兰武 邓海军 王红剑 雷爱国 肖贻鹏 陈磊 胡钟林

摘要：对生物质气体组成及燃烧特性和大功率生物质气体发电机组的开发设计进行了介绍，并对生物质气体发电机组验证过程进行了说明，验证结果达到开发要求。

关键词：生物质气发电机组;低热值可燃气体;燃气机组控制技术

0 前言

生物质能作为1种可再生能源且分布广泛，还具有低污染、来源丰富等特性。发展生物质发电产业对环境保护、废弃物的资源化利用、大气污染治理都有重要意义，具有明显的社会效益和经济效益[1]。

针对我国生物质气体发电内燃机功率小、发电效率低的现状，联合生物质气化装置制造厂家，研究人员基于12 V燃气发动机研发设计了1款发电功率为800 kW、效率高于35.1%的生物质气体发电机组。

1 生物质气体组成与燃烧特性

1.1 生物质气体组成

生物质气体是是以果壳、木料、秸秆、竹片等为原料，经气化炉热解、裂解等步骤，产出以CO、H2和低分子烃类等的可燃低热值气体，其气体组分见表1。

1.2 生物质气体的燃烧特性

在生物质气体组分中，H2、CH4、CO、C2H6为可燃成分，CO2、N2等为阻燃成分。CH4具有良好的抗爆性，且火焰传播速度小，燃烧速度慢。CO为最主要的可燃成分，但燃点较高。H2对比其他可燃成分，具有火焰传播速度快，易扩散的特点，并且火焰的传播速度随氧的浓度增加而提高[2]。这种生物质气中含有492%的N2和10%的CO2都会阻碍燃烧的正常进行，对火焰的燃烧速度起到负面影响，导致内燃机后燃严重，排气温度较高[3]。……