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。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 C2H6
44.4 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
） 16-19
9.5-12
5.8-7.5
14.4-17.5
48-52
5000-6300
1500-2200
5.0-
6.3
图2 瑞典VARNAMO BIGCC 电厂系统流程示意图
2.1.3意大利TEF
2002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 H2O
22 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11.9MW
1994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/d
Battelle Columbus 双流化
床工艺，燃气热值
16-18MJ/Nm3
IMTRAN 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，
RDF
25 MW
已有3台木柴流化床气化
装置分别在Oregon，
Califomia and Missouri
LURGI UMWELTTECHNIK
GMBH 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 MW
50-100 MW
POWER 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/Nm3
PRODUCERS 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/Nm3
BIG-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5MW
2.3 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。近年来，随着能源和环境问题日益严峻，化石燃料逐渐枯竭，燃烧化石燃料所造成的温室效应和环境污染已经引起了各国政府的高度重视。由于能源安全是一个国家稳定运行经济持续发展的关键，因此寻求新的可再生、洁净的能源资源已是十分紧迫。生物质能以其可再生、无污染、资源量大、分布广和CO2零排放等优点又重新受到了人们的广泛关注。而目前我国随着乡镇企业的发展和人民生活水
平的提高，一些缺电、少电地方也迫切需要电能；其次是环境问题，丢弃或焚烧农业废弃物将造成资源浪费和环境污染，生物质气化发电可以有效的利用农业废弃物。所以，以农业废弃物为原料的生物质气化发电有逐渐得到人们的重视。
a)国内生物质气化发电概况
我国原有的气化发电技术都是以谷壳为主的固定床技术，而且发电规模都较小，最大只有200kW，经济效益不显著。“九五”期间进行1MW的生物质气化发电系统研究，旨在开发适合中国国情的中型生物质气化发电技术。1MW的生物质气化发电系统已于1998年10月建成，采用一炉多机的形式，即5台200kW发电机组并联工作，2000年7月通过中科院鉴定后投入小批量使用。该系统在很多方面比200kW气化发电有了改善，但由于受气化效率与内燃机效率的限制，简单的气化-内燃机发电循环系统效率低于18%，且单位电量的生物质消耗量一般大于1.3kg（dry）/kWh。“十五”期间，以中科院广州能源所为主承担的国家863计划在1MW的生物质气化发电系统的基础上，研制开发出4～6MW 的生物质气化燃气——蒸汽联合循环发电系统，建成了相应的示范工程，燃气发电机组单机功率达500kW，系统效率也提高到28%，虽然与国外的技术仍然有一定的差距，但也为我国生物质气化发电技术的产业化打下了基础。
从燃气发电过程上看，气化发电可分为内燃机发电系统、燃气轮机发电系统及燃气—蒸汽联合循环发电系统。内燃机发电系统以简单的燃气内燃机组为主，可单独燃用低热值燃气，也可以燃气、油两用，它的特点是设备紧凑，系统简单，技术较成熟、可靠，我国基本上使用的都是内燃机发电系统和内燃机燃气—蒸汽联合循环发电系统。但由于受气化效率和内燃机效率的限制，气化发电的总效率都比较低。
从纯技术的角度看，生物质IGCC 可以有效地提高生物质气化发电的总效率，但由于受焦油处理技术与燃气轮机技术的限制，在中国研究发展生物质IGCC仍比较困难。所以如何利用现已较成熟的技术，研制开发在经济上可行，而效率又有较大提高的系统，是目前我国发展生物质气化发电的一个主要课题。
b)国内生物质气化发电项目简介
我国的生物质气化发电项目主要是中小型的气化发电系统，目前在运行的主要有固定床和流化床两种，固定床的机组容量一般都小于200kW，流化床机组目前最大的容量为4~6MW，以下将就这两种机组在国内的实际应用做简单的介绍。
济南市历城区董家镇柿子园村“200kW固定床生物质气化发电示范系统”
该气化发电示范系统是由山东省科学院能源研究所设计建造的，发电容量为200kW，年消耗秸秆约2000t,年发电量约为140万kW·h,可替代燃煤700t(标煤),该系统的单位投资约为7000元/kW,投资回收期为10年左右。采用的是“二步法生物质固定床气化发电技术”，该技术可以使秸秆气化过程中产生的有害物质焦油再次裂解，一定程度上克服了原有气化技术中燃气净化困难、易造成二次污染的缺点且回收利用了发动机尾气的部分余热，提高了能源的利用率，气化效率比其他固定床气化器提高8－10个百分点。
该系统的工艺流程图见图4。系统采用螺旋推进式生物质进料方式，原料不需进行精细的破碎处理，粒度在10～100mm均可顺畅地进料，原料适应范围广，如玉米芯、花生壳、棉柴、玉米秸和刨花锯末等均可作为原料。生物质原料首先经过简单破碎后被送入加料器中，然后由螺旋推进器送入气化炉中。生物质原料首先被隔绝空气间接加热而发生热解反应;热解后的产物(热解气和残炭)与预热的空气发生强烈的氧化反应而产生高温区，热解气在高温区域发生二次裂解，其中的焦油被消除；二次裂解后的气体通过下部炭层，经还原反应完成气化，得到含一氧化碳、氢、甲烷等可燃成分的低热值燃气。燃气经过冷却净化后送入内燃式发电机组，通过缸内燃烧驱动曲轴旋转装置，从而带动发电机产生电力。发动机的高温排气提供热解过程所需要的热量。
图 4 两步法生物质固定床气化发电机组流程图
1.定量加料器；
2.裂解器；
3.气化炉；
4.过滤器；
5.风机；
6.阻火器；
7.内燃机；
8.发电机
海南三亚“1MW生物质流化床气化发电系统”
该气化发电系统是由中科院广州能源所设计，与海南三亚木材厂组成“三亚绿源生物质有限公司”共同建成，充分利用当地木材厂生产废木屑进行发电，既处理了生产废料又发了电，年电厂产值约240多万元，利润约80多万元。该系统的发电容量为1MW，气化效率大约在75%左右，系统发电效率在15~18%之间，单位电量对原料的要需求量为1.25~1.35kg/kW?h木屑。
系统的流程图见图5。生物质原料（木屑等）从料仓进入螺旋给料机，由螺旋给料机送入炉膛，产生的气化气经过惯性分离和旋风除尘后，进入焦油催化裂解和气体净化装置，净化后的可燃气送入5台并联的200kW的内燃机机组中发电。表5为820℃时木屑气化气化炉出口处的产气组分和低位热值。该气化系统也可以采用谷壳作为气化原料。
表 5 820℃时气化炉产气组分和低位热值
温度（℃）
气体组分（%）低位热
值
(MJ/m3) H2CO CO2CH4C2H6C2H2N2
