生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)與系統(tǒng)課程生物質(zhì)氣化發(fā)電第1頁(yè)/共54頁(yè)第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）生物質(zhì)氣化發(fā)電圖第2頁(yè)/共54頁(yè)第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）生物質(zhì)氣化發(fā)電圖第3頁(yè)/共54頁(yè)4第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程1、生物質(zhì)氣化發(fā)電工藝過程

生物質(zhì)氣化發(fā)電的基本原理是將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃?xì)?，再利用可燃?xì)馔苿?dòng)燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備進(jìn)行發(fā)電的過程。

生物質(zhì)氣化發(fā)電工藝包三部分：1）生物質(zhì)氣化；2）燃?xì)鈨艋?）燃?xì)獍l(fā)電。

發(fā)電方式有：內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第4頁(yè)/共54頁(yè)5第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程2、生物質(zhì)氣化發(fā)電特點(diǎn)1）技術(shù)靈活性：既可以是內(nèi)燃機(jī)，也可以是燃?xì)廨啓C(jī)，技術(shù)靈活；2）潔凈環(huán)保：本身不額外產(chǎn)生二氧化碳和二氧化硫，氣化溫度較低（700-900oC），NOX產(chǎn)生少；3）經(jīng)濟(jì)性：生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的靈活性，過程簡(jiǎn)單，設(shè)備緊湊。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第5頁(yè)/共54頁(yè)6第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程3、生物質(zhì)氣化發(fā)電類型1）按氣化形式：有固定床和流化床。2）按燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)不同分類：內(nèi)燃機(jī)-------跟汽車等都是一樣的，燃料在氣缸內(nèi)燃燒，燃?xì)馀蛎浐笸苿?dòng)活塞，活塞通過曲柄凸輪機(jī)構(gòu)傳給曲軸，曲軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這就可以帶動(dòng)發(fā)電。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第6頁(yè)/共54頁(yè)7第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程3、生物質(zhì)氣化發(fā)電類型蒸汽輪機(jī)-------將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的往復(fù)式動(dòng)力機(jī)械推動(dòng)發(fā)電。從鍋爐來的新蒸汽，經(jīng)主汽閥和節(jié)流閥進(jìn)入滑閥室，受滑閥控制交替地進(jìn)入汽缸的左側(cè)或右側(cè)，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)發(fā)電。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第7頁(yè)/共54頁(yè)8第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程3、生物質(zhì)氣化發(fā)電類型燃汽輪機(jī)-------燃?xì)廨啓C(jī)是燃燒柴油或天然氣的一種內(nèi)燃機(jī)（國(guó)內(nèi)也燃燒重油，在國(guó)外一般燃燒的是柴油或天然氣），用燃料與空氣混合燃燒后產(chǎn)生的氣體推動(dòng)葉片帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電。燃汽輪機(jī)廣義上是內(nèi)燃機(jī)的一種，燃料燃燒推動(dòng)活塞轉(zhuǎn)動(dòng)。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第8頁(yè)/共54頁(yè)9第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程3、生物質(zhì)氣化發(fā)電類型

1）按發(fā)電規(guī)模小型發(fā)電廠：200kW

中型發(fā)電廠：400-3000kW；以流化床氣化為主

大型發(fā)電廠：一般>3000kW；系統(tǒng)包括高壓循環(huán)流化床技術(shù)、高溫過濾技術(shù)、燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)和余熱蒸汽發(fā)電系統(tǒng)，如BIGCC，發(fā)電效率達(dá)40%第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第9頁(yè)/共54頁(yè)10第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程4、生物質(zhì)氣化發(fā)電類的關(guān)鍵技術(shù)

1）生物質(zhì)氣化工藝的選擇

固定床氣化爐比較適合于小型、間歇性運(yùn)行的氣化發(fā)電系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)是不用預(yù)處理，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，燃?xì)庵泻伊枯^低。

缺點(diǎn)是固定床不便于放大，燃?xì)赓|(zhì)量波動(dòng)。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第10頁(yè)/共54頁(yè)11第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程4、生物質(zhì)氣化發(fā)電類的關(guān)鍵技術(shù)

