生物質(zhì)發(fā)電介紹

1、生物質(zhì)發(fā)電生物質(zhì)發(fā)電是利用生物質(zhì)所具有的生物質(zhì)能進行的發(fā)電，是可再生能源發(fā)電的一種，包括農(nóng)林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電、沼氣發(fā)電。發(fā)電前景情況世界生物質(zhì)發(fā)電起源于20世紀70年代，當(dāng)時，世界性的石油危機爆發(fā)后，丹麥開始積極開發(fā)清潔的可再生能源，大力推行秸稈等生物質(zhì)發(fā)電。自1990年以來，生物質(zhì)發(fā)電在歐美許多國家開始大力發(fā)展。中國是一個農(nóng)業(yè)大國，生物質(zhì)資源十分豐富，各種農(nóng)作物每年產(chǎn)生秸稈6億多噸，其中可以作為能源使用的約4億噸，全國林木總生物量約190億噸，可獲得量為9億噸，可作為能源利用的總量約為3億噸。如加以有效利用，開發(fā)潛力將十分巨大。為推動生物質(zhì)

2、發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，2003年以來，國家先后核準(zhǔn)批復(fù)了河北晉州、山東單縣和江蘇如東3個秸稈發(fā)電示范項目，頒布了可再生能源法，并實施了生物質(zhì)發(fā)電優(yōu)惠上網(wǎng)電價等有關(guān)配套政策，從而使生物質(zhì)發(fā)電，特別是甜高粱秸稈發(fā)電迅速發(fā)展。根據(jù)國家“十一五”規(guī)劃綱要提出的發(fā)展目標(biāo)，未來將建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電550萬千瓦裝機容量，已公布的可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃也確定了到2020年生物質(zhì)發(fā)電裝機3000萬千瓦的發(fā)展目標(biāo)。此外，國家已經(jīng)決定，將安排資金支持可再生能源的技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造及檢測認證等產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系建設(shè)?？偟恼f來，生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。發(fā)展隨著生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)競爭的不斷加劇，大型生物質(zhì)能發(fā)電企業(yè)間并購整合

3、與資本運作日趨頻繁，國內(nèi)優(yōu)秀的生物質(zhì)能發(fā)電企業(yè)愈來愈重視對行業(yè)市場的研究，特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究。正因為如此，一大批國內(nèi)優(yōu)秀的生物質(zhì)能發(fā)電企業(yè)迅速崛起，逐漸成為生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)中的翹楚!我國生物質(zhì)能資源非常豐富，發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)前景廣闊。一方面，中國農(nóng)作物播種面積有18億畝，年產(chǎn)生物質(zhì)約7億噸。相當(dāng)于3.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。此外，農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物包括稻殼、玉米芯、花生殼、甘蔗渣和棉籽殼等，也是重要的生物質(zhì)資源。另一方面，我國現(xiàn)有森林面積約1.95億公頃，森林覆蓋率20.36%，每年可獲得生物質(zhì)資源量約8億至10億噸。同時，發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電，實施煤炭替代，可顯著減少二氧化碳和

4、二氧化硫排放，產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益。與傳統(tǒng)化石燃料相比，生物質(zhì)能屬于清潔燃料，燃燒后二氧化碳排放屬于自然界的碳循環(huán)，不形成污染。據(jù)測算，運營1臺2.5萬kW的生物質(zhì)發(fā)電機組，與同類型火電機組相比，可減少二氧化碳排放約10萬t/a。到2025年之前，可再生能源中，生物質(zhì)能發(fā)電將占據(jù)主導(dǎo)地位。未來，利用生物質(zhì)再生能源發(fā)電已經(jīng)成為解決能源短缺的重要途徑之一。此外，我國還有5400多萬公頃宜林地，可以結(jié)合生態(tài)建設(shè)種植農(nóng)作物，這些都是中國發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢。發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)是構(gòu)筑穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔、安全能源供應(yīng)體系，突破經(jīng)濟社會發(fā)展資源環(huán)境制約的重要途徑。發(fā)電形式燃燒發(fā)電直接燃燒發(fā)電是將生物質(zhì)在鍋爐

