淺析生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)
2021-12-06
生物質(zhì)作為太陽能的一種表現(xiàn)形式，它的開發(fā)利用將會給人們帶來重要的影響，而且生物質(zhì)是一種再生資源，在當(dāng)今社會提倡可持續(xù)發(fā)展的前提條件下，開發(fā)利用生物質(zhì)能源無疑成為社會發(fā)展的主流方向。在利用生物質(zhì)能源的過程中，人們研究出的各種技術(shù)，其主要原理都是將固態(tài)的生物質(zhì)進(jìn)行一個(gè)轉(zhuǎn)化過程，從而得到人們想要的結(jié)果或者狀態(tài)，再進(jìn)行深一步的利用。
一、生物質(zhì)發(fā)電概述
生物質(zhì)能是以化學(xué)能的形式儲存在生物質(zhì)中的太陽能。它以生物質(zhì)為載體，資源豐富且可以再生，易于獲取，其含硫量和灰分都比較低且含氫量較高，一直是人類認(rèn)為較理想且賴以生存的重要能源之一，就其能源當(dāng)量而言，它位居第四，在整個(gè)能源系統(tǒng)中占有重要位置。因此，生物質(zhì)能的開發(fā)是一個(gè)很有潛力的研究方向，現(xiàn)今已受到世界各國的高度重視。
在生物質(zhì)氣化發(fā)電來說，有以下幾種方式：首先，生物質(zhì)的氣化產(chǎn)生可燃性氣體，我們可以把這些氣體直接運(yùn)送入燃?xì)鉅t來產(chǎn)生蒸汽，再利用蒸汽輪機(jī)實(shí)現(xiàn)發(fā)電；其次可以利用凈化系統(tǒng)得到的燃?xì)庵苯铀腿雰?nèi)燃機(jī)，這種內(nèi)燃機(jī)規(guī)模都相對比較小，像汽車、摩托車內(nèi)采用的汽油機(jī)一樣，它可以直接將燃?xì)庥糜诎l(fā)電；當(dāng)然，與內(nèi)燃機(jī)相似，我們可以講燃?xì)馑腿肴細(xì)廨啓C(jī)來發(fā)電，這個(gè)發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模相對內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)來說要大一些。但無論采用何種方式，其基本原理都是采用能量的轉(zhuǎn)換。
二、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)比較
在生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的分類上，由于其燃?xì)猱a(chǎn)生的機(jī)理不同而將其分為反應(yīng)性氣化與熱解氣化。在反應(yīng)性氣化上，大多又分為水蒸氣氣化、等離子氣化等方式。在實(shí)際的運(yùn)用當(dāng)中，我們又通常根據(jù)發(fā)電需求的不同而分為大型的流化床氣化和相對較小的固定床氣化兩種。下面將分別對流化床氣化和固定床氣化以及水蒸氣氣化和等離子氣化作出說明。
1、流化床氣化發(fā)電
大型的發(fā)電裝置一般采用流化床氣化系統(tǒng)，因?yàn)榱骰矚饣谑褂玫倪^程中氣化的能力大，而且其轉(zhuǎn)化效率非常高，在需求電量比較大的情況下，采取并聯(lián)方式將發(fā)電機(jī)連接起來，其實(shí)際工作將能很好的滿足。同時(shí)，在發(fā)電過程中，我們也需建立相對應(yīng)的凈化系統(tǒng)和安全系統(tǒng)等。
2、固定床氣化發(fā)電
作為傳統(tǒng)的氣化方式，固定床氣化通常有兩種模式：上吸式固定床氣化和下吸式固定床氣化。它們兩種方式的運(yùn)行流程基本相同，只是在氣化介質(zhì)的流動(dòng)方向以及加料的位置上有所不同。
3、水蒸氣氣化
水蒸汽氣化就是首先將生物質(zhì)粉碎后投入到氣化室，然后將蒸汽也注入其中，在高溫的條件下，多種混合物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，最后產(chǎn)生可燃性的混合氣體，再送入內(nèi)燃機(jī)等發(fā)電設(shè)備中。這中氣化方式在反應(yīng)容器上有著特別的要求，尤其是在氣化爐中，其控制的溫度、壓力等因素都非常重要。
4、等離子氣化
等離子氣化即采用等離子技術(shù)，把生物質(zhì)原料加入到等離子氣化室中，使得他們在超高的溫度下氣化，在這種環(huán)境下，碳的轉(zhuǎn)化率非常之高，氣化得到的氣體經(jīng)過一定的凈化設(shè)備和過濾設(shè)備，就能通入到相應(yīng)的發(fā)電設(shè)備之中，從而得到我們需要的電能。