1）生物質(zhì)氣化工藝的選擇各種流化床技術(shù)包括鼓泡流化床、循環(huán)流化床、雙流化床等。

運(yùn)行穩(wěn)定；燃?xì)赓|(zhì)量均勻；流化床連續(xù)可調(diào)；便于放大。

缺點(diǎn)：需要預(yù)處理；灰分高；運(yùn)行費(fèi)用高。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第11頁(yè)/共54頁(yè)12第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程4、生物質(zhì)氣化發(fā)電類的關(guān)鍵技術(shù)

2）生物質(zhì)燃?xì)鈨艋夹g(shù)焦油和焦炭是生物質(zhì)燃?xì)猱a(chǎn)生過程中不可避免的副產(chǎn)物。

焦油在高溫時(shí)呈氣態(tài)，與可燃?xì)怏w混合，在<200oC凝結(jié)為液態(tài)，分離與處理更為困難。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第12頁(yè)/共54頁(yè)13第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程4、生物質(zhì)氣化發(fā)電類的關(guān)鍵技術(shù)

2）生物質(zhì)燃?xì)鈨艋夹g(shù)

2.1燃?xì)飧邷剡^濾

燃?xì)庵泻薪褂汀⒒曳莺吞?，直徑小，另一方面，焦油?lt;300oC凝結(jié)。

較好的辦法是采用高溫蜂窩陶瓷或燒結(jié)金屬過濾材料過濾；阻力是需要解決的關(guān)鍵問題。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第13頁(yè)/共54頁(yè)14第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程4、生物質(zhì)氣化發(fā)電類的關(guān)鍵技術(shù)

2）生物質(zhì)燃?xì)鈨艋夹g(shù)

2.2燃?xì)饨褂兔摮夹g(shù)

焦油的危害：--------降低了氣化效率；---------焦油在低溫時(shí)凝結(jié)為液態(tài)，容易和水、焦炭結(jié)合，堵塞送氣管道；---------在燃燒時(shí)產(chǎn)生炭黑，損壞內(nèi)燃機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第14頁(yè)/共54頁(yè)15第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程4、生物質(zhì)氣化發(fā)電類的關(guān)鍵技術(shù)

3）生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)理

3.1低熱值燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電

一般是低熱值燃?xì)夂陀凸踩紵?lt;500kW。

需解決難題：-------強(qiáng)制點(diǎn)火系統(tǒng)；-------內(nèi)燃機(jī)燃燒低熱值燃?xì)鈺r(shí)效率低；-------H2含量高引起爆燃；----------焦油和含灰量高；-------排煙溫度高第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第15頁(yè)/共54頁(yè)16第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程4、生物質(zhì)氣化發(fā)電類的關(guān)鍵技術(shù)

3）生物質(zhì)發(fā)電機(jī)理

3.2燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電

需對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行改造。

解決的問題：------燃?xì)鉄嶂档?，體積大、壓縮困難；-----燃?xì)怆s質(zhì)高，含有堿金屬腐蝕成分；------生物質(zhì)資源分散，規(guī)模受限，一般是<1MW。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第16頁(yè)/共54頁(yè)17第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程4、生物質(zhì)氣化發(fā)電類的關(guān)鍵技術(shù)

3）生物質(zhì)發(fā)電機(jī)理

3.3燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電

適用>10MW的大型發(fā)電系統(tǒng)。

生物質(zhì)氣化爐出口的高溫度燃?xì)猓?00-800oC）和內(nèi)燃機(jī)（或燃?xì)廨啓C(jī)）發(fā)電后的高溫度尾氣（500-600oC）通過余熱鍋爐或過熱器效換，產(chǎn)生蒸汽發(fā)電。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第17頁(yè)/共54頁(yè)18第一節(jié)生物質(zhì)氣化發(fā)電原理及工藝過程4、生物質(zhì)氣化發(fā)電類的關(guān)鍵技術(shù)

4）我國(guó)生物質(zhì)氣化發(fā)電商業(yè)化障礙---------技術(shù)障礙：燃?xì)獗旧碣|(zhì)量和設(shè)備；--------原料收集、儲(chǔ)存難，成本高；--------資金障礙：1MW生物質(zhì)氣化發(fā)電需350萬元；--------制度障礙：沒有標(biāo)準(zhǔn)購(gòu)電合約，電廠經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)大，減弱了投資者的意愿。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第18頁(yè)/共54頁(yè)19第二節(jié)生物質(zhì)氣化反應(yīng)器1、固定床氣化爐