820 6.4 19.9 8.7 4.7 0.09 0.28 59.9 5.1
图 5 1MW生物质循环流化床气化发电系统流程图
三国外政策及特点
3.1 政策
3.1.1 德国
1991年提出的《购电法》成为德国关注可再生能源的重要里程碑。德国通过的《可再生能源法》不仅为包括生物质能在内的可再生能源发电上网提供了法律保障，还通过价格政策保证了可再生能源发电项目的投资者有合理的投资回报。在可再生能源项目融资方面，德国联邦政府在1999年设立了市场激励计划，为可再生能源项目提供投资补贴和第三方融资。在税收方面，尽管可再生能源不直接享受生态税的优惠，但部分生态税收益用于补充政府的市场激励计划，可再生能源实际上间接享受生态税优惠。同时，德国联邦政府还长期为生物质技术的研究开发提供资金支持。
3.1.2 丹麦
丹麦通过立法，要求电力市场向可再生能源电力开放，规定当地电网公司有义务为可再生能源项目提供电网连接。在金融财税方面，可再生能源项目在丹麦最高可以得到30%的初始投资补贴，生物质电力还可以享受二氧化碳税收返还的优惠。
3.1.3 意大利
1991年意大利通过了《9/91法》，为可再生能源的发展提供了激励政策框架。1992年意大利确立了可再生能源保护性固定电价制度。意大利可再生能源上网电价包括两部分：避免成本和奖金。1999年，通过立法意大利决定实施可再生能源配额与绿色证书交易制度。新法规定电力生产商和进口商有义务为电网提供一定比例的可再生能源电力，进行绿色证书交易。
3.2 特点
总结国外鼓励生物质发电的政策，大体分为总量目标制度、高价收购制度、配额制度、投资补贴制度和减免税费制度。
3.2.1 总量目标制度
欧盟的目标：2001年，欧盟发布了《促进可再生能源电力生产指导政策》，要求到20l0年欧盟电力总消费的22%来自可再生能源，并规定出了各成员国要达到的目标，如德国为12.5%，丹麦为29%，瑞士为60%，意大利为25%。
3.2.2 高价收购制度
瑞士1997年开始实行固定电价制度，对生物质发电采取市场价格加0.9欧分/
度的补贴；丹麦生物质发电的上网电价为4.1欧分/度，并给予10年保证期；德国实行固定电价机制，生物质发电的上网电价根据电站装机规模不同而设置不同的电价，小于5.0×102kW的为10.1欧分/度，5.0×102 kW～5.0×103 kW为8.9欧分/度，5.0×103kw以上的为8.4欧分/度；意大利生物质电厂的上网电价为17.25欧分/度。
3.2.3 配额制度
瑞士、丹麦和意大利都在推行可再生能源配额制度，如意大利2000年规定发电企业或电力进口企业，必须至少有2%的电力来自可再生能源发电，这种配额要求逐年增加，到2007年将达到3.1%。
国内政策及特点
3.3 国内政策
我国具有丰富的新能源和可再生能源资源，近几年在生物质能开发利用方面取得了一些成绩。2005年2月28日通过了《可再生能源法》，其中明确指出“国家鼓励和支持可再生能源并网发电”，它的颁布和实施为我国可再生能源的发展提供了法律保证和发展根基。随后，与之配套的一系列法律、法规、政策等陆续出台，如《可再生能源发电有关管理规定》(发改能源[2006]13号)、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(发改价格[2006]7号)、《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》(发改价格[2007]44号)、《关于2006年度可再生能源电价补贴和配额交易方案的通知》(发改价格[2007]2446号)、《关于2007年1—9月可再生能源电价附加补贴和配额交易方案的通知》(发改价格[2008]640号)等的发布。与此同时，国务院有关部门也相继发布了涉及生物质能的中长期发展规划，生物质能的政策框架和目标体系基本形成。这些政策的出台为生物质发电技术在我国的推广利用提供了有力的保障。
近几年，我国生物质发电技术取得了一些成绩。比如研究成功了中等规模的循环流化床气化发电站，使用谷壳、秸秆或木粉为原料，单个电站发电能力达到了103 kw级规模，已经建设了多个示范电站。
3.4 特点
总结我国鼓励生物质发电的政策大概分为总量目标制度、分类电价制度、优先上网制度、费用分摊制度、专项资金制度等。
3.4.1 总量目标制度中国可再生能源开发战略
规划具体目标：2010年小水电5.0×107kw，风力发电4.0×106kW，生物质发电5.5×106kw，太阳能发电4.5×104kw；2020年小水电8.0×107kw，风力发电
2.0×107kW，生物质发电2.0×107kW，太阳能发电1.0×l06kW。
3.4.2 分类电价制度
国家发改委颁布《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》规定，各地生物质发电价格标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成，补贴电价标准为每千瓦时0.25元。补贴时限为15年(自投产之日计算)。发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目，视为常规能源发电项目，不享受补贴电价。
3.4.3 优先上网制度
我国《中华人民共和国可再生能源法》规定，电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议，全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量，并为可再生能源发电提供上网服务。
3.5 建议
对比国内外鼓励生物质发电的政策制度，大体上都由总量目标、电价补贴、税收优惠政策等相关制度组成基本框架，但由于我国生物质发电技术尚处于产业化发展初期，在政策的制定和实施方面还存在着不足之处，需要借鉴国外的成功经验。为了进一步促进生物质发电健康持续发展，建议加强以下方面的工作。3.5.1 提高政策的操作性
针对生物质发电技术，国外均有明确的发展目标、政策和保障措施，而我国制定的大多都是一般性的鼓励政策，没有操作性较强的具体办法，政策力度不够，补贴渠道也不畅通，经济优惠政策很难落实。
3.5.2 让秸秆混燃发电项目享受补贴权利
对于混燃农作物秸秆量小于总热值80%的情况下，国家不给予电价补贴，极大地阻碍、限制了具有良好经济效益的秸秆混燃发电技术的推广应用。此外，秸秆混燃发电的补贴方式受秸秆所占份额的影响，很难实施，可以采取对秸秆燃烧量进行补贴的方式。
3.5.3 加大对企业的投资补贴和税收优惠力度
秸秆发电项目在丹麦最高可以得到30%的初始投资补贴，意大利的《9/91法》规定，政府可以为项目提供项目合格投资成本30%～40%的资金支持。目前，该项技术在我国仍处于起步阶段，企业要想完全靠市场赚钱，维持生存并求得发展，有很大的难度，从全局的长远利益出发，应加大对秸秆发电技术科研、秸秆发电示范项目的财政资助力度，并保证资金投入及时到位，以加速秸秆发电技术的突破和系统开发的过程，促进秸秆发电项目的健康快速发展。同时，根据《可再生能源法》、《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》等有关规定，应尽快落实农林生物质发电增值税即征即退和所得税减免的优惠政策，对有关技术研发、设备制造等给予适当的企业所得税优惠。
3.5.4 规划资源分配、种植能源作物
在秸秆发电原料的收集半径内，禁止建养牛场，禁止秸秆焚烧、还田；在沟道内、路两旁和荒凉地，鼓励种植能源作物，以利于满足秸秆发电厂的原料需时调整生物质发电电价。
3.5.5 加大对科技和软科学的投入
