生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)介紹

0/290/29生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)介紹2007年3月PAGEPAGE15/29我國(guó)生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)方向探討

來(lái)源：中國(guó)電力報(bào)所以單一技術(shù)不可能支撐一個(gè)產(chǎn)業(yè)。技術(shù)的多元化是支持秸稈發(fā)電產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，特別是需要國(guó)有技術(shù)的支持。1煤-秸稈混燃技術(shù)的特點(diǎn)是可以對(duì)現(xiàn)有的小型熱電廠進(jìn)行改造，與新建電廠相比，投資很少。但是首先需要解決好電廠摻燒秸稈量的計(jì)量和監(jiān)督的問(wèn)題。由于每種技術(shù)都有各自的特點(diǎn)，所以，不應(yīng)該完全肯定或完全否定某一項(xiàng)技術(shù)。關(guān)鍵是在選擇技術(shù)路線時(shí)，必須充分考慮項(xiàng)目所在地的實(shí)際情況，采用最適宜的技術(shù)。4～52.520510能源轉(zhuǎn)換產(chǎn)業(yè)的規(guī)模效益非常明顯，國(guó)外秸稈發(fā)電也有向大規(guī)模發(fā)展的趨勢(shì)，但是其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以農(nóng)場(chǎng)新疆等地，其他省份的秸稈發(fā)電項(xiàng)目規(guī)模不宜太大。15千米以內(nèi)，其運(yùn)輸1510以有效地防范秸稈收購(gòu)價(jià)格被惡意抬升的風(fēng)險(xiǎn)。生物質(zhì)發(fā)電不是小火電增加能源供給、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、服務(wù)“三農(nóng)”的重要措施。42.5上一些生物質(zhì)直燃發(fā)電比較發(fā)達(dá)的國(guó)家來(lái)看，目前也均采用的是2.51.2容量的發(fā)電機(jī)組。而當(dāng)今世界上運(yùn)行的最大的生物質(zhì)直燃發(fā)電機(jī)組是英國(guó)的ELY3.8面對(duì)這樣的困惑，社會(huì)各界需要正確認(rèn)識(shí)和理解生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目自身的一些特點(diǎn)。首先，使用燃料的不同，從根本上區(qū)分了生物發(fā)電與常規(guī)小火電的性質(zhì)。常規(guī)小火電一般都是燃燒不可再生的化石能源，而且大部分小火電設(shè)備落后，生產(chǎn)效率很低，造成大量的能源浪費(fèi)。生物質(zhì)發(fā)電利用可再生的植物秸稈做燃料，加之我國(guó)生物質(zhì)資源非常豐富，所以未來(lái)生物質(zhì)發(fā)電將會(huì)在替代能源中扮演重要角色。其次，從環(huán)保的角度看，常規(guī)小火電屬于重污染項(xiàng)目，燃燒煤炭所產(chǎn)生的大量二氧化碳和二氧化碳對(duì)環(huán)境的破壞非常嚴(yán)重。而生物質(zhì)發(fā)電使用的是清潔的生物質(zhì)能源，綠色無(wú)污染。而且，收集農(nóng)林廢棄物來(lái)發(fā)電，還避免了農(nóng)民大量焚燒秸稈帶來(lái)的環(huán)境污染。以國(guó)能單縣生物發(fā)電項(xiàng)目為例，2.5萬(wàn)千瓦的發(fā)電機(jī)組一天就能處理農(nóng)林廢棄物約600噸?？梢跃徑廪r(nóng)村及邊遠(yuǎn)地區(qū)的用能問(wèn)題，顯著改進(jìn)農(nóng)村的用能方式，改善農(nóng)村的村容村貌和居民生活條件。對(duì)農(nóng)林廢棄物的采集、加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)存，會(huì)提高農(nóng)民收入，增加農(nóng)民就業(yè)機(jī)會(huì)，開(kāi)辟農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和縣域經(jīng)濟(jì)新的產(chǎn)業(yè)。而常規(guī)小火電就不具備這些優(yōu)勢(shì)。所以，生物質(zhì)能發(fā)電和一般意義上的小火電有很大區(qū)別。有觀點(diǎn)把大力發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)比喻成一件“一石四矢”的好事：能源替代，環(huán)境保護(hù)，農(nóng)民增收，新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。信息來(lái)源：中國(guó)工業(yè)報(bào)秸稈創(chuàng)造驚奇？2007年02月13日來(lái)源：《中國(guó)投資》作者：陳蕾不管是用來(lái)發(fā)電還是制酒精，一旦突破核心技術(shù)，形成產(chǎn)業(yè)化，對(duì)新農(nóng)村建設(shè)都是一個(gè)巨大的支持喜訊。20060828180006∶1300012（以下簡(jiǎn)稱中節(jié)能生物質(zhì)能公司）投資建設(shè)的我國(guó)第一的發(fā)展時(shí)期。不管是制酒精，還是發(fā)電，對(duì)農(nóng)民來(lái)說(shuō)都意味著一件事：增收。在替代能源發(fā)展備受重視的大背景下，普通的農(nóng)作物秸稈也被賦予了重大的商業(yè)意義，如今它們被冠以一個(gè)新的名字：生物質(zhì)能。8重要途徑；是促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的重要舉措。國(guó)外樣板中節(jié)能生物質(zhì)能投資有限公司副總經(jīng)理吳效華博士告訴《中國(guó)投資》：作為一種重要可再生能源，生物質(zhì)能的發(fā)展前景非常廣闊，國(guó)外很早就涉足秸稈發(fā)電的研究。生物質(zhì)直燃發(fā)電是利用生物質(zhì)燃燒發(fā)電的技術(shù)，主要原料是農(nóng)林廢棄物、城市固體廢棄物等，目前我國(guó)主要集中開(kāi)發(fā)以農(nóng)林廢棄物為原料的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電。國(guó)能生物發(fā)電有限公司有關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)《中國(guó)投資》表示，生物質(zhì)能直燃發(fā)電作為生物質(zhì)綜合開(kāi)發(fā)應(yīng)用的重要內(nèi)容，就是通過(guò)高效率的鍋爐技術(shù)燃燒農(nóng)作物秸稈、林木廢棄物等可燃生物質(zhì)進(jìn)行發(fā)電。1970111988130國(guó)。300家的電力總量中所占比重逐年上升，其中瑞典的生物質(zhì)能源利用率已占其能源消費(fèi)總量的16%左右。有消息稱，到2020151140萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。出，可供直燃發(fā)電的21村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。有待檢驗(yàn)題就是秸稈資源和運(yùn)輸環(huán)節(jié)問(wèn)題。62112建立秸稈收集網(wǎng)絡(luò)、保證秸稈資源供應(yīng)是項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。與國(guó)外農(nóng)場(chǎng)式的農(nóng)作物種植模式完全不同，中國(guó)大部分家庭的種植面積很小，土地大都復(fù)耕，種植種類變化大。這意味著，收集秸稈的難度較大，而且收集運(yùn)輸過(guò)程本身需要消耗大量能量，經(jīng)濟(jì)性有待經(jīng)驗(yàn)。吳效華介紹說(shuō)，中節(jié)能生物質(zhì)能公司的試運(yùn)行項(xiàng)目起到了很好的示范作用。