置 (28)(二)、员工技能培训 (29)八、财务管理与资金运作 (30)(一)、财务战略规划 (30)(二)、资金需求与筹措 (31)(三)、成本与费用管理 (32)(四)、投资决策与财务风险防范 (33)九、实施计划 (34)(一)、建设周期 (34)(二)、建设进度 (34)(三)、进度安排注意事项 (34)(四)、人力资源配置和员工培训 (35)(五)、小型生物质气化发电装置项目实施保障 (35)十、公司治理与法律合规 (36)(一)、公司治理结构 (36)(二)、董事会运作与决策 (37)(三)、内部控制与审计 (39)(四)、法律法规合规体系 (40)(五)、企业社会责任与道德经营 (42)十一、小型生物质气化发电装置项目管理与团队协作 (43)(一)、小型生物质气化发电装置项目管理方法论 (43)(二)、小型生物质气化发电装置项目计划与进度管理 (44)(三)、团队组建与角色分工 (45)(四)、沟通与协作机制 (45)(五)、小型生物质气化发电装置项目风险管理与应对 (46)十二、供应链管理 (47)(一)、供应链战略规划 (47)(二)、供应商选择与评估 (48)(三)、物流与库存管理 (49)(四)、供应链风险管理 (51)(五)、供应链协同与信息共享 (52)前言本项目投资分析及可行性报告是为了规范小型生物质气化发电装置项目的实施步骤和计划而编写的。

生物质气化技术的应用案例与分析随着全球对可再生能源的需求不断增长，生物质气化技术作为一种具有潜力的能源转化方式，正逐渐受到广泛关注。

生物质气化是指将生物质原料在缺氧的条件下加热，使其转化为可燃性气体的过程。

这些可燃性气体可以用于发电、供热、生产化学品等多个领域，为解决能源短缺和环境问题提供了新的途径。

接下来，让我们通过一些具体的应用案例来深入了解生物质气化技术。

一、生物质气化在发电领域的应用在_____地区，有一家名为_____的发电厂，采用了生物质气化联合循环发电技术（BIGCC）。

该电厂以当地丰富的农作物秸秆和林业废弃物为原料，通过气化炉将其转化为合成气。

合成气经过净化处理后，进入燃气轮机燃烧发电，同时利用燃气轮机排出的高温尾气驱动蒸汽轮机，进一步提高发电效率。

与传统的燃煤发电相比，该生物质气化发电厂具有诸多优势。

首先，它大大减少了二氧化碳等温室气体的排放。

生物质在生长过程中吸收的二氧化碳与其燃烧时释放的二氧化碳相当，因此从全生命周期来看，生物质发电是一种碳中性的能源利用方式。

其次，生物质原料来源广泛，价格相对较低，降低了发电成本。

此外，该电厂的建设和运营还为当地创造了大量的就业机会，促进了当地经济的发展。

然而，生物质气化发电也面临一些挑战。

例如，生物质原料的收集、运输和储存需要耗费大量的人力和物力，且原料的供应存在季节性波动，可能影响电厂的稳定运行。

此外，气化过程中产生的焦油等副产物的处理也是一个亟待解决的问题。

二、生物质气化在供热领域的应用在_____城市的_____工业园区，一家采用生物质气化供热的企业取得了显著的成效。

该企业建设了一套生物质气化供热系统，为园区内的多家工厂提供蒸汽和热水。

这套系统以木屑、稻壳等为原料，通过气化炉产生的热气体直接与水进行热交换，产生蒸汽和热水。

与传统的燃油、燃气供热方式相比，生物质气化供热具有成本低、环保等优点。

据统计，该系统每年可替代大量的化石燃料，减少了二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放，同时为企业节省了可观的能源费用。