整合现有技术资源，完善技术和产业服务体系，加快人才培养，全面提高生物质发电技术创新能力和服务水平，促进生物质发电技术进步和产业发展。在引进国外先进技术的基础上，加强消化吸收和再创造，尽快形成自主创新能力。包括秸秆收贮运机械设备研制，大型锅炉燃烧技术的研发，生物质电厂的建设、运行规范和标准等方面的工作。
3.5.6 建立配额制政策
采用配额制政策，要求有关电力企业在电力供应中必须要有一定份额的能源来自于生物质能，从而把过去完全依靠政府财政支持的政策转向政府管制下的市场机制，为大规模发展生物质能创造了条
3.5.7 调整上网电价
现行的上网定价政策难以支撑生物质发电厂的正常经营。按照《价格法》中成本加合理利润的基本原则，应充分考虑有关法规的要求，从保证农民利益和生物质发电行业的基本生存能力的角度出发，适时调整生物质发电电价。
生物质与煤混合燃烧技术
生物质与煤混合燃烧技术 摘要：生物质与煤混合燃烧技术是一种低成本、低风险可再生能源利用方式。依据给料方式的不同，混燃可以分为直接混燃和间接混燃两种方式。受生物质特性的影响，混燃会对原有的锅炉系统产生一定的影响。系统介绍了混燃过程对系统燃烧特性的影响、对SO2、NOx等污染物排放的影响、以及混燃对锅炉系统的积灰、结焦及腐蚀的影响；并在此基础上对混燃的经济性进行了评价，最后给出了目前的混燃研究中存在的问题以及发展的方向。 生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，生物质具有高挥发分，低N、S含量、低灰份的特性。其燃烧过程具有CO2零排放的特点，这对于缓解日益严重的“温室效应”有着特殊的意义。我国是一个农业资源大国，具有丰富的生物质资源，研究生物质资源的充分利用具有十分重要的意义。常规的生物质直燃发电技术受原料收集储运等条件的限制，存在着投资运行成本高和效率低等缺点。生物质与煤混燃技术不仅对生物质进行了资源化利用，同时减少了常规污染物和温室气体的排放，是一种低成本、低风险的可再生能源利用方式。 国外从20世纪90年代开始进行生物质和煤混燃技术的相关研究及测试，迄今为止已经在多种炉型上进行了尝试，机组的规模从50MW一直到500MW以上。荷兰Gelderland电厂635MW煤粉炉是欧洲大容量锅炉混燃技术的示范项目之一，以废木材为燃料，其燃烧系统独立于燃煤系统，对锅炉运行状态没有影响。系统于1995年投入运行，每年平均消耗约60000t 木材(干重)，相当于锅炉热量输入的3%～4%，年替代燃煤约45000t。芬兰Fortum公司于1999年在电厂的一台315MW四角切圆煤粉炉上进行了为期3个月的混燃测试，煤和锯末在煤场进行混合后送入磨煤机，采用含水率50%～65%（收到基）的松树锯末，锯末混合比例为9%～25%的质量比（体积混合比为25%～50%）。系统基本上运行良好，但是磨煤机系统出现一些问题。 我国生物质混燃技术的研究起步较晚，目前也已经先后进行了理论及工业混烧试验。国内首套混烧发电项目于2005年在山东十里泉发电厂投产，在原锅炉系统的基础上增加一套秸秆输送、粉碎设备，增加两台30MW的秸秆燃烧器，增加一个周转备料场。改造结果表明，混烧不会对机组的安全稳定运行造成影响。此后，山东通达电力公司将一台130t/h循环流化床锅炉的左右侧下部的各一个二次风喷嘴改造为秸秆输送喷嘴，同时增加一套物料输送系统，使改造后的锅炉可以同时燃烧煤矸石和秸秆。除试验分析外，国内外的很多研究者也针对不同炉型内的混燃过程进行了相关的理论分析及模拟。下面将对生物质和煤混燃的技术现状进行系统的分析。 1生物质与煤混燃技术的分类 关于生物质和煤混燃的技术分类并不一致，大体上可以分为如下几种： 1.1生物质与煤直接混燃 根据混燃给料方式的不同，直接混燃分为以下几种方式： (1)煤与生物质使用同一加料设备及燃烧器。生物质与煤在给煤机的上游混合后送入磨煤机，按混燃要求的速度分配至所有的粉煤燃烧器。原则上这是最简单的方案，投资成本最低。但是有降低锅炉出力的风险，仅用于特定的生物质原料和非常低的混燃比例。对于煤粉炉，如果采用木质生物质，生物质的混合比例应该小于5%质量比；对于旋风炉，生物质的混合比例可以高达20%的质量比。因为多数生物质含有大量纤维素并且容积密度非常小，会影响原有磨煤系统的效率，容易产生加料系统堵塞问题；如树皮由于富含纤维可能会造成磨煤机故障；当柳枝稷和稻草的给料尺寸为25～50mm时，很容易导致煤仓堵塞等[2]。生物质和煤混燃时，其比例宜控制在20%热值以下。此外，生物质和煤混燃时还应注意其混合流动特性，二者的混合流动特性取决于生物质的形态。 (2)生物质与煤使用不同的加料设备和相同的燃烧器。生物质经单独粉碎后输送至管路或燃烧器。该方案需要在锅炉系统中安装生物质燃料输送管道，容易使混燃系统的改造受限。
生物质气化技术概述
生物质气化技术概述 1. 背景 生物质气化以木头等为原料，在氧气不充足情况下，加热使木头等生物质裂解产生合成天然气，再用合成天然气加热却暖或发电。生物质气化与传统的烧木头等方式加热不同，传统烧木头、秸秆等是在氧气充足情况下燃烧，而生物质气化是在氧气不充分情况下加热。 气化的基本定义为：不完全氧化的热化学反应过程，把含碳物质转化成一氧化碳、氢气、二氧化碳及碳氢化合物如甲烷等。反应温度一般大于700?C，一般在700－1000?C 间。 生物质气化主要过程如下： 生物质预处理后→进入气化炉→加氧气或水蒸气→燃烧气化→产生的气体出来除 焦油→气体冷却→气体净化（除硫化氢、除二氧化碳）→甲烷化→合成天然气（合成气）。 合成气在此作为加热及其他燃料驱动蒸汽机及发电机发电。合成气进一步加工，比如经过费－托反应可以生成液体生物柴油。此过程在二战时，被德国比较大规模地采用，弥补石化柴油不足。 如今，生物质气化的研究与应用主要以奥地利、芬兰、英国和德国为主要国家。 2. 生物质气化主要工艺 2.1生物质气化过程发生了如下反应：
1）水－气反应：C＋H2O＝H2+CO 2）还原反应：CO2+C=2CO 3）甲烷化：C+2H2=CH4 4）水－气转换反应：CO+H2O=CO2+H2 CO热值：12.64MJ/Nm3 H2热值：12.74~18.79MJ/Nm3 CH4热值：35.88~39.82MJ/Nm3 空气、氧气和水蒸气可作为气化媒介。但不同媒介对过程与结果有不同的影响。空气便宜，但产出气的热值低；氧气贵，产出气热值高；用水蒸气做媒介产生热值与氧气相当，但也耗费比较高的热能。 2.2 生物质气化炉类型 生物质气化炉主要分三种类型，但还6~有其他个性化炉子： 1. 固定／移动床气化炉 －向上排气炉（气体与原料对流） －向下排气炉（气体与原料同方向流动） －错流移动床 2. 流化床气化炉 －循环流化床 －气泡流化床 －气流床（携带床，Entrained flow bed)
生物质能发电技术与装备