宿遷秸稈直燃發(fā)電示范項(xiàng)目已在當(dāng)?shù)匦纬闪宿r(nóng)民—販草戶—草場(chǎng)—秸稈電廠一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈，即農(nóng)民將秸稈銷售給販草戶，販草戶將收購(gòu)的草出售給草廠，草廠經(jīng)過(guò)加工打包，然后運(yùn)輸?shù)诫姀S銷售。《中國(guó)投資》在采訪中了解到，前期通過(guò)政府和項(xiàng)目公司大力宣傳，很多農(nóng)民堅(jiān)持低茬收割，自覺(jué)收儲(chǔ)秸稈，集中堆放擇機(jī)銷售。許多農(nóng)民經(jīng)紀(jì)人主動(dòng)與項(xiàng)目公司聯(lián)系，積極建立草場(chǎng)和收儲(chǔ)基地，并與中節(jié)能生物質(zhì)能公司簽訂了合作協(xié)議。此外，國(guó)能生物發(fā)電有限公司經(jīng)過(guò)一年多的實(shí)踐，在燃料收、儲(chǔ)、運(yùn)方面也初步探索出一條符合中國(guó)國(guó)情的、適合公司發(fā)展的運(yùn)作模式。李俊峰對(duì)記者說(shuō)，目前在我們國(guó)家生物質(zhì)能秸稈發(fā)電的技術(shù)不是問(wèn)題，很早就有專家涉足研究這一領(lǐng)域，并且政策也非常支持，目前主要困難就是秸稈的收集和儲(chǔ)存?！皩?duì)秸稈發(fā)電項(xiàng)目，我們不能太樂(lè)觀，也不能太悲觀，一個(gè)項(xiàng)目需要運(yùn)行一段時(shí)間后才能看出是否可行”。社會(huì)效益55020203000色能源工廠”等，都是把生物質(zhì)能秸稈發(fā)電技術(shù)作為21盡管國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有完全普及秸稈發(fā)電項(xiàng)目，不過(guò)現(xiàn)有的試點(diǎn)項(xiàng)目還是取得了成功。2002.48275t/h中溫中壓燃燒秸稈鍋爐，配置112MW112MW據(jù)悉，項(xiàng)目建成后，每年可燃燒秸稈約17～209.813200850015005000“作為國(guó)有企業(yè)，我們不僅考慮社會(huì)效益、環(huán)境友好效益，同時(shí)也得考慮國(guó)有資產(chǎn)保值和增值問(wèn)題。所以我們力求經(jīng)濟(jì)效益持平或者微利?！眳切A說(shuō)。李俊峰對(duì)《中國(guó)投資》說(shuō)，目前國(guó)家發(fā)改委已經(jīng)審批了20家發(fā)改委列為國(guó)家級(jí)示范項(xiàng)目，兩個(gè)示范項(xiàng)目都將引進(jìn)丹麥BWE單縣生物發(fā)電廠是由國(guó)家電網(wǎng)公司旗下的國(guó)能生物發(fā)電有限公司投資建設(shè)的，并且是我國(guó)第一個(gè)生物質(zhì)能發(fā)電廠。以棉花秸稈和林業(yè)廢棄物為燃料，裝機(jī)容量為2.5萬(wàn)千瓦。國(guó)能單縣生物發(fā)電項(xiàng)目的建成投產(chǎn)，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)生物質(zhì)直燃發(fā)電這一新型朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先河，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)農(nóng)林廢棄物綜合利用新的突破。該項(xiàng)目按年運(yùn)行6000201.640001000108000螺旋給料機(jī)、雙列平板給料機(jī)是國(guó)內(nèi)第一次設(shè)計(jì)和制造。該項(xiàng)目從200510202006121同時(shí)，作為農(nóng)民的生活用能，秸稈燃燒效率只有約15%，而生物質(zhì)直燃發(fā)電鍋爐可以將熱效率提高到90%以上，顯著提高了生物質(zhì)的利用效率，是節(jié)約能源的重要措施。1011184000再來(lái)看河北，晉州項(xiàng)目每年燃燒秸稈201.38億kwh1002000/年；與同等規(guī)模的燃煤火電廠相比，一年可節(jié)約l0“發(fā)展農(nóng)作物秸稈直燃發(fā)電不僅僅能減少溫室氣體的排放，而且作為一種清潔的、可再生能源還能增加農(nóng)民收入?！眳切A說(shuō)。中節(jié)能生物質(zhì)能公司的宿遷項(xiàng)目采用了由北京中環(huán)聯(lián)合環(huán)境工程有限公司研制的秸稈上料系統(tǒng)，擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前國(guó)外的秸稈上料系統(tǒng)和燃燒技術(shù)只能局限于單一的秸稈，而中節(jié)能生物質(zhì)能公司采用的秸稈直燃發(fā)電給料裝置和燃燒系統(tǒng)可以適合多種復(fù)合秸稈同時(shí)燃燒，更適合中國(guó)國(guó)情，同時(shí)也降低了建設(shè)成本。這將實(shí)現(xiàn)從對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴為主向自主創(chuàng)新為主的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，對(duì)于秸稈直燃發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)推廣具有重大而現(xiàn)實(shí)的意義。政策優(yōu)惠目前，生物質(zhì)發(fā)電事業(yè)得到了各級(jí)政府高度重視和大力支持。20066891990作了有關(guān)鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)利用清潔能源，包括可再生能源的原則規(guī)定。2006發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定》、《可再生能源發(fā)電價(jià)格與費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》和《關(guān)于可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金暫行管理辦法》，明確了發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)的責(zé)任和義務(wù)，給出了生物質(zhì)發(fā)電的電價(jià)政策和有關(guān)鼓勵(lì)措施。地省政府價(jià)格主管部門按現(xiàn)行電價(jià)政策提出上報(bào)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)核批后，一般在0.50～0.60政策的出臺(tái)為秸稈發(fā)電在農(nóng)村的推廣利用提供了有力的保障。業(yè)表示出了很大的興趣和參與熱情。生物質(zhì)熱解技術(shù)簡(jiǎn)介按溫度，升溫速率，固定停留時(shí)間（反應(yīng)時(shí)間）和顆粒大小等實(shí)驗(yàn)條件可將熱解分為炭化（慢熱解快速熱解和氣化。由于液體產(chǎn)物的諸多優(yōu)點(diǎn)和隨之而來(lái)的人們對(duì)其研究興趣的日益高漲，對(duì)液體產(chǎn)物收率相對(duì)較高的快速熱解技術(shù)的研究和應(yīng)用越來(lái)越受到人們的重視?？焖贌峤膺^(guò)程在幾秒或更短的時(shí)間內(nèi)完成。所以，化學(xué)反應(yīng)，傳熱傳質(zhì)以及相變現(xiàn)象都起重要作用。關(guān)鍵問(wèn)題是使生物質(zhì)顆粒只在極短的時(shí)間內(nèi)處于較低溫度（此種低溫利于生成焦炭，然后一直處于熱解過(guò)程最優(yōu)溫度。要達(dá)到此目的的一種方法是使用小生物質(zhì)顆粒（應(yīng)用于流化床反應(yīng)器，另一種方法是通過(guò)熱源直接與生物質(zhì)顆粒表面接觸達(dá)到快速傳熱（這一方法應(yīng)用于生物質(zhì)燒蝕熱解技術(shù)中。由眾多實(shí)驗(yàn)研究得知，較低的加熱溫度和較長(zhǎng)氣體停留時(shí)間會(huì)有利于炭的生成，高溫和較長(zhǎng)停留時(shí)間會(huì)增加生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體的量，中溫和短停留時(shí)間對(duì)液體產(chǎn)物增加最有利。