生物质气化发电技术一. 生物质气化发电技术的意义:我国是农业大国，每年稻谷产量达2亿吨，谷壳数量约4000万吨/年.目前国内对谷壳的利用仍以作饲料填料为主。

但由于谷壳本身没有营养价值，很多饲料已不再采用谷壳作为原料。

这样,在主要的产粮区和大米加工厂，大量的谷壳没有利用,甚至成为废料污染环境，其出路成为大米加工厂的负担。

谷壳发气化电站有很好的环境效益.以1MW的生产规模为例，在设计条件下，每年可处理达1.2万吨谷壳废物，作为最直接的效果之一，每年可减小CO2的排放约1万吨。

与燃煤相比较，谷壳气化发电不会或很少产生诸如NOX和SO2等大气污染物，从长远的观点来说，应用清洁的生物质气化发电技术所带来的经济和环保效果将会是非常明显的。

二. 基本原理：生物质气化发电技术的基本原理是把生物质转化为可燃气，再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电。

它既能解决生物质难于燃用而又分布分散的缺点，又可以充分发挥燃气发电技术设备紧凑而污染少的优点，所以是生物质能最有效最洁净的利用方法之一.：三. 流程及主要装置典型的生物质气化发电工艺流程如下图所示气化发电过程包括三个方面：一是生物质气化,把固体生物质转化为气体燃料;二是气体净化，气化出来的燃气都带有一定的杂质,包括灰份、焦炭和焦油等，需经过净化系统把杂质除去，以保证燃气发电设备的正常运行；三是燃气发电，利用燃气轮机或燃气内燃机进行发电。

气化发电系统的主要设备包括：气化炉、燃气净化系统、风机、储气罐、燃气发电机组、污水处理池、机组循环冷却水池、加料与送料设备等.四.关键技术：1．气化炉：（1）固定床气化炉：固定床是一种传统的气化反应炉，其运行温度在1000℃左右。

固定床气化炉分为逆流式、并流式,如下图所示.逆流式气化炉是指气化原料与气化介质在床中的流动方向相反，而并流式气化炉是指气化原料与气化介质在床中的流动方向相同。

这两种气化炉按照气化介质的流动方向不同又分别称为上吸式、下吸式气化炉。

生物质气化发电技术1.气化发电的工作原理及工艺流程1.1气化发电工作原理生物质气化发电技术的基本原理是把生物质转化为可燃气，再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电。

它既能解决生物质难于燃用而又分布分散的缺点，又可以充分发挥燃气发电技术设备紧凑而污染少的优点，所以是生物质能最有效最洁净的利用方法之一。

气化发电过程包括三个方面，一是生物质气化，把固体生物质转化为气体燃料；二是气体净化，气化出来的燃气都带有一定的杂质，包括灰份、焦炭和焦油等，需经过净化系统把杂质除去，以保证燃气发电设备的正常运行；三是燃气发电，利用燃气轮机或燃气内燃机进行发电，有的工艺为了提高发电效率，发电过程可以增加余热锅炉和蒸汽轮机。

生物质气化发电技术是生物质能利用中有别于其他可再生能源的独特方式，具有三个方面特点：一是技术有充分的灵活性，由于生物质气化发电可以采用内燃机，也可以采用燃气轮机，甚至结合余热锅炉和蒸汽发电系统，所以生物质气化发电可以根据规模的大小选用合适的发电设备，保证在任何规模下都有合理的发电效率。

这一技术的灵活性能很好地满足生物质分散利用的特点；二是具有较好的洁净性，生物质本身属可再生能源，可以有效地减少CO2、SO2等有害气体的排放。

而气化过程一般温度较低（大约在700-900oC），NOx的生成量很少，所以能有效控制NOx的排放；三是经济性，生物质气化发电技术的灵活性，可以保证该技术在小规模下有效好的经济性，同时燃气发电过程简单，设备紧凑，也使生物质气化发电技术比其他可再生能源发电技术投资更小，所以总的来说，生物质气化发电技术是所有可再生能源技术中最经济的发电技术，综合的发电成本已接近小型常规能源的发电水平。

典型的生物质气化发电工艺流程如图1-1所示。

图1-1气化发电系统流程图生物质循环流化床气化发电装置主要由进料机构，燃气发生装置，燃气净化装置，燃气发电机组、控制装置及废水处理设备六部分组成：进料机构：进料机构采用螺旋加料器，动力设备是电磁调速电机。