生物质能发电技术与装备 序言 能源是国民经济重要的基础产业，是人类生产和生活必需的基本物质保障。目前，能源供应主要依靠煤炭、石油和天然气等化石能源，化石能源资源的有限性和化石能源开发利用过程中引起的环境问题，对经济和社会的可持续发展产生了严重的制约。我国已成为能源生产和消费大国，在全国建设小康社会的进程中，如何改善能源结构，保障能源安全，减少环境污染，促进经济和社会的可持续发展，是我国面临的一个重大战略问题。 生物质是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，每年净光合作用产生的生物质约1700亿吨，其能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍，而作为能源的利用量还不到其总量的1%。这些未加以利用的生物质，为完成自然界的碳循环，其绝大部分由自然腐节将能量和碳素释放，放回自然界中。另一方面，由于过度消费化石燃料，过快、过早地消耗了这些有限的资源，释放出大量的多余能量和碳素，打破了自然界的能量和碳平衡，更加剧了环境和全球气候恶化。 通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，生产各种清洁燃料，替代煤炭、石油和天然气等燃料生产电力，从而减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源，减轻能源消费给环境造成的污染。目前，世界各国，尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物智能利用技术，以达到保护矿产资源，保障国家能源安全，实现CO2减排，保持国家经济可持续发展的目的。 一、生物质 生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。 二、生物质能 生物质能（biomass energy ），就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。目前，很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、
生物质与煤混燃技术于现状
======================================== 生物质与煤混燃 技 术 与 现 状 赵明世 1081170426 热能0804 2010-10-24
====================================== 生物质与煤混燃 １生物质利用意义及现状 ①意义 生物质作为燃料时，由于生物质在生长时消耗的ＣＯ：量相当于它燃烧时排放的ＣＯ：量，因此ＣＯ：排放量近似为零。生物质的硫含量极低，基本上无硫化物排放。生物质作为替代能源，对改善环境、降低温室效应都有极大的好处。我国目前有工业锅炉约５０×１０４台，每年耗煤 量约为全国产煤总量的１／３。推广各种节能技术，提高工业锅炉热效率的工作已取得较大成绩，且是能源工业者继续努力的方向。但从矿物能源资源有限和因大量使用会造成环境恶化的战略观点出发，结合我国拥有丰富生物质资源的现实，逐步发展工业锅炉生物质燃烧技术，对节约常规能源、优化我国能源结构，将有积极意义。燃煤锅炉混燃生物质将是我国降低ＣＯ：排放、减轻环境污染的有效措施，而且与煤混燃的生物质所含的碱性氧化物有助于脱除煤燃烧产生的ＳＯ：。 ②现状 生物质资源是指以木质素或纤维素及其他有机质为主的陆生植物、水生植物及人畜禽粪便等。我国有着丰富的生物质资源，据统计，全国秸秆年产量约５．７×１０８ｔ／ａ，人畜粪便约３．８×１０８ｔ／ａ，薪柴年产量（包括木材砍伐的废弃物）为１．７×１０８ｔ／ａ，还有
工业排放的大量有机废料、废渣，每年生物质资源总量折合成标准煤约３×１０８ｔ／ａ。我国一直以直接用生物质能为主，但利用效率极低，即使是目前农村已较普遍推广的省柴节煤灶，热效率也仅为２０％左右。近年来，在一些经济发达的城市周边地区，农民大量使用优质高效燃料，用于炊事、取暖，而将秸秆直接放在农田焚烧，不仅浪费了能源，还污染了环境。我国生物质资源结构疏松，能量密度低，仅是标准煤的１／２，且不易储运。 ２０世纪８０年代以来，我国生物质能利用技术有了很大的发展。鉴于生物质资源分布区域广、适宜就地开发利用的特点，目前开发适用于工业锅炉的生物质燃烧技术，是生物质有效利用的重要途径。 ２生物质与煤的混燃技术 ２．１混燃技术分类 生物质与煤的混燃技术可分为直接燃烧利用和气化利用两种形式。直接燃烧先对生物质进行预处理，然后直接输送至锅炉燃烧室燃烧。有层燃、流化床和煤粉锅炉等燃烧形式，主要应用于工业、区域供热、发电以及热电联产等。根据２００１年对欧盟２ｌ座生物质电厂燃烧设备的统计，采用以上３种燃烧形式的比例分别为４７％、２９％、１４％，其余１０％为气化利用¨ｏ。气化利用方式先将生物质在气化炉内气化产生低热值燃气，经净化处理后输送至锅炉与煤进行混合燃烧。 ２．２直接燃烧技术 ①层燃燃烧 生物质平铺在炉排上形成一定厚度的燃料层，进行干燥、干馏、燃烧及还原。一次风从下部通过燃料层为燃料提供氧气，可燃气体与二次风在炉排上方
生物质气化制氢
生物质气化制氢 Hydrogen Production from Biomass Gasification 院系: 环境科学与工程学院 专业: 环境工程 姓名: 陈健 学号: M201373228 导师: 胡智泉副教授
2013 年 12 月
摘要 在人类面临严重的能源危机与环境污染的背景下，世界各国都在致力于对洁净能源氢的开发和研究，并取得了一定的研究成果。生物质气化制氢是一项富有前景的制氢技术，已引起了世界各国研究者的普遍关注。 本文重点讨论生物质催化气化制氢的基本原理和基本过程，阐述了氢气的净化分离方法，指出目前我国生物质气化制氢存在的问题和将来的研究方向。 关键词：生物质；气化；制氢。
Abstract In the context of humans face with a series of serious energy crisis and environmental pollution，the world are committed to developing and researching clean energy, and it has made some achievements. The prospective future of hydrogen from biomass gasification makes it a major concern all over the world. This article focuses on the basic principles and fundamental processes of hydrogen from biomass gasification, describes the purification and separation method of hydrogen, pointed out that at present China's biomass gasification problems and future research directions. Key words: Biomass; gasification; Hydrogen production.
炉排炉和循环流化床锅炉生物质发电技术比较(初稿)
生物质发电锅炉技术比较 1.技术比较 生物质锅炉主要有水冷振动炉排炉和循环流化床锅炉,现将它们的部分性能对比如下： 1)应用情况： 水冷振动炉排炉在国内外均有成熟的长期运行经验，使用数量最多，市场占有率高，生产、安装、调试、运营的经验均较其它炉型丰富。中国第一座生物质发电厂-单县生物质发电厂即采用我公司的源自丹麦的水冷振动炉排炉技术。 而循环流化床锅炉最早是为解决燃煤机组烟气炉内脱硫的问题而在中国采用，虽然近年开始尝试用于生物质发电，但基于未解决的技术问题较多，且CDM指标难申请等因素，还未能广泛应用。 2)燃料适应性： DPCT水冷振动炉排炉，较好的结合了国外先进技术和中国燃料的实际状况，可以适应多达60多种的农林废弃物，既可纯烧某种燃料，也可掺烧多种燃料。在燃料水分高达40%时亦可稳定燃烧。 循环流化床仅适用于燃料粒径和密度差别不大的燃料，对燃料的要求较为苛刻。 3)燃料预处理： DPCT水冷振动炉排炉基本无需燃料预处理系统。 而循环流化床燃烧炉对燃料预处理要求较高，对燃料粒径具有较严格
