Ⅴ、“太湖”生物質氣化發(fā)電系統(tǒng)設計特點

    國際上的氣化發(fā)電技術開發(fā)鉸早，但由于經濟性較差，目前主要的應用仍停留在示范和研究階段。以意大利IGCC示范項目為例，氣化發(fā)電系統(tǒng)投資成本高達25000元人民幣/kW，發(fā)電成本約1.20元/kWh，目前仍未進入市場。

我國從20世紀80年代也逐步研究發(fā)展了谷殼氣化發(fā)電技術，先后完成了從2.5～160kW的氣化設備的研制。氣化設備采用固定床結構，氣化效率低，發(fā)電功率增容受到極大制約；適用燃料單一，且受到地域和生物質原料供給的限制，滿足不了市場經濟需要，推廣應用受到限制。

     “太湖”鍋爐于2003年起，引進中科院技術并消化吸收。并于2007年起與廣州能源研究所合作開發(fā)，成功研制出200kW～6000kW的較大容量的循環(huán)流化床氣化鍋爐，適用燃料也從單一的谷殼到木屑、秸桿、棕櫚渣等生物質，并通過了江蘇省科委的專家驗收，逐步推向市場。氣化發(fā)電系統(tǒng)投資成本約為8000～10000元人民幣/kW，發(fā)電成本約0.50～0.60元/kWh。氣化爐效率75%以上，選用國產優(yōu)質內燃機效率達35%以上，總的氣化發(fā)電效率在25%以上，明顯高于同容量的蒸汽輪機發(fā)電系統(tǒng)效率（20%左右），具備了產業(yè)化的基礎。“太湖”技術具有以下五個方面的創(chuàng)新點：

⑴采用內循環(huán)結構的循環(huán)流化床（XHL）生物質氣化爐，不用添加沙子（即無床料）下都能穩(wěn)定運行，適應性好、處理規(guī)模大、負荷適應能力強和操作方便；

⑵由氣化爐底部吹入的、向上流動的強氣流使生物質的運行就像是液體沸騰一樣漂浮起來，具有氣、固接觸，混合均勻的特點，反應溫度一般為750～850℃。產氣能力可在較大范圍內波動，且氣化效率不會明顯降低。

     (3)移動床焦油裂解器技術，有效減少燃氣中焦油含量并提高氣化效率；

    (4)利用成熟的國產柴油機組開發(fā)出中低轉速的大型低熱值燃氣發(fā)電機組，降低發(fā)電設備對燃氣雜質的要求（焦油與雜質含量﹤50mg/N m3即可）；

     (5)采用特種菌種，利用好氧、厭氧相結合的工藝方法處理焦油污水；

     (6)采用大型氣化爐、低熱值燃氣內燃機、余熱回收可構成聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，在投資較低的條件下，大幅提高發(fā)電效率，最高達30%左右。

 Ⅵ、生物質氣化發(fā)電系統(tǒng)與直燃鍋爐發(fā)電和柴油發(fā)電的比較（按500Kw）

 

序號 NO.	比較項目內容	氣化發(fā)電系統(tǒng)	直燃鍋爐帶汽輪發(fā)電機組	柴油發(fā)電機
1	燃料及其成本	木屑的燃料成本為0，只有就地運輸/裝卸成本。但如果燃料是不規(guī)則廢棄木料，推薦使用粉碎機粉碎成直徑15～20mm的小塊。按木屑價格50.00元/噸計算，	木屑的燃料成本為0，只有就地運輸/裝卸成本。但如果燃料是不規(guī)則廢棄木料，推薦使用粉碎機粉碎成直徑15～20mm的小塊。按木屑價格50.00元/噸計算，	柴油，燃料價格很高。約7000.00元/噸計算。
2	單位功率的燃料消耗	1.50 kg/kW·h	1.80 kg/ kW·h	0.10 kg/ kW·h
3	單位功率的燃料成本	0.075元/ kW·h	0.09元/ kW·h	0.70元/ kW·h
4	500kW的燃料成本	37.50元/ kW·h	45.00元/ kW·h	350.00元/ kW·h，高
5	運行6000小時/年	22.50萬元	27.00萬元	210.00萬元，太高了
6	能量轉換過程	① 固態(tài)化學能→氣體化學能 ② 氣體化學能→內燃機動能 ③ 內燃機動能→發(fā)電機電能	① 化學能→熱能 ② 熱能→蒸汽熱能 ③ 蒸汽熱能→汽輪機動能 ④ 汽輪機動能→發(fā)電機電能	① 化學能→內燃機動能 ② 內燃機動能→發(fā)電機電能
7	總的發(fā)電效率	＞25%	≈20%	30%以上
8	用水要求	① 系統(tǒng)水洗除塵用水，可循環(huán)利用。平時作少量補充即可； ② 發(fā)電機冷卻用水，循環(huán)使用少量補充。	① 蒸汽消耗用水，按鍋爐蒸發(fā)量約需要300kg/h； ② 發(fā)電機冷卻用水，循環(huán)使用少量補充。	無
9			原水如果是地下水要經過過濾、軟化、除鹽或反滲透處理，以保證蒸汽品質確保系統(tǒng)安全運行	無
10	系統(tǒng)運行自耗電	電機總裝機容量≈50Kw	電機總裝機容量≈75Kw	無
11	自耗電占發(fā)電量比例	10%	15%	無
12	設備人員操作要求	簡便可靠，專業(yè)培訓操作人員	系統(tǒng)復雜，專業(yè)培訓操作人員	簡單快用
13	運行維護保養(yǎng)和檢修	① 電機添加黃油 ② 檫洗羅茨風機以除去焦油 ③ 檫洗燃氣內燃機活塞等部件以除去焦油 ④ 定期清除循環(huán)水池并少量補水	① 電機添加黃油 ② 蒸汽鍋爐及管路維護保養(yǎng) ③ 汽輪機維護保養(yǎng)，如更換葉片等	檫洗柴油發(fā)電機活塞等部件以除去焦油
14	檢修時間	平時每月檢修2～3天，不需要大修	按《鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》和《汽輪機安全技術監(jiān)察規(guī)程》的要求，平時定期保養(yǎng)，長年維護和檢修	平時每月檢修2～3天，不需要大修
15	煙塵排放和環(huán)保	無煙塵排放，煙灰收集后可作碳黑或肥料	較多煙塵排放，煙灰不回收	無
16	建設周期	6個月，其中：設備交貨期4個月，安裝調試2個月	3個月。其中：設備交貨期2個月，安裝調試1個月	約1個月
17	系統(tǒng)投資費用含基建	設備投資480.00萬元，基建成本低，維護成本低	設備投資430.00萬元，基建成本高，維護成本高	設備投資較少，基建成本低，維護成本低
18	投資性價比	性價比高，投資回收周期短	性價比高，投資回收周期較短	性價比低