固定床氣化爐是指物料相對(duì)于穿過物料層的氣流處于靜止?fàn)顟B(tài)；適用于塊狀或大顆粒物料。

其結(jié)構(gòu)特征是：有容納物料的爐膛；有承托反應(yīng)料層的爐柵。

優(yōu)點(diǎn)：制造簡(jiǎn)便，運(yùn)動(dòng)部件少。

缺點(diǎn)：爐腔小，物料容易堆積搭橋，反應(yīng)不完全。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第19頁(yè)/共54頁(yè)20第二節(jié)生物質(zhì)氣化反應(yīng)器1、固定床氣化爐1）下吸式固定床氣化爐

由內(nèi)膽、外腔和灰室組成。

內(nèi)膽又分儲(chǔ)料區(qū)和喉管區(qū)；儲(chǔ)料區(qū)是燃料準(zhǔn)備區(qū)，而喉管區(qū)是氣化反應(yīng)區(qū)。

氣化爐一般是微負(fù)壓下運(yùn)行，進(jìn)風(fēng)量可以調(diào)節(jié)。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第20頁(yè)/共54頁(yè)21第二節(jié)生物質(zhì)氣化反應(yīng)器1）下吸式固定床氣化爐

I）干燥區(qū)：100-300oC；受膽內(nèi)熱輻射，物料水份被

蒸發(fā)II）熱解區(qū)：500-700oC；物料發(fā)生激烈分解反應(yīng)，生成炭、氣體和焦油III）氧化區(qū)：1000-1200oC；炭和氧氣發(fā)生激烈反應(yīng)，生成二氧化碳、一氧化碳，并釋放出大量能量IV）還原區(qū)：700-900oC；二氧化碳還原成一氧化碳，炭和水蒸汽反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣。爐灰進(jìn)入灰室。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第21頁(yè)/共54頁(yè)22第二節(jié)生物質(zhì)氣化反應(yīng)器2）上吸式固定床氣化爐

I）干燥區(qū)：物料水份被

蒸發(fā)II）熱解區(qū)：物料發(fā)生分解反應(yīng)，生成炭和揮發(fā)性組分III）還原區(qū)：炭和水蒸汽反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣。爐灰進(jìn)入灰IV）氧化區(qū)：炭和氧氣發(fā)生激烈反應(yīng)，生成二氧化碳

生成氣焦油含量高，熱值低，有污染第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第22頁(yè)/共54頁(yè)23第二節(jié)生物質(zhì)氣化反應(yīng)器3）橫吸式固定床氣化爐

橫吸式固定床氣化爐的氣代劑由側(cè)向提供，產(chǎn)出氣化從對(duì)側(cè)流出。

氣流橫向通過氧化區(qū)，在氧化區(qū)和還原區(qū)進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng)。

反應(yīng)溫度高，灰容易熔化，容易結(jié)渣；燃?xì)赓|(zhì)量差。

橫吸式氣化爐結(jié)構(gòu)緊湊，啟動(dòng)時(shí)間短，負(fù)荷適應(yīng)能力強(qiáng)。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第23頁(yè)/共54頁(yè)24第二節(jié)生物質(zhì)氣化反應(yīng)器4）開心式氣化爐

下吸式氣化爐的一種特別形式。

以轉(zhuǎn)動(dòng)爐柵代替了高溫喉管區(qū)。

主要反應(yīng)是在爐柵上部的氣化區(qū)進(jìn)行。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氧化還原區(qū)小，反應(yīng)溫度低。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第24頁(yè)/共54頁(yè)25第二節(jié)生物質(zhì)氣化反應(yīng)器2、流化床氣化爐

流化床氣化器中，采用惰性材料（如沙子）作為流化介質(zhì)，增加傳熱效率；也可采用非惰性材料（如石灰）等促進(jìn)氣化反應(yīng)。

流化床優(yōu)點(diǎn)：

1）氣化爐斷面小，氣化效率和氣化強(qiáng)度高；

2）流化床氣化對(duì)灰分要求不高；

3）產(chǎn)氣能力寬；

4）使用燃料顆粒小，傳熱面積大，結(jié)碴可能小第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第25頁(yè)/共54頁(yè)26第二節(jié)生物質(zhì)氣化反應(yīng)器2、流化床氣化爐流化床缺點(diǎn)：

