Nhà máy phát điện khí hóa nhiệt phân sinh khối sử dụng hệ thống phát điện khí hoá nhiệt phân sinh khối là một công nghệ sản xuất điện năng từ nhiên liệu sinh học như rơm, cỏ, cây trồng, bã mía, bã đậu nành, bã cà phê, bã trấu và các loại chất thải hữu cơ khác. Quá trình sản xuất điện năng bắt đầu bằng việc đốt cháy nhiên liệu sinh học trong một lò đốt để tạo ra khí sinh học.

Khí sinh học này sau đó được đưa vào một động cơ khí nén để tạo ra điện năng. Hệ thống này có thể được sử dụng để sản xuất điện năng cho các khu vực nông thôn hoặc các khu vực không có nguồn điện lưới. Nó cũng là một giải pháp thân thiện với môi trường và giúp giảm thiểu lượng chất thải hữu cơ.

Giới thiệu công nghệ

Công nghệ của hệ thống phát điện khí hoá nhiệt phân sinh khối sử dụng phương pháp chuyển đổi nhiệt hóa học. Với công nghệ R&D độc lập, sinh khối (trấu, rơm, thân bông, rơm ngô, tàu gỗ, tre và các chất thải nông lâm nghiệp khác) có thể được chuyển đổi thành các loại sản phẩm khác nhau như khí tổng hợp, năng lượng điện, than sinh khối, nhiệt năng lượng (hơi nước, nước nóng), phân bón carbon cơ bản, phân bón lá. Hơn nữa, sinh khối có thể biến thành của cải và có thể được tận dụng triệt để.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý cơ bản của Hệ thống phát điện khí hóa sinh khối là chuyển hóa các phế phẩm nông lâm sản và phế phẩm chế biến gỗ như trấu, mùn cưa, cành cây, phế thải lâm nghiệp, rơm, rạ, rơm rạ, rơm rạ thành trấu, vỏ, thân cây ngô, thanh kê, thân bông, bã mía, vỏ dừa, lõi ngô, lõi ngô thải thành khí đốt, sử dụng khí cháy được để chạy các thiết bị tạo khí cho điện.

Nó không chỉ có thể giải quyết các vấn đề khó đốt cháy và thu gom sinh khối mà còn tận dụng tối đa các tính năng thiết kế nhỏ gọn và thân thiện với môi trường của thiết bị. Do đó, nó là một trong những cách sinh khối thân thiện với môi trường nhất.

QUY TRÌNH NHÀ MÁY PHÁT ĐIỆN KHÍ HÓA NHIỆT PHÂN SINH KHỐI

Hệ thống sử dụng cho nhà máy điện khí hóa nhiệt phân sinh khối

Hệ thống phát điện khí hóa sinh khối áp dụng thiết kế kiểu mô-đun, thường có thể áp dụng cho các nhà máy điện từ 50-20000kw. Có bốn mô hình hệ thống phát điện khí hóa sinh khối:

• Hệ thống phát điện khí hóa sinh khối CFGB,
• Hệ thống phát điện khí hóa sinh khối UFBG,
• Hệ thống phát điện khí hóa sinh khối DFBG, 
• Hệ thống phát điện khí hóa sinh khối TFBG.

Mỗi bộ dao động từ 50kw-3000kw. Bộ máy phát điện khí hóa sinh khối sử dụng động cơ khí trung bình 500-1000 vòng / phút và máy phát điện Siemens hiệu quả, và thông số kỹ thuật của chúng thay đổi từ 50kw đến 1200kw. Hệ thống Powermax phù hợp với mọi loại sinh khối.

Công nghệ sản xuất điện khí hóa sinh khối khác với công nghệ sản xuất điện năng lượng tái tạo khác, có bảy đặc điểm như sau:

1) Đó là một khoảng thời gian ngắn để cung cấp hệ thống và xây dựng nhà máy điện. Thời gian từ khi ký hợp đồng đến khi vận hành nhà máy mất khoảng 4-6 tháng.

2) Tổng mức đầu tư của nhà máy điện thấp.

3) Hệ thống này là điển hình của sự linh hoạt và đơn giản. Nó có thể mở và đóng bất cứ lúc nào vì hệ thống phát điện khí hóa Powermax Biomass bao gồm bộ khí hóa sinh khối và động cơ đốt trong bằng khí (đánh lửa bằng bugi), yêu cầu thấp đối với người vận hành và chi phí vận hành và bảo trì thấp.