秸稈發(fā)電商品化前景分析更有意義的是將使生物質(zhì)能資源的商品化成為可能，一方面農(nóng)民可通過(guò)出售秸稈獲得更多的收入；另一方面過(guò)去農(nóng)村使用直接燃燒秸稈的方式進(jìn)行炊事，要為秸稈的收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)存以及在直接燃燒時(shí)花費(fèi)大量的時(shí)間和勞力。如果能使用秸稈發(fā)電，農(nóng)村使用更多的商品能源，農(nóng)民將獲得更多的時(shí)間從事生產(chǎn)性勞動(dòng)，以盡早脫貧致富。因此，將秸稈發(fā)電進(jìn)行能源方式轉(zhuǎn)化，是一件利國(guó)利民的好事。生物質(zhì)能秸稈發(fā)電的工藝流程農(nóng)作物秸稈在很久以前就開(kāi)始作為燃料，直至1973年第一次石油危機(jī)時(shí)丹麥開(kāi)始研究利用秸稈作為發(fā)電燃料。在這個(gè)領(lǐng)域丹麥BWE公司是世界領(lǐng)先者，第一家秸稈燃燒發(fā)電廠于1998年投入運(yùn)行(Haslev，5Mw)。此后，BWE公司在西歐設(shè)計(jì)并建造了大量的生物發(fā)電廠，其中最大的發(fā)電廠是英國(guó)的Elyan發(fā)電廠，裝機(jī)容量為38Mw。秸稈的處理、輸送和燃燒發(fā)電廠內(nèi)建設(shè)兩個(gè)獨(dú)立的秸稈倉(cāng)庫(kù)。每個(gè)倉(cāng)庫(kù)都有大門，運(yùn)輸貨車可從大門駛?cè)?，然后停在地磅上稱25％，則為不合格。在歐洲的發(fā)電廠中，這項(xiàng)測(cè)99組測(cè)量值，測(cè)量完所有秸稈捆之后，測(cè)量結(jié)果可以存入連接至地磅的計(jì)算機(jī)。然后使用叉車卸貨，并將運(yùn)輸貨車的空車重量輸入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)可根據(jù)前后的重量以及含水量計(jì)算出秸稈的凈重。?()的進(jìn)料輸送機(jī)傳送至進(jìn)料系統(tǒng)；秸稈包被推壓到兩個(gè)立式螺桿上，通過(guò)螺桿的旋轉(zhuǎn)扯碎秸稈，然后將秸稈傳送給螺旋自動(dòng)給料機(jī)，通過(guò)給料機(jī)將秸稈壓入密封的進(jìn)料通道，然后輸送到爐床。爐床為水冷式振動(dòng)爐，是專門為秸稈燃燒發(fā)電廠而開(kāi)發(fā)的設(shè)備。鍋爐系統(tǒng)(450)具有較高的腐蝕性。此外，飛灰的熔設(shè)計(jì)了過(guò)熱器系統(tǒng)，已經(jīng)用在最新的發(fā)電廠中。汽輪機(jī)系統(tǒng)汽輪機(jī)系統(tǒng)渦輪機(jī)和鍋爐必須在啟動(dòng)、部分負(fù)荷和停止操作等方面保持一致，汽輪機(jī)和鍋爐，協(xié)調(diào)鍋爐、汽輪機(jī)和空冷凝汽器的工作非常重要?？绽淠鞯湹乃邪l(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(guó)的Ely發(fā)電廠裝有空氣冷凝器。在中國(guó)，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。環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)mg/Nm3，大大低于中國(guó)燒煤發(fā)電廠的煙灰排放水平。布袋除塵器為脈動(dòng)噴射式，容器由壓縮空氣脈沖清潔。副產(chǎn)物秸稈通常含有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(yíng)養(yǎng)成分如鉀、鎂、磷和鈣，可用作高效農(nóng)業(yè)肥料。我國(guó)農(nóng)村推廣秸稈發(fā)電技術(shù)意義重大7.26.04t實(shí)施秸稈發(fā)電技術(shù)，在節(jié)省不可再生資源、緩解電力供應(yīng)緊張等方面都具有特別重要的意義。秸稈資源是新能源中最具開(kāi)發(fā)利用規(guī)模的一種綠色可再生能源秸稈為低碳燃料，且硫含量、灰含大大地改善環(huán)境質(zhì)量，對(duì)環(huán)境保護(hù)非常有利。1.450.91t，工業(yè)原料0.14t，作為農(nóng)民傳統(tǒng)2.8t24152.340％。除了上述用途外，還有18.7％約1.13t污染環(huán)境，影響交通，而且造成生物質(zhì)能源的極大浪費(fèi)。2.2我國(guó)利用秸稈發(fā)電的市場(chǎng)廣闊相應(yīng)的計(jì)劃，如日本的“陽(yáng)光計(jì)劃21世紀(jì)發(fā)展可再生能源戰(zhàn)略的重點(diǎn)工程。根據(jù)我國(guó)新能源和可再生能源發(fā)展綱要提2010萬(wàn)kw。因此，從中央到地方政府都制定越廣闊。我國(guó)農(nóng)村的秸稈資源相當(dāng)豐富，主要的農(nóng)作物種類有稻谷、小麥、玉米、豆類、薯類油料作物、棉花20002010年期間，我國(guó)每年秸稈資源的可獲得量為3.5億～3.7t1.7tce。如果0.9億kw5000h4500kWh。我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)世界先進(jìn)技術(shù)，啟動(dòng)生物質(zhì)能發(fā)電工程示范項(xiàng)目的實(shí)施農(nóng)作物秸稈直接燃燒供熱發(fā)電的利用方式，是一條將秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源可行的工藝技術(shù)路線。如果秸稈直接燃燒供熱發(fā)電示范成功，將成為中國(guó)最大的支農(nóng)項(xiàng)目、最大的節(jié)能、環(huán)保項(xiàng)目，是我國(guó)最可能迅速大面積推廣的可再生能源項(xiàng)目。正是由于秸稈直燃發(fā)電項(xiàng)目擁有以上特點(diǎn)，同時(shí)它又可能解決目前許多企業(yè)面臨的煤炭供應(yīng)趨緊，價(jià)格持續(xù)上升的問(wèn)題，我國(guó)啟動(dòng)實(shí)施秸稈發(fā)電的示范工程引起了國(guó)內(nèi)外業(yè)界的極大關(guān)注。引進(jìn)的丹麥BWE公司秸稈發(fā)電技術(shù)居世界領(lǐng)先地位207024％以上。丹麥BWE公司是亨譽(yù)世界的發(fā)電廠設(shè)備研發(fā)、制造企業(yè)之一，長(zhǎng)期以來(lái)在熱電、生物發(fā)電廠鍋爐領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位。丹麥BWE公司率先研發(fā)的秸稈生物燃燒發(fā)電技術(shù)，迄今在這一領(lǐng)域仍是世界最高年丹麥誕生了世界上第一座秸稈生物燃燒發(fā)電廠。13BWE秸稈發(fā)電技術(shù)已走向世界。瑞典、芬蘭、西班牙等國(guó)由BWE公司提供技術(shù)設(shè)備建成了秸稈發(fā)電廠，其中位于英國(guó)坎貝斯的生物質(zhì)能發(fā)電廠是目前世界上最大的秸稈發(fā)電廠，裝機(jī)容量3.8kW。我國(guó)大型企業(yè)與丹麥BME公司合資合作蓄勢(shì)待發(fā)由中國(guó)龍基電力科技有限公司與北京德源投資有限公司共同合作經(jīng)營(yíng)的龍基電力有限公司，是BWE平臺(tái)。作為BWE公司在中國(guó)電力領(lǐng)域的項(xiàng)目發(fā)展公司和窗口公司，龍基電力有限公司將在中國(guó)境內(nèi)投資生產(chǎn)世界先進(jìn)的發(fā)電廠設(shè)備，逐步把BWE公司的生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)引入中國(guó)，在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)BWE公司的生物質(zhì)能發(fā)電鍋爐及全部配套設(shè)備。生物質(zhì)能發(fā)電工程已列入國(guó)家級(jí)示范項(xiàng)目目前，國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)已正式批準(zhǔn)將河北晉州和山東單縣的生物質(zhì)能秸稈發(fā)電工程列為國(guó)家級(jí)示范項(xiàng)目(發(fā)改能源[2004]2017號(hào)文件和發(fā)改能源[2004]2018號(hào)文件)，旨在示范中完善技術(shù)，規(guī)范和培育市場(chǎng)，形成新的產(chǎn)業(yè)。