生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)市公開課金獎市賽課一等獎課件

/10/10CompanyLogo1第四章生物質(zhì)（直接）燃燒技術(shù)第1頁生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)生物質(zhì)燃料與燃燒生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)介紹主要內(nèi)容存在問題和處理方法第2頁/10/103一、生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)介紹生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)是生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化中相當古老技術(shù)，人類對能源最初利用就是木柴燃火開始。我國古代人民在燧人氏和伏羲氏時代，就已經(jīng)知道使用“鉆木取火”方法來獲取能源了。《韓非子˙五蠹》曰：“燧人氏，鉆木取火，以化腥臊”《河圖挺佐輔》曰：“伏羲禪于伯牛，錯木取火”《莊子˙外物》曰：“木與木相摩則然（燃）”從能量轉(zhuǎn)換觀點來看，生物質(zhì)直燃是經(jīng)過燃燒將化學能轉(zhuǎn)化為熱能加以利用，是最普通生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)。第3頁/10/104生物質(zhì)直接燃燒在生活中應用有哪些呢？？？第4頁1.生物質(zhì)能利用——直接燃燒我國農(nóng)村生活用能結(jié)構(gòu)即使發(fā)生了一定改變，但薪柴、秸稈等生物質(zhì)仍占消費總能量50%以上，是農(nóng)村生活中主要能源。熱效率低于20%lossloss第5頁1.生物質(zhì)能利用——直接燃燒炕（連灶炕）是我國北方農(nóng)村居民取暖主要設施，熱量普通起源于炊事用柴灶，炕與灶相連，故稱連灶炕。也有專為取暖供熱炕，如西北煨炕、東北地炕都是在炕內(nèi)設一燒火坑?？唬簾嵝?0-30%連灶炕原圖連灶炕原理圖第6頁2.生物質(zhì)能利用—直接燃燒—發(fā)電當代生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)誕生于丹麥。該國BWE企業(yè)率先研發(fā)秸稈等生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)，并于1988年誕生了世界上第一座秸稈發(fā)電廠。該國秸稈發(fā)電技術(shù)現(xiàn)已走向世界，被聯(lián)合國列為重點推廣項目。在發(fā)達國家，當前生物質(zhì)燃燒發(fā)電占可再生能源（不含水電）發(fā)電量70%。第7頁2.生物質(zhì)能利用—直接燃燒—發(fā)電當前，我國生物質(zhì)燃燒發(fā)電也具一定規(guī)模，主要集中在南方地域，許多糖廠利用甘蔗渣發(fā)電。比如，廣東和廣西兩省共有小型發(fā)電機組300余臺，總裝機容量800MW，云南省也有一些甘蔗渣電廠。第8頁2.生物質(zhì)能利用—直接燃燒—發(fā)電秸稈直接燃燒發(fā)電垃圾直接燃燒發(fā)電第9頁/10/1010熱效率可達90%；生物質(zhì)能凈轉(zhuǎn)化效率～40％2.生物質(zhì)能利用—直接燃燒—秸稈發(fā)電第10頁/10/10112.生物質(zhì)能利用—直接燃燒—秸稈發(fā)電每兩噸秸稈熱值相當于一噸煤，平均含硫量只有3.8‰，遠遠低于煤1％平均含硫量。

丹麥：已建立了130多家秸稈生物發(fā)電廠。秸稈發(fā)電等可再生能源占到全國能源消費量24％以上。

1：1.4能源草秸稈第11頁/10/10122.生物質(zhì)能利用—直接燃燒—秸稈發(fā)電2003年國家核準河北晉州、山東單縣和江蘇如東3個秸稈發(fā)電示范項目;前，我國生物質(zhì)發(fā)電總裝機容量約為200萬千瓦，其中：蔗渣發(fā)電約占170萬千瓦以上;垃圾發(fā)電約占20萬千瓦;其余為稻殼等農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電等;不完全統(tǒng)計，截至年底，國家和省發(fā)改委已核準生物質(zhì)發(fā)電項目87個，總裝機容量達220萬千瓦，分布在山東、吉林、江蘇、河南、黑龍江、遼寧和新疆等地。以國能生物、凱迪電力、中國節(jié)能、韶能股份等為主國內(nèi)企業(yè)正加速興建新生物質(zhì)發(fā)電項目，僅國能一家，截止年1月，已經(jīng)有40個生物質(zhì)電廠得到審批，25個并網(wǎng)發(fā)電。第12頁/10/1013，我國首個秸稈與煤粉混燒發(fā)電項目在棗莊十里泉發(fā)電廠完工投產(chǎn):引進了丹麥BWE企業(yè)技術(shù)設備，對1臺14萬千瓦機組鍋爐燃燒器進行了秸稈混燒技術(shù)改造。十里泉電廠2.生物質(zhì)能利用—直接燃燒—秸稈發(fā)電生物質(zhì)與煤混合燃燒效果最正確第13頁/10/10142.生物質(zhì)能利用—直接燃燒—垃圾發(fā)電生活垃圾焚燒后，質(zhì)量只有焚燒前10%，體積最多只有1/4。西方發(fā)達國家大都建有垃圾發(fā)電廠，美國在20世紀80年代興建了90座垃圾焚燒廠，90年代又建了近400座發(fā)電廠，垃圾焚燒率達40％；日本垃圾電站有131座。第14頁/10/10152.生物質(zhì)能利用—直接燃燒—垃圾發(fā)電第15頁2.生物質(zhì)能利用—直接燃燒—垃圾發(fā)電浦東御橋工業(yè)區(qū)：國內(nèi)第一座日處理千噸以上大型當代化生活垃圾發(fā)電廠，天天可處理120－150萬城市居民產(chǎn)生生活垃圾（約1000噸）。我國當前規(guī)模最大垃圾焚燒廠——上海江橋生活垃圾焚燒廠，天天處理垃圾噸。截至，我國已經(jīng)建成有100多個日處理量在200噸以上焚燒裝置。第16頁2.生物質(zhì)能利用—直接燃燒—垃圾發(fā)電當前全球有垃圾電站近1000座，預計未來三年內(nèi)，將超出3000座。日本東京MINATO垃圾焚燒發(fā)電廠上海御橋生活垃圾焚燒發(fā)電廠丹麥能滑雪垃圾焚燒發(fā)電廠第17頁垃圾發(fā)電平均上網(wǎng)電價為0.54元／千瓦時，發(fā)電成本為0.5元／千瓦時?；鹆Πl(fā)電成本僅為0.2元／千瓦時，水力發(fā)電運行成本僅為0.03元／千瓦時－0.05元／千瓦時。相比之下，垃圾發(fā)電成本是相當高，沒有任何競爭優(yōu)勢。

