|
我国生物质能源发展现状与思考(2)2011-02-13 19:53 环卫科技网 作者：吴创之 周肇秋 阴秀丽
目前国内在建的生物质直燃电厂主要依靠国外引进技术，关键设备基本是直接进口或在国内委托生产，既没有自主知识产权，设备价格也很高，电站建设成本达1.2万元/kW，发电成本太高已成为我国秸秆直燃发电产业化的主要障碍。生物质直燃的另一种方式是生物质和煤混合燃烧发电技术，该技术规模灵活，经济性较好。美国已有300多家发电厂采用生物质与煤炭混燃技术，装机容量达6000MW[5]，但实践中仍有一些实际问题需要解决，如：燃煤锅炉的燃烧温度通常介于1000～1250℃，高于生物质的灰熔点，容易引起结渣等问题。 生物质气化发电是一种新兴的生物质发电技术。首先，生物质进入气化炉，在氧气不足的条件下部分燃烧提供反应所需的热量，在700～850℃的温度下发生热解气化反应，转化为含氢气、一氧化碳和低分子烃类的可燃气体，可燃气体经过除尘、除焦等净化处理，作为燃料驱动燃气轮机或燃气内燃机组发电。可燃气体热值越高，发电效率越高。燃气发电设备对燃气杂质有严格的要求，因此生物质气化炉和燃气净化装置是生物质气化发电的关键技术设备。生物质气化发电的效率取决于系统规模和采用的气化发电工艺，如兆瓦级以下的简单气化发电系统效率通常低于20%，利用余热发电的较大规模的生物质整体气化联合循环发电效率可高于40%[6]。 沼气发电技术主要应用在禽畜厂沼气、工业废水处理沼气以及垃圾填埋场沼气。采用引进技术，国内已完成了一些垃圾填埋气发电设施的建设：如杭州天子岭填埋场于1998年10月建成国内首家垃圾填埋气发电厂；广州大田山垃圾填埋气发电厂于1999年6月投入运行。目前所采用的填埋气发电机主要是奥地利颜巴赫公司和美国卡特比勒公司的燃气内燃机，成本达5000～7000元/kW。由于国产沼气发电机组主要是对柴油机进行简单的改装，对发动机的热工性能研究不深，产品质量不过关，发电机组热效率比国外同类技术低4%～8%，成熟的发电机组规模也只有500kW[7]。 综上，生物质直接燃烧、混合燃烧、沼气发电技术的关键设备多是引进国外技术，国内尚未消化吸收。气化发电技术虽然拥有自主知识产权，但仍有许多产业化关键问题需要解决。目前设备成本较高、技术适用性较差是生物质发电产业发展的主要障碍。 1.2.2生物质液体燃料技术 生物质液体燃料主要包括燃料乙醇、生物柴油、生物质裂解油和生物质合成燃料等。近20年来，利用甘蔗、玉米等糖和淀粉类原料制取燃料乙醇，利用动植物油脂制取生物柴油的技术已经逐步实现商业化。目前玉米乙醇、生物柴油等第一代液体生物燃料已经逐步应用于国内外工农业生产，成为石油燃料的有力补充[8]。然而，由于玉米乙醇、生物柴油以粮食、油料种子为原料，须占用大量耕地，与国家粮食安全存在矛盾，不可能在我国进行大规模生产，因此，近年来生物质液体燃料的原料开始从粮食作物向非粮作物以及农林废弃物转变。美国和欧洲开始大量投入，开展以纤维素和木质素等为原料生产生物质液体燃料的技术路线和工业实践，预计在6～10年内将有重大突破。 从资源可持续供给和取得根本性技术突破的角度看，生物质热解液化、生物质气化合成燃料具有更加宽泛的资源基础和广阔的发展应用前景，与纤维素燃料乙醇一起通称为第二代生物质液体燃料。我国的第二代生物质液体燃料技术尚处于实验研究阶段，加大其研发示范力度，对尽快实现我国中远期规模化替代石油资源具有重要的科学和现实意义。 生物质热解液化是在无氧条件下，利用热能切断生物质大分子中的化学键，使之转变为低分子物质的过程。生物质热解液化制燃料油是最有开发潜力的技术之一。自20世纪80年代以来，欧美等发达国家在生物质热解液化方面做了大量的研究工作。荷兰、美国最先开展该方面的研究，其中美国的热解实验装置最高产油率达70%，荷兰BTG生物质技术公司已于2005年6月在马来西亚建成一套日处理50t椰子壳和棕榈壳的旋转锥式生物质热解液化装置，所产生物油全部返销欧洲用于燃烧发电和精制试验。加拿大的DynaMotive公司是目前利用生物质快速热解技术实行商业化生产规模最大的企业，处理量为1500kg/h，生物油的产率达到60%～75%。国际能源署对该技术进行多年的跟踪调查和分析评价，认为该技术比其他技术可获得更多的能源和更大的效益[9]。 20世纪90年代开始，我国一些高校和研究机构在生物质热解液化方面也开展了一系列研究工作。其中，山东理工大学开展了400t生物油/年中试装置的研究，中国科技大学研制出每h处理120kg物料的自热式生物质热解液化试验装置，并用木屑、稻壳、玉米秆和棉花秆等多种原料试验成功，产油率达到50%～60%，累计运行时间已达到600h。此外，华东理工大学、沈阳农业大学、浙江大学、中科院广州能源研究所、过程工程研究所等都开展了相关的研究。 （来源：互联网） 共6页: 上一页123456下一页 本文来自环卫科技网（http://www./） 原文链接：http://www./html/32/201102/25302_2.html |
|
|