1）產(chǎn)出氣體顯熱損失大；

2）由于氣化原料顆粒細(xì)，流化床速度較高，因此，產(chǎn)出氣體中的帶出物較多。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第26頁(yè)/共54頁(yè)27第二節(jié)生物質(zhì)氣化反應(yīng)器3、流化床氣化爐類型1）鼓泡流化床氣化爐-------是簡(jiǎn)單的流化床氣化爐，只有一個(gè)流化床反應(yīng)器-------生物質(zhì)顆料從分布板上部加入，氣化從下部吹入-------在流化床上進(jìn)行氣化反應(yīng)，燃?xì)庵苯舆M(jìn)入凈化-------于氣化原料顆粒細(xì)，流化床速度較高，因此，產(chǎn)出氣體中的帶出物較多-------氣化溫度一般在600-1000oC第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第27頁(yè)/共54頁(yè)28第二節(jié)生物質(zhì)氣化反應(yīng)器3、流化床氣化爐類型

2）循環(huán)流化床氣化爐-------流化速度快-------燃?xì)庵泻写罅抗腆w顆粒，在氣化器出氣處設(shè)有旋風(fēng)分離器--------未反應(yīng)完的炭粒，通過分離器后，經(jīng)料腿重新進(jìn)入反應(yīng)器--------氣化溫度一般在600-900oC第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第28頁(yè)/共54頁(yè)29第二節(jié)生物質(zhì)氣化反應(yīng)器3、流化床氣化爐類型3）雙流化床氣化爐-------反應(yīng)器由兩部份組成-------在第一級(jí)反應(yīng)器中，生物質(zhì)發(fā)生熱解反應(yīng)，燃?xì)馔ㄟ^旋風(fēng)分離器排出--------第一級(jí)反應(yīng)的炭粒經(jīng)料腿進(jìn)入第二級(jí)反應(yīng)器，進(jìn)行氧化燃燒反應(yīng)--------第二級(jí)反應(yīng)的煙氣重新進(jìn)入第一級(jí)反應(yīng)器，為第一級(jí)反應(yīng)器提供熱源第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第29頁(yè)/共54頁(yè)30第二節(jié)生物質(zhì)氣化反應(yīng)器3、流化床氣化爐類型4）攜帶床氣化爐-------流化床不使用惰性材料，為紊流床-------氣化劑直接吹動(dòng)爐中原料，在高溫條件下氣化-------流化床截面小，反應(yīng)物顆粒小，氣化床溫度高，達(dá)到1100oC左右，轉(zhuǎn)化率高-------爐床易燒結(jié)，材料難選擇第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第30頁(yè)/共54頁(yè)31第二節(jié)生物質(zhì)氣化反應(yīng)器3、流化床氣化爐類型5）增壓循環(huán)流化床氣化爐-------增加爐膛內(nèi)壓力，達(dá)到0.5-2MPa；-------爐腔內(nèi)截面溫度強(qiáng)度高，提高10倍左右；-------增壓循環(huán)流化床面積顯著減少，產(chǎn)生的高壓燃?xì)饪芍苯舆M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第31頁(yè)/共54頁(yè)32第三節(jié)生物質(zhì)氣化燃?xì)鈨艋?/p>

生物質(zhì)燃?xì)獠患儍簦写罅款w粒（灰、炭粒、熱質(zhì)），堿金屬（Na，K等），氮化物（主要是氨和HCN），焦油（各種芳烴）和硫化物與氯化物等。

這些雜質(zhì)會(huì)造成磨損，堵塞，高溫腐蝕，形成NO2等化合物。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第32頁(yè)/共54頁(yè)33第三節(jié)生物質(zhì)氣化燃?xì)鈨艋?/p>

