中国的生物质气化发电技术 - 中国新能源网

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中国的生物质气化发电技术
中国新能源网 | 2004-7-9 16:49:00 |新能源论坛 |我要供稿
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2.2.3 气体净化
气体净化是中国生物质气化最薄弱的环节。目前都采用水洗的办法,既降低系统效率,又产生含焦油的污水,所以是今后研究的主要课题。按现在的技术看来,进行焦油裂解减少焦油和水处理使废水循环使用是气体净化的两个关键问题。
2.3 中国生物质气化发电的经济性
生物质气化发电的投资主要包括气化与净化系统、发电设备及土建三部分。以1000KW 的谷壳气化发电系统为例,其投资构成见表2。由表2可知,由于谷壳气化不需要专门收集与运输设备和储存设备,所以单位投资只需3500元/千瓦,大大低于小型的燃煤发电站(约6000元/千瓦)。另外,由于气化设备、配套设备及废水处理设备等随着容量的变小,其比例越来越高,BGPG的单位投资随着容量的变小而越来越大,当功率小于60KW时,单位投资即高于小型燃煤电站的投资(见图2)。

表2.  1MW 气化发电的投资预算(万元)
(1) 气化炉            5MWth , 包括分离器         50
(2) 水洗装置          2500Nm3 , 包括文丘里管      10
(3) 气体机            200kW 机组,五台            150
(4) 配电设备          配电屏及电缆                6
(5) 水处理系统        用于处理废水               35
(6) 配套设备厂        风机,水泵,电机,管道等        15
(8) 工程安装                                     10
(9) 基建              200m2 的厂房和基础         20
(10)控制系统                                     10
合计                                             306
2.3.2 发电成本
BGPG的发电成本包括生物质费用、设备维修、设备折旧和人工等部分,对1000KW的谷壳发电来说大约为0.27元/千瓦时(见表3)。这一成本与燃煤发电厂的成本接近,但远远低于柴油机的发电成本。在较小的发电规模下,由于人工和维修费用比例大大增加, 所以发电成本已随着功率的变小而增大,当功率小于100KW时,发电成本已接近大型柴油发电的水平,失去竞争的优势。

2.3.3 环保投入
由于目前生物质气化的焦油问题仍未解决,为避免二次污染,必须投入定的资金建设污水处理设备,对不同的系统处理污水的投入不同,但总的来说,功率越小,比例越大,这也是小功率BGPG难以推广的主要原因。而且由于污水处理占地较大,很多用户为了节省投入和降低运行费用,对污水不进行处理,引起环境问题。
3. 影响生物质气化技术应用的关键问题
3.1 生物质收集与预处理
由于能量密度低并且分散,生物质的收集与运输是生物质成本的主要部分,而生物质的预处理必须增加相应的设备和投资,这两部分都会增加生物质气化发电的运行成本。图3是生物质成本与发电成本的关系,由图可知,当生物质的价格高于200元/小时,BGPG的发电成本高于0.45元/千瓦时,BGPG失去了经济吸引力。图4是不同废料目前的市场价格,它反映了不同收集和运输条件对生物质成本的影响,由图可知,在目前条件下,超过50公里的范围收购生物质废物,其收购成本高于200元/吨,失去了竞争能力。这说明目前BGPG的技术只能应用在生物质废物集中,不需要收集、运输和预处理的情况下。
 
3.2 废水二次污染
如前所述,由于废水的处理需要较大投入和用地,废水问题已成为目前推广BGPG的主要障碍。特别对于小于400KW的气化发电系统,增加废水处理设备将大大增加投资和运行费用,使大量需要200KW的用户放弃使用气化发电技术。