生物质能源的气化与气体发电技术生物质能源的气化与气体发电技术是一种利用生物质资源进行能源转化的重要技术途径，具有环保、可持续和高效利用资源的特点，是解决能源危机和环境问题的有效途径。

随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益加重，生物质能源的气化与气体发电技术受到了广泛关注和研究。

本文将从生物质能源的气化基础、气化过程和气体发电技术等方面进行深入探讨，旨在全面了解该技术在能源转化领域的应用和发展前景。

首先，生物质能源的气化是将固体生物质通过热解、氧化或还原等化学反应转化为气态燃料的过程。

生物质气化是一种复杂的多相反应过程，包括干馏、热解、气化和燃烧等多种反应机理。

在气化过程中，生物质原料在高温、高压和缺氧条件下，通过热解和气化反应生成气体燃料和残渣灰。

气化反应的主要产物包括一氧化碳、氢气和甲烷等可燃气体，这些气体可以用于发电、供热和工业生产等领域。

其次，生物质能源的气化过程受到多种因素的影响，包括原料性质、气化剂种类、气化温度和压力等。

原料的种类和含水率是影响生物质气化的关键因素之一，不同种类的生物质原料在气化过程中产生的气体组成和产率不同。

气化剂种类和用量也对气化效果有明显影响，氢气和二氧化碳是常用的气化剂，可以影响气化反应的速率和产物分布。

此外，气化温度和压力是调控气化反应速率和产气性能的重要参数，适当的温度和压力可以提高生物质气化的产气率和燃烧效率。

第三，生物质气化技术在生物质能源利用中具有重要意义，可以实现生物质资源的高效利用和能源转化。

生物质气化技术可以将固体生物质转化为可再生的气体燃料，取代传统的化石燃料，减少碳排放和资源消耗。

气化气体可以直接用于发电和供热，也可以作为合成天然气、合成液体燃料和化工原料等。

生物质气化技术还可以实现废弃物资源化利用，将农林废弃物和生活垃圾等转化为有用的能源产品，减少环境污染和资源浪费。

第四，生物质气化与气体发电技术的发展还面临一些挑战和问题，包括气化反应的复杂性、气化产气的稳定性和气体净化的难度等。

生物质气化发电技术(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--生物质气化发电技术阳永富，孙龙，樊俊杰（胜利油田胜利动力机械有限公司，山东东营 257032）摘要：随着人们对能源需求的日益增长，作为人类目前主要能源来源的化石燃料却迅速减少，而生物质能是一种重要的可再生能源,它分布广泛,数量巨大。

但由于它能量密度低，又分散，收集和运输困难，所以难以大规模集中处理。

另一方面随着经济的发展，我国电力供应日益紧张，对电力需求很大，电价居高不下，在这种环境下，通过气化发电技术，把生物质转化为电力，既能大规模处理生物质废料，又能为生产提供电力，具有明显的社会和经济效益。

本文主要讲述生物质的气化技术，生物质气净化处理技术及生物质气用于内燃机的发电技术。

关键词：生物质；气化；净化；内燃机；发电Biomass Gasification and Generation TechnologyYang YongFu，Sun Long，Fan JunJie（Shengli Oil Field Shengli Power Machinery Co., Ltd, DongyingShandong 257032）Abstract:Energy demand is increasing and the fossil fuel is decreasing, which is the important energy source. Biomass is an important regenerative energy. It distributes widely and with high amount. Because it features low concentration and distribute dispersedly, so it is difficult for transportation and treatment in scale. With rapid economic development, electricity is in great demand gradually, its price is high. Under this condition, biomass is converted into electricity by gasification technology. Supported with this technology, massive waste biomass is treated and electricity is produced to supply for production resulting in significantly social and economical benefits. The paper introduces biomass gasification, biogas treatment and electricity generation by fueling biogas on internal combustion engine.Key Words: Biomass；Gasification；purification；Internal Combustion Engine； Electricity Generation1 生物质气化技术简单地讲，气化是以氧气（空气、富氧或纯氧）、水蒸气或氢气等作为气化剂，在高温的条件下通过热化学反应将生物质中可燃部分转化为可燃气（主要为一氧化碳、氢气和甲烷等）的热化学反应。

