生物质发电技术与系统(课程)第3章(生物质气化发电)

.,生物质发电技术与系统林鹿EMAIL:lulin电话.,2,第三章生物质气化发电（4学时）,目录,.,第二章生物质气化发电（4学时）,生物质气化发电图,.,第二章生物质气化发电（4学时）,生物质气化发电图,.,5,第一节生物质气化发电原理及工艺过程1、生物质气化发电工艺过程生物质气化发电的基本原理是将生物质转化为可燃气，再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电的过程。生物质气化发电工艺包三部分：1）生物质气化；2）燃气净化；3）燃气发电。发电方式有：内燃机、燃气轮机和蒸汽轮机。,第二章生物质气化发电（4学时）,.,6,第一节生物质气化发电原理及工艺过程2、生物质气化发电特点1）技术灵活性：既可以是内燃机，也可以是燃气轮机，技术灵活；2）洁净环保：本身不额外产生二氧化碳和二氧化硫，气化温度较低（700-900C），NOX产生少；3）经济性：生物质气化发电技术的灵活性，过程简单，设备紧湊。,第二章生物质气化发电（4学时）,.,7,第一节生物质气化发电原理及工艺过程3、生物质气化发电类型1）按气化形式：有固定床和流化床。2）按燃气发电技术不同分类：内燃机-跟汽车等都是一样的，燃料在气缸内燃烧，燃气膨胀后推动活塞，活塞通过曲柄凸轮机构传给曲轴，曲轴做旋转运动，这就可以带动发电。,第二章生物质气化发电（4学时）,.,8,第一节生物质气化发电原理及工艺过程3、生物质气化发电类型蒸汽轮机-将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械推动发电。从锅炉来的新蒸汽，经主汽阀和节流阀进入滑阀室，受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧，推动活塞运动，推动发电。,第二章生物质气化发电（4学时）,.,9,第一节生物质气化发电原理及工艺过程3、生物质气化发电类型燃汽轮机-燃气轮机是燃烧柴油或天然气的一种内燃机（国内也燃烧重油，在国外一般燃烧的是柴油或天然气），用燃料与空气混合燃烧后产生的气体推动叶片带动电机发电。燃汽轮机广义上是内燃机的一种，燃料燃烧推动活塞转动。,第二章生物质气化发电（4学时）,.,10,第一节生物质气化发电原理及工艺过程3、生物质气化发电类型1）按发电规模小型发电厂：200kW中型发电厂：400-3000kW；以流化床气化为主大型发电厂：一般3000kW；系统包括高压循环流化床技术、高温过滤技术、燃气轮机技术和余热蒸汽发电系统，如BIGCC，发电效率达40%,第二章生物质气化发电（4学时）,.,11,第一节生物质气化发电原理及工艺过程4、生物质气化发电类的关键技术1）生物质气化工艺的选择固定床气化炉比较适合于小型、间歇性运行的气化发电系统。优点是不用预处理，设备结构简单、紧湊，燃气中含灰量较低。缺点是固定床不便于放大，燃气质量波动。,第二章生物质气化发电（4学时）,.,12,第一节生物质气化发电原理及工艺过程4、生物质气化发电类的关键技术1）生物质气化工艺的选择各种流化床技术包括鼓泡流化床、循环流化床、双流化床等。运行稳定；燃气质量均匀；流化床连续可调；便于放大。缺点：需要预处理；灰分高；运行费用高。,第二章生物质气化发电（4学时）,.,13,第一节生物质气化发电原理及工艺过程4、生物质气化发电类的关键技术2）生物质燃气净化技术焦油和焦炭是生物质燃气产生过程中不可避免的副产物。焦油在高温时呈气态，与可燃气体混合，在200C凝结为液态，分离与处理更为困难。,第二章生物质气化发电（4学时）,.,14,第一节生物质气化发电原理及工艺过程4、生物质气化发电类的关键技术2）生物质燃气净化技术2.1燃气高温过滤燃气中含有焦油、灰份和炭，直径小，另一方面，焦油在300C凝结。较好的办法是采用高温蜂窝陶瓷或烧结金属过滤材料过滤；阻力是需要解决的关键问题。,第二章生物质气化发电（4学时）,.,15,第一节生物质气化发电原理及工艺过程4、生物质气化发电类的关键技术2）生物质燃气净化技术2.2燃气焦油脱除技术焦油的危害：-降低了气化效率；-焦油在低温时凝结为液态，容易和水、焦炭结合，堵塞送气管道；-在燃烧时产生炭黑，损坏内燃机和燃气轮机设备。,第二章生物质气化发电（4学时）,.,16,第一节生物质气化发电原理及工艺过程4、生物质气化发电类的关键技术3）生物质燃气发电机理3.1低热值燃气内燃机发电一般是低热值燃气和油共燃烧，40%。,第二章生物质气化发电（4学时）,.,49,第四节燃气机组发电系统3、BIGCC系统为了大力发展BIGCC，需要急行解决的问题：1）开发大容量、高效率的增压流化床气化炉，增压流化床是主要设备；2）开发高温干法净化系统：可有效利用燃气显热，减少燃气中水分含量，提高气轮机效率和燃烧稳定性；3）开发低热值燃气专用的燃气轮机机组。,第二章生物质气化发电（4学时）,.,50,第四节燃气机组发电系统4、整体气化热空气循环系统（IGHAT）与BIGCC区别在于，用一个燃气轮机代替了后者的燃气轮机和汽轮机；由水蒸汽和燃气混合工质通过燃气轮机输出有用功，其效率可达到60%。,第二章生物质气化发电（4学时）,.,51,第五节生物质发电工程目前，国际形成有示范作用的生物质发电工程有：1）瑞典Varnamo电站：是用木材为燃料的BIGCC电站。2）意大利EnergyFarm电站：于1995设计，利用空气作为气化剂，发电量为11.9MW，效率为33%；3）英国ArbrcBIGCC电站：于1999年建成，发电容量8MW，系统整体效率31%,第二章生物质气化发电（4学时）,.,52,第五节生物质发电工程国内生物质发电工程主要是内燃机发电，功率大约600kW，总建设费用约400万元。主要包括：进料机构，燃气发生装置，燃气净化装置，燃气发电装置，控制与管理系统装置，废水处理装置，灰渣处理装置。主要问题：原材料价格波动；可燃气体含焦油污染，影响设备连续有效运转。,第二章生物质气化发电（4学时）,.,53,第五节生物质发电工程国内气化发电厂建设因素包括：厂房建设-简易料棚建设-上料仓