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    生物质热电气电肥五联产工程

    生物质热解气化发电系统(生物质多联产)
         
    生物质炭 木焦油 木醋液
    果木炭广泛用于生活(如烧、烤、涮等饮食行业);在农业方面,生物炭具有改良土壤、促进突然团聚体形成、对土壤生物生态具有调控作用等特性;同时还能减少土壤的重金属含量,促进农作物生长;在工业方面,木炭、也可谈、棕榈壳炭也是制作活性炭的必要的原料,稻壳炭也在冶炼行业得到广泛的应用。 木焦油是一种含烃类、酸类、酚类较高的有机化合物, 加工后可获得杂酚油、抗聚剂、浮选起泡剂,木沥青等产品。 也可用于医药、合成橡。 木醋液用途极为广泛,可用于医药原料(皮肤?。?、 食品添加剂(熏液)、燃料原液(煤染剂原料)、 脱臭剂、农药原料等等,是天然绿色。
     

    技术简介

    本技术是利用热化学转换方法,采用特能自主研发的生物质气化技术将生物质(稻壳、稻秆、棉花秆、玉米秸秆、木片、竹片等农林废弃物)转换成生物质燃气/电能/生物质炭/热能(蒸汽、热水)/炭基肥和叶面肥等多种产出品,将生物质“变废为宝”且做到了“吃干榨净”,让生物质自身价值最大化。 

    特能生物质气化发电系统(以下简称:BGPS)的基本原理是把农林产品及木材加工剩余物如稻壳,木屑,枝桠,林边角料,秸秆,稻秆、麦秆、稻壳、果壳、玉米秆,小米秆,棉花秆,甘蔗渣,椰子壳,玉米芯,玉米芯废渣等原料如转化为可燃气,再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电。它既能解决生物质不易燃烧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。

    特能生物质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,固定生物质气化后剩余产物为生物质炭,可以制成高附加值的炭基肥、烧烤炭、活性炭等;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,气体净化后的副产物为生物质醋液,醋液经浓缩后可以制成叶面肥、除臭剂、杀虫剂等;三是燃气发电,利用燃气内燃机(火花塞点火式)进行发电,燃气发动机产生的高温烟气可增加余热锅炉得到蒸汽或者热水供居民或工业使用。

    特能生物质气化发电系统采用模组化设计,一般可应于50-20000KW的电站。特能牌生物质气化系统分为流化床气化炉系统,上气式固定床气化炉系统,下气式固定床气化炉系统和双火式固定床气化炉系统,单组规格从50KW-3000KW。特能牌生物质气发电机组采用500-1000转/分钟的中速燃气发动机和高效的西门子发电机,规格从50KW-1200KW. 特能的系统适应于每一种生物质原料。

    特能生物质气化发电技术有别于其他可再生能源发电,其具有以下七个方面特点产品:
    (1)系统供货与电站建设周期短,一般合同签订到电站运行时间为4-6个月;
    (2)电站总投资低(包括设备、土建、安装)
    (3)系统具有充分的灵活性和简便性,由于特能生物质气化发电系统由生物质气化炉和燃气内燃机(火花塞点火式)组成,该系统能随时开启和关闭,启动关闭时间短,对操作人员要求低,运行和维修成本低
    (4)系统具有较好的洁净性,生物质本身属可再生能源,可以有效地减少CO2、SO2等有害气体的排放。而气化过程一般温度较低(大约在700-900℃),NOx的生成量很少,所以能有效控制NOx的排放
    (5)系统具有是较高的经济性,生物质气化发电系统的灵活性,可以保证该技术在小规模下有效好的经济性,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。
    (6)相对于太阳能发电、风力发电、水力发电,生物质发电系统在生物质能源充足的情况下,发电时间每年能达到最少7200-8000小时,投资回报更快
    (7)气化副产物利用效率高和经济效益高: 气相产物(可燃气)用于发电、供气、替代燃煤;气化过程中副产的热水可以用来供洗浴热水或几种供热,液相产物(秸秆醋液)制备叶面肥、除臭剂等;固相产物(生物质炭)可制成炭基肥、活性炭、烧烤炭等;
     
    特能生物质流化床气化炉发电系统流程图 特能生物质下气式固定床炭气化炉发电系统流程图
    1.提升机  2.生物质缓冲仓 3.鼓风机 4.气化炉  5.旋风除尘器  6.管式除尘器 1.鼓风机  2.下气式固定床炭气化炉  3.旋风除尘器 4.空冷器  5.间冷器 6.水封
    7.文丘里  8.旋液分离器   9.电捕焦  10.间冷器  11.捕滴器  12.增压风机 7.电捕焦  8.增压风机  9.捕滴器   10.水封   11.放散管  12.缓冲罐
    13.缓冲罐  14.水封   15.放散管   16.发电机组 13.发电机组
       
     
    生物质热解气化“多联产”工艺流程图

    三、经济效益分析

    采用生物质气化多联产工艺技术,可将生物质高效的转化为电能或热能的同时联产生物质炭和生物质木醋液。产生的电能直接并网可享受0.75元/kwh的电价补贴;生物质炭可以作为炼钢厂的保温材料直接使用或者用于生产活性炭、烧烤炭和炭基肥等多种炭产品;生物质木醋液经提纯后获得的生物质提取液广泛应用于医药食品等行业或作为叶面肥。

    以5MW生物质稻壳热解气化联产电、炭、液、热系统为例进行效益分析
    项目名称 单位 数值 备注
    消耗及产出
    生物质消耗量 kg/h 9000  
    发电量 kw 5000 长期运行负荷为90%
    生物质炭产量 kg/h 2700  
    生物质提取液产量 kg/h 900  
    蒸汽产量 t/h 5 发电机组余热利用
    经济效益分析
    项目总投资 万元 7000 由于不同地区土地价格不同,有所差异
    年运行时间 h 7500  
    自耗电 % 10  
    燃料费用 万元 2700  
    人员工资 万元 360  
    维护维修费用 万元 80  
    机油消耗 万元 64 1kw/h消耗1g机油
    设备折旧 万元 250  
    管理费用 万元 30  
    年总成本 万元 3484  
    年上网电量 万kwh 3375 自耗电10%
    电力年收入 万元 2531 0.75元/kwh
    生物质炭年收入 万元 2025 稻壳炭1000元/吨
    生物质提取液年收入 万元 270 400元/吨
    蒸汽收入 万元 750 200元/吨
    年总收入 万元 5576  
    年利润总额 万元 2092  
    投资回收期 3.8 含半年建设期
               
    稻壳炭        炭基肥 果木烧烤炭 果壳活性炭 叶面肥 防虫抗菌剂
     

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