4) Hệ thống có độ sạch tốt hơn. Việc phát thải khí độc hại như CO2、SO2 có thể giảm một cách hợp lệ vì sinh khối thuộc về năng lượng tái tạo. Hơn nữa, nhiệt độ của quá trình khí hóa thấp hơn (khoảng 700-900℃) và sự tích tụ NOX ít nên có thể kiểm soát hiệu quả sự phát thải NOX.

5) Hệ thống có hiệu quả kinh tế cao hơn. Tính linh hoạt của hệ thống phát điện khí hóa sinh khối có thể đảm bảo hiệu quả kinh tế cao hơn của công nghệ ở quy mô nhỏ. Đồng thời, quy trình phát điện khí đơn giản và thiết bị nhỏ gọn đảm bảo rằng việc đầu tư vào công nghệ phát điện khí hóa sinh khối thấp hơn so với công nghệ phát điện năng lượng tái tạo khác. Tóm lại, công nghệ sản xuất điện từ khí hóa sinh khối là công nghệ năng lượng tối ưu về chi phí trong số tất cả các công nghệ năng lượng tái tạo.

6) Ngược lại với sản xuất năng lượng mặt trời, sản xuất năng lượng gió và sản xuất thủy lực, thời gian phát điện của hệ thống phát điện sinh khối có thể đạt 7200-8000h mỗi năm, có thể thu hồi vốn đầu tư nhanh hơn.

7) Hiệu quả sử dụng cao và lợi ích kinh tế của sản xuất sinh học: sản xuất khí (khí dễ cháy) được sử dụng để phát điện, cung cấp không khí và thay cho than. Nước nóng được tạo ra trong quá trình khí hóa có thể được sử dụng để tắm và các mục đích sử dụng khác, và sản phẩm lỏng (giấm rơm lúa mì) có thể được làm thành phân bón lá, chất khử mùi, v.v. Chất rắn (than sinh học) có thể được chế tạo thành phân bón cơ bản carbon, than hoạt tính, than nướng, v.v.

Biểu đồ lưu lượng tuần hoàn sinh khối	Đã sửa lỗi biểu đồ dòng chảy của Biomass Downdraft
Hệ thống phát điện khí hóa giường	Hệ thống phát điện cacbon hóa giường
1. Bộ sạc Skip 2. Hầm tăng áp sinh khối 3. Máy thổi khí 4. Bộ khí hóa 5. Bộ thu bụi lốc xoáy 6. Bộ hút bụi dạng ống 7. Venturi 8. Bộ tách thủy lực lốc xoáy 9. Bộ lọc hắc ín điện 10. Bộ làm mát gián tiếp 11. Bộ hứng giọt nước 12 .Quạt tăng áp 13.Bình đệm 14.Phớt cách ly 15.Đốt gas 16.Máy phát điện	1. Máy thổi khí 2. Thiết bị khí hóa cacbon hóa tầng cố định hướng xuống 3. Máy hút bụi lốc xoáy 4. Máy làm mát không khí 5. Máy làm mát gián tiếp 6. Vòng đệm cách ly 7. Thiết bị lọc hắc ín điện 8. Quạt tăng áp 9. Bộ hứng giọt nước 10. Vòng đệm cách ly 11. Ống loe khí 12. Bình đệm 13. Máy phát điện

Phần tích lợi ích kinh tế

Công nghệ đa thế hệ khí hóa nhiệt phân sinh khối có thể biến đổi hiệu quả sinh khối thành năng lượng điện hoặc năng lượng nhiệt, đồng thời tạo ra carbon sinh khối và giấm gỗ sinh khối. Điện được tạo ra có thể được kết nối trực tiếp với lưới điện với mức trợ giá 0,75 CNY/KWH. 

Than sinh học không chỉ có thể được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt cho các nhà máy thép mà còn có thể được sử dụng làm than hoạt tính, than nướng và phân bón carbon. Việc chiết xuất sinh khối thu được bằng cách tinh chế giấm gỗ được sử dụng rộng rãi trong ngành dược phẩm và thực phẩm hoặc làm phân bón lá.

Khí hóa sinh khối kết hợp với công nghệ phát điện và đa năng hiệu quả

Sinh khối được trộn với than và sau đó được đưa vào lò hơi để đốt cháy. Phương pháp này có yêu cầu cao hơn đối với thiết bị đốt và xử lý nhiên liệu, đồng thời có vấn đề ăn mòn kim loại kiềm ở nhiệt độ thấp. Vì vậy, đầu đốt nồi hơi cần phải được đúc lại.

