生物质气化发电技术研究进展和前景分析
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- 生物质气化发电技术研究进展和前景分析摘要：生物质能源化利用形式有固体燃料、木炭、合成气、热解油、沼气、生物质发电和生物乙醇等。其中，气化发电技术是生物质能利用的一种重要形式。它是基于热化学转换原理将固态生物质气化生成合成气，再通过外燃机或内燃机做功发电，是一种高效清洁的现代化生物质能利用方式。生物质气化发电设备紧凑、污染少，可以解决生物质燃料的能量密度低和资源分散等缺点。[1]
关键词：生物质气化（biomass gasification） 清洁能源（clean energy）经济效益高（high economic efficiency）
引言：随着化石燃料的逐渐枯竭，环境问题的日益严重及全球气候异常等，寻求新的可再生，洁净的能源资源已经迫在眉睫。生物质作为可再生、几乎无污染的资源，其开发和利用越来越受到人们的重视。生物质是重要的可再生能源，我国生物质资源样多量大，可用于发电的资源相当丰富。生物质发电技术和产业有着良好的发展前景。[2]
生物质气化发电对改善我国以煤炭发电为主的电力生产结构，特别是对广大农村偏远地区提供清洁电力具有生物质气化技术概述十分重要的意义。
一：生物质气化的原理和工艺
生物质气化是指生物质原料（薪柴、锯末、麦秸、稻草等）压制成型或简单破碎加工处理后，在欠氧条件下，送入汽化炉中进行气化裂解，得到可燃气体并进行净化处理而获得产品气的过程。其原理是在一定的热力学条件下，借助于部分空气（或氧气）、水蒸气的作用，使生物质的高聚物发生热解、氧化、还原、重整反应，热解伴生的焦油进一步热裂化或催化裂化为小分子碳氢化合物，获得含CO、H2和CH4的混合气体[3]
二：生物质气化发电技术特点及研究进展
生物质气化发电技术的基本原理是把生物质转化为可燃气，再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电，主要包括生物质气化、气体净化、燃气发电三个过程。生物质气化发电技术是生物质能利用中有别于其他可再生能源的独特方式，具有以下特点：1.技术有充分的灵活性，由于生物质气化发电可采用内燃机，也可采用燃气轮机，甚至结合余热锅炉和蒸汽发电系统，所以生物质气化发电可以根据规模的大小选用合适的发电设备，保证合理地发电效率。这一技术的灵活性很好的满足生物质资源分散的特点。2.具有较好的洁净性，生物质本身属于可再生能源，可以有效地减少CO2、SO2等气体的排放，3.经济性，生物质发电技术的灵活性可以保证该技术在小规模下有较好的经济性，同时燃气发电没有高压过程，设备简单，合理的生物质气化发电技术比其他可再生能源发电技术投资更小。可以说是生物质能最有效最洁净的利用方法之一[4]
三：生物质气化发电技术存在的问题及发展趋势
生物质气化仍存在一些问题阻碍着其大规模推广应用，主要技术问题有：1.气体净化问题：现有的气化装置，对焦油处理仍用简单的水洗物理方法，由于成本的限制，净化效率不高，气体中焦油含量任然偏高，一方面加快设备损耗，增加设备维修费用与维修时间，另一方面也造成资源的浪费。2.废水处理问题：为了处理焦油和排灰，气化装置，净化装置需用大量的水，这些水含有焦油等有害成分，排放前需进行无害化处理，并尽可能循环使用。但目前仍缺乏经济可行的有效处理方法，使排放的废水中有害物质高于环保要求，带来了二次污染。3：气体的热值偏低，由于生物质气化气可燃成分少，热值一般不是很高，为了满足热负荷的要求，就要消耗大量的气体，这就使得贮气柜体积增大，投资增加[5]
然而生物质气化发电技术作为一种利用可再生能源的发电技术，且原料来源广泛，必定会在未来对能源需求进一步增加的背景下越来越受到人们的重视，毋庸置疑在生物质气化技术进一步提升后利用生物质来发电必定会得到更加广泛的应用。因此生物质气化也会成为能源行业研究的重点，生物质气化发电技术将为为人们提供更加清洁高效，来源广泛的能源
参考文献
[1] 《化工学报》 生物质气化发电技术研究进展
[2] 李斌，生物质气化发电技术应用综述
[3] 陈冠益 高文学等 生物质气化技术现状与发展
[4] 阴秀丽 周肇秋等 生物质气化发电技术现状分析
[5] 刘圣勇 张杰 生物质气化技术现状及...
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