要求，需要将秸秆进行一系列破碎、筛分等处理，使其尺寸、状况均一化，入炉秸秆尺寸一般要求为150到200mm，该部分投资费用较高。 4)磨损情况： 炉排炉中由于秸秆燃烧过程均发生在炉排表面上，炉排相对较长，炉型较大，磨损较轻； 循环流化床炉的布风板、周围水冷壁及后面尾部受热面和炉墙的磨损严重。 5)安装方案： 焊口比较少：水冷振动炉排锅炉，以德普新源公司的产品为例，省煤器和烟冷器都是模块化的，三四级过热器都是直接跟小集箱焊接在一起的。 水冷振动炉排锅炉，以德普新源公司的产品为例，安装方式是底部支撑的，从下往上安装的。CFB锅炉是吊装的，从上往下安装的，难度较大。 表一： 优缺点比较
生物质直接燃烧技术
生物质直接燃烧技术 、引言 目前，生物质直接燃烧技术是最简便、最具潜力的生物质资源有效利用方式之一。但由于生物质燃料与化石燃料相比，在物理、化学性质等方面存在着较大的差异，因此对燃烧设备的设计要求和燃烧方式的选择也不同于化石燃料。 、生物质燃烧的特性 了解生物质燃料的组成成分，有助于对其燃烧特性的研究，从而进一步科学、合理地开发利用生物质能。 由上表可以看出，生物质燃料组成成分的特点是：（1）生物质含水分多，含硫量低；（2）生物质含碳量少，固定碳含量更少，热值普遍偏低； 3）生物质含氧量高，挥发份明显较多；（4）生物质灰份少、密度小， 尤其是农作物秸秆。因此，生物质燃料的燃烧过程是强烈的化学反应过程，又是燃料和空气间的传热、传质的过程，主要分为挥发份的析出、燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立的阶段。 三、生物质燃料直接燃烧技术 直接燃烧是目前最简便的生物质能源转化技术，即将生物质直接作为燃料燃烧，燃烧过程所产生的能量主要用于发电或集中供热。作为燃料的生物质包括各种农林业废弃物、城市生活垃圾等。 目前，生物质直接燃烧技术主要有以下几种： 3.1 生物质直接燃烧流化床技术 采用流化床技术开发生物质能是考虑到流化燃烧效率高，有害气体排放少，热容量大等一系列优点，适合燃用水分大、热值低的生物质燃料。 生物质直接燃烧流化床技术是采用细砂等颗粒作为媒体床料，以保证形成稳定的密相区料层，为生物质燃料提供充分的预热和干燥热源；采用风力给料装置，使生物质燃料均匀散布在床层表面，有助于燃料的及时着火和稳定燃烧；采用稀相区强旋转切向二次风形成强烈旋转上升气流，可以使高温烟气、空气和生物质物料颗粒混合强烈，并延长物料颗粒在炉内的停留时间；采用稀相区后设置卧式旋风燃烬室，使可
(冶金行业)生物质与煤混燃技术于现状
（冶金行业）生物质与煤混燃技术于现状
========================================生物质和煤混燃 技 术 和 现 状 赵明世 1081170426热能0804 2010-10-24 ========================= ============= 生物质和煤混燃 １生物质利用意义及现状 ①意义 生物质作为燃料时，由于生物质在生长时消耗的ＣＯ：量相当于
它燃烧时排放的ＣＯ：量，因此ＣＯ：排放量近似为零。生物质的硫含量极低，基本上无硫化物排放。生物质作为替代能源，对改善环境、降低温室效应都有极大的好处。我国目前有工业锅炉约５０×１０４台，每年耗煤 量约为全国产煤总量的１／３。推广各种节能技术，提高工业锅炉热效率的工作已取得较大成绩，且是能源工业者继续努力的方向。但从矿物能源资源有限和因大量使用会造成环境恶化的战略观点出发，结合我国拥有丰富生物质资源的现实，逐步发展工业锅炉生物质燃烧技术，对节约常规能源、优化我国能源结构，将有积极意义。燃煤锅炉混燃生物质将是我国降低ＣＯ：排放、减轻环境污染的有效措施，而且和煤混燃的生物质所含的碱性氧化物有助于脱除煤燃烧产生的ＳＯ：。 ②现状 生物质资源是指以木质素或纤维素及其他有机质为主的陆生植物、水生植物及人畜禽粪便等。我国有着丰富的生物质资源，据统计，全国秸秆年产量约５．７×１０８ｔ／ａ，人畜粪便约３．８×１０８ｔ／ａ，薪柴年产量（包括木材砍伐的废弃物）为１．７×１０８ｔ／ａ，仍有 工业排放的大量有机废料、废渣，每年生物质资源总量折合成标准煤约３×１０８ｔ／ａ。我国壹直以直接用生物质能为主，但利用效率极低，即使是目前农村已较普遍推广的省柴节煤灶，热效率也仅为２０％左右。近年来，在壹些经济发达的城市周边地区，农民大量
生物质气化发电
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 C2H6
中级职称 生物质与生物质气化 考题
单选题 1.以下哪个被认为是当前生物质气化的技术瓶颈？（5.0分） A.水分问题 B.灰分问题 C.焦油问题 D.温度问题 我的答案：C√答对 2.固定床气化过程中，下列哪个阶段的温度最高？（5.0分） A.干燥层 B.热解层 C.氧化层 D.还原层 我的答案：C√答对 3.下列选项属于下吸式固定床气化炉优点的是（）。（5.0分） A.气化效率高 B.燃气热值高 C.焦油量较低 D.热利用率高 我的答案：C√答对 4.固定床气化过程中，下列哪个是生物质反应的第一阶段？（ 5.0分）
A.干燥层 B.热解层 C.氧化层 D.还原层 我的答案：A√答对 5.固定床气化炉中提供主要热源的是（）。（5.0分） A.干燥层 B.热解层 C.氧化层 D.还原层 我的答案：C√答对 6.生物质的元素组成中，与煤炭相比，下列哪个元素的含量比较高？（5.0分） A.C B.H C.O D.S 我的答案：C√答对 7.生物质气化生产的可燃气体主要用于发电。目前小型系统常采用（）气化炉和（）发电。（5.0分） A.固定床；燃气轮机
B.流化床；燃气轮机 C.流化床；内燃机 D.固定床；内燃机 我的答案：D√答对 8.秸秆的化学组成中，下列哪个组成含量最高？（5.0分） A.纤维素 B.半纤维素 C.木质素 D.提取物 我的答案：A√答对 9.下列哪个不属于生物质的热转化技术？（5.0分） A.燃烧技术 B.气化技术 C.热解技术 D.沼气技术 我的答案：D√答对 10.在气化技术路线中，通常规模最小的是？（5.0分） A.下吸式固定床 B.上吸式固定床 C.流化床
生物质发电主要形式
生物质发电主要形式 一、直接燃烧发电 生物质直接燃烧发电是将生物质在锅炉中直接燃烧，生产蒸汽带动蒸汽轮机及发电机发电。生物质直接燃烧发电的关键技术包括生物质原料预处理、锅炉防腐、锅炉的原料适用性及燃料效率、蒸汽轮机效率等技术。生物质直接燃烧发电技术主要采用固定床或流化床燃烧，固定床燃烧对生物质原料的预处理要求较低，生物质经过简单处理甚至无需处理就可没入炉排炉内燃烧。流化床燃烧要求将大块的生物质原料预先粉碎至易于刘华的粒度，其燃烧效率和强度都比固定床高。 二、混合燃料发电 生物质还可以与煤混合作为燃料发电，称为生物质混合燃烧发电技术。混合燃烧方式主要有三种。一种是生物质直接与煤混合后投入燃烧，该方式对于燃料处理和燃烧设备要求较高，不是所有燃煤发电厂都能采用；一种是生物质气化产生的燃气与煤混合燃烧，这种混合燃烧系统中燃烧，产生的蒸汽一同送入汽轮机发电机组。混合燃烧方式对生物质原料预处理的要求都较高，在技术方面，混合燃烧发电一般是通过改造现有的燃煤电厂实现的，只需在厂内增加储存和加工生物质燃料的设备和系统，同时对原有燃煤锅炉燃烧系统进行适当改造。 三、气化发电 生物质气化发电技术是指生物质在气化炉中转化为气体燃料，经净化后直接进入燃气机中燃烧发电或者直接进入燃料电池发电。气化发电的关键技术之一是燃气净化，气化出来的燃气都含有一定的杂质，包括灰分、焦炭和焦油等，需经过净化系统把杂质除去，以保证发电设备的正常运行。 生物质气化发电可以分为内燃烧机发电、然汽轮机发电、燃气-蒸汽联合循环发电系统和燃料电池发电系统等。内燃机一般由柴油机或天然气机改造而成，以适应生物质燃气热值较低的要求；燃气轮机适用于燃烧高杂志、低热值并且规模较大的生物质燃气；燃气-蒸汽联合循环发电可以提高系统发电效率；燃料电池发电是在一定条件下使燃料和氧化剂发生化学反应，将化学能转换为电能和热能的过程，燃料电池本体的发电效率高，热电联产的总热效率可达80%以上， 四、沼气发电