【技术】浅谈生物质气化在发电技术应用摘要：随着经济的发展，世界各国电力需求猛增，电力供应日益紧张，在这种环境下，通过气化发电技术，把生物质能转化为电能，既能大规模处理生物质废料，又能提供电力，具有明显的社会和经济效益。

介绍了生物质气化发电技术的国内外发展现状，着重讲述了生物质气化发电技术的原理、特点和分类，以及各类生物质气化发电技术的特点，分析了生物质气化发电技术的社会效益及应用前景。

指出在我国这样一个农业大国应该大力发展生物质气化发电技术。

1前言生物质发电技术在发达国家已受到广泛重视。

奥地利、丹麦、芬兰、法国、挪威、瑞典和美国等国家的生物质能在总能源消耗中所占的比例增加相当迅速。

例如：奥地利成功地推行了建立燃烧木材剩余物的区域供电站计划，生物质能在总能耗中的比例由原来大约2%~3%激增到1999年的10%，到20世纪末已增加到20%以上。

到目前为止，该国已拥有装机容量为1MW~2MW的区域供热站及供电站80~90座。

瑞典和丹麦正在实施利用生物质进行热电联产的计划，使生物质能在转换为高品位电能的同时满足供热的需求，以大大提高其转换效率。

1991年，瑞典地区供热和热电联产所消耗的燃料26%是生物质。

美国在利用生物质能发电方面处于世界领先地位，1992年，利用生物质发电的电站已有1000家，发电装机容量为650万kW，年发电42亿度。

目前，国际上有很多先进国家开展提高生物质气化发电效率这方面研究，如美国Battelle(63MW)和夏威夷(6MW)项目，欧洲英国(8MW)和芬兰(6MW)的示范工程等。

但由于焦油处理技术与燃气轮机改造技术难度很高，仍存在很多问题，系统尚未成熟，造价也很高，限制了其应用推广。

以意大利12MW的BPIGCC 示范项目为例，发电效率约为31.7%，但建设成本高达2.5万元PkW，发电成本约1.2元PkW/h，实用性能很差。

中国有着良好的生物质气化发电基础，在20世纪60年代就开发了60kW的谷壳气化发电系统，目前160kW和200kW的生物质气化发电设备在我国已得到小规模应用，显示出一定的经济效益。

我国生物质气化发电技术应用及展望•4月火电机组灵活性改造研讨会•关注火电机组深度调峰&节能•5月清洁燃煤发电论坛•燃煤发电清洁化发展之路北极星节能环保网讯:生物质气化发电技术是利用生物质能的一种有效方法，正日益得到广泛的研究和应用。

但是，生物质气化发电技术在应用中，存在生物质物料运输、贮存、燃烧结焦、产生含焦废水、尾气难以回收等问题，需进行更进一步的研究。

对生物质气化发电技术在国内的应用、存在的问题和未来的发展方向进行了分析。

我国可利用的生物质能源十分丰富，据统计每年可使用的生物质能源总量相当于5亿t标准煤，但实际生物质能源年利用量却不足0.1亿t标准煤，开发潜力巨大。

2006年我国生物质发电总装机已达2200MW，主要集中在糖厂的热电联产、稻壳发电和城市垃圾发电，而其它形式的生物质能发电，如混合燃料发电等还不具备规模(表1)。

十一五期间，我国生物质发电装机将达到5500MW，到2020年，生物质发电总装机容量将达到30000MW。

我国生物质发电装机容量发展趋势如图1所示。

1生物质气化发电技术的现状和特点生物质气化发电技术、生物质锅炉直燃发电及生物质2煤混合燃烧发电，是生物质能发电的3种主要技术。

生物质燃料具有高氯、高碱、高挥发分、低灰熔点等特点，采用锅炉直燃生物质发电和生物质2煤混合燃烧发电技术，燃烧效率低，且锅炉易产生腐蚀、结渣、结焦等问题。

而生物质气化发电技术充分利用生物质原料挥发分高达70%以上的特点，在相对较低的温度下能使大量的挥发分物质析出，可避免生物质燃料燃烧过程中发生的灰结渣、团聚等问题。