5、中直接燃燒，生產(chǎn)蒸汽帶動蒸汽輪機及發(fā)電機發(fā)電。生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)包括生物質(zhì)原料預(yù)處理、鍋爐防腐、鍋爐的原料適用性及燃料效率、蒸汽輪機效率等技術(shù)?；旌习l(fā)電生物質(zhì)還可以與煤混合作為燃料發(fā)電，稱為生物質(zhì)混合燃燒發(fā)電技術(shù)?；旌先紵绞街饕袃煞N。一種是生物質(zhì)直接與煤混合后投入燃燒，該方式對于燃料處理和燃燒設(shè)備要求較高，不是所有燃煤發(fā)電廠都能采用；一種是生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的燃氣與煤混合燃燒，這種混合燃燒系統(tǒng)中燃燒，產(chǎn)生的蒸汽一同送入汽輪機發(fā)電機組。氣化發(fā)電生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)是指生物質(zhì)在氣化爐中轉(zhuǎn)化為氣體燃料，經(jīng)凈化后直接進入燃氣機中燃燒發(fā)電或者直接進入燃料電池發(fā)電。氣化發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)之一是燃氣凈化

6、，氣化出來的燃氣都含有一定的雜質(zhì)，包括灰分、焦炭和焦油等，需經(jīng)過凈化系統(tǒng)把雜質(zhì)除去，以保證發(fā)電設(shè)備的正常運行。沼氣發(fā)電沼氣發(fā)電是隨著沼氣綜合利用技術(shù)的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項沼氣利用技術(shù)，其主要原理是利用工農(nóng)業(yè)或城鎮(zhèn)生活中的大量有機廢棄物經(jīng)厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣驅(qū)動發(fā)電機組發(fā)電。用于沼氣發(fā)電的設(shè)備主要為內(nèi)燃機，一般由柴油機組或者天然氣機組改造而成。垃圾發(fā)電垃圾發(fā)電包括垃圾焚燒發(fā)電和垃圾氣化發(fā)電，其不僅可以解決垃圾處理的問題，同時還可以回收利用垃圾中的能量，節(jié)約資源，垃圾焚燒發(fā)電是利用垃圾在焚燒鍋爐中燃燒放出的熱量將水加熱獲得過熱蒸汽，推動汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。垃圾焚燒技術(shù)主要有層狀燃燒技術(shù)、流化床

7、燃燒技術(shù)、旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)等。發(fā)展起來的氣化熔融焚燒技術(shù)，包括垃圾在450640溫度下的氣化和含碳灰渣在1300以上的熔融燃燒兩個過程，垃圾處理徹底，過程潔凈，并可以回收部分資源，被認為是最具有前景的垃圾發(fā)電技術(shù)。有待扶持國家在生物質(zhì)能發(fā)電的上網(wǎng)電價上給予了扶持，每千瓦時電價比火電高兩角錢左右，但是，我國的扶植力度與歐美國家比還是有差距。歐洲一些國家除了電價，在稅收上的扶持力度更大。歐洲一些電廠之所以經(jīng)營得好，有很重要的一條，人家的原料不僅不付錢，而且由于秸稈是按照垃圾處理，還要征收垃圾處理費，因此可以良性發(fā)展。我國與國外情況不同，一方面要通過發(fā)電避免農(nóng)民焚燒秸稈引起污染等社會問題，一方面又要通過

8、發(fā)電扶助農(nóng)民。基于以上兩點，不僅秸稈收購價格不能過低，而且隨著此類項目的增多，收購價格還在上升。如國家在確定生物質(zhì)能發(fā)電的上網(wǎng)電價補貼時，秸稈每噸價格被定在100元左右，而秸稈實際收購價格已達200300元/噸，如此高的原料成本增加了企業(yè)成本預(yù)算，以山東秸稈發(fā)電的上網(wǎng)電價為例，實際成本在0.65元/千瓦時左右，脫硫標(biāo)桿上網(wǎng)電價(0.344元/千瓦時)加上政府補貼電價(0.25元/千瓦時)，總計為0.594元/千瓦時，虧損顯而易見。虧損的狀態(tài)迫使部分生物質(zhì)能企業(yè)停產(chǎn)，因此國家在稅收等政策上進一步加大扶持力度就顯得非常重要。此外，在生物質(zhì)發(fā)電項目布局上國家也應(yīng)該更科學(xué)規(guī)劃，有序建設(shè)，避免一哄而上。