生物质与煤混燃
水电0902 许鑫学号:1091420231 1 生物质混燃的定义 生物质混燃技术是指用生物质燃料和化石燃料(多数是煤)共同作为锅炉燃 料的应用技术。 最初，生物质混燃技术主要应用于有大量生物质副产品的企业，如造纸厂、木材加工厂、糖厂等，使用生物质替代部分化石燃料，其产生的热量和电量可以自用，也可以输出到电网，经济性较好。随着技术的日渐成熟，生物质混燃技术已经越来越多地用于大型高效的电厂锅炉。 生物质混燃的方式有： 燃前混台法事先把生物质与煤按比例进行混合，再投入锅炉燃烧。 直接混燃法不经过与煤混合，生物质与煤通过各自的入口直接进入锅炉，在锅炉内与煤混燃。 问接混燃法先把生物质气化为清洁的可燃气体，再通入燃煤炉。用这种方法可燃用难于粉碎的或杂质含量高的生物质，大大扩大了混燃的范围。 并行燃烧生物质直燃锅炉和化石燃料锅炉同时使用。 2 生物质混燃发电的发展现状 很多国家已经有了生物质混燃技术的开发经验。根据国际能源机构2006年发布的研究报告，全球有154个生物质混燃发电项目，生物质混燃应用领先的国家有美国、德国、荷兰、英国、瑞典、澳大利亚和荷兰等。 大部分混燃案例采用的是直接混燃技术，也有一些间接混燃、并行燃烧的案例。国际经验显示，多数电厂开始时仅安装一些非常基础的设施，大部分配套设施采用临时装置以进行试验性的混燃发电。只有在确信政府对生物质混燃发电的支持以及保证了混燃生物质原料的稳定供应和项目的经济性后，电厂才可能对运输、储存及处理等配套设施进行长期的投资。 2006年以来，我国的生物质发电项目取得了巨大进展，但多数项目是生物 质直燃项目。生物质混燃项目非常少，目前仅有山东枣庄的华电国际十里泉电厂、以及上海协鑫(集团)控股有限公司下属的7个热电厂实施了生物质混燃发电。 国际和国内的经验均表明，生物质混燃发电在技术上是可性的，与生物质直燃发电相比，发电具有投资小、建设周期对原料价格控制能力强、技单等优势。当生物质燃料的小于20％时,只须增加生燃料处理和上料系统，无须对锅炉系统做大的调整，简单易行。生物质混燃发电技术难度大于直燃发电，国内完全有能力自主研发。通过对现有小型燃厂改造的方式进行生物质还可以盘活部分固定资产、减少失业人数、稳定社会，其社益不可低估。 3 生物质混燃项目设计时要注意的问题 生物质混燃的原料来源广泛，包括木材(木屑，木材等)，能源作物，林业和农业废弃物以及其他废弃物(如棕榈壳和橄榄块）。在我国，农作物秸秆的产量大、资源稳定，是未来用于生物质混燃发电的主要来源，包括稻谷、小麦、玉米、豆类、薯类、棉花及油料等作物的秸秆。林业废弃物主要是修枝、间伐、采伐和木材加工过程中的剩余物，来源渠道多样，但都与采伐有关，要充分考虑到森林的生长和保护的需要，否则会带来严重的生问题。 这些生物质能资源的特性不尽相同，与煤的特性也有较大的差异。在设计生物质能混燃发电项目时要注意以下几个方面的特性： 可粉碎性在传统的燃煤电厂，燃料通常先粉碎成粉状，以便于其快速、稳定、完全燃烧，因此需要保证混燃生物质的可粉碎性。
生物质发电技术论文
生物质发电技术论文 摘要：生物质能作为可再生的清洁能源，将其用于发电，不仅可以解决日趋增大我国的供电需求、能源缺乏及环境污染等问题，同时可以有利于解决三农问题，提高农民收入，具有广阔的应用前景。 前言 在社会经济和科学技术飞速发展的推动下，人们对能源需求量也日趋增大，而不可再生能源有限，能源衰竭和环境污染成为世界各国面临的主要生存危机[1]。探寻安全环保无污染的、可再生的替代性新型能源是当今社会研究的热门课题之一。在这些新型的清洁能源中，太阳能、风能及水能由于受到时间、季节及地理位置等自然条件的影响，其不稳定性很大程度阻碍了其发展[2]。 生物质可再生能源总量巨大；环境友好，与煤炭石油相比，生物质资源的硫、氮含量低，对环境污染小，二氧化碳即排放量近似为0；其开发利用能与传统化石燃料具有很好的兼容性。生物质能源由于具有可再生、绿色环保及良好的兼容性（煤粉炉共燃生物质技术）等特点，有望替代传统的化石燃料发电（火力发电），因此生物质发电技术的研究受到人们极大的关注。我国生物质资源丰富，人口众多耗电量大，然而我国生物质发电技术仍处于起步阶段，因此开发生物质能发电的技术对我国供电、节能减排及可持续发展都有深远的意义。 1生物质发电技术的研究现状 生物质发电技术是采用燃烧、气化及发酵等方式将生物质资源转化为电能的一种技术，作为新型的可替代型新能源，生物质发电技术引起全世界人们的关注及研究。生物质发电是分布式发电系统，能很好的解决供电的质量及安全，也可以解决传统单一供电的各种弊端。 国外发达国家生物质发电技术发展起步较早、发展较快，生物质能在这些国家的总能耗迅速增加。欧洲是生物质发电技术的发源地，而且发展迅速，新技术不断出现，并向其他国家提供了技术及生产设备上的支持。美国后来居上，目前在生物质发电技术处于世界领先地位，生物质发电站有1000多家，装机容量（2010年，13000MW）及年发量世界之最。 我国对生物质发电技术研究起步较晚，直到1987年，我国才开始尝试利用生物质（甜菜渣或蔗渣）发电。目前全国已建成投产的和在建的生物质发电厂还不到50家，大规模的生物质发电厂就更少了，装机容量约为550MW（2010年）。目前，
生物质直接燃烧技术
生物质直接燃烧技术 一、引言 目前，生物质直接燃烧技术是最简便、最具潜力的生物质资源有效利用方式之一。但由于生物质燃料与化石燃料相比，在物理、化学性质等方面存在着较大的差异，因此对燃烧设备的设计要求和燃烧方式的选择也不同于化石燃料。 二、生物质燃烧的特性 了解生物质燃料的组成成分，有助于对其燃烧特性的研究，从而进一步科学、合理地开发利用生物质能。 由上表可以看出，生物质燃料组成成分的特点是：（1）生物质含水分多，含硫量低；（2）生物质含碳量少，固定碳含量更少，热值普遍偏低；（3）生物质含氧量高，挥发份明显较多；（4）生物质灰份少、密度小，尤其是农作物秸秆。因此，生物质燃料的燃烧过程是强烈的化学反应过程，又是燃料和空气间的传热、传质的过程，主要分为挥发份的析出、燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立的阶段。 三、生物质燃料直接燃烧技术 直接燃烧是目前最简便的生物质能源转化技术，即将生物质直接作为燃料燃烧，燃烧过程所产生的能量主要用于发电或集中供热。作为燃料的生物质包括各种农林业废弃物、城市生活垃圾等。 目前，生物质直接燃烧技术主要有以下几种：
3.1生物质直接燃烧流化床技术 采用流化床技术开发生物质能是考虑到流化燃烧效率高，有害气体排放少，热容量大等一系列优点，适合燃用水分大、热值低的生物质燃料。 生物质直接燃烧流化床技术是采用细砂等颗粒作为媒体床料，以保证形成稳定的密相区料层，为生物质燃料提供充分的预热和干燥热源；采用风力给料装置，使生物质燃料均匀散布在床层表面，有助于燃料的及时着火和稳定燃烧；采用稀相区强旋转切向二次风形成强烈旋转上升气流，可以使高温烟气、空气和生物质物料颗粒混合强烈，并延长物料颗粒在炉内的停留时间；采用稀相区后设置卧式旋风燃烬室，使可燃气体和固体颗粒进一步燃尽，同时可以将烟气中所携带的飞灰、床料分离下来，减轻尾部受热面和除尘设备的磨损。现在我国部分锅炉厂家与高等院校合作，已开发出甘蔗渣、稻壳、果穗、木屑等生物废料的流化床锅炉，并取得成功运行。 3.2生物质直接燃烧层燃技术 生物质直接燃烧层燃技术使用的燃料主要可分为农林业废弃物及城市生活垃圾，由于这两种生物质燃料的燃烧特点不同，因此，所设计的层燃锅炉结构也有所不同。 3.2.1农林业废弃物焚烧技术 一般农林业废弃物的挥发物含量高，析出速度快，着火迅速，而固定碳的燃烧则比较慢，因此对于此类锅炉的设计主要采用采用风力吹送的炉内悬浮燃烧加层燃的燃烧方式。农林业废弃物进入喷料装置，依靠高速喷料风喷射到炉膛内，调节喷料风量的大小和导向板的角度以改变草渣落入
