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生物质气化站设备


生物质气化站

 我国对生物质气化技术的深入研究始于上世纪8O年代。经过2O年的努力,我国生物质气化技术日趋完善。目前已经成功开发出将生物质转化成可燃气体的技术,大多采用固定床气化,如河北的ND系列、山东的XFL系列、广州的GSQ-110型和云南QL50、60型;建成的多个生物质气化的供热、传热系统,应用在不同场合取得了一定的社会、环保和经济效益。

  生物质气化及发电技术在发达国家已受到广泛重视,如奥地利、丹麦、芬兰、法国、挪威、瑞典和美国等国家生物质能在总能源消耗中所占的比例增加相当迅速。奥地利成功地推行了建立燃烧木材剩余物的区域供电站的计划,生物质能在总能耗中的比例由原来大约2%~3%增到目前的25%。到目前为止,该国已拥有装机容量为1~2MWe的区域供热站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。一些发展中国家,随着经济发展也逐步重视生物质的开发利用,增加生物质能的生产,扩大其应用范围,提高其利用效率。菲律宾、马来西亚以及非洲的一些国家,都先后开展了生物质能的气化、成型固化、热解等技术的研究开发,并形成了工业化生产。

  生物质气化的发电技术主要有以下三种方法:带有气体透平的生物质加压气化、带有透平或者是引擎的常压生物质气化、带有Rankine循环的传统生物质燃烧系统。传统的BIGCC技术包括生物质气化、气体净化、燃气轮机发电及蒸汽轮机发电。由于生物质燃气热值低(约5021kJ/m3),炉子出口气体温度较高(800℃以上),要使BIGCC具有较高的效率,必须具备两个条件.一是燃气进入燃气轮机之前不能降温,二是燃气必须是高压的。这就要求系统必须采用生物质高压气化和燃气高温净化两种技术才能使BIGCC的总体效率较高(40%)目前欧美一些国家正开展这方面研究,如美国Battelle(63MWe)和夏威夷(6MWe)项目.欧洲英国(8MWe)、瑞典(加压生物质气化发电4MWe)、芬兰(6Mwe)以及欧盟建设3个7~12Mwe生物质气化发电BIGCC示范项目,其中一个是加压气化,两个是常压气化。但由于焦油处理技术与燃气轮机改造技术难度大.存在的许多问题(如系统未成熟,造价很高)限制了其应用推广。以意大利12Mwe的BIGcC示范项目为例,发电效率约为31.7%但建设成本高达25000元/kW,发电成本约1.2元/(kW·h).实用性很差。近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l46000kg/(h·m).而其他气化系统的气化强度通常小于1000kg/(h·1TI)。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200t燃料气的气化炉,在初始阶段生产的燃料气用于现有的Mc—Neil电站锅炉。二期工程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。

  在生物质气化过程中,流化床首先通过外加热到运行温度,床料吸收并贮存热量。鼓人气化炉的适量空气经布风板均匀分布后将床料流化,床料的湍流流动和混合使整个床保持一个恒定的温度当合适粒度的生物质燃料经供料装置加入到流化床中时,与高温床料迅速混合,在布风板以上的一定空间内激烈翻滚,在常压条件下迅速完成干燥、热解、燃烧及气化反应过程,使之在等温条件下实现能量转化,从而生产出需要的燃气。床料本身的较高的热容量像一个热量词速器,可使生物质气化炉在停炉一整夜后无需外在热量情况下重新开车。由于床料热容大,即使水分含量较高的燃料也可直接气化。通过控制运行参数可使流化床床温保持在结渣温度以下,床层只要保持均匀流化就可使床层保持等温,这样可避免局部燃烧高温。流化床气化炉气化强度高,人炉的燃料量及风量可严格控制,非常适合于大型的工业供气系统,且燃气的热值可在一定的范围内任意调整。因此,流化床反应器是生物质气化转化的一种较佳选择,特别是对于灰熔点较低的生物质。

  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。

  生物质气化站设备组成:
(1) 气化炉 5MWth , 包括分离器
(2) 水洗装置 2500Nm3 , 包括文丘里管
(3) 气体机 200kW 机组,五台
(4) 配电设备 配电屏及电缆
(5) 水处理系统 用于处理废水
(6) 配套设备厂 风机,水泵,电机,管道等
(8) 工程安装
(9) 基建 200平米的厂房和基础
(10)控制系统

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