生物质利用方式的总体效率
责任编辑:chineselng    浏览:1589次    时间: 2008-04-03 10:03:02      

摘要:各种利用方式的总体效率   假设生物质能源利用过程中CO2的净排放为零,而运输和预处理过程由于使用矿物燃料而排放CO2。所以,不同的利用方式,效率不同,预处理过程不同,得到同样可用能而对减少CO2排放的作用就不同。 1 直接燃烧   我国是农业大国,在农村能源..

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各种利用方式的总体效率

  假设生物质能源利用过程中CO2的净排放为零,而运输和预处理过程由于使用矿物燃料而排放CO2。所以,不同的利用方式,效率不同,预处理过程不同,得到同样可用能而对减少CO2排放的作用就不同。

1 直接燃烧

  我国是农业大国,在农村能源消费结构中,生物质能约占生活用能的70%,占整个用能的50%,但生物质的利用仍以直接燃烧的柴灶为主,这种方式效率很低,只有15%左右。生物质工业锅炉的设计效率虽然也能达到矿物燃料的水平,但实际运行中的效率却并不理想。所以,应尽量推广更先进的生物质利用技术。

  2  气化供气、燃烧

  随着人民生活水平的提高,许多城镇和农村开始使用煤气。而利用石油裂解气或优质煤为气化原料,生产成本相当高。生物质的特点,使其特别适于作气化的原料,利用气化炉,将生物质通过热化学转换变为可燃气体,作为生活煤气或锅炉燃料与煤混烧,可节约大量优质矿物燃料。图2为生物质气化集中供气示意图。

图2 生物质气化集中供气示意图

  下吸式气化炉已成功地用于农村供气系统,利用当地的农作物废弃物,如玉米秆、麦杆、稻壳等为原料,气化后的燃气作为当地居民生活用气。气体热值5.2MJ/m3,气化效率70%以上,煤气炉灶的燃烧效率为50%,系统效率约35%[2]。

  中科院广州能源所研制的以O2为气化介质,采用CFBG技术的中热值煤气系统,产生的煤气热值在10—12MJ/m3之间,气化效率在70%以上[3],总体效率在40%左右。

  循环流化床木粉气化炉,以燃气做锅炉燃料,气化热效率约95%,燃气在锅炉中的燃烧效率在95%以上,燃烧总效率为90%左右。

3 气化发电(中小型)

  中小型气化发电系统包括气化、除尘、除焦、发电几部分,如图3所示。按国内目前气化发电技术水平,小型气化发电系统(2.5kW)的有效热效率为11.6%;60—200kW稻壳气化发电系统,系统效率为12%;中等规模气化发电系统(1MW),利用循环流化床技术,系统效率可达17%左右[4]。虽然气化发电的系统效率较低,但产生的是高品位的电能,可用性高。

图3 1MW生物质气化发电系统示意图

4 生物质IGCC技术

  IGCC即气化联合循环发电系统,适合于大规模处理农业或森林生物质,流程如图4所示,该系统具有处理容量大,自动化程度高,系统效率高等优点,较适合工业化生产。常压的IGCC系统,系统效率可达35—45%。

图4 生物质IGCC示意图

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