9、如果布局太密集，勢必會加大秸稈的收購和運輸半徑，而且還會導(dǎo)致原料價格上升，企業(yè)的效益就會受到更大的影響。發(fā)展意義1.增加我國清潔能源比重2.改善環(huán)境3增加農(nóng)民收入，縮小城鄉(xiāng)差距必要可行國家發(fā)改委能源局可再生能源處周篁博士在河北省晉州生物質(zhì)發(fā)電項目開工儀式上介紹說，生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電（簡稱生物質(zhì)發(fā)電）是世界上僅次于風(fēng)力發(fā)電的可再生能源發(fā)電技術(shù)。據(jù)初步估算，在我國，僅農(nóng)作物秸稈技術(shù)可開發(fā)量就有6億噸，其中除部分用于農(nóng)村炊事取暖等生活用能、滿足養(yǎng)殖業(yè)、秸稈還田和造紙需要之外，我國每年廢棄的農(nóng)作物秸稈約有1億噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤5000萬噸。照此計算，預(yù)計到2020年，全國每年秸稈廢棄量將達2億噸以上，折合

10、標(biāo)準(zhǔn)煤1億噸相當(dāng)于煤炭大省河南一年的產(chǎn)煤量。致公黨中央在全國政協(xié)十屆四次會議上的發(fā)言中提出，我國生物質(zhì)資源生產(chǎn)潛力可達650億噸/年，折合33億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于每年化石資源消耗總量的3倍以上。中國工程院專家預(yù)測說，2015年，全球總能耗將有4成來自生物。大力加強生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的開發(fā)與培育，對于緩解能源短缺、改善環(huán)境、擴大鄉(xiāng)鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模、促進循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展具有重要意義。我國是世界上人口最多的國家，國民經(jīng)濟發(fā)展面臨資源和環(huán)境的雙重壓力。從人均化石能源資源量看，煤炭資源只有世界平均水平的60%，石油只有世界平均水平的10%，天然氣只有5%。從能源生產(chǎn)和消費來看，目前我國已經(jīng)成為世界上第二大能源生產(chǎn)國和第二

11、大能源消費國，大量生產(chǎn)和使用化石能源所造成的環(huán)境污染已經(jīng)十分嚴重。專家認為，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，我國的能源需求將快速增長，能源、環(huán)境和經(jīng)濟三者之間的矛盾也將更加突出，因此，加大能源結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，加快可再生能源發(fā)展勢在必行。秸稈發(fā)電工藝流程蒸汽循環(huán)20世紀90年代后，以煤為代表的化石燃料發(fā)電技術(shù)的飛速發(fā)展，使整個發(fā)電廠的發(fā)電效率，蒸汽的溫度和壓力得到了大幅提高。對于秸桿燃燒發(fā)電設(shè)備，也同樣取得了很大發(fā)展。但是，相對與燃煤設(shè)備，秸稈燃燒發(fā)電設(shè)備的設(shè)計建設(shè)經(jīng)驗相對較少。而且秸桿還具有獨特的特性，使其很難達到較高的蒸汽參數(shù)。尤其是秸桿中氯化物含量較高，增加了鍋爐在高蒸汽壓力下腐蝕的可能