生物质发电技术
生物质发电技术 1．概述 我国生物质能资源非常丰富，农作物秸秆资源量超过7.2亿t，其中6.04亿t可作能源使用。秸秆资源是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源，如果将这些秸秆资源用于发电，相当于0.9亿kw火电机组年平均运行5000h，年发电量为4500亿kWh。秸秆为低碳燃料，且硫含量、灰含量均比目前大量使用的煤炭低，是一种较为“清洁”的燃料，在有效的排污保护措施下发展秸秆发电，会大大地改善环境质量，对环境保护非常有利。在农村推广实施秸秆发电技术，在节省不可再生资源、缓解电力供应紧张等方面都具有特别重要意义。 1.1 我国利用秸秆发电的市场分析 目前生物质能秸秆发电技术的开发和应用，已引起世界各国政府和科学家的关注。它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。根据我国新能源和可再生能源发展纲要提出的目标，至2010年，我国生物质能发电装机容量要超过：300万kw。因此，从中央到地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能技术的发展，加快了技术商业化的进程。随着我国国民经济的高速发展和城乡人民生活水平的不断提高，既有经济、社会效益，又能保护环境的秸秆发电技术的利用前景将会越来越广阔。 根据国家对可再生能源发电的一系列优惠政策，秸秆发电厂所发电量由电网全额收购；上网电价经当地省政府价格主管部门按现行电价政策提出上报国家发展和改革委员会核批后，一般在0.50～0.60元左右；进口设备的关税和进口环节增值税全免，同时，各地方省市还因地制宜地制定了其它的补贴政策。这些政策的出台为秸秆发电在农村的推广利用提供了有力的保障。可以预见，在我国农村推广生物质能秸秆发电技术市场广阔，前景光明。2．生物质秸秆发电秸秆燃烧方式： 2.1秸秆直接燃烧发电 直接燃烧发电的过程是：生物质与过量空气在锅炉中燃烧，产生的热烟气和锅炉的热交换部件换热，产生出的高温高压蒸汽在蒸汽轮机中膨胀做功发出电能。 秸秆直接燃烧发电技术已基本成熟，进入推广阶段，这种技术在规模化情况下，效率较高，单位投资也较合理；但受原料供应及工艺限制，发电规模不宜过大，一般不超过30MW。 2.2 秸秆混燃发电 混合燃烧发电包括：直接混合燃烧发电、间接混合燃烧发电和并联混合燃烧发电，其中直接混合燃烧发电是主要的应用方式。直接混合燃烧发电是将秸秆燃料与化石燃烧在同一锅炉内混合燃烧产生蒸汽，带动汽轮机发电。 2.3 气化发电 气化发电是在气化炉中将秸秆原料气化，生成可燃气体，经过净化，供给内燃机或小型燃气轮机，带动发电机发电。一般规模较小，多数不大于6MW。 3. 生物质能秸秆发电的工艺流程 3.1 秸秆的处理、输送和燃烧 发电厂内建设独立的秸秆仓库，秸秆要测试含水量。任何一包秸秆的含水量超过25％，则为不合格。在欧洲的发电厂中，这项测试由安装在自动起重机上的红外传感器来实现。在国内，可以手动将探测器插入每一个秸秆捆中测试水分，该探测器能存储99组测量值，测量完所有秸秆捆之后，测量结果可以存入连接至地磅的计算机。然后使用叉车卸货，并将运输货车的空车重量输入计算机。计算机可根据前后的重量以及含水量计算出秸秆的净重。 货车卸货时，叉车将秸秆包放入预先确定的位置；在仓库的另一端，叉车将秸秆包放在
生物质能直接燃烧技术
生物质直接燃烧技术的发展研究 摘要：随着能源危机和环境问题的日益严重，人们不断致力于开发研究低污染、可再生的新能源。在众多的可再生能源中，生物质能是一种储量丰富、清洁方便的绿色可再生能源，具有极大的开发潜力。为了大力开发利用生物质资源，分析比较了国内外生物质直接燃烧技术发展现状，提出应根据生物质燃料的燃烧特性，开发相应的燃烧技术和燃烧设备，以实现生物质资源的大规模集中高效利用。关键词：生物质；燃烧；锅炉 众所周知，人类的生存和发展离不开能源。随着世界能源需求量的迅猛增长，以煤、石油、天然气为代表的常规能源将最终被开采殆尽，同时大量使用这些化石燃料会导致一系列严重的环境污染问题。因此，大力提高能源的利用效率，以高新技术开发低污染、可再生的新能源，逐步取代石油、煤、天然气等不可再生能源，是解决能源危机和环境问题的重要途径。在众多的可再生能源中，生物质能以其资源储量丰富、清洁方便和可再生的特点，具有极大的开发潜力。 生物质能是指绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量，其主要来源是：农林废弃物、工业废水和废渣、城市生活垃圾以及人畜粪便等。目前，生物质的开发利用技术主要包括生物质的固化、气化、液化，以及生物质直接燃烧。国外许多国家都相继制定了各自的生物质能源研究开发计划，如美国的能源农场、日本的阳光计划、巴西的酒精能源计划以及印度的绿色能源工程等。就我国的基本国情和生物质利用开发水平而言，生物质直接燃烧技术无疑是最简便可行的高效利用生物质资源的方式之一。 1生物质燃料的燃烧特性 研究生物质燃料的组成成分，掌握其燃烧特性，有利于进一步科学、合理地开发利用生物质能。从对生物质燃料特性的研究中可以发现，生物质燃料与化石燃料相比存在明显的差异，如表1所示。由于生物质燃料特性与化石燃料不同，从而导致了生物质燃料在燃烧过程中的燃烧机理、反应速度以及燃烧产物的成分与化石燃料相比也都存在较大差别，表现出不同于化石燃料的燃烧特性。生物质
生物质气化技术
生物质气化技术 一、常见生物质气化炉类型 1、生物质气化按照使用的气化炉类型不同分为固定床气化和 流化床气化两种。固定床气化炉是将切碎的生物质原料由 炉子顶部加料口投入固定床气化炉中，物料在炉内基本上 是按层次地进行气化反应。反应产生的气体在炉内的流动 要靠风机来实现，安装在燃气出口一侧的风机是引风机， 它靠抽力（在炉内形成负压）实现炉内气体的流动；靠压 力将空气送入炉中的风机是鼓风机。固定床气化炉的炉内 反应速度较慢。按气体在炉内流动方向，可将固定床气化 炉分为下流式（下吸式）、上流式（上吸式）、横流式（横 吸式）和开心式四种类型。 a、 下流式固定床气化炉示意
气固呈顺向流动。运行时物料由上部储料仓向下移动，边移动边进行干燥与热分解的过程。在经过缩嘴时，与喷进的空气发生燃烧反应，剩余的炭落入缩嘴下方，与气流中的CO2, 和水蒸气发生反应产生CO 和H2。可以看出，下吸式气化炉中的缩嘴延长了气相停留时间，使焦油经高温区裂解，因而气体中的焦油含量比较少；同时，物料中的水分参加反应，使产品气中的H2含量增加。 b、 上流式固定床气化炉示意 气固呈逆向流动。在运行过程中湿物料从顶部加入后被上升的热气流干燥而将水蒸气带走，干燥后的原料继续下降并经热气流加热而迅速发生热分解反应。物料中的挥发分被释放，剩余的炭继续下降时与上升的CO2及水蒸气发生反应产生CO和H2。在底部，余下的炭在空气中燃烧，放出热量，为整个气化过程供热。由图2 , 可见，上吸式气化炉具有结构简单，操作可行性强的优点，但湿物料从顶部下降时，物料中的部分水分被上升的热气流带走，使产品气中H2的含量减少 横流式固定床气化炉示意