我国在生物质气化发电技术方面具有一定研究基础，从上世纪60年代初即开展了这方面的研究，近年来开发的中小规模气化发电系统具有投资少、原料适应性强和规模灵活等特点，已研制成功的中小型生物质气化发电机组功率可达5MW。

气化炉的结构有层式下吸式、开心式、下吸式和常压循环流化床气化炉等(表2)。

采用单燃料气体内燃机和双燃料内燃机，单机最大功率已达500kW。

前言生物质能是指由光合作用而产生的各种有机体，光合作用利用空气中的二氧化碳和土壤中的水，将吸收的太阳能转换为碳水化合物和氧气。

生物质通常包括农业废弃物、木材及森林工业废弃物、禽畜粪便、城镇生活垃圾以及能源作物等几种类型。

生物质能具有以下特点［1］：（1）属于可再生能源，可保证能源的永续利用；（2）种类多而分布广，便于就地利用，利用形式多样；（3）相关技术已经成熟，可贮存性好；（4）节能、环保效果好。

1生物质气化技术1.1生物质气化技术的原理生物质气化是利用空气中的氧气或含氧物作气化剂，在高温条件下将生物质燃料中的可燃部分转化为可燃气（主要是氢气、一氧化碳和甲烷）的热化学反应。

20世纪70年代，Ghaly［2］首次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%［3］，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。

几种常见生物质燃料的工业分析成分如表1所示：生物质气化技术原理及应用分析福建省电力勘测设计院郑昀济南锅炉集团有限公司邵岩李斌【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，提高效率、降低焦油含量等是今后利用生物质气化技术的发展方向。

【关键词】生物质气化原理气化技术应用种类工业分析成分水分（%）挥发分（%）固定碳（%）灰分（%）低位热值（MJ/kg）杂草豆秸稻草麦秸玉米秸玉米芯棉秸5.435.104.974.394.8715.06.7868.7774.6565.1167.3671.4576.6068.5416.417.1216.0619.3517.757.0020.719.463.1313.868.905.931.403.9716.19216.14613.97015.36315.45014.39515.991表1几种生物质的工业分析成分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。

