浅谈生物质发电气体在线监测

 我国是一个农业大国，每年生产的农作物秸杆约7亿吨，如此之大的资源除了一小部分用于畜牧外，其余的大部分以直接燃烧的方式将其浪费，既浪费了资源，又污染了环境。
      所以，合理有效的利用这项资源，是一件利国利民的大事。我国每年产生的农作物秸杆约折合3.5吨标准煤,充分利用这项资源会产生很大的社会效益和经济效益,主要表现在可以节约资源,保护环境,从而改变了农村传统的炊事方式，带动了相关产业的发展。生物质气化技术，主要是以低生物质为原料的气化技术，使低生物质完成从固态到可燃气体的转化。低生物质是以农作物秸杆为主，还可以使用玉米芯、木屑、柴草等。

      在生物质发电技术领域，利用生物质能发电，不仅能够降低煤炭资源消耗，保护环境减少污染物排放，促进能源结构优化，而且在合理利用项目当地生物质资源、强企业经济效益、加农民收入等方面具有重要意义。生物质发电技术，主要包括生物质直接燃烧发电、生物质气化发电、生物质混合燃烧发电等技术种类。

      目前，生物质直接燃烧发电技术和生物质气化发电技术均需要独立建设新厂，投资较大。生物质耦合发电技术可以依托电厂现有设备进行改造，大大节省投资费用，所以生物质耦合发电技术是重要的发展方向。其中，生物质混合燃烧发电生物质直接混烧和生物质气化耦合两种发电方式；生物质直接混烧是将生物质原料和煤混合直接送入燃煤锅炉进行燃烧，这样可以达到节省煤炭的效果，但是存在生物质发电量难以计量，获得国家电价补贴困难的问题。生物质气化耦合是将生物质原料先在气化炉中进行气化生成燃料气，再将燃料气送入锅炉，燃料气与煤在锅炉内共同燃烧。生物质气化耦合发电技术可以通过计量燃料气的热值和流量来确定发电量，便于获得国家电价补贴。

      由于生物质燃气成分较多，主要含有H2、CO、CO2、CH4、N2、H2O等气体，热值较难测量，目前采用“人工取样化学法”和“燃烧法”检测。“人工取样化学法”其分析结果受条件和人员诸因素的影响较大，造成误差大、分析周期长，不能实时在线检测。“燃烧法”设计上也存在着诸多缺陷，受被测介质成份含量的影响，由于恒压空气只能对被测可燃气体的某一特定成份点实现完全燃烧，对处于在线运行中不断变化着的成份含量而言，不是过热就是不完全燃烧，导致检测的不准。

       生物质气化产生气体的特点是：高粉尘、高水分、高焦油，武汉天禹智控科技有限公司利用自身的技术创新优势，经过长期实践并在借鉴国外先进经验的基础上，开发出生物质气化气体成分及热值在线监测系统。

整个系统由如下几个部分组成：

1.仪表部分：武汉天禹智控科技有限公司自主知识产权的六组分红外生物质气分析仪TY-6331，用于在线生物质气化气体成分及热值中CO、CO2、CH4、CnHm、H2、O2等气体浓度并计算热值。

2.预处理及采样装置：针对生物质气化气体成分及热值进行采样和净化处理，保证系统长期稳定、可靠、准确、连续正常的工作

3.控制系统：采用西门子高度自动化的控制系统，能够使系统自动完成采样、反吹、气路切换等功能，实现24小时无人值守，大大减少了人工负荷

4.数据传输接口：测试数据通过RS-232或RS-485、4-20mA输出接口传输到上级集中控制系统。为实现远程的监测、工艺调整提供实时依据。

功能特点：

1.自主知识产权的红外气体分析核心技术，保证测量精度，指导工艺控制

2.单台仪器集成红外、热导、电化学三种测量原理

3.先进的CH4和CnHm测量技术，减小气体交叉干扰，得到准确的热值

4.干扰气体对H2浓度的补偿，以及热导检测池专利技术，保证H2浓度准确，保证热值

5.气体成分和热值直接输出，指导生物质气化气体成分及热值的开发利用

6.系统模块化、可视化设计，安装简易，维护量低

典型应用:           

组分和量程可根据用户要求定制。