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各種利用方式的總體效率

假設生物質能源利用過程中CO2的凈排放為零，而運輸和預處理過程由于使用礦物燃料而排放CO2。所以，不同的利用方式，效率不同，預處理過程不同，得到同樣可用能而對減少CO2排放的作用就不同。

1　直接燃燒

我國是農業大國，在農村能源消費結構中，生物質能約占生活用能的70％，占整個用能的50％，但生物質的利用仍以直接燃燒的柴灶為主，這種方式效率很低，只有15％左右。生物質工業鍋爐的設計效率雖然也能達到礦物燃料的水平，但實際運行中的效率卻并不理想。所以，應盡量推廣更先進的生物質利用技術。

　　2  氣化供氣、燃燒

　　隨著人民生活水平的提高，許多城鎮和農村開始使用煤氣。而利用石油裂解氣或優質煤為氣化原料，生產成本相當高。生物質的特點，使其特別適于作氣化的原料，利用氣化爐，將生物質通過熱化學轉換變為可燃氣體，作為生活煤氣或鍋爐燃料與煤混燒，可節約大量優質礦物燃料。圖2為生物質氣化集中供氣示意圖。

圖2　生物質氣化集中供氣示意圖

　　下吸式氣化爐已成功地用于農村供氣系統，利用當地的農作物廢棄物，如玉米稈、麥桿、稻殼等為原料，氣化后的燃氣作為當地居民生活用氣。氣體熱值5.2MJ／m3，氣化效率70％以上，煤氣爐灶的燃燒效率為50％，系統效率約35％［2］。

　　中科院廣州能源所研制的以O2為氣化介質，采用CFBG技術的中熱值煤氣系統，產生的煤氣熱值在10—12MJ／m3之間，氣化效率在70％以上［3］，總體效率在40％左右。

　　循環流化床木粉氣化爐，以燃氣做鍋爐燃料，氣化熱效率約95％，燃氣在鍋爐中的燃燒效率在95％以上，燃燒總效率為90％左右。

3　氣化發電（中小型）

　　中小型氣化發電系統包括氣化、除塵、除焦、發電幾部分，如圖3所示。按國內目前氣化發電技術水平，小型氣化發電系統（2.5kW）的有效熱效率為11.6％；60—200kW稻殼氣化發電系統，系統效率為12％；中等規模氣化發電系統（1MW），利用循環流化床技術，系統效率可達17％左右［4］。雖然氣化發電的系統效率較低，但產生的是高品位的電能，可用性高。

圖3　1MW生物質氣化發電系統示意圖

4　生物質IGCC技術

　　IGCC即氣化聯合循環發電系統，適合于大規模處理農業或森林生物質，流程如圖4所示，該系統具有處理容量大，自動化程度高，系統效率高等優點，較適合工業化生產。常壓的IGCC系統，系統效率可達35—45％。

圖4　生物質IGCC示意圖