技 木 威 果 展 矛
强１ ｉ ； 技 术 协 作 信 息
２ ０ １ ７ （ １ ６ ） 患 第 １ ２用和潜力
杨永 亮 ／ 黑龙江省辰 能节能减排技 术服务中心有限 公司
摘 要： 目前 一次能源及 电力供 应 日益 紧张 ， 在 这种环境 下， 通过 气化发 电技 术 ， 把 生物质 能转化 为 电能 ， 既能 大规模 处理生物 质 废料 ， 减 少环境 污染 ， 又能提供 电力 ， 具有 明显的社会 和经济效益 。 本文介 绍了生物质 气化发 电技术的 国内外发展现状 ， 着重讲述
了生物质 气化发 电技术 的现 状、 特 点及应 用前景。
关键 词 ： 生物质 ； 气化 ； 发 电 前 言 四、 生物质 气化发电技术主要类别 的成 本约 ２ ０ ０ ０万元 ，这些基 本为农 民所 生物 质发 电技 术 在发 达 国家 已受到 从气化 形式上看 ， 生物质 气化过程 可 得 。总 的来说 ， 利用农 业生物 质进行 气化 对农 村的建设 及农业现 代化 有着较 广泛重 视 。例 如 ： 奥 地利成功 地推 行了建 以分为 固定床气 化和流 化床气化 两大 类 。 发电， 立燃烧 木材剩 余物 的区域供 电站计 划 ， 生 固定床 气化包括 上吸式气 化 、 下吸 式气化 大的意义 。 物质能在总能耗中的比例由原来大约 ２ ％ 和 开心 式气化三 种 ， 现 在这 三种 形式 的气 六、 生物质气化发 电的应 用前 景 有专家认 为 ， 生物 质能源 将 成为 未来 ３ ％激增到 ｌ ９ ９ ９ 年的 ｌ ０ ％，到 ２ ０ １ ６ 年 未 化 发电系统都有代表性 的产品 。流化床气 ０ １ ５ 年， 全 已增加 到 ３ ５ ％以上 。到 目前为止 ， 该 国已 化包括 鼓泡床气 化 、 循环流 化床气 化及双 持 续能源 的重要组成部分 ，到 ２ 拥有 装机 容 量为 １ ＭＷ～ ２ Ｍ Ｗ 的 区域 供热 流 化床气化三种 。 这 三种 气化发电工艺 目 球 总能 耗将 有 ４ ０ ％来 自生物 质 能源 。 目 站及供 电站 ｌ ∞ 座 以上。瑞典和丹麦正在 前都有研究， 其中研究和应用最多的是循 前 ，世界 各 国在 调整 本 国能 源发 展 战略 实施 利用生物 质进行 热电联产 的计 划 ， 使 环流化床气化发 电系 统。 中， 已把高 效利用 生物质 能摆在技 术开 发 生物 质 能在 转换 为 高 品位 电能 的 同时满 从燃 气发 电过程上分 ， 气化发 电可分 的一 个重要地 位 ， 作为能源 利用 的重要 课 足供热的需 求 ， 以大大提高 其转 换效率 。 为 内燃机 发 电系 统 、 燃 气轮机 发 电系统及 题 。目前生物质能在发达 国家总能源消 费 中 国有着 良好的 生物 质 气 化发 电基 燃 气 一 蒸汽联合 循环发电系统 。 量 中所 占比重只有 １ ％ ， ０ 制定 的计划 要求 础， 在２ Ｏ世纪 ６ ０ 年 代就 开发了 ６ ０ ｋ ｗ 的 从 发 电规模 上分 ， 生物 质气化 发 电系 到 ２ ０ ２ ０年 ，生物质 燃料将 代替 ２ ０ ％以上 ｝ 向 石 化燃 料。 荷兰到 ２ ０ １ ０年 生物 质发 电量 谷 壳 气 化 发 电系 统 ， 目前 ｌ ６ ０ ｋ ｗ 和 统可分为小型 、 中型 、 大型 。 ２ ０ ｏ ｋ Ｗ 的生 物质 气化 发 电设备 在 我 国已 五、 生物质 气化发 电的社会效益 达ｌ ５ Ｔ ｗ／ ｈ ， 比２ Ｏ 。 。年提 高 ｌ ０倍 。美 国在 得到 小 规模 应 用 ，显示 出一 定 的经 济 效 ｌ 生 物质气 化发 电技术 推广应 用的社 生物 质发 电方 面发 展较 快 ，目前 已装 机 益。 会效 益是 明显的 。首先 ， 从 能源利 用角度 Ｉ ＆ Ｉ Ｇ Ｗ， 并以每年 ７ ％的速度增加 ， 预计到 “ 十五” 期间 ， 国家 ８ ６ ３计 划在 １ ＭＷ 上看 ， 达到 了开源节 流的 目的 。它 可以 充 ２ ０ ２ ０年将达 到 ２ ０ Ｇ ｗ。同时 ， 其 他 国家也 的生 物质气 化发 电系统的基础 上 ， 研制 开 分利用 能量 品位较低 的农业生 物质 ， 减 少 制 定了相 应的生物质 能开发 研究计 划 ， 如 发出 ４ － ６ Ｍ Ｗ 的生物质 气化燃气 一 蒸 汽联 能 量 品位较 高 的煤 、 油等 的消耗 ， 从 而减 日本 的新 阳光计划 ， 巴西的 乙醇能源 计划 合 循环 发 电系 统 ，建成 了相 应 的 示范 工 少 目前“ 煤荒” 、 “ 油荒 ” 带来 的能源 资源短 等。我国 ２ ０ ０ ５年 已出台《 可再生能源 法》 ， 程， 燃 气发 电机组 单机功率 达 ５ ０ 。 ｋ ｗ， 系 缺 的压 力 。