日本电力中央研究所和关西电力公司共同成功开发了以木质系生物质等作燃料的高效率,碳化气化燃气发动机发电系统,用额定出力320KW达到世界最高水平的发电效率23%。
生物质发电除数千KW以上的大规模装置外,由于发电效率低,缺乏有利性,处于不引入的现状。为了提高中小规模发电系统的发电效率,开发了电力中央研究所制造的发电用燃料气体的生物质气化技术和关西电力公司持有的燃烧力强的燃气发动机技术组合装置。
目前开发的高效碳化气化燃气发动机发电系统达到了以下目标:①使生物质转换为发电用燃料气体的气化炉高性能化;②改进了低热量的发电用燃料气体相应的燃气发动机,使其达到世界最高水平的发电效率。此外,该系统也与生物质发电持有的发电用燃料气体的热量变化相对应,证实能维持稳定的电力供给。
(1)生物质、废弃物碳化气化燃气发动机发电系统。系统主要由碳化机、气化炉 、气体精制,燃气发动机发电装置等4部分设备组成。在碳化机进行生物质的干燥和热分解,将水分浓度和颗粒度进行某种程度的调整,进行不同种类生物质的混合处理。不仅仅是有代价的生物质而且还可以将有价取得的生物质(废弃物)混合,提高事业的有利性。可解决生物质利用的最大课题——难确保收集量和季节变化。
(2)生物质、废弃物用的高效率碳化气气炉。碳化气化炉是奥卡德拉公司已商品化的高速纵型小型碳化机和电力中央研究所的喷流床氧化技术组合的装置。喷流床气化炉与固定床和流动床型气化炉相比 ,由于在1000℃以上的高温度进行气化,处理速度快,焦油或未燃部分几乎不会产生,燃料中碳的利用率高。
(3)高效率燃气发动机。燃气发动机是关西电力公司向市场小量出售,而且为确保市场和新潟原动机公司共同进行开发的设备。其特长:①燃气发动机的燃烧方式採用燃烧能力也最强(为点火燃烧方式的约2000倍),可实现较确实而且迅速的微型试验燃烧方式;②由于燃气发动机的膨胀行程比压缩行程长,在与现有的燃气发动机同量燃烧时,採用能获得较多能量的快速关闭密勤循环。
今后,将使系统更进一步高效化,这项新实施的包含木质系生物质以外的废弃物燃料的实证试验,预定进行面向实用化的研究。(张焕芬摘自《OHM》)