摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，地球能源資源的日益減少，人們便將目標(biāo)轉(zhuǎn)為新的能源資源的開(kāi)發(fā)與利用上。而生物質(zhì)的氣化發(fā)電技術(shù)也隨著科技的高速發(fā)展而不斷的走向成熟，本文先介紹生物質(zhì)氣化技術(shù)相關(guān)內(nèi)容，然后具體對(duì)生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)建進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)；發(fā)電；產(chǎn)業(yè)化；原因

引言

生物質(zhì)作為太陽(yáng)能的一種表現(xiàn)形式，它的開(kāi)發(fā)利用將會(huì)給人們帶來(lái)重要的影響，而且生物質(zhì)是一種再生資源，在當(dāng)今社會(huì)提倡可持續(xù)發(fā)展的前提條件下，開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能源無(wú)疑成為社會(huì)發(fā)展的主流方向。在利用生物質(zhì)能源的過(guò)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(guò)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(chǔ)存在生物質(zhì)中的太陽(yáng)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(lèi)認(rèn)為較理想且賴(lài)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(kāi)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(guó)的高度重視。

在生物質(zhì)氣化發(fā)電來(lái)說(shuō)，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(lái)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(duì)比較小，像汽車(chē)、摩托車(chē)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(lái)發(fā)電，這個(gè)發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模相對(duì)內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)要大一些。但無(wú)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(lèi)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(duì)較小的固定床氣化兩種。下面將分別對(duì)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(shuō)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^(guò)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(lái)，其實(shí)際工作將能很好的滿足。同時(shí)，在發(fā)電過(guò)程中，我們也需建立相對(duì)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?cè)诔叩臏囟认職饣?，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(guò)一定的凈化設(shè)備和過(guò)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。

三、生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)化影響因素

生物質(zhì)的氣化發(fā)電技術(shù)雖然已經(jīng)步入了一定的軌道，但在國(guó)內(nèi)的綜合情況來(lái)看，其存在問(wèn)題還是不叫突出的。先就是原料方面，雖然中國(guó)地區(qū)的生物質(zhì)資源相對(duì)較多，但是具體而言，像麥稈、稻稈這些原料都呈現(xiàn)季節(jié)性，而在有些地區(qū)，如內(nèi)蒙古、西藏等就幾乎沒(méi)有，所以，生物質(zhì)原料又存在區(qū)域性。當(dāng)在特定的地區(qū)建立生物質(zhì)氣化應(yīng)用時(shí)，其原料的搜集與運(yùn)輸將會(huì)給規(guī)?；纳a(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重的影響。

其次，在環(huán)境的污染方面，雖然生物質(zhì)氣化發(fā)電是一種相對(duì)環(huán)保性的技術(shù)，但是仍然不可避免的出現(xiàn)了焦油等問(wèn)題，尤其在發(fā)電系統(tǒng)上同時(shí)采用的凈化系統(tǒng)，其很容易帶來(lái)二次污染。最后在客觀上，國(guó)家的政策與扶住也會(huì)起到重要的影響，而資金的投入在工程建設(shè)的初期將會(huì)很大，而其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益比較緩慢，因此這些也將制約著生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的順利進(jìn)行。具體分析如下：

1.規(guī)模較小，設(shè)施不完善，效益有待提高

生物質(zhì)的資源分布不集中，收集難度大，大部分工程工藝、設(shè)備簡(jiǎn)單，利用率和能量的轉(zhuǎn)換效率低，投資回報(bào)少，且工程規(guī)模一般較小，很難形成一定的規(guī)模，效益有待進(jìn)一步提高。

2.行業(yè)上沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，管理混亂

工程開(kāi)發(fā)上，沒(méi)有明確的技術(shù)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，很多不符合條件的單位參與了工程設(shè)備的生產(chǎn)，造成項(xiàng)目技術(shù)不達(dá)標(biāo)，甚至有安全隱患，不利于后續(xù)工作的開(kāi)展。

3.研究沒(méi)有達(dá)到一定的水平，技術(shù)不過(guò)關(guān)