這正式將秸稈發(fā)電技術(shù)在國(guó)內(nèi)的推廣駛上了一條農(nóng)村能源全新利用的快車道。(1×25MW)和山東單縣(1×24MW)兩個(gè)示范項(xiàng)目都將引進(jìn)丹麥BWE公司的世界先進(jìn)秸稈BWE先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)創(chuàng)出一條符合中國(guó)國(guó)情的新路。兩個(gè)示范項(xiàng)目如能成功，將給我國(guó)廣袤的農(nóng)村帶來(lái)前所未有的新能源革命和巨大的經(jīng)濟(jì)效益，如河北晉州項(xiàng)目每年燃燒秸稈20t1.38kWh100元的收購(gòu)價(jià)測(cè)算，將帶動(dòng)農(nóng)戶增收2000年；與同等規(guī)模的燃煤火電廠相比，一年可節(jié)約l0萬(wàn)多tce。除上述兩個(gè)示范項(xiàng)目外，江蘇如東縣、黑龍江慶安縣、北京平谷區(qū)等生物質(zhì)能豐富的縣(區(qū))都在積極與龍基電力有限公司洽談，著手籌建秸稈發(fā)電廠。4結(jié)論根據(jù)國(guó)家對(duì)可再生能源發(fā)電的一系列優(yōu)惠政策，秸稈發(fā)電廠所發(fā)電量由電網(wǎng)全額收購(gòu)；上網(wǎng)電價(jià)經(jīng)當(dāng)?shù)厥≌畠r(jià)格主管部門按現(xiàn)行電價(jià)政策提出上報(bào)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)核批后，一般在0.50～0.60元左右；進(jìn)口設(shè)備的關(guān)稅和進(jìn)口環(huán)節(jié)增值稅全免，同時(shí)，各地方省市還因地制宜地制定了其它的補(bǔ)貼政策。這些政策的出臺(tái)為秸稈發(fā)電在農(nóng)村的推廣利用提供了有力的保障?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在我國(guó)農(nóng)村推廣生物質(zhì)能秸稈發(fā)電技術(shù)市場(chǎng)廣闊，前景光明。生物質(zhì)固體成型燃料與秸稈發(fā)電生物質(zhì)固體成型燃料主要是指農(nóng)業(yè)或林業(yè)生物質(zhì)的固體成型顆粒，屬可再生能源。農(nóng)林生物質(zhì)具有重量輕、體積大、分布面積廣、收獲具有季節(jié)性等特點(diǎn)。針對(duì)生物質(zhì)的這些特點(diǎn)，必須對(duì)其收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸即生物質(zhì)的收儲(chǔ)運(yùn)模式認(rèn)真研究，才能使大量的生物質(zhì)作為可再生能源更好的為人類服務(wù)。自《中華人民共和國(guó)可再生能源法》實(shí)施一年來(lái)，我國(guó)相繼建設(shè)了一批生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，其中部分廠已投入生產(chǎn)運(yùn)行。這些投產(chǎn)和在建項(xiàng)目中，一般鍋爐型式都以引進(jìn)采用西歐技術(shù)，即水冷爐排爐為主，秸稈打捆輸送至爐前經(jīng)撕碎后送入爐內(nèi)燃燒，或秸稈經(jīng)破碎后輸送入爐內(nèi)燃燒。應(yīng)該說(shuō)，這種鍋爐在燃燒技術(shù)上儲(chǔ)存難、運(yùn)輸難、防火難四大難題。在已運(yùn)行的秸稈經(jīng)破碎后入爐的廠家還遇到了燃料入爐難的問(wèn)題，使鍋爐難以達(dá)到額定出力。然而，生物質(zhì)固體成型燃料可使上述難題迎刃而解。一是收集不再難。生物質(zhì)固體成型設(shè)備以小型（產(chǎn)量為0.5-1噸／小時(shí)4萬(wàn)元左右為宜，一秸稈收集不再難。二是儲(chǔ)存不再難。大量的分散的農(nóng)戶加工使固體成型燃料分儲(chǔ)于農(nóng)戶之中，就象千百家生物質(zhì)“小煤礦”遍地開(kāi)花，分散的儲(chǔ)存方法使儲(chǔ)存不再難。三是運(yùn)輸不再難。生物質(zhì)固體成型燃料的密度通常為1噸／立方米左右，和煤差不多。運(yùn)秸稈就象運(yùn)煤一樣使運(yùn)輸不再難。四是防火不再難。秸稈可能用一根火柴就使其燃燒起熊熊大火，而壓縮成型后其燃點(diǎn)是比較高的，通常難以引燃，使其防火不再難。五是入爐不再難。秸稈壓縮成型后，體積大幅度縮小，密度大幅度增加，不再象秸稈那樣輸送入爐時(shí)容易蓬住、卡住，使生物質(zhì)燃料入爐不再難。顯然，由于生物質(zhì)固體成型燃料密度大，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，從而使上述難題得到比較好的解決。但在二十幾萬(wàn)噸的生物質(zhì)電廠的經(jīng)營(yíng)管理者來(lái)說(shuō)，必將是要高度關(guān)注的?，F(xiàn)以黑龍江雙贏再生能源有限公司設(shè)備為例，來(lái)看看生物質(zhì)固體成型費(fèi)用如何。20元／噸。人工費(fèi)每人每天按4084噸，設(shè)備出力為0.54025500.8元／千瓦時(shí)計(jì)。三是秸稈粉碎成本20元／噸。四是材料消耗5元／噸。上述四項(xiàng)合計(jì)85元／噸。這就是說(shuō)，在秸稈壓縮成型過(guò)程中，其費(fèi)用每噸增加了85元。有比較才有鑒別。秸稈在壓縮成型過(guò)程中增加了費(fèi)用，而秸稈打捆和秸稈壓縮成型相比有設(shè)有增加費(fèi)用的地方呢？相互比較能是什么結(jié)果呢？第一、秸稈打捆和秸稈壓縮成型相比運(yùn)輸費(fèi)用大幅度增加。0.181噸／立方米左右，秸稈壓縮成型和秸稈打捆的密度相比，是5倍左右的關(guān)系。秸稈壓縮成型運(yùn)費(fèi)按噸公里0.5元，路程按5025125馬車才能運(yùn)一噸秸稈，其運(yùn)費(fèi)之高是可想而知的，這也是老百姓常說(shuō)的“十里不運(yùn)草”的道理所在。第二、秸稈打捆選用水冷爐排爐和秸稈壓縮成型選用循環(huán)流化床相比固定資產(chǎn)投資將增大。以一個(gè)生物質(zhì)電廠建兩臺(tái)75噸／小時(shí)鍋爐為例，按國(guó)產(chǎn)設(shè)備價(jià)格計(jì)算，兩臺(tái)水冷爐排爐和兩臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐相比，約增加費(fèi)用1000萬(wàn)元，年增加折舊費(fèi)約50萬(wàn)元，按年息6％計(jì)息、年增財(cái)務(wù)費(fèi)用60萬(wàn)元。另外，水冷爐排爐秸稈輸送系統(tǒng)費(fèi)用也要有所增加。第三、秸稈打捆需設(shè)秸稈收購(gòu)點(diǎn)，使費(fèi)用增加。七是秸稈防雨設(shè)施費(fèi)用；八是需配備消防車及消防人員費(fèi)用（配了消防車，秸稈著起火來(lái)也是無(wú)法撲救的。而秸稈固體成型則可省去上述費(fèi)用，同時(shí)，也節(jié)省了秸稈運(yùn)往收購(gòu)點(diǎn)的運(yùn)輸費(fèi)用。顯然，僅從上述三項(xiàng)費(fèi)用來(lái)看，秸稈打捆所增加的費(fèi)用是可以抵消秸稈成型所增加的費(fèi)用的。當(dāng)然，兩者費(fèi)用孰多孰少，多多少，少多少，還是需要通過(guò)兩者的示范項(xiàng)目，對(duì)秸稈的收儲(chǔ)運(yùn)情況和價(jià)格體系，從實(shí)踐中總結(jié)對(duì)比，才能得出比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。應(yīng)該說(shuō)，將生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)用于生物質(zhì)發(fā)電生產(chǎn)，將使規(guī)模較大的生物質(zhì)發(fā)電生產(chǎn)更容易現(xiàn)，是一個(gè)非常值得研究的重要課題。 