燃?xì)鈨艋椒ㄓ校?、燃?xì)飧邷爻龎m

生物質(zhì)燃?xì)饧兌纫_(dá)到5-30g/m3，旋風(fēng)分離器很難除凈。

過濾是比較好的方法；但焦油低溫易凝結(jié)，一般采用400-600oC溫度過濾。

過濾器有燒結(jié)金屬過濾器和燒結(jié)陶瓷過濾器。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第33頁(yè)/共54頁(yè)34第三節(jié)生物質(zhì)氣化燃?xì)鈨艋?、燃?xì)饷摮龎A金屬燃?xì)庵袎A金屬要降低到24-600ppb間。

堿金屬混合成較小的飛灰上，形成煙霧；進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)后，會(huì)在葉片表面上沉積，抑制氣流通過，降低效率，最終造成停機(jī)。

使用水洗、化學(xué)反應(yīng)等方法脫除。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第34頁(yè)/共54頁(yè)35第三節(jié)生物質(zhì)氣化燃?xì)鈨艋?、燃?xì)饷摮龎A焦油燃?xì)庵薪褂蛻?yīng)降低到0.02-0.05g/m3間，但從氣化爐出來的燃?xì)饨褂秃客ǔＴ?-50g/m3間。

焦油是一類可冷凝的烴類物質(zhì)的復(fù)雜混合物；冷凝點(diǎn)一般在200oC。

焦油中含有成百上千種化合物，成份非常復(fù)雜，如含有苯、萘、甲苯、二甲苯、苯乙烯、酚和茚等。

焦油產(chǎn)生的原因很多，包括生物質(zhì)原料的類型和性質(zhì)，熱解氣化條件，氣化反應(yīng)器類型等；

上吸式氣化爐燃?xì)饨褂秃扛撸挛降谋容^低。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第35頁(yè)/共54頁(yè)36第三節(jié)生物質(zhì)氣化燃?xì)鈨艋?、燃?xì)饷摮龎A焦油

焦油的危害：-------燃?xì)庵械慕褂驮跍囟鹊蜁r(shí)會(huì)形成油霧，產(chǎn)生腐蝕；溫度低時(shí)會(huì)粘結(jié)，形成粘稠液體，造成堵塞；-------焦油占燃?xì)饬康?%-10%，低溫下以難以和可燃?xì)夤灿?，造成能量浪費(fèi)；-------焦油還和其他顆粒物相互吸咐，造成腐蝕和堵塞的疊加作用。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第36頁(yè)/共54頁(yè)37第三節(jié)生物質(zhì)氣化燃?xì)鈨艋?、燃?xì)饷摮龎A焦油

焦油脫除方法：-------濕法物理凈化

是用水作為凈化劑，將焦油在水中溶解和冷卻后除去；中比較常用的凈化方法，包括噴淋法和鼓泡法。

噴淋法是燃?xì)庥上露?，?jīng)過一排排向下噴淋的方法除去焦油與灰塵。

鼓泡是通過水浴達(dá)到過濾的目的。

方法簡(jiǎn)單，操作方便，成本低廉，可除焦、除塵。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第37頁(yè)/共54頁(yè)38第三節(jié)生物質(zhì)氣化燃?xì)鈨艋?、燃?xì)饷摮龎A焦油

焦油脫除方法：-------干法物理凈化

干式凈化法是依靠慣性碰撞、攔截、擴(kuò)散以及靜電、重力等方法除塵除焦油的方法。

效果：高效穩(wěn)定，燃?xì)鈦碓磸V，價(jià)格便宜。

缺點(diǎn)：要求燃?xì)馑俣炔皇呛芨摺?/p>

電捕焦油器：對(duì)除去0.01-1mm的灰塵顆粒效果很好；但對(duì)進(jìn)氣要求高，有爆炸危險(xiǎn)。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第38頁(yè)/共54頁(yè)39第三節(jié)生物質(zhì)氣化燃?xì)鈨艋?、燃?xì)饷摮龎A焦油

焦油脫除方法：-------化學(xué)凈化法1）熱裂解法

將焦油通過斷鍵脫氫、脫烷基以及其他一些自由基，轉(zhuǎn)化為較小的氣態(tài)可燃化合物，提高能量效率。

裂解反應(yīng)在1000-1200C。溫度很高，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)有一定的難度。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第39頁(yè)/共54頁(yè)40第三節(jié)生物質(zhì)氣化燃?xì)鈨艋?、燃?xì)饷摮龎A焦油

