生物質發電技術現存問題及工藝介紹
一、概況
在全球范圍內可用的固體生物質數量巨大，主要以農業廢棄物和木材廢物為主。生物質分布分散，收集和運輸困難，在目前的條件下，難以采用大規模燃燒技術，所以中小規模的生物質發電技術（200-5000kw）有其獨特的優勢。當前，由于生物質廢棄物浪費嚴重，價格低廉，所以生物質氣化發電成本約為0.2-0.3元kw/h已經接近常規發電，其單位投資僅3500-4000元/kw，為煤電的60%-70%,所以具備進入市場的條件。
由于生物質氣化技術發電未能很好解決二次環境污染問題，大大減緩了發展的步伐，按目前的技術，減少燃氣中焦油含量和凈化發電機尾氣，同時避免二次環境污染是生物質氣化技術發電發展的關鍵。
1、生物質氣化技術發電主要污染分析
焦油又稱為煤膏，是煤干餾過程中得到的一種黑色或黑褐色粘稠狀液體，具有特殊臭味，可燃并有腐蝕性。是一種高芳香度的碳氫化合物（voc）的復雜混合物。
2、現在工藝狀況
傳統生物質氣化發電系統主要由螺旋輸送機、下吸式氣化爐、旋風除塵器、噴淋凈化器等凈化設備、羅茨鼓風機、安全水封、內燃式發電機、濕法儲氣柜以及管網等組成，如圖一所示，將產出氣體主要有（H2、CH4、CO）用于發電，實現氣電聯產。由于在生物質氣化爐中氣體停留時間太短，溫度太低不能滿足還原層完全反應條件，產生了大量的焦油（100~150mg/m3）；在經過干、濕式凈化與過濾，焦油含量控制在（50mg/m3）左右。生物質氣化中的焦油和灰分含量過多會使火花塞積炭而不能打火，時間數據表明焦油和灰份含量小于10mg/Nm3的產生氣使火花塞積炭的可能較小，能夠滿足發電機組的可靠運行。
如果按照現有的工藝運行，存在兩個急需解決的難題。其一、焦油含量50mg/m3不能滿足內燃式發電機組運行的；其二、焦油所產生的二次污染以及內燃式發電機組尾氣排放造成環境污染更為嚴峻。
二、除焦油凈化技術
焦油的凈化從源頭上來講是根本上解決生物質氣化爐的結構和工藝問題，使焦油在裂化層滿足其裂化反應條件，充分反應成CH4、H2，這樣既能解決環境污染，又提高了氣體的熱值和燃氣中可燃物的含量，由于工藝尚限制生物質氣化爐出口燃氣中完全無焦油是不可能的，在工藝尚存在二次除焦問題。目前常用的二次除焦技術又靜電除焦油與過濾除焦油兩種技術，下面就這兩種技術做個簡單的介紹。
1、靜電除焦油技術
工作原理；當含焦油（塵）煤氣通過處于氣體電離狀態下的兩極空間時，氣體中的塵埃和焦油微粒和電子碰撞摩擦過程中被強制荷電。由于電而被加速的自由電子不僅數量大，而且要通過整個極間空間流向正極（沉淀極），電子流通截面要占去兩極間空間99%以上的面積，故氣體塵埃和焦油微粒大部分帶負電而流向正極（沉淀極），在沉淀極上帶電塵埃和焦油微粒中和后而被收集，少量帶正電荷的塵粒和焦油微粒流向負極（電暈極），中和后被收集。電離僅僅發生在離負極距離較小的強電場區域內，故帶有正電荷的離子很容易被負極吸引而流向負極。正離子流通截面僅占整個極間空間很少一部分，
優點：處理風量大，只消耗電能。
缺點：①由于靜電的吸附作用，負極板易掛油、結垢，造成清洗困難，捕獲焦油的能力降低等問題，即使裝上蒸氣清洗裝置效果也不是很理想；②設備設計和質量要求高，設備穩定運行不易，投資大，維護保養難度大，存在二次污染問題；③安全性沒有保障，靜電除焦油對含氧量的要求是≤1，然而在實際的運行中燃氣中含氧量某一時刻往往大于1。同時由于生物質氣化爐中均為易燃易爆氣體，放電絲的高壓放電就給我們帶來了安全隱患。④焦油處理效能≤20mg/m3不能滿足發電機組≤10mg/m3的要求。
2、鼓泡多孔除焦油過濾技術
盛大氣體焦油過濾器專用于生物質制氣設備脫除燃氣中的灰塵、焦油等雜質。高泡多孔金屬材料作為焦油過濾器的主要濾材。它具有力學強度好、結構均勻、孔隙率高，通過率高，比表面積大，機械強度好，化學及電化學活性高，容塵量大，壓差小，可清洗再使用，使用壽命長，耐溫及耐腐蝕等優點，可在環境比較惡劣的工況條件下正常工作。能有效的除去燃氣中的水、塵、焦油及其它固體雜質，過濾精度高，很好的提高氣體的燃燒效果（熱值），環保節能。
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