研究的技術(shù)含量低，開(kāi)發(fā)緩慢，一些關(guān)鍵問(wèn)題沒(méi)能得到解決，如：生物質(zhì)氣化中焦油問(wèn)題，沼氣發(fā)電效率較低的問(wèn)題，二次污染問(wèn)題，還缺乏有效解決方法，導(dǎo)致許多設(shè)備系統(tǒng)在運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生故障，系統(tǒng)運(yùn)行強(qiáng)度降低，利用效率減小。

四、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展措施

生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)既可惠及農(nóng)民，也能防止露天焚燒農(nóng)林廢棄物污染環(huán)境，但如何讓處境尷尬的生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)健康發(fā)展？一方面，保證生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)能獲得穩(wěn)定的燃料供應(yīng)。有關(guān)部門(mén)既需要加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民露天焚燒秸稈行為的教育處罰力度，也需要考慮秸稈運(yùn)輸過(guò)程中車(chē)輛超高、超寬的實(shí)際，開(kāi)辟“綠色通道”降低運(yùn)輸成本。同時(shí)，國(guó)家可對(duì)農(nóng)民給予一定的秸稈綜合利用補(bǔ)貼，既可以提高農(nóng)民“送秸稈”的積極性，也能降低企業(yè)的原料收購(gòu)成本。

另一方面，加強(qiáng)金融支持，為生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目提供更多低息貸款。一方面國(guó)家應(yīng)鼓勵(lì)國(guó)開(kāi)行、農(nóng)發(fā)行等政策性金融機(jī)構(gòu)更多支持生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)；同時(shí)，隨著生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的逐漸成熟及國(guó)家扶持力度的加大，商業(yè)銀行也應(yīng)逐漸加大對(duì)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的低息貸款支持。具體分析如下：

1.加快相關(guān)技術(shù)的研究

要分門(mén)別類(lèi)的進(jìn)行生物質(zhì)能的研究，既要支持有開(kāi)闊前景的基礎(chǔ)性研究，又要推動(dòng)技術(shù)相對(duì)成熟的項(xiàng)目不斷發(fā)展，爭(zhēng)取達(dá)到尖端水平，確定各個(gè)階段發(fā)展目標(biāo)，努力做到各方面協(xié)調(diào)發(fā)展，穩(wěn)定有序進(jìn)行。

2.制定行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

確定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格審查相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)資格，加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督與市場(chǎng)管理，建立完善的質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，規(guī)范市場(chǎng)，優(yōu)化系統(tǒng)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)產(chǎn)出和效益的最大化。

3.與工業(yè)生產(chǎn)結(jié)合，擴(kuò)大影響

加強(qiáng)生物質(zhì)技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合， 在工程應(yīng)用中應(yīng)及時(shí)找出存在的問(wèn)題，遇到的難題應(yīng)重點(diǎn)研究、突破， 在實(shí)踐中不斷檢驗(yàn)并提高生物質(zhì)技術(shù)， 確保安全、可靠，為生物質(zhì)能源的未來(lái)大規(guī)模推廣、應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

4總結(jié)與展望

經(jīng)過(guò)近幾十年的研究和發(fā)展，生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)取得了很大的進(jìn)步。中國(guó)歷來(lái)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，其生物質(zhì)資源異常豐富。每年都可產(chǎn)生大約10億多噸的生物質(zhì)廢棄物，因此研究發(fā)展生物質(zhì)能有很大的潛力空間。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者的不斷研究，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的研究已經(jīng)取得了較大進(jìn)展。我國(guó)生物質(zhì)資源豐富，有優(yōu)越的發(fā)展條件，在生物質(zhì)能發(fā)電方面也已有相應(yīng)的技術(shù)保證，但針對(duì)存在的問(wèn)題，我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)真總結(jié)，努力探尋解決方法，使之穩(wěn)定發(fā)展。我們有理由相信，中國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)前景一定會(huì)更加廣闊，它將改變中國(guó)的能源利用現(xiàn)狀，并推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的又好又快發(fā)展。

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