焦油脫除方法：-------化學(xué)凈化法1）催化裂解法通過催化劑催化焦油發(fā)生裂解，降低反應(yīng)溫度，提高裂解效率。

催化裂解反應(yīng)在700-900C。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第40頁(yè)/共54頁(yè)41第三節(jié)生物質(zhì)氣化燃?xì)鈨艋?、燃?xì)饷摮龎A焦油

催化裂解的催化劑主要有：2）鎳基催化劑

催化作用好，能重整甲烷和碳?xì)浠衔锊⒄{(diào)整氣體產(chǎn)物的成分。

溫度在750

C時(shí)有良好的催化作用。

但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，催化劑壽命縮短很多。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第41頁(yè)/共54頁(yè)42第三節(jié)生物質(zhì)氣化燃?xì)鈨艋?、燃?xì)饷摮龎A焦油

催化裂解的催化劑主要有：2）鎳基催化劑

催化作用好，能重整甲烷和碳?xì)浠衔锊⒄{(diào)整氣體產(chǎn)物的成分。

溫度在750

C時(shí)有良好的催化作用。

但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，催化劑壽命縮短很多。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第42頁(yè)/共54頁(yè)

43第三節(jié)生物質(zhì)氣化燃?xì)鈨艋?、燃?xì)饷摮龎A焦油

催化裂解的催化劑主要有：3）堿金屬和其他金屬催化劑

和生物質(zhì)混合，有良好的催化作用；但常和生物質(zhì)中的硅化合物反應(yīng)生成硅酸鈉水玻璃，灰量增加。

從凈化效果看，水洗法簡(jiǎn)單有效，但會(huì)生成二次污染；熱解裂化效果好，但溫度高；催化裂解不僅生成熱高的小分子氣體，能效高，但催化劑容易污染。

第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第43頁(yè)/共54頁(yè)

44第四節(jié)燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)電系統(tǒng)1、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)

生物質(zhì)燃?xì)庠诎l(fā)動(dòng)電內(nèi)部燃燒，將釋放出的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。內(nèi)燃機(jī)于19世紀(jì)60年代問世。

內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作過程為：進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣。

內(nèi)燃機(jī)設(shè)備簡(jiǎn)單、功率范圍寬、配套方便、機(jī)動(dòng)性好。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第44頁(yè)/共54頁(yè)

45第四節(jié)燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)電系統(tǒng)1、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)

生物質(zhì)燃?xì)庠诎l(fā)動(dòng)電內(nèi)部燃燒，將釋放出的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。內(nèi)燃機(jī)于19世紀(jì)60年代問世。

內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作過程為：進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣。

內(nèi)燃機(jī)設(shè)備簡(jiǎn)單、功率范圍寬、配套方便、機(jī)動(dòng)性好。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第45頁(yè)/共54頁(yè)

46第四節(jié)燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)電系統(tǒng)2、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)

燃?xì)廨啓C(jī)是以連續(xù)流動(dòng)的氣體作為工質(zhì)驅(qū)動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)化為用功的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。

燃?xì)廨啓C(jī)包括壓氣機(jī)和輪機(jī)部份。壓氣機(jī)將空氣吸入并壓縮進(jìn)入燃料室，與噴入的燃料混合后燃燒，產(chǎn)生高溫氣體，隨即進(jìn)入輪機(jī)膨脹做功，并帶動(dòng)壓氣機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn)。燃?xì)廨啓C(jī)效率較低，有腐蝕作用。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第46頁(yè)/共54頁(yè)

47第四節(jié)燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)電系統(tǒng)3、BIGCC系統(tǒng)

將燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電和余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽發(fā)電結(jié)合起來。

熱源為：燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電后排放氣體溫度為500-600

C；氣化爐出口溫度為700-800

C；利用余熱鍋爐和過熱器結(jié)合產(chǎn)生蒸汽，再利用蒸汽循環(huán)進(jìn)行發(fā)電，可有效提高發(fā)電效率，>40%。第二章生物質(zhì)氣化發(fā)電（4學(xué)時(shí)）第47頁(yè)/共54頁(yè)

48第四節(jié)燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)電系統(tǒng)3、BIGCC系統(tǒng)

為了大力發(fā)展BIGCC，需要急行解決的問題：1）開發(fā)大容量、高效率的增壓流