生物质能发电技术与应用

生物质能发电技术与应用什么是生物质发电技术？•生物质发电技术是将生物质能源转化为电能的一种技术，主要包括农林废物发电、垃圾发电和沼气发电等。作为一种可再生能源，生物质能发电在国际上越来越受到重视，在我国也越来越受到政府的关注和民间的拥护。有什么意义?•增加我国清洁能源比重•改善环境•增加农民收入，缩小城乡差距生物质能发电技术包括：•直接燃烧技术•气化发电技术•沼气发电技术•混合燃烧发电直接燃烧技术•生物质直接燃烧发电是指把生物质原料送入适合生物质燃烧的特定锅炉中直接燃烧，产生蒸汽，带动蒸汽轮机及发电机发电。气化发电技术•生物质气化发电技术是生物质能通过热化学转化为气体燃料，将净化后的气体燃料直接送入锅炉、内燃发电机、燃气机的燃烧室中燃烧来发电。气化发电技术•包括三个方面：生物质气化气体净化燃气发电气化发电典型流程沼气发电技术沼气燃料电池由三个单元组成：燃料处理单元、发电单元和电流转换单元。燃料处理单元主要部件是沼气裂解转化器(改质器)，以镍为催化剂，将甲烷转化为氢气；发电单元把沼气燃料中的化学能直接转化为电能；电流转换系统主要任务是把直流电转换为交流电。燃料电池产生的水蒸汽、热量可供消化池加热或采暖用，排出废气的热量可用于加热消化池。在阳极一侧，烃类燃料首先被部分氧化为H2和CO2CH+O→4H+2CO然后与通过电解质传送到阳极的氧分子发生如下反应H+CO+2O→HO+CO+4e同时在阴极一侧发生发应1/2O+2e→O电池总反应为CH+O→2H+CO混合燃烧技术•混合燃烧发电是指将生物质原料应用于燃煤电厂中，使用生物质和煤两种原料进行发电，主要有两种方式：直接混合燃烧和并联混合燃烧。直接混合燃烧•将生物质原料直接送入燃煤锅炉，与煤共同燃烧，生产蒸汽，带动蒸汽轮机发电。并联混合燃烧•先将生物质原料在气化炉中气化生成可燃气体，再通入燃煤锅炉，可燃气体与煤共同燃烧生产蒸汽，带动蒸汽轮机发电。面临的问题1、不加大政策扶持，电厂难以为继欧洲一些电厂之所以经营得好，有很重要的一条，人家的原料不仅不付钱，而且由于秸秆是按照垃圾处理，还要征收垃圾处理费，因此可以良性发展。我国与国外情况不同，一方面要通过发电避免农民焚烧秸秆引起污染等社会问题，一方面又要通过发电扶助农民。基于以上两点，不仅秸秆收购价格不能过低，而且随着此类项目的增多，收购价格还在上升。如国家在确定生物质能发电的上网电价补贴时，秸秆每吨价格被定在100元左右，而秸秆实际收购价格已达200—300元/吨，如此高的原料成本增加了企业成本预算，以山东秸秆发电的上网电价为例，实际成本在0.65元/千瓦时左右，脱硫标杆上网电价(0.344元/千瓦时)加上政府补贴电价(0.25元/千瓦时)，总计为0.594元/千瓦时，亏损显而易见。亏损的状态迫使部分生物质能企业停产，因此国家在税收等政策上进一步加大扶持力度就显得非常重要。面临的问题2、国内没有现成的技术设备我国对生物质燃料燃烧所进行的理论研究很少，对生物质成型燃料的燃烧机理及动力学特性研究才刚刚开始，关于生物质成型燃料燃烧理论与数据还没有人系统地提出。关于生物质成型燃料燃烧设备的设计与研究几乎是个空白。一些单位为燃用生物质成型燃料，在未弄清生物质成型燃料燃烧理论的情况下，盲目地把原有的燃煤设备改为生物质成型燃料燃烧设备，但改造后的燃烧设备仍存在着炉膛的容积、形状与生物质成型燃料燃烧不匹配等情况，致使燃烧设备的燃烧效率及热效率较低，出力及工质参数下降，排烟中污染物含量高。