7.4.3大型生物质气化发电技术的应用

    严格上说，大、中、小型生物质气化发电系统很难绝对地区分。即使目前世界上最大的生物质气化发电系统，相对于常规能源系统，仍是非常小规模的，所以大型生物质气化发电系统只是相对地。考虑到生物质资源分散的特点，一般把大于3000KW，而且采用了联合循环发电方式的气化发电系统归入"大型"的行列。特别对于于展国家3000KW以上的气化发电系统每天需生物质约100t，所以的条件应用的客户已很少。
在国际上，大型生物质气化发电系统的技术远未成熟，真正进入商业应用的例子还未见报道，主要的应用仍停留在示范和研究的阶段。下面以瑞典的Varnamo示范电站为例，分析国外大型生物质气化发电站的技术经济性。
    瑞典的Varnamo生物质示范电站是欧洲发达国家一个B/IGCC发电项目，它是由瑞典国家能源部、欧盟政协资助，由瑞典南方电力公司（Sydkraft），福斯特.威勒公司（Foster Wheeler）等企业合作建设的一个示范项目，它的主要目的是建设一个完善的生 物质IGCC示范系统，研究生物质IGCC的各部分关键过程，所以该生物质发电站更合适于生物质气化发电的R&D活动，而不是完全的商业化运行。该项目的流程如图7-28所示，从流程图所示，该项目采用了目前欧洲在生物质气化发电技术研究的所有最新成果，它包括以下几个关键技术。

              图7-28，瑞典Varnamo生物质IGCC示范项目流程图。

（1） 采用高压循环流化床气化技术气化炉出力为18MW，气化炉的气化压力为18atm，气化温度为950-1000oC,气化炉本体，旋风分离器和还料设备全部由耐火材料制作。气炉由福斯特.威勒公司生产。
（2） 采用高温过滤技术：气化炉生产的高温燃气通过换热器冷却到350~400 oC，之后进入高温过滤器由陶瓷过滤芯除去灰尘。陶瓷高温过滤器由Schumacher GinbH公司提供。
（3） 采用燃气轮机技术：高温燃气经过滤器后，只剩下焦油杂质，由于350 oC以上焦油仍是气相，所以这些高温高压燃气可以直接送到燃气轮机发电。燃气的热值为5MJ/NM3，而燃气轮机的输出功效为4.2MW。该燃气轮机由ABB Alstom公司提供。
（4） 余热蒸气发电系统：由燃气轮机出来的高温尾气进入余热锅炉产生蒸汽，这些蒸汽与高温燃气冷却时产生的蒸汽一起过热到40atm、455 oC，进入蒸汽轮机发电，发电功率的1.8MWe Varnamo生物质气化发电系统的技术指标与参数见表7-16。

表7-13  Varnamo生物质IGCC发电项目指标参数

    由于Varnamo生物质气化发电项目主要是以示范研究为目标，所以相对来说其投资和运行成本都非常高，目前很难以做出准确的计算,所以对该项目的经济指标的示范。有关方面对今后生物质IGCC项目的经济性做出了评估，假设技术成熟后，在55MWe发电规模条件下，生物质IGCC系统的投资大约在1500美元/KW左右，但对于15MWe左右发电项目，投资将达到2300美元/kWh。而生物质IGCC的发电成本与燃料价格、发电规模关系很大，通过理论分析测算，对于生物质IGCC发电系统，在生物质价格大约250元/吨时，70MWe ，IGCC发电站的发电成本大约为0.35元/kWh。几乎与小型的煤发电电站成本相当，但由于70MWe的规模需要的生物质量非常大（约2000吨/天），而且投资也很高。有条件建设这种项目的国家或企业都很少，而少规模下的经济性将明显降低，所以这种项目近期要进入应用是相当困难的。（完）