生物质气化

碳达峰碳减排目标实现过程中，充分挖掘生物质耦合发电是一项关键举措。通过Aspen Plus软件对生物质气化耦合发电体系中的气化过程进行了建模分析，重点研究了当量比和环境压力对合成气气体组分的影响，并结合计算结果探讨了合成气热值及能量的变化规律。结果表明，随着当量比的增加，H2体积分数由19.47%单调降低至5.19%；CO体积分数在当量比为0.3附近达到最大值22%；CH4体积分数随着当量比的增加呈现单调降低的状态，从1.3%降至0。依托理论研究的成果，合成气体热值的曲线与CO和H2表现出相同的变化规律，在当量比0.3~0.35时达到最高值，然后快速下降。考虑到带入炉膛的能量还有气体显焓，提出了一种热值+显焓的合成气能量评价方式，其在当量比为0.35时达到最大值，也是生物质耦合气化系统的最优当量比区间。

碳达峰碳减排目标实现过程中，充分挖掘生物质耦合发电是一项关键举措。通过Aspen Plus软件对生物质气化耦合发电体系中的气化过程进行了建模分析，重点研究了当量比和环境压力对合成气气体组分的影响，并结合计算结果探讨了合成气热值及能量的变化规律。结果表明，随着当量比的增加，H2体积分数由19.47%单调降低至5.19%；CO体积分数在当量比为0.3附近达到最大值22%；CH4体积分数随着当量比的增加呈现单调降低的状态，从1.3%降至0。依托理论研究的成果，合成气体热值的曲线与CO和H2表现出相同的变化规律，在当量比0.3~0.35时达到最高值，然后快速下降。考虑到带入炉膛的能量还有气体显焓，提出了一种热值+显焓的合成气能量评价方式，其在当量比为0.35时达到最大值，也是生物质耦合气化系统的最优当量比区间。

考察生物质种类在不同参数下对循环流化床空气气化特性的影响，为宽燃料适应性的生物质循环流化床气化技术和生物质气化耦合燃煤发电技术提供相关数据参考。 方法 在自行搭建的小型常压循环流化床气化实验装置上，开展了以空气当量比(equivalent ratio，ER)、气化温度为参数，农林废弃物(稻壳、木屑、玉米秸秆和稻草)为原料的空气气化实验研究。 结果 稻壳、木屑、玉米秸秆和稻草气化气组分在不同空气当量比下的变化规律基本一致，随着空气当量比不断增加，稻壳、木屑、玉米秸秆和稻草的气化燃气低位热值和冷煤气效率均呈现先增后减的变化趋势，对于稻壳、木屑和玉米秸秆，ER为0.20时均为最优工况，最高冷煤气效率分别为46.19%、38.07%和37.71%；而对于稻草，ER为0.25时为最优工况，最高冷煤气效率可达39.55%；稻壳、木屑、玉米秸秆和稻草气化气组分中的三大可燃气体(CH4、CO、H2)在不同气化温度下的变化规律也一致，随着气化温度不断升高，稻壳、木屑、玉米秸秆和稻草的气化燃气低位热值和冷煤气效率也均呈现先增后减的变化趋势，其中稻壳和玉米秸秆冷煤气效率在气化温度为750 ℃时达到峰值，分别为46.19%和37.71%，而木屑和稻草在气化温度为760 ℃时达到峰值，分别为38.07%和37.56%。 结论 研究结果可为宽燃料适应性的生物质循环流化床气化技术和生物质气化耦合燃煤发电技术提供相关数据参考。

生物质能属于可再生能源，生物质发电是非常好的能源 利用方式。目前的直燃发电效率低、 投资高，直接混合发 电由于其监管和计量问题也一直未能有效发展。生物质耦合 发电方式可依托现有燃煤电厂高参数机组和超低排放设施， 实现生物质能高效低污染利用，具有投资省、见效快、 效 率高、排放低的特点。 本项目针对当前生物质气化装置容量小效率不高、原料 加工成本高、进料不顺畅、燃气和灰冷热效率低、密封不严、 电量计量无法有效保证等关键问题和技术瓶颈，通过将生物 质经高温气化， 产生高温可燃气体，进入大型电站锅炉再 燃烧，用以代替部分原煤的间接耦合发电技术，达到生物质 能发电经济可行的利用模式。