Lò hơi đốt sinh khối tạo ra hơi nước trực tiếp và phần hơi nước này có thể được đưa vào bộ hâm nóng của lò than nghiền thành bột hoặc vào xi lanh áp suất thấp của phương pháp ghép nối tuabin hơi. Chế độ ghép nối này, do sự tồn tại của hệ thống lò hơi sinh khối tương đối độc lập , không ảnh hưởng đến quá trình cháy của nồi hơi đốt than. Tuy nhiên, hệ thống phức tạp nên chi phí đầu tư cao hơn một chút.

Khí hóa sinh khối tạo ra khí đốt, trộn với than để đốt cháy. Công nghệ này là công nghệ ứng dụng chính của phát điện kết hợp sinh khối ở Trung Quốc, được gọi là công nghệ khí hóa sinh khối kết hợp phát điện hiệu quả và công nghệ đa phát.

Hai loại công nghệ phát điện kết hợp sinh khối đầu tiên là các loại đốt trực tiếp sinh khối và khí hóa sinh khối kết hợp với các công nghệ phát điện và phát điện đa năng hiệu quả do Powermax cung cấp là các công nghệ khí hóa sinh khối.

Nguyên tắc kỹ thuật

Phản ứng khí hóa của nguyên liệu thô sinh khối được hoàn thành trong lò khí hóa, nó được gửi trực tiếp đến lò hơi của nhà máy điện đốt than lớn theo cách của khí nhiệt sau khi khí tạo ra được loại bỏ bởi hệ thống lọc, được trộn với bột than và sử dụng hệ thống phát điện ban đầu để đạt được mục đích phát điện hiệu quả. 

Công nghệ này sử dụng các thông số hiệu quả của các tổ máy nhà máy nhiệt điện than lớn để chuyển đổi năng lượng sinh khối thành điện năng hiệu quả hơn và than sinh học được tạo ra từ quá trình khí hóa cũng có thể thu được những lợi ích bổ sung đáng kể, hiện thực hóa việc sử dụng hiệu quả sinh khối, để giảm bớt vấn đề khủng hoảng năng lượng và ô nhiễm khí nhà kính.

Hiệu suất kỹ thuật: quy trình tiền xử lý nguyên liệu đơn giản và nguyên liệu thô có sẵn rộng rãi; hắc ín sẽ không ngưng tụ khi khí đi vào nồi hơi đốt than ở nhiệt độ cao hơn và nhiệt hợp lý của khí được sử dụng đầy đủ.

Lợi ích môi trường: Do sử dụng khí sinh khối thay thế than nên giảm lượng khí thải CO2、SO2, đồng thời đốt khí có nhiệt trị thấp trong lò hơi giúp giảm lượng khí thải NOx.

Kinh tế: Sau khi khí sinh khối được thêm vào hệ thống lò hơi, quá trình đốt cháy khí hiệu quả sẽ tạo thành vùng nhiệt độ cao, có lợi cho quá trình đốt cháy hoàn toàn bột than. Trong khi hệ thống điện than vẫn hoạt động hiệu quả, hiệu suất chuyển hóa sinh khối thành điện năng có thể đạt 37%, cao hơn so với phát điện đốt trực tiếp sinh khối hiện tại (22-30%). Than sinh học thu được từ quá trình khí hóa có thể được sử dụng làm năng lượng chất lượng cao, chất điều hòa đất, chất khử, chất mang phân bón giải phóng chậm và chất cô lập carbon dioxide, mang lại lợi ích kinh tế cao hơn.

Linh hoạt: Tuyến kỹ thuật này phù hợp với các tổ máy nhiệt điện than có công suất khác nhau. Quá trình khí hóa và đốt lại sinh khối để tạo ra năng lượng tận dụng tối đa thiết bị phát điện hiệu suất cao ban đầu của nhà máy điện để đảm bảo hiệu suất phát điện cao hơn ở mọi quy mô.

Chính sách quốc gia: Việc phát điện khí hóa sinh khối có thể được giám sát bởi tốc độ dòng khí, nhiệt độ và các thông số thành phần khí để tính toán độc lập và các doanh nghiệp điện và lưới điện sẽ giải quyết riêng. Hiện tại, phương pháp này đã được ủy ban cải cách và phát triển quốc gia chính thức xác nhận (Triển khai Thí điểm ghép nối than sản xuất điện sinh khối), và nó có thể được cung cấp với trợ cấp giá điện sinh khối.