生物质燃烧技术的研究进展
生物质燃烧技术的研究进展 摘要：生物质燃烧技术是生物质能转化利用途径研究较成熟的一种主要方式。从影响生物质燃烧特性的因素出发，综述了生物质燃料组分、理化特性和运行条件在生物质燃烧技术中的作用，介绍了生物质燃烧过程的动力学模拟研究现状，对生物质燃烧过程中存在的问题进行了总结和探讨，并对今后生物质燃烧技术的发展进行了展望。 生物质是指来源于生物有机体的材料，尤其是基于植物体的材料，包括大量的草本植物、淀粉、纤维素、木质素等。但目前生物质原料不仅仅局限于植物类的废弃物，还包括农林畜产品废弃物、食品加工产业废弃物、餐饮废弃物和城市有机生活垃圾等。生物质能是绿色植物通过光合作用将光能储存为生物有机体内的化学能，与煤相比，生物质能作为新兴能源，受到全世界越来越多的关注，主要因其具有如下特点：①生物质能是一种绿色能源，符合可再生、可持续利用能源的目标，成为当前最洁净的能源之一，对环境污染小，可以降低对传统化石能源的依赖性;②生物质能在成长过程中吸收环境中的CO2，在生命周期内可以实现CO2的零排放或零增长，降低使用化石燃料造成的温室气体排放量;③生物质中灰分比重低、含硫量少和挥发分含量高;④生物质种类繁多、来源广泛、总量丰富，且具有本土特性。 生物质能由于其在社会效益、环境效益和经济效益中的可持续发展而备受世界各方重视并得以大力推广。目前生物质能提供全球总量10%～15%的能源供应，是世界上排名第四的能源。在工业发达国家中，生物质能占到能源总量的9%～14%，而在发展中国家则更高，占到25%～30%，部分地区甚至高达50%～90%。但在这些国家中，大部分生物质能被当地低收入者用于炊事和供暖用能，商业化程度并不高，且热利用效率极低。 随着科技的进步，生物质能的转化利用形式也多种多样，改变了简单的直燃模式下利用效率低的缺点。当前生物质能转化的方式主要可以归结为：热裂解、气化、液化、超临界流体提取、厌氧消化、厌氧发酵、酸解、酶解和酯化降解等，但这些生物质转换技术由于成本、技术的成熟度和使用效率等方面的原因，难以大面积推广，生物质能的应用仍以直接燃烧为主。到目前为止，生物质燃烧所利用的能源约占全球生物质能利用的95%。为了提高热利用效率，如何对其燃烧利用技术进行深入地研究，已成为国内外各方相关人员普遍关注的问题。 1生物质燃烧特性的影响因素
生物质气化技术发展分析
文章编号:0253?2409(2013)07?0798?07 收稿日期:2013?06?09;修回日期:2013?06?24三 基金项目:国家科技支撑计划(2012BAA 09B 03);国家自然科学基金(51176194)三 联系作者:阴秀丽,E?mail :xlyin @https://www.360docs.net/doc/7416065837.html, 三 生物质气化技术发展分析 吴创之,刘华财,阴秀丽 (中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源重点试验室,广东广州 510640) 摘 要:生物质气化技术在世界范围内得到了广泛应用三研究综述了生物质气化技术的发展现状和应用情况,阐明了生物质气化技术目前存在的主要问题;对中国生物质气化生活供气和工业供气典型项目的经济性进行了分析,在此基础上对中国生物质气化技术应用前景进行了展望;结合中国生物质气化产业发展面临的新形势,为生物质气化产业的发展提出建议三关键词:生物质;气化技术;气化应用;现状;前景中图分类号:TK 6 文献标识码:A Status and prospects for biomass gasification WU Chuang?zhi ,LIU Hua?cai ,YIN Xiu?li (Key Laboratory of Renewable Energy ,Guangzhou Institute of Energy Conversion , Chinese Academy of Sciences ,Guangzhou 510640,China ) Abstract :Biomass gasification for energy utilization has been wildly used.The development and applications of biomass gasification technologies were reviewed in this paper.Special attention was paid to major problems encountered in practical use.A comparison of economical performances of gas supply for livelihood and industry was made.The prospects of biomass gasification in China were put forward.Taking into account the new situation ,several suggestions were given for the development of biomass gasification industry.Key words :biomass ;gasification ;applications ;status ;prospects 1 国外生物质气化技术发展现状 1.1 技术现状 经过几十年的发展,欧美等国的生物质气化技术取得了很大的成就三生物质气化设备规模较大,自动化程度高,工艺较复杂,主要以供热二发电和合成液体燃料为主,目前,开发了多系列已达到示范工厂和商业应用规模的气化炉三生物质气化技术处于领先世界水平的国家有瑞典二丹麦二奥地利二德国二美国和加拿大等三欧洲和美国在生物质气化发电和集中供气已部分实现了商业化应用,形成了规模化产业经营三20世纪80年代末90年代初,主要利用上吸式和下吸式固定床气化炉来发电或供热,规模大都较小三由于下吸式产气焦油含量较低,近来已逐渐占据主导地位,尤其以发电为目的时,主要在中国和印度使用三近年的大中型气化发电系统多采用常压循环流化床,容易扩大,原料适应性好,对原料尺寸和灰分要求不高三空气气化常用于发电和供热,富氧气化常用于气化合成,加压气化则用于IGCC (整体气化联合循环发电系统)二气化合成燃料或化工品三在过去的二三十年里,欧洲和北美的研究和 技术都有了显著的进展,建立了一批示范或商业工程,部分典型工艺和应用见表1三1.2 应用情况 生物质气化目前主要应用于供热二窑炉二发电和合成燃料,具体见图1三各种应用的规模都在增长,CHP (热电联产)的增长尤其快,已成为目前最主要的利用方式三除了上述技术,生物质气化还有其他新型利用,比如燃料电池等三 从20世纪80年代起,生物质气化被美国二瑞典和芬兰等国应用于水泥窑和造纸业的石灰窑,既能保证原料供给又能满足行业需求,这种应用方式简单可靠,具有较强的竞争力,但应用却不多三 20世纪90年代起,生物质气化开始被应用于 热电联产,多用柴油或燃气内燃机,对燃料品质和系统操作的要求较高,成本也较高,其应用推广受到限制,常常需要政府的支持和补贴三受煤的IGCC 应用结果的推动,生物质IGCC 成为90年代的关注热点,IGCC 系统有望在中等成本和中等规模下提供高发电效率,研究者对其进行了大量的研究并建设了几个示范工程,主要集中在欧洲,但由于系统运行 第41卷第7期2013年7月 燃 料 化 学 学 报 Journal of Fuel Chemistry and Technology Vol.41No.7 Jul.2013