08生物质气化与有机废弃物燃烧联合发电系统.doc

生物质气化与有机废弃物燃烧联合发电系统 （1）应用领域和技术原理： 该技术应用于生物质废弃物及有机废弃物的联合处理。将生物质气化发电与有机废弃物（垃圾可燃物、工业垃圾等）焚烧有机结合，通过联合循环方式转化为电力。 生物质气化与有机废弃物燃烧联合发电系统技术原理：生物质原料（木质废物、稻壳、秸秆等）经预处理系统处理后进入气化炉中气化，生成粗燃气和部分焦炭产物，焦炭和未完全气化的生物质颗粒经旋风分离器分离返回气化炉燃烧。粗燃气中包含部分未完全裂解的焦油，送入高温裂解器催化裂解，产出的中热值燃气从裂解器出来具有800以上的温度，该部分显热可为气化炉、裂解炉、垃圾焚烧炉中空气预热，以及为蒸汽过热提供热量。经过热量交换后的中热值燃气出口温度控制在300左右后经水冷塔降温，同时达到水洗的作用。然后进入气罐缓冲，入燃气内燃机燃烧做功发电，最终实现了将化学能转变成电能。燃气内燃机出口烟气温度能达到550，该部分热量提供给余热锅炉产生部分饱和蒸汽，另外一部分饱和蒸汽由垃圾焚烧炉产生，两股饱和蒸汽经集管进入上述过热器加热为过热蒸汽，然后进入汽轮机做功发电。由于工业垃圾热值较低，同时为减少垃圾焚烧后尾气对尾部换热面的腐蚀，垃圾焚烧炉出口烟气温度要求在160以上(引风机出口)，尾部布置的空气预热器温度难以达到高温预热效果，为提高炉内燃烧稳定性，以及合理利用余热，垃圾焚烧炉内燃烧的空气采用两极预热方式，先在垃圾焚烧炉进行一次预热，达到250，然后进入裂解器后的烟道式换热器进行高温预热，达到400。（2）与国内外同类技术比较在投资较低的条件下，电站发电效率可达27.35%左右，达到或高于小型燃煤发电的经济技术水平；设备大多是传统的定型产品，造价较低，具有很强的市场竞争力，综合技术性能达国际先进水平；生物质气化与有机废弃物联合发电系统具有先进的技术性和合理的经济性，系统性价比达到国际领先水平。特别适合于3-10MW的生物质发电技术的推广应用，可为我国建立分散的生物质电力系统提供有效的技术支撑。（3）推广应用的范围、条件和前景应用现状： 我国基本上是一个农业国家，农村人口占总人口的70%以上，生物质是农村的主要能源之一，在国家能源构成中也占有重要地位。我国拥有丰富的生物质能资源，广义地说，实际可开发的生物质能资源主要指各种农业废弃物(秸秆和谷壳等)、森林能源(薪柴和林业废弃物)、有机废水(生活和工业)、有机垃圾(生活和工业)和人畜粪便等。据统计，我国秸秆、薪柴、粪便和垃圾四项资源的年产量分别为3.08、1.3、0.77和1.43亿吨标准煤，总计约6.56亿吨标煤。但是长期以来，这些生物质并未得到充分合理的利用，目前利用率估计只有30左右，而且其能源利用方式极为原始,大多生物质以直接燃烧为主，燃烧利用效率低于10%。如此，已经对国家的社会、经济、环境和生态等造成了严重的不良影响。另一方面，我国的电力短缺仍然存在，人均电力消耗非常低，尚有0.7亿人口没有电力供应，即便在经济发达地区，也存在缺电问题，阻碍其经济发展。因此，我国对于利用生物质废弃物生产高品质能源（电力、燃气）的技术有很大的需求。生物质废弃物气化联合循环发电技术可以在较小的规模和较少资本投入的条件下实现秸秆、工业垃圾等生物质废料的高品质利用，特别适合于发展中国家和地区的农村和城乡企业，是有效利用生物质资源的一种重要技术。 潜在用户农村生活水平的提高和工业化步伐的加快，使农村对电力、燃气的需求明显增加。但由于大电网建设的投资成本和覆盖问题，对广大农村和偏远地区来说，大电网不能完全满足需要，或大电网的综合供电成本较高。生物质气化发电可以在局部地区满足分散独立用户的需要，而且由于生物质原料对农村和大部分偏远山区来说是稳定和方便的，这样，农村和山区对生物质气化发电的需求将增加。 随着集约会化生产水平的提高，木材加工和粮食加工的废弃物将越来越集中，例如碾米厂或花生榨油厂的规模不断增大，对这些废弃物进行处理并为加工厂提供能源的经济性越来越好。这样，生物质气化发电的市场也将越来越大。例如对大米加工厂和人造板厂，稻壳和木屑等废料相当集中，作为废弃物抛弃会引起环保问题，而把这些废弃物用来气化发电可以基本满足工厂用电需要，节省大量电力，这使生物质气化发电技术有可能成为这些企业今后的配套设备之一。 随着生活水平的提高，生活垃圾的总量也逐年增大，其中可以作为能量利用的组分含量也会逐步增加。工业的发展带来工业垃圾呈几何级数增长。如何经济、有效地处理是环保领域的一个重大课题。对这些有机垃圾经济而有效的处理方法是将焚烧处理与热能回收利用结合起来，即将有机垃圾作为一种燃料在垃圾焚烧锅炉中燃烧，燃烧释放的热量用以产生蒸汽供发电。另外工业垃圾数量的不断增长、环保的要求以及能源的需求，必然使产生大量工业垃圾的工厂企业寻求经济有效的办法，成为工业垃圾发电技术的用户。 市场前景大量的生物质废弃物资源和不断增加的可再生能源电力的需求，以及生物质气化发电技术的进步，为推动生物质能电力的产业化奠定了广阔的市场前景；同时，社会环保标准要求的提高也为生物质气化联合循环发电技术提供了发展的空间。大量农业秸秆和工业垃圾的处理问题已引起了社会的高度重视。生物质废弃物联合气化发电可以相对集中地大量处理农业秸秆、木材废弃物和工业