12、性。多數(shù)秸桿燃燒發(fā)電廠的發(fā)電效率只能達到30%左右。一般而言，秸稈發(fā)電廠在發(fā)電的同時都供熱，以提高整個電廠的效率。燃燒發(fā)電發(fā)電廠內(nèi)建設(shè)兩個獨立的秸桿倉庫。每個倉庫都有大門，運輸貨車可從大門駛?cè)?，然后停在地磅上稱重，秸桿同時要測試含水量。任何一包秸桿的含水量超過25%，則為不合格。在歐洲的發(fā)電廠中，這項測試由安裝在自動起重機上的紅外傳感器來實現(xiàn)。在中國，可以手動將探測器插入每一個秸桿捆中測試水分，該探測器能存儲99組測量值，測量完所有秸桿捆之后，測量結(jié)果可以存入連接至地磅的計算機。然后使用叉車卸貨，并將運輸貨車的空車重量輸入計算機。計算機可根據(jù)前后的重量以及含水量計算出秸桿的凈重。貨車卸貨時，叉

13、車將秸桿包放入預(yù)先確定的位置；在倉庫的另一端，叉車將秸桿包放在進料輸送機上；進料輸送機有一個緩沖臺，可保留秸桿5分鐘；秸桿從進料臺通過帶密封閘門（防火）的進料輸送機傳送至進料系統(tǒng)；秸桿包被推壓到兩個立式螺桿上，通過螺桿的旋轉(zhuǎn)扯碎秸桿，然后將秸桿傳送給螺旋自動給料機，通過給料機將秸桿壓入密封的進料通道，然后達到爐床。爐床為水冷式振動爐床，是專門為秸桿燃燒發(fā)電廠而開發(fā)的設(shè)備。鍋爐系統(tǒng)鍋爐采用自然循環(huán)的汽包鍋爐，過熱器分兩級布置在煙道中，煙道尾部布置省煤器和空氣預(yù)熱器。由于秸桿灰中堿金屬的含量相對較高，因此，煙氣在高溫時（450以上）具有較高的腐蝕性。此外，飛灰的熔點較低，易產(chǎn)生結(jié)渣的問題。如果灰分

14、變成固體和半流體，運行中就很難清除，就會阻礙管道中從煙氣至蒸汽的熱量傳輸。嚴重時甚至?xí)耆氯麩煔馔ǖ?，將煙氣堵在鍋爐中。由于存在這些問題，因此，專門設(shè)計了過熱器系統(tǒng)，并在國際上的大多數(shù)秸桿發(fā)電廠中得到運用。運作系統(tǒng)渦輪機和鍋爐必須在啟動、部分負荷和停止操作等方面保持一致，協(xié)調(diào)鍋爐、汽輪機和空冷凝汽器的工作非常重要。發(fā)電裝置丹麥的所有發(fā)電廠都是海水冷卻的，西班牙的Sanguesa發(fā)電廠是河水冷卻，英國的Ely發(fā)電廠裝有空氣冷凝器。在中國，空氣冷凝器是一種很成熟的產(chǎn)品，可以在秸稈發(fā)電廠中采用。清潔系統(tǒng)在濕法煙氣凈化系統(tǒng)之后，安裝一個布袋除塵器，以便收集煙氣中的飛灰。布袋除塵器的排放低于25mg/

15、Nm。布袋除塵器為脈動噴射式，容器由壓縮空氣脈沖清潔。副產(chǎn)物秸桿通常含有3-5%的灰分。這種灰以鍋爐飛灰和灰渣/爐底灰的形式被收集，這種灰分含有豐富的營養(yǎng)成分如鉀、鎂、磷和鈣，可用作高效農(nóng)業(yè)肥料。效益分析生態(tài)效益有利于環(huán)境的改善。長期以來，農(nóng)作物秸稈基本上是被作為廢品處理。每到收獲季節(jié)，大部分地區(qū)都會出現(xiàn)“村村點火，處處冒煙，秸稈遍地，烽煙四起”的局面，對生態(tài)環(huán)境造成極大危害。而將這些秸稈變廢為寶，可以減少這些不必要的大氣污染。另外，秸稈發(fā)電是國際上發(fā)達國家普遍推行的CDM（清潔發(fā)展機制）項目，裝機容量為12MW機組的生物質(zhì)發(fā)電機組年減排當(dāng)量CO2約3.85萬噸，可大幅降低全球溫室氣體排放，比

