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中国的生物质气化发电技术

 

4.在中国发展BGPG所面临问题的解决办法

41 技术研究及改进

4.1.1 焦油裂解技术及废水处理工艺


    焦油裂解是彻底解决二次污染的办法。只有最大限度地减少焦油的数量,才能避免废水的产生。当然,采用任何工艺都很难保证完全没有焦油,所以采用一定的水作为冷却和清洗还是必要的,因此废水的处理与循环使用的研究也是必不可少的。只有解决二次污染的问题,生物质气化发电技术才能与其他技术进行平等的竞争。

 

4.1.2 发电循环的改进及系统效率的提高

 由于受气化效率与气体机效率的限制,简单的气化-气体机发电循环效率很难高于20%,所以单位电量的生物质消耗量一般大于1.1 千克(干)/千瓦时。而我们从发电成本的分析可知,原料成本是发电成本最主要的一部分,如果不能降低生物质数量,很难利用需要收集与预处理的生物质资源。所以从长远来说,提高系统总效率是全面推广利用BGPG的一个前提。

    从纯技术的角度看,生物质IGCC 可以有效地提高BGPG的总效率,但由此可以看出于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,是目前发展BGPG的一个主要课题。

5是建立在较成熟的气化-气体机系统上的一种联合循环构想,它有三个特点:(1)技术难度小,不需要很高的气体净化技术;(2)系统发电效率有较大提高,可达28%左右,达到小型燃煤发电的水平;(3)由于技术成熟,设备都是传统的定型产品,单位投资较低,约4000~5000/千瓦,所以综合技术性与经济性两方面的考虑,该系统是一个比较适合中国国情的选择,特别对4~10兆瓦的规模更为优越。是我国今后研究开发的方向之一。

 

42 加快BGPG在中国的应用及示范

    相对于发达国家,中国的生物质气化发电有比较好的市场环境,但从成本分析可知,即使解决二次污染问题,大规模的生物质收集与运输仍使发电成本提高,失去经济上的竞争性。所以目前可能使用生物质气化发电的主要对象应是有大量生物质废料而没有收集及运输问题的企业或地区。为了充分显示BGPG的技术及经济上的优势,很有必要在这些企业中进行商业性示范,使 BGPG逐渐被企业所接受。在此基础上,改进并提高BGPG的技术性能,探讨BGPG应用于大规模处理农业秸杆或森林废物的可能性。

从中国目前企业的特点考虑,比较可能使用BGPG的主要有碾米厂和木材加工厂。中国每年生产稻谷近2.0亿吨,生产人造板1000多万立方米,所以上规模的碾米厂和人造板厂分别有几百家,因此即使BGPG目前只针对这两种企业,也有很大的市场潜力。

43 保证电力收购,鼓励BGPG的使用

    中国目前由于气体机的单机容量相对较小(200千瓦),不符合国家有关机组上电网的要求,但作为可再生能源,生物质对减少污染,保护环境方面有重要意义,所以国家应在这些方面实行鼓励及保护政策,除了允许小机组(100千瓦)上网以外,还必须实行最低收购价,确定保护生物质电力的生产。目前国家有关部委已开始制定这方面的政策,关键是如何有效的实施。

 

5.结论

气化发电是分散利用生物质能的有效手段,比较适合于中国当前的经济水平和发展现状。中国的生物质具有较好的技术基础,只要解决二次污染,即具备与其他常规发电技术竞争的条件。为了发展并尽快推广生物质气化技术,目前应该进行三方面的工作:一是研究焦油处理技术,彻底消除二次污染;二是改进气化发电技术与系统,提高整体效率,进一步降低发电成本;三是制定保证政策,鼓励生物质气化发电技术的应用。

 

参考文献

1.    顾尧臣、费叔明、张声俭: 稻谷煤气作为煤气机燃料的研究和实验。《粮食与饲料工业》, No.6,1988.

2.    Wu Chuangzhi, etc: The current state of rice hulls gasifiation and power generation   in China. China-EU Renewable Energy Technology Conference. Sep.1997, Beijing.

3.    Statistical yearbook of China. (Ed. By The Bureau of State Statistics). 1997.8 Beijing, China.

4.    Technical and economic feasibility of an indirectly fired gas turbine for rural electricity production from biomass(Phase1). April 1997. Novem. Netherlands.

5.    Dai Li: The development and prospective of bioenergy technology in China.

Biomass&bBioenergy. Vol. 5, No.2. pp.181—186, 1998.

 

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来源:中国科学院广州能源研究所 | 作者:吴创之、郑舜鹏、阴秀丽、罗曾凡、陈 勇
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