中國(guó)新能源網(wǎng)網(wǎng)友齊宗理投稿序號(hào)序號(hào)項(xiàng)目單位數(shù)值備 注12年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤噸10.4123263煤1314投資估算秸稈燃?xì)鉄嶂敌r(shí)耗水量mJ/m3噸＞4.610秸稈氣化發(fā)電大型設(shè)備產(chǎn)品簡(jiǎn)介本項(xiàng)目全年發(fā)電量7927920秸稈氣化發(fā)電大型設(shè)備產(chǎn)品簡(jiǎn)介本項(xiàng)目全年發(fā)電量79279203264益巨大。工藝流程產(chǎn)品性能指針1燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)組發(fā)電容量kW200×55臺(tái)機(jī)組一小時(shí)發(fā)電量2日發(fā)電量kWh240001000kWh×24小時(shí)3年發(fā)電量萬(wàn)度79224000kWh×330天4廠用電率6%萬(wàn)度47.25年售電量萬(wàn)度744.486日消耗秸稈噸241套機(jī)組7年消耗秸稈噸792024噸×330天8日產(chǎn)秸稈燃?xì)鈓3480002000m3×24噸9年產(chǎn)秸稈燃?xì)馊f(wàn)m3154848000m3×330天10每度電秸稈耗量kg/kWh1一度電用1公斤秸稈111噸秸稈產(chǎn)氣m320001、秸稈氣化、凈化設(shè)備，每套95萬(wàn)元；2、200kW內(nèi)燃發(fā)電機(jī)，每臺(tái)40萬(wàn)元，5臺(tái)計(jì)200萬(wàn)元；3、1000m3貯氣柜，55萬(wàn)元；4、發(fā)電輸配費(fèi)用150萬(wàn)元；570630項(xiàng)目建設(shè)投資總費(fèi)用合計(jì)為600萬(wàn)元。秸稈電站鍋爐簡(jiǎn)介75t/h改來(lái)實(shí)現(xiàn)。環(huán)保型生物質(zhì)秸稈稻殼氣化發(fā)電系統(tǒng)概述本生物質(zhì)氣化爐是一種將生物質(zhì)氣化處理的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有占地小、環(huán)保、易操作、易運(yùn)輸、易安裝、功能完善、維修快捷的特點(diǎn)。該系統(tǒng)可將目前各種谷殼、秸桿、木屑、蔗渣、麥桿等生物質(zhì)進(jìn)行氣化處理，達(dá)到冷卻、凈化的燃?xì)鉃槟康摹Ｗ畲笙薅鹊慕档土擞脩粼谑褂眠^(guò)程中的維修及零配件更換時(shí)間，從而減少了使用成本。該系統(tǒng)采用半自動(dòng)方式控制并配置自動(dòng)保護(hù)裝置，保證了環(huán)保型氣化系統(tǒng)的使用過(guò)程中的穩(wěn)定性、安全性。技術(shù)領(lǐng)域本生物質(zhì)氣化爐涉及通過(guò)一套系統(tǒng)，將以谷殼、秸桿、木屑、蔗渣等生物質(zhì)為原料進(jìn)行氣化，達(dá)到去除氣化后燃?xì)庵谢覊m和焦油、凈化燃?xì)獾哪康?。技術(shù)背景生物質(zhì)能是可再生能源的一種，近年出現(xiàn)的生物質(zhì)氣化技術(shù)，是指在一定地理范圍內(nèi)，將較為分散的谷殼、秸桿、蔗渣、木屑、麥桿等農(nóng)業(yè)廢棄物集中轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)燃?xì)?，再加以利用的一種技術(shù)。生物質(zhì)在氣化過(guò)程中，由于高溫裂解而產(chǎn)生的灰塵和焦油以微粒的形態(tài)存在于生物質(zhì)燃?xì)庵?，焦油微粒在溫度降低時(shí)會(huì)重新凝結(jié)成固態(tài)的焦油，并與燃?xì)庵械某睗窕覊m微粒結(jié)合，堵塞管道和嚴(yán)重?fù)p壞燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械部件。因此，如何將生物質(zhì)燃?xì)庵械幕覊m和焦油微粒除去，確保生物質(zhì)燃?xì)庠谕ㄟ^(guò)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)組來(lái)產(chǎn)生電能的過(guò)程中，不因灰塵、焦油凝結(jié)而導(dǎo)致燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)損壞或停機(jī)，是生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)應(yīng)用中面對(duì)的一項(xiàng)難題。為了除去生物質(zhì)燃?xì)庵械幕覊m、焦油微粒，而且要保證去除過(guò)程中不在產(chǎn)生對(duì)環(huán)璄的二次污染上，目前大部分的生物質(zhì)氣化設(shè)備生產(chǎn)廠家都是采用機(jī)械方法，這種方法只能在一定程度上減少燃?xì)庵谢覊m和焦最后還是會(huì)因灰塵和焦油微粒越積越多而出現(xiàn)故障，導(dǎo)致停機(jī)。而一般捕焦、除塵設(shè)備，雖然早已出現(xiàn)，但這類產(chǎn)品都是針對(duì)大型的火電廠、化工廠、洗煤廠而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的，而一般生物質(zhì)氣化發(fā)電項(xiàng)目的燃?xì)饬髁枯^小，且生物質(zhì)燃?xì)馀c火電廠、化工廠需要處理的氣體性質(zhì)有很大差別，因此，目前市場(chǎng)上還沒(méi)有針對(duì)生物質(zhì)氣化而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的有效除塵、除焦且不對(duì)周遭環(huán)璄產(chǎn)生二次污染裝置和產(chǎn)品。環(huán)保型生物質(zhì)氣化系統(tǒng)內(nèi)容本系統(tǒng)的主要在于提供一種處理能力、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、設(shè)備體積、安裝方式都已知的環(huán)保型生物質(zhì)氣化系高效，又使用安全、維修方便的生物質(zhì)氣化系統(tǒng)。本系統(tǒng)的工作原理是：在可調(diào)控的進(jìn)料、進(jìn)風(fēng)同時(shí)，讓最少的生物質(zhì)在氣化爐中高效氣化，通過(guò)特有的冷卻器，對(duì)生物質(zhì)氣化后的燃?xì)膺M(jìn)行除塵冷卻的同時(shí)，不對(duì)周遭環(huán)璄產(chǎn)生二次水、氣污染，再通過(guò)冷卻、除塵、除焦的處理，從而達(dá)到降溫的同時(shí)去除生物質(zhì)氣化的燃?xì)庵谢覊m和焦油微粒的目的。根據(jù)上述工作原理生產(chǎn)的環(huán)保型生物質(zhì)氣化系統(tǒng)，面臨的主要問(wèn)題是：如何以最少的原料產(chǎn)生最大的燃?xì)?？如果有效的去除氣化后燃?xì)獾幕覊m和焦油？如何保證在去除燃?xì)庵谢覊m、焦油的同時(shí)不對(duì)周遭環(huán)璄產(chǎn)生二次污染？如何方便地運(yùn)輸、安裝以及維護(hù)？本系統(tǒng)是一種解決以上問(wèn)題研發(fā)出來(lái)的一種可以付諸實(shí)際使用的環(huán)保型生物質(zhì)氣化系統(tǒng)。No.123

項(xiàng)目組數(shù)量臺(tái))氣化爐形式占地面積(m2)

湖光牌）生物質(zhì)秸稈，稻殼氣化發(fā)電系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)400KW400KW循環(huán)400KW400KW循環(huán)500KW500KW循環(huán)600KW600KW循環(huán)800KW2X400KW循環(huán)1MW2X500KW循環(huán)1.2MW2X600KW循環(huán)8085901001201406666666X36X38X39X310X312X3333333鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)3035405055656006406807509001120<40T<40T<45T<55T<60T<70T160020002400320040004800≤720≤900≤1080≤1440≤1800≤2160≤15%≤15%≤15%≤15%≤15%≤15%循環(huán)水池（寬）m水池深度(m)水池結(jié)構(gòu)形式(T)機(jī)組總體積9 (m3)10 全套設(shè)備可裝集裝箱數(shù)量最大產(chǎn)氣量11 (Nm3/h)額定原料消耗量(kg/t)原料允許含水量(%)(%)(%)自耗電含發(fā)電機(jī)組)(kW)實(shí)際發(fā)電功17(kW)氣化爐尺18(mm)