例如 ： 一个 １ ． Ｓ Ｍ Ｗ 的生 物质 气 以加快新 能源开发领 域的 步伐 ， 缓解 已经 统效 率也提高 到 ２ ８ ％， 为生物 质气化 发电 化发 电设备 ， 每年 可以减 少柴油耗 量超 过 出现 的能源紧张及极其严峻 的环 保问题 。 技术 的产 业化奠定了很好 的基础 。可再生 ２ ０ ０ ０ ｔ 。 其次 ， 从 电力供应的角度看 ， 可以缓 七、 结 论 能源 发展 “ 十三 五” 规划 ， 国家 明确提 出加 解局 部地 区 日趋紧张 的矛盾 ， 对缺 少煤 炭 虽然 新能源 的发 展面 临成 本 、 政 策立 快生物天 然气示范和产业化发展 。 资源的农村意义更为重大。 以北方某个农 法和公众 意识等 多方面 的障碍 ， 但在 全球 二、 生物 质气 化发 电原理及发 电过程 业 县为例 ，如果每年 粮食产 量达 ３ ５万 ｔ ， 变暖、 油价 上涨 等 因素 的推 动 下 ， 新 能源 生物质 气化发 电技术 的基本 原理 ， 是 则农业 生产的生物质 有 ３ Ｓ万 ｔ 以上 ， 只要 在替代传统能源方面有着 巨大潜力 。随着 把 生物质 转化为 可燃气 ， 再利 用可燃 气推 将其 ３ ０ ％的生物 质能集 中起来发 电 ， 即可 技术进步 ， 新 能源在未 来不长 的 时间 内就 动燃 气发电设备进行发 电。它既能解决生 满足一 一 个１ ５ ｋ Ｗ 的气化发 电厂使用 。 最后 ， 可能明显改变世界能源格 局。 物 质难于 燃用 而且 分布分 散的缺 点 ， 又可 从 环境 角度 看 ，它 能有 效 地减 少 空气 污 我 国是一个农业大 国，生物质资源非 以充 分发 挥燃 气 发 电技术 设备 紧 凑 而且 染 。生物质属洁净 可再生能源 ， 与煤 、 油相 常丰富 ，大力发展 生物质气化发 电技术是 污 染少 的 优点 ， 所以， 气化 发 电是 生物 质 比 ， 其使 用过 程对 空 气的 污染 极 少 ， 而 且 解决我国能源 短缺的有效措施 ， 符合我 国 能最有 效 、 最洁净 的利用方法之一 。 由于减少农业生物质在地里焚烧 ， 可以进 国情 ， 应该积极倡导 。可 以预 期 ， 未 来几十 气化发 电过程 主要包 括三个 方面 ： 一 步减 少 Ｃ Ｏ 等有害气体的释放 。 年 内，生物质 气化发电将成为我 国发展 最 是 生物质 气化 ， 在气 化炉 中把 固体生 物质 ２ 利用农 业生 物质发 电具 有显著 的 间 快的新型产业之一 ， 具有广泛的发展前景 。 转 化 为气 体燃 料 ； 二 是 气体 净 化 ， 气化 出 接 经济 效 益 ，它能 极大 地提 高 农 业的 产 参考文献 来的燃气 都含有 一定 的杂质 ，包 括灰 分 、 出， 增加 农 民的 收入 ， 从 而提高 农 业 的经 ［ １ 】 李 大中。 生物质发 电气化过程 建模 及优 焦 炭和焦 油等 ， 需经 过净化系 统把 杂质除 济 效益 。以往 ， 农 业生物 质作 为一种生 产 化研 究 ，华北 电 力 大学博 士 论 文 ， ２ ０ ０ ８ ， 去 ，以保证燃 气发 电设备 的正 常运行 ； 三 的副产物 ， ２ ． 利用 价值不 大 。现在 进行气 化 １ 是燃 气发 电 ， 利 用燃气 轮机 或燃气 内燃机 发 电 ， 具 有较 高 的使 用 价值 ， 农 业 的经 济 【 ２ 】 宋鸿伟 ， 郭 民 臣。 生物质 气化发 电技 进行 发 电 ，有的工 艺为 了提高发 电效 率 ， 效益自然提高。 以玉米为例， 假如每亩地（ １ 术发展 状况的综述 ［ Ｊ 】 ， 现代 电力， ２ ０ ０ ３ ， 【 ３ 】 发 电过程 可以增加 余热锅炉 和蒸汽轮机 。 亩＝ ６ ６ ６ ６ ｍ ２ ） 每年产量为 ７ ０ ０ ｋ ｇ ， 其玉米秸 谢 军等 。 生物 质 气化发 电技 术及 应 用前 三、 生物 质气 化发电技术特征 秆、 玉米芯约为 ６ ５ ０ ｋ ｇ 。 以往这 些生物质价 景 ， 上海 电力， ２ ０ ０ ５ ， １ ． 生 物质 气 化发 电 技术 是 生物 质 能利 格 很低 ， 现收 购用于发 电 ， 以２ ０ ０ 元Ｐ ｆ 计， ［ ４ ］ 于树峰 。 生物质 能的开发与利 用。 化 用 中有别 于 其他 利用 技 术的 一种 独特 方 则 每亩 增收 １ ３ ０ 元 ，约相当于 原来稻谷收 学工业 ， ２ ０ ０ ８ ， １ ２ ． 式， 具 有三个 特 点 ： （ １ ） 技术 有充 分的 灵活 入 的 １ ４ ３ ＿ ％。也就是说 ， 每 单位 耕地的产出 ［ ５ 】 马洪儒 ， 崔亚 量。 生物质 气化发 电技 性； （ ２ ） 具有较 好的洁净 ； （ ３ ） 经济性 �

