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生物质能发电技术

更新时间:2019-08-31 09:22 浏览::次

生物质能发电技术是利用生物质所具有的生物质能进行的发电,是可再生能源发电的一种,包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。生物质能发电技术是以生物质及其加工转化成的固体、液体、气体为燃料的热力发电技术,其发电机可以根据燃料的不同、温度的高低、功率的大小分别采用煤气发动机、斯特林发动机、燃气轮机和汽轮机等。

什么是生物质?

一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质彩店宝彩票官网。它包括植物、动物和微生物。

广义上的生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。

狭义上的生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。

生物质中都蕴藏着能源,我们称其为生物质能(biomass energy )。
 

生物质

生物质能发电的特点

基于生物资源分散、不易收集、能源密度较低等自然特性,生物质能发电与大型发电厂相比,具有如下特点:

(1)质能的重要配套技术是生物质能的转化技术,且转化设备必须安全可靠、维修保养方便;

(2)利用当地生物资源发电的原料必须具有足够的储存量,以保证持续供应;

(3)所有发电设备的装机容量一般较小,且多为独立运行的方式;

(4)利用当地生物质能资源就地发电、就地利用,不需外运燃料和远距离输电,适用于居住分散、人口稀少、用电负荷较小的农牧区及山区;

(5)生物质发电所用能源为可再生能源,污染小、清洁卫生,有利于环境保护。
 

生物质能技术流程分析

生物质能发电的具体优势

物质发电有利于节能减排。秸秆焚烧是近年来造成北方地区大范围雾霾的主要原因之一。随着我国农村农作物产量的大幅提升,秸秆的处理成为一大难题,大规模焚烧秸秆屡禁不止。生物质发电具备碳中和效应,且比化石能源的硫、氮等含量低,通过集中燃烧并装备除尘及脱硫脱销等设备,有助于降低排放,促进大气污染防治。运营一台3万千瓦的生物质发电机组,与同类型火电机组相比,每年可节约标煤8万吨,减排二氧化碳20万吨。

其次,生物质发电有助于调整能源消费结构。生物质能作为可再生能源,来源广泛、储量丰富,可再生且可存储。生物质发电原理与火电相似,电能稳定、质量高,对于电网而言更为友好;与同样稳定的水电相比,生物质发电的全年发电小时数为7000-8000小时。发展生物质发电是用可再生能源替代传统能源的有效途径之一,对于替代化石能源、增加能源供应、调整能源结构,以及构建稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系,保障能源安全,具有重要意义。

最后,生物质发电亦可助力精准扶贫。生物质发电具有产业链长、带动力强等特点,是农业、工业和服务业融合发展的重要载体,是产业精准扶贫的利器。装机规模为3万千瓦的生物发电项目年消耗生物质约27万吨,如按每吨秸秆300元的收购价测算,将带动所在地区农户年增收入8000多万元。同时,围绕秸秆的收购、存储、运输等产业链条,可为当地农村提供2000个就业机会。
 

生物质能发电站

生物质能的发电形式

直接燃烧发电技术

生物质直接燃烧发电是一种最简单也最直接的方法,但是由于生物燃料密度较低,其燃料效率和发热量都不如化石燃料,因此通常应用于大量工、农、林业生物废弃物需要处理的场所,并且大多与化石燃料混合或互补燃烧。显热,为了提高热效率,也可以采取各种回热、再热措施和各种联合循环方式。

目前,在发达国家,生物质燃烧发电占可再生能源(不含水电)发电量的70%。我国生物质发电也具有一定的规模,主要集中在南方地区,许多糖厂利用甘蔗渣发电。例如,广东和广西两省共有小型发电机组300余台,总装机容量800MW,云南省也有一些甘蔗渣发电厂。

生物质能发电甲醇发电技术

彩店宝彩票官网 甲醇作为发电站燃料,是当前研究开发利用生物能源的重要课题之一。日本专家采用甲醇气化-水蒸气反应产生氢气的工艺流程,开发了以氢气作为燃料燃气轮机带动发电机组发电的技术。甲醇发电的优点除了低污染外,其成本也低于石油发电和天然气发电,因此很具有吸引力。利用甲醛的主要问题是燃烧甲醇时会产生大量的甲醛(比石油燃烧多5倍),一般认为甲醛是致癌物质,且有毒,刺激眼睛,目前对甲醇的开发利用存在分歧,因此应对其危害进一步研究观察。

生物质能发电城市垃圾发电技术

当今世界,城市垃圾的处理是一个非同小可的问题。垃圾焚烧发电最符合垃圾处理的减量化、无害化、资源化原则。此外还有一些其他方式。例如,1992年加拿大建成第一座下水道淤泥处理工厂,把干燥后的淤泥无氧条件下加热到450℃,使50%的淤泥气化,并与水蒸气混合转变成为饱和碳氢化合物,作为燃料供低速发动机、锅炉、电厂使用。
 

生物质发电技术

生物质能发电生物质燃气发电技术

生物质燃气发电系统主要由气化炉、冷却过滤装置、煤气发动机、发电机四大主机构成,其工作流程为:首先将生物燃气冷却过滤送入煤气发动机,将燃气的热能转化为机械能,再带动发电机法发电。

生物质能发电沼气发电技术

沼气发电系统分为纯沼气电站和沼气-柴油混烧发电站。按规模沼气发电站可分为50kW以下的小型沼气电站、50~500kW的中型沼气电站和500kW以上的大型沼气电站。沼气发电系统主要由消化池、气水分离器、脱硫化氢及二氧化碳塔(脱硫塔)、储气柜、稳压箱、发电机组(即沼气发动机和沼气发电机)、废热回收装置、控制输配电系统等部分构成。沼气发电系统的工艺流程首先是消化池产生的沼气经气水分离器、脱硫化氢及二氧化碳的塔(脱硫塔)净化后,进入储气柜,再经稳压箱进入沼气发动机驱动沼气发电机发电。发电机所排出的废水和冷却水所携带的废热经热交换器回收,作为消化池料液加温热源或其他热源再加以利用。发电机所产生的电流经控制输配电系统送往用户。

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