7.3应用实例分析
7.3.1小型生物质气化发电系统
小型生物质气化发电系统一般指采用固定气化设备，发电规模在200KW以下的气化发电系统。小型生物质气化发电系统主要集中在发展中国家，特别是非洲、印度和中国等东南亚国家。美国、欧洲等发达国家虽然小型生物质气化发电技术非常成孰，但由于发达国家中生物质能源相对较贵，而能源供应系统完善，对劳动强度大，使用不方便不方便的小型生物质气化发电技术反应等非常少，只有少数供研究用的实验装置。
1．小型气化发电系统的技术性能
中国有着良好的生物质气化发电基础，我国早在60年代初就开展该方面工作[1],。研究了样机并做了初步推广, 还曾出口到发展中国家, 一度取得了较大的进展。但由于当时经济环境的限制, 谷壳气化发电很难在经济上取得较好收益, 在很长一段时间上没有新的改进。近年来, 中国的经济状况发生了明显的变化, 因而利用谷壳气化发电的外部经济环境有了明显的改善: 首先是中国能源供应持续紧张, 电力价格居高不下, 气化发电可以取得显著的效益; 其次是粮食加工厂趋向于大型化, 谷壳比较集中, 便于大规模处理, 气化发电的成本大大降低; 最后是环境问题, 丢弃或燃烧谷壳会产生环境污染, 处理谷壳已成为一种环保要求。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。
在原来谷壳气化发电技术的基础上, 近年来中国对生物质气化发电技术作了进一步的研究, 主要对发电容量大小和不同生物质原料进行了探索, 先后完成了2.5到200KW的各种机组的研制, 其主要特点见表7-7。
表7-7. 中国生物质气化发电技术主要特点
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功率(KW) |
2.5 |
5.5 |
12 |
60 |
160 |
200 |
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总效率(%) |
11.5 |
16 |
14 |
18 |
11.5 |
12.5 |
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气化炉 |
层式下 |
吸式 |
下 |
吸 |
式 |
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净化 |
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水 洗 |
过 滤 |
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发电机 |
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内 |
燃 |
机 |
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燃 料 |
生物质 |
生物 |
质 和 |
柴油 |
谷 |
壳 |
中国现在生产的谷壳气化发电设备主要有三种规格, 即60KW、160KW、200KW。由于气化炉采用的是较简单的下吸式气化炉, 气化效率等各种指标都较差, 以最典型的200KW机组为例, 其发电效率也仅为12.5% (见表7-8)。
表7-8 200KW谷壳气化发电机组的主要资料
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参 数 |
投 资 (元) |
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气化炉直径 (mm) 2000 |
气化炉 60000. |
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气体热值 (MJ/m3) ～4100 |
净化器 30000. |
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气化效率 (%) ～47 |
发电设备 320000. |
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水洗塔直径 (mm) ～500 |
原料系统 30000. |
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气体停留时间 (s) ～6.0 |
管道 10000. |
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耗水量 (m3/h) 30～50 |
水处理 40000. |
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压缩比 9 |
基建 50000. |
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标定转速 (r/min) 750 |
管理费 10000. |
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热效率 ( %) 26.6 |
总投资 550000. |