R U RAL EN ER GYNo.42000(92Issue i n All )・12・生物质气化技术讲座(六)国外生物质气化技术的应用刘国喜庄新姝(吉林农业大学工程技术学院长春130118)尹天佑赵力赵青(吉林省环境保护研究所长春130012)近些年来,生物质气化及其应用技术在国外发展较快,生物质可燃气多用于发电,也用于合成化学品、烘干物料以及为生活供热等。

1生物质气化发电国外采用的生物质气化发电机组基本上有3种类型:一是内燃机—发电机机组;二是汽轮机—发电机机组;三是燃气轮机—发电机机组。

有的发电厂将前两种类型联合使用,即先利用内燃机发电,再利用系统的余热生产蒸汽,推动汽轮机做功发电;也有的发电厂将后两种类型联合使用,即用燃气轮机发电系统的余热生产蒸汽,推动汽轮机做功发电,这种发电形式发展前景较广阔。

图1至图3分别是上述3种发电机组工作原理示意图。

图1是用内燃机的动力输出轴带动发电机发电;图2是用蒸汽推动汽轮机的涡轮(汽体膨胀做功)带动发电机发电,蒸汽由锅炉提供,也可以用其它发电系统的余热生产蒸汽;图3是用旋转的燃气轮机的涡轮带动发电机发电。

燃气轮机主要由3部分组成,即压缩机、燃烧器和涡轮机。

压缩机用来压缩气体工作介质。

涡轮机的功率除用于带动发电机工作之外,大部分消耗在压缩机的工作上。

燃气轮机有2种类型:一是开放循环燃气轮机,由燃烧器来的高温高图1内燃机一发电机工作原理示意图图2汽轮机一发电机工作原理示意图图3燃气轮机一发电机工作原理示意图2000年第4期(总第92期)农村能源・13・压燃气通过涡轮机膨胀做功推动涡轮旋转后排放出去,这就要求燃气应纯净,如果焦油含量多,将影响涡轮正常工作;二是封闭循环燃气轮机,燃气在热交换器中将工作介质加热,然后在涡轮机与压缩机中进行封闭循环工作,由于介质纯净,因而不污染涡轮机。

国外利用生物质可燃气发电的规模不等,通常内燃机—发电机系统功率较低,燃气轮机—发电机系统和汽轮机—发电机系统功率较高,燃气轮机—发电机/汽轮机—发电机联合发电系统功率最高。