新技术突破秸秆气化难点

　　山东省科学院能源研究所1984年开始生物质能转换利用技术研究，将秸秆就地转化为农村生活用能，并在全国不少地方推广应用。原来各地的技术普遍存在一个很大的缺陷，即秸秆气化过程中会释放出一些有害物质焦油，易造成二次污染。焦油引起的堵塞和积炭还会严重影响发动机稳定运行，各种净化措施都难以完全解决，需要频繁拆缸检修，加上缺乏经济性等缺点，一些地方的秸秆气化项目因此停顿。

　　由该所成功研制的“二步法生物质气化发电技术和装置”，可使秸秆气化过程中产生的焦油再次裂解，获得含一氧化碳、氢、甲烷等可燃成分的低热值燃气。燃气经过冷却净化后被送入燃气发动机，驱动发电机组产生电力。

　　这一技术作为国家“十五”科技攻关课题已通过验收。验收专家组认为，课题针对生物质气化焦油含量高的特点，研制了具有强化裂解功能的二步法生物质气化器，在小型化生物质气化发电系统等关键技术方面取得实质性突破。在利用生物质资源补充农村电力供应、保护生态环境和促进农民增收等方面有良好的产业化前景。

　　今年4月11日，这一“秸秆能源”项目因其减轻秸秆焚烧污染和替代化石能源的双重作用，获得了在比利时布鲁塞尔颁发的全球能源奖一等奖，是2006年度我国惟一的获奖项目。

　　据山东省科学院能源研究所所长孙立介绍，该项技术优点突出表现在三个方面：

　　第一，燃气清洁，提高了发动机的稳定性。通过燃烧区对焦油的强化裂解，产生了焦油含量极低的清洁燃气。经过简单滤尘、冷却后，燃气符合发动机及常规用气要求，提高了发电系统运行的可靠性。

　　第二，消除了二次污染。

　　为清除燃气中的焦油，过去的技术普遍采用水洗涤的方法，会产生有害的含焦油废水。尽管采用了各种废水处理和循环使用措施，也不能杜绝污泥和少量高浓度废水的排放。而二步法气化技术产生的燃气中焦油含量极低，可采用布袋过滤器完成净化，整个燃气系统完全不用水，消除了二次污染。

　　第三，采用余热回收系统，提高了系统能源利用率。系统以发动机的排气余热作为热解反应器的热源，气化效率比其他固定床气化器提高8-10个百分点。

　　秸秆能源项目适宜在我国推广

　　生物质能是重要的可再生能源，且洁净环保，可以减少化石能源消耗带来的温室效应。我国生物质能资源样多量大，以其中资源最丰富的秸秆为例，全国每年可产生秸秆6.5亿吨，其中有3.9亿吨可用于能源用途。山东省每年生产秸秆近6000万吨，可用于能源用途的有3100万吨，折合标准煤1500万吨。若能高效应用将对改善我国能源结构和可持续发展起到重要作用。

　　2005年，项目组在济南历城区董家镇柿子园村建成200千瓦的生物质气化发电示范工程。目前，示范区的气化机组和发电机组均已达到设计负荷并能稳定运转，正与供电部门协调并网问题，有望不久后对外正式供电。项目组认为，二步法生物质气化发电技术已基本成熟，具备推广应用的条件。

　　被作为示范点的柿子园村，现有村民1607人、耕地2556亩，主要农作物为玉米和小麦，可利用的秸秆量约为每年1000吨。孙立介绍，一台与柿子园村相同的发电负荷为200千瓦的系统，需投资150.26万元。按全年发电7200小时计算，可消化秸秆2100吨(目前示范点还需从邻村购入部分秸秆)，年发电量约为144万KWh，可替代720吨标煤，发电单位成本为441.51元／MWh。按每吨秸秆收购价150元计算，可为农民增收31.5万元。每个发电系统还可创造10-15个就业机会。

　　在此基础上，项目组与中科院广州能源所正在合作探索生物质气化合成二甲醚技术，已从秸秆中获得了成分比例合格且清洁的高品质合成气，用作罐装液化气，燃烧性能好，比石油液化气更加安全，无毒，易于商品化，可替代日益短缺的石油液化气资源。