16、燃煤火電清潔得多，極少有污染物（特別是SO2）排放?？梢哉f，秸稈發(fā)電使傳統(tǒng)的單向線性經(jīng)濟“資源產(chǎn)品污染排放”轉(zhuǎn)化為“資源產(chǎn)品再生資源”的循環(huán)經(jīng)濟。經(jīng)濟效益有利于增加農(nóng)民收入。生物質(zhì)發(fā)電使生物秸稈變廢為寶，根據(jù)有關(guān)人員調(diào)查，內(nèi)地一個百萬人口的縣，可年產(chǎn)小麥、玉米、棉花及水稻等農(nóng)作物秸稈100多萬噸，約相當(dāng)于50萬噸標(biāo)煤。1個裝機容量為25MW的機組年耗生物質(zhì)秸稈30萬噸以上，若按150元/噸的價格計算，則當(dāng)?shù)剞r(nóng)民年收入約4500萬元，再加上生物質(zhì)秸稈的收、儲、運工作，可給當(dāng)?shù)靥峁┐罅啃碌木蜆I(yè)崗位。社會效益改善能源結(jié)構(gòu)。中國的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，約占70%左右，燃煤嚴重污染環(huán)境，急需增加清潔能源比

17、重，才能建成資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的和諧社會。秸稈發(fā)電項目在處理環(huán)境接受不了的秸稈以及減少直接燃燒秸稈產(chǎn)生大氣污染的情況下，成為清潔能源的一個有效補充。隨著其在全國的推廣應(yīng)用，不但可以解決我國能源危機，改善能源結(jié)構(gòu)，而且對污染控制、緩解環(huán)境壓力、減排溫室氣體。阻力因素成本高秸稈發(fā)電是一個全新的事物，對于價格水平，國內(nèi)還沒有參照系數(shù)。從實踐的情況看，與其它一次性能源相比，秸稈能源的成本投入上也還存在很大的差距。據(jù)有關(guān)權(quán)威部門測算，在現(xiàn)有的技術(shù)水平下，生物質(zhì)發(fā)電成本遠高于常規(guī)燃煤發(fā)電成本，約為煤電的1.5倍，主要體現(xiàn)在：一是起動資金高。生物質(zhì)發(fā)電單位投資約10000元/KW；二是機組熱效率低于常規(guī)

18、火電機組，新建常規(guī)火電機組容量一般都在600MW及以上，而國內(nèi)可建的生物質(zhì)發(fā)電機組容量一般只有1225MW左右；三是燃料成本較高，由于生物質(zhì)秸稈燃料低位熱值一般在8000KJ/kg，大大低于煤炭，再加上秸稈比重輕、密度小，體積大，運輸成本巨大，這些都將導(dǎo)致燃料成本偏高。技術(shù)缺陷就現(xiàn)實而言，中國用來秸稈發(fā)電的鍋爐及燃料輸送系統(tǒng)的技術(shù)和設(shè)備絕大部分依靠進口，由于與國外生產(chǎn)運輸方式、工作習(xí)慣和文化的差異，很可能在技術(shù)和設(shè)備引進以后造成消化不良，使機組無法安全、穩(wěn)定、滿發(fā)運行。另外，由于缺乏核心技術(shù)，投產(chǎn)后生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)很有可能將長期受制于國外企業(yè)。儲運不便與國外相比，中國實行的是家庭聯(lián)產(chǎn)承包制，生物質(zhì)秸稈的收購和組織面對的是千萬家的小農(nóng)戶，無成熟的模式或經(jīng)驗可循，比較困難。一是收購難。農(nóng)民多年來都是把秸稈作為生活燃料的主要來源，出售秸稈的意識不強。特別是一些發(fā)達地區(qū)的農(nóng)戶，因秸稈收購價達不到他們的期望值，積極性不高。加之農(nóng)作物秸稈的收購?fù)谵r(nóng)村大忙季節(jié)，收集秸稈的力量不足；二是儲存難。秸稈收購具有很強的季節(jié)性，無法均衡收購，要維持企業(yè)的正常運轉(zhuǎn)，必須有半年的儲存量。因秸稈比重輕，體積大，