65～70%

65～70%

65～70%

70%70%70%70%70%70%20%20%20%20%20%20%≤40≤40≤40≤50≤60≤6040050060080010001200φ1600φ1800φ1900φ2100φ2200φ2400H=7500H=7500H=7500H=7500H=7500H=8000

65～

65～16/29PAGEPAGE18/29生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化發(fā)電裝置主要用途生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化發(fā)電裝置是利用氣化技術(shù)，把各種生物質(zhì)廢棄物轉(zhuǎn)換為可燃?xì)馄肺荒茉吹哪康摹Ｔ摷夹g(shù)應(yīng)用范圍廣，靈活性好，根據(jù)用戶不同需要，發(fā)電規(guī)?？蛇x擇在400~4000kW之缺電農(nóng)村地區(qū)等。工作原理生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化發(fā)電裝置主要由進(jìn)料機(jī)構(gòu)，燃?xì)獍l(fā)生裝置，燃?xì)鈨艋b置，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組、控制裝置及廢水處理設(shè)備六部分組成，其流程如圖1所示。流程說(shuō)明如下：進(jìn)料機(jī)構(gòu)：進(jìn)料機(jī)構(gòu)采用螺旋加料器，動(dòng)力設(shè)備是電磁調(diào)速電機(jī)。螺旋加料器既便于連續(xù)均勻進(jìn)料，又能有效地將氣化爐同外部隔絕密封起來(lái)，使氣化所需空氣只由進(jìn)風(fēng)機(jī)控制進(jìn)入氣化爐，電磁調(diào)速電機(jī)則可任意調(diào)節(jié)生物質(zhì)進(jìn)料量。燃?xì)獍l(fā)生裝置：氣化裝置采用循環(huán)流化床氣化爐，它主要由進(jìn)風(fēng)機(jī)，氣化爐和排渣螺旋構(gòu)成。生物質(zhì)在氣化爐中經(jīng)高溫?zé)峤鈿饣煽扇細(xì)怏w，氣化后剩余的灰份則由排渣螺旋及時(shí)排出爐外。燃?xì)鈨艋b置：燃?xì)庑杞?jīng)凈化處理后才能用于發(fā)電，燃?xì)鈨艋ǔ龎m、除灰和除焦油等過(guò)程。本裝置采用三級(jí)除塵技術(shù)：第一級(jí)，慣性除塵器，除塵效率60%，第二級(jí)，旋風(fēng)分離器，除塵效率90%，第三級(jí)，文氏管除塵器，效率達(dá)98%，經(jīng)過(guò)三級(jí)除塵，燃?xì)庵械墓腆w顆粒和微細(xì)粉塵基本被清洗干凈，除塵效果較為徹底；燃?xì)庵械慕褂筒捎梦胶退吹霓k法進(jìn)行清除，主要設(shè)備是兩個(gè)串聯(lián)起來(lái)的噴淋洗氣塔。燃?xì)獍l(fā)電裝置：采用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，由于目前國(guó)內(nèi)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的最大功率只有200kW,故1000kW發(fā)電機(jī)組由5臺(tái)200kW的發(fā)電機(jī)并聯(lián)而組成。控制裝置：由電控柜，熱電偶及溫度顯示表，壓力表及風(fēng)量控制閥所構(gòu)成。廢水處理設(shè)備：采用電凝聚的辦法處理廢水，處理后的廢水可以循環(huán)使用。運(yùn)行溫度和氣體成分650-850℃，生物質(zhì)氣化后的可燃?xì)庵邪∟2O2H2CO2COCH4CnHm等成分，氣體熱值在4600-6300kJ/Nm315%850堵住爐內(nèi)排渣口，影響氣化爐的正常運(yùn)行，因此，爐內(nèi)溫度的控制十分關(guān)鍵。正常情況下，700~8008201所示。表1820°C條件下的氣體成份、熱值和氣化效率化學(xué)過(guò)程氣化爐內(nèi)的化學(xué)過(guò)程主要包括燃燒反應(yīng)、熱分解反應(yīng)和還原反應(yīng)。生物質(zhì)原料進(jìn)入氣化爐后，部分與氧氣燃燒，提供熱分解所需的熱量，大部分生物質(zhì)在缺氧條件下發(fā)生熱分解反應(yīng)，析出揮發(fā)份和焦碳，揮發(fā)份在高溫反應(yīng)區(qū)內(nèi)停留發(fā)生二次反應(yīng)，使焦油進(jìn)一步裂解為氣體，同時(shí)氣體和焦碳之間，氣體和氣體之間進(jìn)一步發(fā)生還原反應(yīng)。最后，氣相的焦油和氣體攜帶部分細(xì)顆粒焦碳、灰塵進(jìn)入燃?xì)鈨艋b置，部分焦碳通過(guò)慣性除塵器后回流進(jìn)入氣化爐參加反應(yīng)。氣相焦油冷凝，通過(guò)水洗除去，凈化后的燃?xì)膺_(dá)到內(nèi)燃機(jī)的要求。主要特點(diǎn)本裝置的最大特點(diǎn)是燃?xì)獍l(fā)生裝置采用循環(huán)流化床氣化爐CFB。自1992年我國(guó)第CFBG（廣州能源研究所研制）年來(lái)的應(yīng)用實(shí)踐表明，CFBG優(yōu)點(diǎn)：原料適應(yīng)性較好，配合適當(dāng)?shù)念A(yù)處理過(guò)程，能處理不同種類的生物質(zhì)原料；生產(chǎn)強(qiáng)度大，產(chǎn)氣量大，氣體熱值高，產(chǎn)生的燃?xì)庵薪褂秃可?，氣化效率高；?fù)荷適應(yīng)能力強(qiáng)，啟動(dòng)、停車容易，調(diào)節(jié)范圍大，運(yùn)行平穩(wěn)。CFBG物質(zhì)能源的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用開(kāi)辟了新的途徑。2CFBG2可的技術(shù)指標(biāo)較好，單機(jī)生產(chǎn)能力大，與400kW匹配具有明顯的優(yōu)勢(shì)。2200kW1MWCFBG200kW1MW循環(huán)流化床氣化發(fā)電機(jī)組2m400kg/h1500kg/h生產(chǎn)強(qiáng)度127kg/m2.h600kg/m2.h氣體熱值3800-4600kJ/Nm34600-6300kJ/Nm3氣化效率47%65%發(fā)電效率11．8%16.5%谷殼耗量2.2kg/kW.h1.7-1.9kg/kW.h*其它原料的耗量大約為：秸桿或稻草1.6—1.8kg/kW.h；木屑1.3—1.5kg/kW.h.技術(shù)水平氣化爐是生物質(zhì)氣化發(fā)電裝置的核心。本裝置采用的循環(huán)流化床氣化爐（CFBG）于19927已具有適合處理各種生物質(zhì)廢料的系列化產(chǎn)品，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，引起社會(huì)的強(qiáng)烈反響，相繼獲得廣東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)，中國(guó)科學(xué)院科技進(jìn)步獎(jiǎng)和國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。CFBG1MW19989月投入運(yùn)行，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到較高水平。該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)屬于領(lǐng)先地位，它的研究成功標(biāo)志著我國(guó)生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。IGCC等相比，我國(guó)的氣化發(fā)電技術(shù)在規(guī)模和廣闊的市場(chǎng)潛力。經(jīng)濟(jì)指標(biāo)生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化發(fā)電裝置的投資成本和經(jīng)濟(jì)效益是影響用戶應(yīng)用積極性的關(guān)鍵因素。表3是600、800、10002000、3000、4000kW氣化發(fā)電裝置的經(jīng)濟(jì)效益預(yù)算（以谷殼廢料為例2看出，考慮資金占用成本后，其發(fā)電成本在0.25-0.30元/0.5/2年左右。