一、生物質(zhì)氣化發(fā)電設備的工藝原理
生物質(zhì)氣化是生物質(zhì)能熱化學轉(zhuǎn)換的一種技術,其基本原理是把農(nóng)、林廢棄物,包括廢樹枝、果殼、秸稈、木屑、稻草、稻殼、甘蔗渣等生物質(zhì)原料加熱,使較高分子量的有機碳氫化合物裂解,轉(zhuǎn)換為較低分子量的可燃氣體,這些可燃氣主要成份為CO、H2、CH4、等,熱值在1250kcal/m3左右。這些可燃氣經(jīng)過降溫、除焦凈化后,輸送到燃氣內(nèi)燃機中進行發(fā)電并網(wǎng);氣體降溫過程中的余熱和內(nèi)燃機排出的高溫尾氣經(jīng)余熱鍋爐輸送給附近需要暖氣和蒸汽的用戶,提高系統(tǒng)的經(jīng)濟效益,這種熱電聯(lián)產(chǎn)設備既解決了電站周邊環(huán)境的污染,又為社會提供了清潔的低碳能源。
二、小型生物質(zhì)氣化發(fā)電設備的四個特點
生物質(zhì)氣化發(fā)電設備是生物質(zhì)能利用中有別于其他可再生能源獨特方式,其特點為:
1、該技術有充分的靈活性:由于不同地區(qū)生物質(zhì)原料分布的種類和數(shù)量不盡相同,所以可以因地制宜的規(guī)劃不同裝機規(guī)模的發(fā)電站,小到單個電站裝機規(guī)模400千瓦,大到2400千瓦。
2、具有較好的環(huán)保性:生物質(zhì)屬于可再生能源,可以有效的減少CO2、SO2等有害氣體的排放,而氣化過程一般溫度較低(600—800度),能有效的限制NOX的生成量。
3、有較好的經(jīng)濟性:生物質(zhì)氣化發(fā)電技術的靈活性,可以保證該技術在小規(guī)模機組中有較好的經(jīng)濟性,同時燃氣發(fā)電過程簡單,設備緊湊,工程投資小,投資回報高。
4、有較好的實用性:本套系統(tǒng)主要靠發(fā)電獲得經(jīng)濟效益,同時少量的燃氣可以滿足居民燒火做飯,余熱用來給社區(qū)居民供暖,所以生物質(zhì)氣化熱電聯(lián)產(chǎn)技術是所有生物質(zhì)發(fā)電方式中最經(jīng)濟的發(fā)電方式。
三、生物質(zhì)氣化發(fā)電設備的三個過程
生物質(zhì)氣化熱電聯(lián)產(chǎn)包括三個過程:
1、生物質(zhì)氣化過程。把固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃氣體燃料。
2、
燃氣凈化過程。氣化出來的可然氣體都帶有一定的雜質(zhì),包括灰份,焦炭及焦油等。必須經(jīng)過凈化系統(tǒng)去除雜質(zhì),以保證燃氣發(fā)電系統(tǒng)的正常運行。
3、燃氣發(fā)電和燃氣供氣、余熱供熱過程。利用燃氣內(nèi)燃機進行發(fā)電,利用管網(wǎng)為居民供熱供氣。
四、生物質(zhì)氣化發(fā)電設備的六大系統(tǒng)
生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)包括生物質(zhì)氣化、氣體凈化、氣體內(nèi)燃機發(fā)電系統(tǒng)、余熱利用供暖和燃氣供氣系統(tǒng),控制裝置以及廢水處理系統(tǒng)六大系統(tǒng)。
1、生物質(zhì)氣化:包括進料機構和氣化裝置。
A.進料機構:進料機構采用螺旋加料器,動力設備是電磁調(diào)速電機。螺旋加料器既便于連續(xù)均勻進料,又能有效地將氣化爐同外部隔絕密封起來,使氣化所需空氣只由進風機控制進入氣化爐,電磁調(diào)速電機則可根據(jù)需要調(diào)節(jié)生物質(zhì)進料量。
B.氣化裝置:氣化裝置采用固定床和流化床氣化爐,它主要由進風機、氣化爐和排渣螺旋構成。生物質(zhì)在氣化爐中經(jīng)高溫熱解氣化生成可燃氣體,氣化后剩余的灰份則由排渣螺旋及時排出爐外。
固定床氣化爐適合于小型間斷性運行的發(fā)電機組,它最大優(yōu)點是原料不用預處理,而且結構簡單緊湊,燃氣含灰量少等。
流化床氣化爐是比較適合連續(xù)發(fā)電的并網(wǎng)電廠發(fā)電機組,它運行穩(wěn)定,而且流化床氣化爐運行連續(xù)可調(diào)節(jié),能長時間連續(xù)運行。
2、氣體凈化裝置
