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一、生物質氣化發電設備的工藝原理

生物質氣化是生物質能熱化學轉換的一種技術，其基本原理是把農、林廢棄物，包括廢樹枝、果殼、秸稈、木屑、稻草、稻殼、甘蔗渣等生物質原料加熱，使較高分子量的有機碳氫化合物裂解，轉換為較低分子量的可燃氣體，這些可燃氣主要成份為CO、H2、CH4、等，熱值在1250kcal/m3左右。這些可燃氣經過降溫、除焦凈化后，輸送到燃氣內燃機中進行發電并網；氣體降溫過程中的余熱和內燃機排出的高溫尾氣經余熱鍋爐輸送給附近需要暖氣和蒸汽的用戶，提高系統的經濟效益，這種熱電聯產設備既解決了電站周邊環境的污染，又為社會提供了清潔的低碳能源。

二、小型生物質氣化發電設備的四個特點

生物質氣化發電設備是生物質能利用中有別于其他可再生能源獨特方式，其特點為：

1、該技術有充分的靈活性：由于不同地區生物質原料分布的種類和數量不盡相同，所以可以因地制宜的規劃不同裝機規模的發電站，小到單個電站裝機規模400千瓦，大到2400千瓦。

2、具有較好的環保性：生物質屬于可再生能源，可以有效的減少CO2、SO2等有害氣體的排放，而氣化過程一般溫度較低（600—800度），能有效的限制NOX的生成量。

3、有較好的經濟性：生物質氣化發電技術的靈活性，可以保證該技術在小規模機組中有較好的經濟性，同時燃氣發電過程簡單，設備緊湊，工程投資小，投資回報高。

4、有較好的實用性：本套系統主要靠發電獲得經濟效益，同時少量的燃氣可以滿足居民燒火做飯，余熱用來給社區居民供暖，所以生物質氣化熱電聯產技術是所有生物質發電方式中最經濟的發電方式。

三、生物質氣化發電設備的三個過程

生物質氣化熱電聯產包括三個過程：

1、生物質氣化過程。把固體生物質轉化為可燃氣體燃料。

2、

燃氣凈化過程。氣化出來的可然氣體都帶有一定的雜質，包括灰份，焦炭及焦油等。必須經過凈化系統去除雜質，以保證燃氣發電系統的正常運行。

3、燃氣發電和燃氣供氣、余熱供熱過程。利用燃氣內燃機進行發電，利用管網為居民供熱供氣。

四、生物質氣化發電設備的六大系統

生物質氣化發電系統包括生物質氣化、氣體凈化、氣體內燃機發電系統、余熱利用供暖和燃氣供氣系統，控制裝置以及廢水處理系統六大系統。 

1、生物質氣化：包括進料機構和氣化裝置。 

    A.進料機構：進料機構采用螺旋加料器，動力設備是電磁調速電機。螺旋加料器既便于連續均勻進料，又能有效地將氣化爐同外部隔絕密封起來，使氣化所需空氣只由進風機控制進入氣化爐，電磁調速電機則可根據需要調節生物質進料量。 

B.氣化裝置：氣化裝置采用固定床和流化床氣化爐，它主要由進風機、氣化爐和排渣螺旋構成。生物質在氣化爐中經高溫熱解氣化生成可燃氣體，氣化后剩余的灰份則由排渣螺旋及時排出爐外。

固定床氣化爐適合于小型間斷性運行的發電機組，它最大優點是原料不用預處理，而且結構簡單緊湊，燃氣含灰量少等。

流化床氣化爐是比較適合連續發電的并網電廠發電機組，它運行穩定，而且流化床氣化爐運行連續可調節，能長時間連續運行。

    2、氣體凈化裝置

氣體需經凈化處理后才能用于發電，燃氣凈化包括除塵、除灰和除焦油等過程。為了保證凈化效果，生物質氣化發電系統采用多級除塵技術：例如旋風分離器、循環水箱、電除塵器等，經過多級除塵，燃氣中的固體顆粒和微細粉塵被清洗干凈，除塵效果較為徹底。  

3、燃氣內燃機發電裝置

生物質氣化發電系統采用燃氣內燃發電機組，單機功率400-500KW不等，發電機系統規模根據一定范圍內的資源量可由多臺機組并聯組成。

4、余熱利用和燃氣供氣裝置

生物質氣化發電系統采用的是燃氣內燃機，燃氣內燃機發電后排放的尾氣溫度一般在450-600 度之間，從能量利用的角度，這部分尾氣仍含有大量可回收的可用能量。生物質氣化發電系統中，除了發電設備尾氣有大量余熱外，生物質氣化爐出口的燃氣溫度也很高（達700-800 oC左右），所以生物質氣化發電系統選擇了將這部分氣化顯熱和燃氣發電設備的余熱結合起來，利用余熱鍋爐，再利用社區供氣供熱管網為居民解決燒火做飯和冬季取暖問題。

5、控制裝置

由電控柜、熱電偶及溫度顯示儀表、壓力表及風量控制閥等構成。在用戶特殊需要時也可以增加電腦監控系統。

6、廢水處理系統

由于氣化產生的可燃氣是通過水洗進行凈化的，所以在凈化過程中被除去的焦油等成分大部分都轉移到生產過程中產生的污水中，所以需要一個污水處理系統對其進行沉淀、分離、凈化，處理后的水繼續參與系統循環，焦油等雜質進行過濾、脫水、烘干后，投入氣化爐二次氣化，進一步提高了氣體熱值。

1、設備標準功能描述：

采用國際先進的燃氣機控制技術和稀薄燃燒理論，通過對進氣系統的合理匹配和先進控制方式，從而使得燃氣發動機對氣體適應性更廣，其動力性、經濟性、安全性和可靠性都達到國際先進水平。

2、燃氣發電機組主要技術特點：

（1）采用先進的燃氣電控技術、增壓器前混合技術，燃氣和空氣在混合器同時被吸入氣缸，以適用于低壓燃氣。系統的重要特性是可以在不需要氧傳感器的情況下，維持發動機的NOX排放在一個穩定的狀態。即使燃氣品質、外界環境發生變化，無需任何調整，發動機的NOX排放不會發生變化。

（2）稀薄燃燒技術，利用世界先進的燃氣控制系統對空燃比進行精確控制，達到高空燃比，實現稀薄燃燒。解決了普通外混合機組存在的回火放炮現象，提高了燃氣機組的安全性

（3）燃氣的單點噴射和空燃比閉環控制技術，實現對空燃比閉環控制。發動機可以按不同工況和不同轉速的要求適時地自動調整空氣和燃氣的量，從而使發動機在最佳狀態運行。

（4）高效可靠的進、排氣系統設計，選用先進的高壓比、大流量增壓器，加大進氣管道流通面積，提高進氣效率。

（5）采用進口技術的高效率、低阻力中冷器及油冷器，以提高冷卻效率，加大空氣、潤滑油冷卻面積。

（6）選用高能量、高可靠性的MIC-500點火系統，使發動機各缸燃燒更加穩定，均勻。

（7）穩定、高效進氣系統保證使機組功率有效發揮

（8）排氣系統有效防護，防止熱輻射及安全隱患

（9）合理的機油潤滑系統，保證低油耗

（10）安全保障——四道防線確保燃氣管道安全

（11）智能監控管理系統，實現全自動化控制

（12）機組采用先進的出廠試驗及質量控制