規(guī)模越大，經(jīng)濟(jì)效益越顯著。對(duì)于一些木材氣化發(fā)電裝置的運(yùn)行成本比谷殼的低，投資回收期大大縮短。規(guī)?？偼顿Y總發(fā)電量谷殼耗量原料費(fèi)用規(guī)?？偼顿Y總發(fā)電量谷殼耗量原料費(fèi)用人工費(fèi)用管理費(fèi)維修費(fèi)總開(kāi)支發(fā)電成本(kW)（萬(wàn)元）（萬(wàn)度/年）（萬(wàn)噸/年）（萬(wàn)元/年）（萬(wàn)元/年）（萬(wàn)元/年）（萬(wàn)元/年）（萬(wàn)元/年）(元/度)（6002283940.7358.4189.620106.00.304138002885250.9777.622.511.225.5136.80.2931710003506571.1894.422.513.531161.40.27821200066011311.92153.6402058.5272.20.27639300099019713.35268.0552587.7435.70.251594000132026284.48358.46530116.8570.20.24779注：(1)電力收購(gòu)價(jià)以0.50元/度計(jì)算;谷殼以80噸/元計(jì)算;人工費(fèi)用以人均年工資1.5萬(wàn)元計(jì)算。(2)如果采用秸桿或稻草，原料耗量可以比谷殼省15%左右。應(yīng)用條件根據(jù)生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化發(fā)電裝置的技術(shù)特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn)，特別適用于有以下條件的工廠和地區(qū)使有大量的生物質(zhì)廢料。如碾米廠的谷殼，家具廠或人造板廠的木屑、樹(shù)皮，林場(chǎng)或農(nóng)場(chǎng)的枝椏材、秸殼等。由于這些廠家和地區(qū)的廢料便宜，只需支付運(yùn)輸費(fèi)用，所以有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。0.4元/度以上，才有較好的經(jīng)濟(jì)效益。500kW500kW的工廠動(dòng)力用電或?yàn)殡娋W(wǎng)供電。19/29PAGEPAGE28/29生物質(zhì)氣化發(fā)電摘要：生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)采用農(nóng)業(yè)、林業(yè)和工業(yè)廢棄物為原料，也可以以城市垃圾為原料。固定床氣化爐用于小規(guī)模氣化發(fā)電系統(tǒng)，采用內(nèi)燃機(jī)發(fā)電方式；流化床氣化爐用于大、中規(guī)模氣化發(fā)電系統(tǒng)，采用燃?xì)廨啓C(jī)或蒸汽輪機(jī)發(fā)電方式，也可采用內(nèi)燃機(jī)發(fā)電方式。一、前言盡管人們對(duì)能源的需求日益增長(zhǎng)，然而作為人類目前主要能源來(lái)源的化石燃料卻迅速地減少，也許不久的將來(lái)會(huì)被用盡。七十年代的能源危機(jī)也證明了這一點(diǎn)。因此，尋找一種可再生的替代能源便成為社會(huì)普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。生物質(zhì)能源是一種理想的可再生能源，它來(lái)源廣泛，每年都有大量的工業(yè)、農(nóng)業(yè)及森林廢棄物產(chǎn)出。即使不被用于生產(chǎn)能源，這些廢棄物(干基)[1]87%的能源需求[2]質(zhì)作為燃料時(shí)，由于生物質(zhì)在生長(zhǎng)時(shí)需要的二氧化碳量相當(dāng)于它燃燒時(shí)排放的二氧化碳量，因而對(duì)大氣的二氧化碳凈排放量近似于零。而且，生物質(zhì)中硫的含量極低，基本上無(wú)硫化物的排放。所以，利用生物質(zhì)作為替代能源，對(duì)改善環(huán)境，減少大氣中二氧化碳含量從而減少“溫室效應(yīng)”都有極大的好處。因此，將生物質(zhì)作為化石燃料的替代能源，便會(huì)向社會(huì)提供一種各方面都可被接受的可再生能源。-意合作項(xiàng)目“生物質(zhì)氣化發(fā)電及綜合利用二、氣化發(fā)電原理及工藝流程經(jīng)處理的（以符合不同氣化爐的要求）生物質(zhì)原料，由進(jìn)料系統(tǒng)送進(jìn)氣化爐內(nèi)。由于限地提供氧氣，生物質(zhì)在氣化爐內(nèi)不完全燃燒，發(fā)生氣化反應(yīng)，生成可燃?xì)怏w─—?dú)饣瘹鈿饣瘹庖话闩c物料進(jìn)行熱交換以加熱生物質(zhì)原料，然后經(jīng)過(guò)冷卻及凈化系統(tǒng)。在該過(guò)程中灰分、固體顆料、褂圖襖淠 銼懷 ィ 換 蟮鈉 寮純捎糜詵⒌紓 ǔ２捎謎羝 只 ⑷計(jì) 只 澳諶薊 ?br> 1.氣化爐氣化爐是生物質(zhì)氣化的主要設(shè)備。在這里，生物質(zhì)經(jīng)燃燒、氣化轉(zhuǎn)化為可燃?xì)狻饣癄t分固定床氣化爐、流化床氣化爐及攜帶床氣化爐。固定床氣化爐固定床氣化爐可分為下吸式、上吸式`橫吸式及開(kāi)心式氣化爐種類型。下吸式固定床氣化爐的特征是氣體和生物質(zhì)物料混合向下流動(dòng)。通過(guò)高溫喉管區(qū)（式設(shè)有喉管區(qū)。生物質(zhì)在喉管區(qū)發(fā)生氣化反應(yīng)，而且焦油也可以木炭床上進(jìn)行裂解。一般500kg/h。目前歐洲的一些國(guó)家已用于商業(yè)運(yùn)行。上吸式固定床氣化爐的特點(diǎn)是氣體的流動(dòng)方向與物料運(yùn)動(dòng)方向相反。向下流動(dòng)的生物質(zhì)原料被向上流動(dòng)的熱氣體烘干、裂解。在氣休爐底部，固定碳與空氣中的氧氣進(jìn)行不完全燃燒、氣化，產(chǎn)生可燃?xì)怏w。上吸式固定床氣化爐的熱效率比其它固定床氣化爐的高。且對(duì)原料要求不很嚴(yán)格。盡管目前沒(méi)有較大型號(hào)，便在原理上其容量不受限制。該種氣化爐主要應(yīng)用在歐洲及東南亞一些國(guó)家。橫吸式固定床氣化爐的特點(diǎn)是空氣由側(cè)方向供給，產(chǎn)出氣體由側(cè)向流出。氣體流橫向通過(guò)燃燒氣化區(qū)。它主要用于木炭氣化。在南美洲應(yīng)用廣泛并投入商業(yè)運(yùn)行。要用于稻殼氣化，并已投入商業(yè)運(yùn)行多年。1是固定床化爐對(duì)原料的一般要求。1固定床氣化爐對(duì)原料的要求氣化爐類下吸式上吸式橫吸式開(kāi)心式原料類型廢水廢水木炭稻殼尺寸（mm）20—1005—10040—801—3水分（db%）<25<60<7<12灰分（db%）<6<25<6<20流化床氣化爐流化床氣化爐具有氣、固接觸，混合均勻和轉(zhuǎn)換率高的優(yōu)點(diǎn)，是唯一在恒溫床上進(jìn)行反700~850產(chǎn)生的焦油也可在流化床內(nèi)裂解。流化介質(zhì)一般選用惰性材料（如砂子，由于灰渣的熱性質(zhì)易發(fā)生床結(jié)渣而喪失流化床功能，因此要控制好運(yùn)行溫度。121級(jí)反2級(jí)反應(yīng)器中進(jìn)行氣化反應(yīng)，雙流化床的碳轉(zhuǎn)化率也很高。攜帶床氣化爐攜帶床氣化爐是流化床氣化爐的一種特例，它不使用惰性材料，提供的氣化劑直接吹動(dòng)生物質(zhì)原料。該氣化爐要求原料破碎成細(xì)小顆粒，其運(yùn)行溫度高達(dá)成1100~1300℃，產(chǎn)出氣體中焦油成分及冷凝物含量很低，碳轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%。由于運(yùn)行溫度高易燒結(jié)。故選材較難。氣化產(chǎn)物及處理體）~15MJ/Nm3（中熱值氣體）。2各種氣化爐產(chǎn)出氣體熱值類型下吸式上吸式橫吸式開(kāi)心式單流床雙流床循環(huán)床攜帶床空氣□□□□□○氧氣○○○○○蒸汽 ○○□：低熱值氣體○：中熱值氣體氣體的凈化主要是除去產(chǎn)出氣體中的固體顆粒、可冷凝物及焦油。常用旋風(fēng)分離器，水浴清洗器及生物質(zhì)過(guò)濾器來(lái)凈化氣體。焦油問(wèn)題是影響氣化氣使用的最大障礙，水浴清洗器除焦油效果較其它過(guò)濾器稍好些，。發(fā)電方式生物質(zhì)氣化發(fā)電有3種方式。