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7.1.气化发电的工作原理及工艺流程

7.1.1化发电工作原理

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。它

既能解决生物质难于燃用而又分布分散的缺点，又可以充分发挥燃气发电技术设备紧凑而污染少的优点，所以是

生物质能最有效最洁净的利用方法之一。

气化发电过程包括三个方面，一是生物质气化，把固体生物质转化为气体燃料；二是气体净化，气化出来

的燃气都带有一定的杂质，包括灰份、焦炭和焦油等，需经过净化系统把杂质除去，以保证燃气发电设备的正常

运行；三是燃气发电，利用燃气轮机或燃气内燃机进行发电，有的工艺为了提高发电效率，发电过程可以增加余

热锅炉和蒸汽轮机。

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，具有三个方面特点：一是技术

有充分的灵活性，由于生物质气化发电可以采用内燃机，也可以采用燃气轮机，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，保证在任何规模下都有合理的发电效率。这

一技术的灵活性能很好地满足生物质分散利用的特点；二是具有较好的洁净性，生物质本身属可再生能源，可以

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有效地减少CO、SO等有害气体的排放。而气化过程一般温度较低（大约在700-900C），NO的生成量很少，

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所以能有效控制NO的排放；三是经济性，生物质气化发电技术的灵活性，可以保证该技术在小规模下有效好的

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经济性，同时燃气发电过程简单，设备紧凑，也使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，所

以总的来说，生物质气化发电技术是所有可再生能源技术中最经济的发电技术，综合的发电成本已接近小型常规

能源的发电水平。典型的生物质气化发电工艺流程如图7-1所示。

生物质循环流化床气化发电装置主要由进料机构，燃气发生装置，燃气净化装置，燃气

发电机组、控制装置及废水处理设备六部分组成：

进料机构：进料机构采用螺旋加料器，动力设备是电磁调速电机。螺旋加料器既便于连续均匀进料，又能

有效地将气化炉同外部隔绝密封起来，使气化所需空气只由进风机控制进入气化炉，电磁调速电机则可任意调节

生物质进料量。

燃气发生装置：气化装置可采用循环流化床气化炉或其他可连续运行的气化炉，它主要由进风机，气化炉

和排渣螺旋构成。生物质在气化炉中经高温热解气化生成可燃气体，气化后剩余的灰份则由排渣螺旋及时排出炉

外。

燃气净化装置：燃气需经净化处理后才能用于发电，燃气净化包括除尘、除灰和除焦油等过程。为了保证

净化效果，该装置可采用多级除尘技术：例如惯性除尘器、旋风分离器、文氏管除尘器、电除尘等，经过多级除

尘，燃气中的固体颗粒和微细粉尘基本被清洗干净，除尘效果较为彻底；燃气中的焦油采用吸附和水洗的办法进

行清除，主要设备是两个串联起来的喷淋洗气塔。

图7-1气化发电系统流程图

燃气发电装置：可采用燃气发电机组或燃气轮机。由于目前国内燃气内燃机的最大功率只有200kW,故大于

200kW发电机系统可由多台200kW的发电机并联而组成。燃气轮机必须根据燃气的要求进行相应的改造，目前

该项技术国内还未开展，国外技术也不成熟，所以成本较高。

控制装置：由电控柜，热电偶及温度显示表，压力表及风量控制阀所构成。在用户需要实业可增加相应的

电脑监控系统。

废水处理设备：采用过滤吸附、生物处理或化学、电凝聚等办法处理废水，处理后的废水可以循环使用。

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7.1.2生物质气化发电技术的分类

生物质气化发电系统由于采用气化技术和燃气发电技术的不同，其系统构成和工艺过程有很大的差别。从

气化形式上看，生物质气化过程可以分成为固定床和流化床两大类，固定床气化包括上吸式气化、下吸式气化和

开心层下式气化三种，现在这三种形式的气化发电系统都有代表性的产品。流化床气化包括鼓泡床气化、循环流

化床气化及双流化床气化三种。这三种气化发电工艺目前都有研究，其中研究和应用最多是循环流化床气化发电

系统。（另外，国际上为了实现更大规模的气化发电方式，提高气化发电效率，正在极积开发高压流化床气化发