生物质制氢及用于区域供能的可行性分析

生物质制氢是一种具有广阔应用前景的生物质能利用方式。介绍CO2吸收增强气化工作原理及特点。基于该技术,以生物质为原料基于输运床气化技术构建生物质氢、热、电联产系统,探讨生物质氢、热、电联产系统流程。采用ASPEN软件对系统进行模拟,通过分析气化温度、钙碳比、水碳比对CO2吸收增强气化的合成气中各组分摩尔分数和氢气产量的影响,得到适宜的气化反应器工作参数为:气化温度为1 073~1 098 K,钙碳比为0.6~2.0,水碳比为2.00~2.75。分析该系统用于区域供能的可行性,根据生物质收购半径,预测通过消纳区域内生物质,可产氢气量及发电量、供热量和可驱动燃料电池公交汽车数量。按收购半径96 km计算,每年可收集的生物质大约28×10^4 t。气化反应器给料量取31 963.5 kg/h,钙碳比取1,水碳比取2.25,气化温度取1 073 K,气化压力(绝对压力)取2 MPa,得到生物质氢、热、电联产系统参数输出。系统产生的氢气可用于分布式燃料电池热电联产系统或驱动燃料电池汽车。如果所产氢气用于驱动燃料电池汽车,可供应500辆燃料电池公交汽车,供热面积达54.35×10^4 m^2。如果所产氢气全部作为分布式燃料电池热电联产装置燃料,可供热105×10^4 m^2。