作為蒸汽鍋爐的燃料燃燒生產(chǎn)蒸汽帶動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電。這種方式對(duì)氣體要求不很卻。燃燒器在氣體成分和熱值有變化時(shí)，能夠保持穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)，排放物污染少。在燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)燃燒帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種利用方式要求氣化壓力在氣化氣也不需冷卻，但有灰塵、雜質(zhì)等污染的問(wèn)題。式對(duì)氣體要求嚴(yán)格，氣化氣必須凈化及冷卻。三、中-意合作項(xiàng)目“生物質(zhì)氣化發(fā)電及綜合利用”ENEA正在意大利制造。固定床氣化爐氣發(fā)電系統(tǒng)該套系統(tǒng)由意大利設(shè)計(jì)制造，雙方共同調(diào)試實(shí)驗(yàn)。之后，將安裝在遼寧省能源研究所實(shí)驗(yàn)室，供有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行生物質(zhì)氣化發(fā)電研究。300m500mTERSSI30kＷ。該系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)如下：喉管區(qū)反應(yīng)溫度：850-950℃產(chǎn)氣量：90Nm3/h產(chǎn)氣比：1.830kW氣化氣凈化后焦油含量：〈10mg/Nm3流化床氣化發(fā)電系統(tǒng)由于該系統(tǒng)最后將在營(yíng)口一木材加工廠示范運(yùn)行，因此是以該木材加工廠的加工廢棄物和稻殼為原料雙方共同設(shè)計(jì)的。流化床采用砂子，床高1.5m。反應(yīng)溫度800℃。該氣化爐一個(gè)最大特點(diǎn)是采用雙流化區(qū)設(shè)計(jì)，即將流化床分為左右兩個(gè)區(qū)，兩個(gè)區(qū)的流化速度不同，并且生物質(zhì)和床體材料可在兩個(gè)區(qū)進(jìn)行循環(huán)，強(qiáng)化了流化效果，使氣化反應(yīng)更加充分。氣化爐產(chǎn)生的氣化氣經(jīng)空氣預(yù)熱器與氣化介質(zhì)進(jìn)行熱交換，然后經(jīng)過(guò)噴淋清洗塔除焦油后送入儲(chǔ)氣柜，發(fā)電機(jī)為兩臺(tái)TERSSI公司的８０k流化床反應(yīng)溫度：800℃產(chǎn)氣量：430Nm3/h產(chǎn)氣比：1.7氣化氣熱值：5-5.6MJ/Nm3發(fā)電量：160kW氣化氣凈化后焦油含量：〈10mg/Nm3四、結(jié)語(yǔ)中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，有豐富的農(nóng)業(yè)廢棄資源，生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)日趨完善，具有廣闊的應(yīng)用前景。固定床氣化技術(shù)以農(nóng)業(yè)、林業(yè)廢棄物為原料，用于小規(guī)模氣化發(fā)電系統(tǒng)，面積農(nóng)村、林區(qū)及偏遠(yuǎn)地區(qū)，操作方便、簡(jiǎn)單；流化床氣化發(fā)電系統(tǒng)適用于大、中規(guī)模，可以用農(nóng)業(yè)和林產(chǎn)工業(yè)廢棄物作原料，面向工業(yè)企業(yè)，生產(chǎn)的電可供企業(yè)自身用電，也可并入電網(wǎng)。另外流化床氣化發(fā)電技術(shù)還可以應(yīng)用在城市垃圾處理領(lǐng)域。利用生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)既可以生產(chǎn)電能同時(shí)也使農(nóng)業(yè)和林產(chǎn)工業(yè)廢棄物得到有效處理，因而不但是有社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，也減少了處理這些廢棄物時(shí)造成的環(huán)境污染。中型生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)系統(tǒng)出力一般在500一2000kW，其組成與小型裝置類似，由于氣化容量較大，氣化爐采用流化床或循環(huán)流化床形式，冷卻過(guò)濾系統(tǒng)比小型系統(tǒng)完善，除焦采用催化裂解的方法，使90%以上的焦油裂解成永久性氣體，水洗冷卻塔中排水的焦油含量可望達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)電設(shè)備為內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組。這種設(shè)備用于農(nóng)村、農(nóng)場(chǎng)、林場(chǎng)的照明用電或小工業(yè)用電，也適合糧食加工廠、木材加工廠等農(nóng)村廢棄物較多區(qū)域進(jìn)行自供發(fā)電。圖是中型生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)示意圖。該系統(tǒng)可達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)：功率范圍500-2000kw系統(tǒng)效率15%一20％發(fā)電參數(shù)達(dá)到工業(yè)標(biāo)運(yùn)行方式 連續(xù)大型生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)大型生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展于2090(integratedgasificationcombinedIGCC(hotairturbine)簡(jiǎn)稱HATC(1)整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。整體氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)如圖所示，由物料預(yù)處理設(shè)備、氣化設(shè)備、凈化設(shè)備、換熱設(shè)備(余熱鍋爐等)、燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)發(fā)735%~40以常壓生物質(zhì)IGCC為例，系統(tǒng)可以達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)。輸出功率7000一30000kw35運(yùn)行方式長(zhǎng)期連續(xù)秸稈氣化爐焦油裂解技術(shù)焦油裂解技術(shù)（一）秸稈焦油的特性秸稈（即生物質(zhì)）氣化的目標(biāo)是得到盡可能多的可燃?xì)怏w產(chǎn)物，但在氣化過(guò)程秸稈（即生物質(zhì)）氣化的目標(biāo)是得到盡可能多的可燃?xì)怏w產(chǎn)物，但在氣化過(guò)程200℃）凝（如燃?xì)庥糜诩彝セ騼?nèi)燃機(jī)發(fā)電時(shí)），焦油的存在對(duì)氣化有多方面的不利影在秸稈熱轉(zhuǎn)換中，焦油的數(shù)量主要決定于轉(zhuǎn)換溫度和氣相停留時(shí)間，與加熱速率也密切相關(guān)。對(duì)一般秸稈而在秸稈熱轉(zhuǎn)換中，焦油的數(shù)量主要決定于轉(zhuǎn)換溫度和氣相停留時(shí)間，與加熱速率也密切相關(guān)。對(duì)一般秸稈而500長(zhǎng)，意味著焦油裂解越充分。所以隨著氣相停留時(shí)間的增加，焦油產(chǎn)量會(huì)相應(yīng)地減少（2）。焦油的成份非常復(fù)雜，可以分析到的成份有100多種，另外還有很多成份難以確定，而主要成份不少于20種，大部分是苯的衍生物及多環(huán)芳烴，其中含量大于5%的大約有7種，它們是：benzene（苯），naphthalene根據(jù)這些特點(diǎn)，我們應(yīng)在氣化過(guò)程控制焦油的產(chǎn)生，減少氣體凈化的難度。（萘甲苯二甲苯苯乙烯酚）和茚5%，而且在高溫下很多成份會(huì)被分解。所以隨著溫度的升高，焦油含量中成份的數(shù)量越來(lái)越少（根據(jù)這些特點(diǎn)，我們應(yīng)在氣化過(guò)程控制焦