生物質氣化發電技術研究進展和前景分析
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- 生物質氣化發電技術研究進展和前景分析摘要：生物質能源化利用形式有固體燃料、木炭、合成氣、熱解油、沼氣、生物質發電和生物乙醇等。其中，氣化發電技術是生物質能利用的一種重要形式。它是基于熱化學轉換原理將固態生物質氣化生成合成氣，再通過外燃機或內燃機做功發電，是一種高效清潔的現代化生物質能利用方式。生物質氣化發電設備緊湊、污染少，可以解決生物質燃料的能量密度低和資源分散等缺點。[1]
關鍵詞：生物質氣化（biomass gasification） 清潔能源（clean energy）經濟效益高（high economic efficiency）
引言：隨著化石燃料的逐漸枯竭，環境問題的日益嚴重及全球氣候異常等，尋求新的可再生，潔凈的能源資源已經迫在眉睫。生物質作為可再生、幾乎無污染的資源，其開發和利用越來越受到人們的重視。生物質是重要的可再生能源，我國生物質資源樣多量大，可用于發電的資源相當豐富。生物質發電技術和產業有著良好的發展前景。[2]
生物質氣化發電對改善我國以煤炭發電為主的電力生產結構，特別是對廣大農村偏遠地區提供清潔電力具有生物質氣化技術概述十分重要的意義。
一：生物質氣化的原理和工藝
生物質氣化是指生物質原料（薪柴、鋸末、麥秸、稻草等）壓制成型或簡單破碎加工處理后，在欠氧條件下，送入汽化爐中進行氣化裂解，得到可燃氣體并進行凈化處理而獲得產品氣的過程。其原理是在一定的熱力學條件下，借助于部分空氣（或氧氣）、水蒸氣的作用，使生物質的高聚物發生熱解、氧化、還原、重整反應，熱解伴生的焦油進一步熱裂化或催化裂化為小分子碳氫化合物，獲得含CO、H2和CH4的混合氣體[3]
二：生物質氣化發電技術特點及研究進展
生物質氣化發電技術的基本原理是把生物質轉化為可燃氣，再利用可燃氣推動燃氣發電設備進行發電，主要包括生物質氣化、氣體凈化、燃氣發電三個過程。生物質氣化發電技術是生物質能利用中有別于其他可再生能源的獨特方式，具有以下特點：1.技術有充分的靈活性，由于生物質氣化發電可采用內燃機，也可采用燃氣輪機，甚至結合余熱鍋爐和蒸汽發電系統，所以生物質氣化發電可以根據規模的大小選用合適的發電設備，保證合理地發電效率。這一技術的靈活性很好的滿足生物質資源分散的特點。2.具有較好的潔凈性，生物質本身屬于可再生能源，可以有效地減少CO2、SO2等氣體的排放，3.經濟性，生物質發電技術的靈活性可以保證該技術在小規模下有較好的經濟性，同時燃氣發電沒有高壓過程，設備簡單，合理的生物質氣化發電技術比其他可再生能源發電技術投資更小。可以說是生物質能最有效最潔凈的利用方法之一[4]
三：生物質氣化發電技術存在的問題及發展趨勢
生物質氣化仍存在一些問題阻礙著其大規模推廣應用，主要技術問題有：1.氣體凈化問題：現有的氣化裝置，對焦油處理仍用簡單的水洗物理方法，由于成本的限制，凈化效率不高，氣體中焦油含量任然偏高，一方面加快設備損耗，增加設備維修費用與維修時間，另一方面也造成資源的浪費。2.廢水處理問題：為了處理焦油和排灰，氣化裝置，凈化裝置需用大量的水，這些水含有焦油等有害成分，排放前需進行無害化處理，并盡可能循環使用。但目前仍缺乏經濟可行的有效處理方法，使排放的廢水中有害物質高于環保要求，帶來了二次污染。3：氣體的熱值偏低，由于生物質氣化氣可燃成分少，熱值一般不是很高，為了滿足熱負荷的要求，就要消耗大量的氣體，這就使得貯氣柜體積增大，投資增加[5]
然而生物質氣化發電技術作為一種利用可再生能源的發電技術，且原料來源廣泛，必定會在未來對能源需求進一步增加的背景下越來越受到人們的重視，毋庸置疑在生物質氣化技術進一步提升后利用生物質來發電必定會得到更加廣泛的應用。因此生物質氣化也會成為能源行業研究的重點，生物質氣化發電技術將為為人們提供更加清潔高效，來源廣泛的能源
參考文獻
[1] 《化工學報》 生物質氣化發電技術研究進展
[2] 李斌，生物質氣化發電技術應用綜述
[3] 陳冠益 高文學等 生物質氣化技術現狀與發展
[4] 陰秀麗 周肇秋等 生物質氣化發電技術現狀分析
[5] 劉圣勇 張杰 生物質氣化技術現狀及...
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