氣體需經(jīng)凈化處理后才能用于發(fā)電,燃氣凈化包括除塵、除灰和除焦油等過程。為了保證凈化效果,生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)采用多級除塵技術:例如旋風分離器、循環(huán)水箱、電除塵器等,經(jīng)過多級除塵,燃氣中的固體顆粒和微細粉塵被清洗干凈,除塵效果較為徹底。
3、燃氣內(nèi)燃機發(fā)電裝置
生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)采用燃氣內(nèi)燃發(fā)電機組,單機功率400-500KW不等,發(fā)電機系統(tǒng)規(guī)模根據(jù)一定范圍內(nèi)的資源量可由多臺機組并聯(lián)組成。
4、余熱利用和燃氣供氣裝置
生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)采用的是燃氣內(nèi)燃機,燃氣內(nèi)燃機發(fā)電后排放的尾氣溫度一般在450-600 度之間,從能量利用的角度,這部分尾氣仍含有大量可回收的可用能量。生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)中,除了發(fā)電設備尾氣有大量余熱外,生物質(zhì)氣化爐出口的燃氣溫度也很高(達700-800 oC左右),所以生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)選擇了將這部分氣化顯熱和燃氣發(fā)電設備的余熱結合起來,利用余熱鍋爐,再利用社區(qū)供氣供熱管網(wǎng)為居民解決燒火做飯和冬季取暖問題。
5、控制裝置
由電控柜、熱電偶及溫度顯示儀表、壓力表及風量控制閥等構成。在用戶特殊需要時也可以增加電腦監(jiān)控系統(tǒng)。
6、廢水處理系統(tǒng)
由于氣化產(chǎn)生的可燃氣是通過水洗進行凈化的,所以在凈化過程中被除去的焦油等成分大部分都轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水中,所以需要一個污水處理系統(tǒng)對其進行沉淀、分離、凈化,處理后的水繼續(xù)參與系統(tǒng)循環(huán),焦油等雜質(zhì)進行過濾、脫水、烘干后,投入氣化爐二次氣化,進一步提高了氣體熱值。
機組型號
額定功率
(KW)
額定轉(zhuǎn)速
(rpm)
氣缸數(shù)
調(diào)速
方式
發(fā)動機型號
機組外形尺寸
(mm)
KZ-10GF
10
1500
4
電調(diào)
K4100D
1600×640×1000
KZ-20GF
20
1500
4
電調(diào)
K4100ZD
1600×640×1000
KZ-30GF
30
1500
4
電調(diào)
R4105
1870×720×1100
KZ-40GF
40
1500
4
電調(diào)
R4105ZD
1870×720×1100
KZ-50GF
50
1500
6
電調(diào)
R6105ZD
2210×720×1380
KZ-60GF
60
1500
6
電調(diào)
R6105AZLD
2210×720×1380
KZ-80GF
80
1500
6
電調(diào)
R6105IZLD
2210×720×1380
KZ-100GF
100
1500
6
電調(diào)
R6113ZLD
2340×720×1550
KZ-120GF
120
1500
6
電調(diào)
R6110ZLD
2570×720×1380
KZ-150GF
150
1500
6
電調(diào)
R6126ZLD204
3250×775×1725
KZ-180GF
180
1500
6
電調(diào)
R6126ZLD235
3250×1250×1830
KZ-200GF
200
1500
6
電調(diào)
R6126ZLD288
3250×1250×1830
KZ-300GF
300
1000
6
電調(diào)
G6190ZL
4300×1600×2750
KZ-400GF
400
1000
12
電調(diào)
G12V190ZL
5400×1900×2700
KZ-500GF
500
1000
12
電調(diào)
G12V190ZLD-2
5400×1900×2750
KZ-600GF
600
1000
12
電調(diào)
G12V190DT
5400×1900×2750
KZ-1000GF
1000
700
8
電調(diào)
8300ZLD-1
6400×1700×3100