2.生物質(zhì)能利用—直接燃燒—垃圾發(fā)電第18頁二、

生物質(zhì)燃料與燃燒（一）生物質(zhì)燃料特征

生物質(zhì)燃料和煤炭在結(jié)構(gòu)特征上主要差異以下：燃料種類C/%O/%H/%S/%A/%V%密度/t·m-3生物質(zhì)燃料38~5030~445~60.10~0.204~1465~700.47~0.64（木材）煤炭55~903~203~50.40~0.605~257~380.80~1.0第19頁/10/1020經(jīng)典生物質(zhì)燃料和經(jīng)典煙煤、無煙煤元素組成與工業(yè)分析成份組成有很大區(qū)分：二、

生物質(zhì)燃料與燃燒燃料種類工業(yè)分析成份/%元素組成/%低位熱值/kJ·kg-1水分灰分揮發(fā)分固定碳HCSNK2O豆稈5.103.1374.6517.125.8144.790.115.8516.3316160稻草4.9713.8665.1116.065.0638.320.110.6311.2813980玉米稈4.875.9371.4517.755.4542.170.120.7413.8015550麥秸4.398.9067.3619.355.3141.280.180.6520.4015370牛糞6.4632.4048.7212.525.4632.070.221.413.8411630煙煤8.8521.3738.4831.303.8157.420.460.9324300無煙煤8.0019.027.8565.132.6465.650.510.9924430第20頁/10/1021由上述表可知，生物質(zhì)燃料與碳相比其差異以下：

含碳量較少，含固定碳少（熱值低）

含氧量多，含水量多

揮發(fā)分含量多

密度小

含硫量低二、

生物質(zhì)燃料與燃燒第21頁（二）生物質(zhì)燃料燃燒過程四個階段：（１）預熱干燥；（２）干燥階段；（３）揮發(fā)分析出、燃燒與焦炭形成（干餾，釋放熱，占70%）

；（４）殘余焦炭燃燒。第22頁/10/1023二、

生物質(zhì)燃料與燃燒（三）生物質(zhì)燃燒條件要充分燃燒，必要“3要素”：一定溫度

適當空氣量及燃料良好混合

足夠反應時間和空間第23頁/10/1024二、

生物質(zhì)燃料與燃燒（四）燃燒過程特點生物質(zhì)燃料密度小，結(jié)構(gòu)比較渙散，揮發(fā)分含量高。在生物質(zhì)燃燒過程中，若空氣供給不妥。揮發(fā)分就會不被燃盡而排出不論生物質(zhì)起源于草本還是林木。其熱解后組成成份基本一致含水量高且多變，熱值低，爐前熱值改變快，燃燒組織困難揮發(fā)分高，且析出溫度低、析出過程快速，燃燒組織需與之適應生物質(zhì)著火輕易，在揮發(fā)分燃盡后，燃料剩下物為焦炭，氣流運動會將炭粒帶人煙道。且固定碳受到灰分包裹，燃燒較難，所以，在固定碳燃燒階段，氣流不宜太強堿金屬和氯腐蝕問題突出燃燒設備設計與運行方式選擇須從其燃燒特征出發(fā)！第24頁二、

生物質(zhì)燃料與燃燒（五）影響燃燒主要原因（1）反應溫度反應溫度直接影響反應速率，在考慮灰分熔化前提下，盡可能提升反應溫度。（2）空氣量空氣太少，反應不完全，浪費燃料；太多，則帶走熱量，降低燃燒溫度，影響燃燒穩(wěn)定性。（3）反應時間足夠燃燒時間使燃燒徹底。（4）顆粒尺寸影響反應表面積，顆粒越小越好。（5）水分含量燃料中水分不超出65%。（6）氣固混合攪動混合，使得灰分脫落，暴露出未燃炭，確保燃燒充分性。（7）灰分燃料中灰分含量越高，燃料熱值和燃燒溫度越低。第25頁三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)（一）直接燃燒技術(shù)特點

（1）生物質(zhì)燃燒所釋放出CO2

大致相當于其生長時經(jīng)過光合作用所吸收CO2，能夠認為是CO2零排放。（2）生物質(zhì)燃燒產(chǎn)物用途廣泛，灰渣可綜合利用。比如，灰分中含有植物生長所必需各種營養(yǎng)元素．可作為良好農(nóng)用肥料。（3）可實現(xiàn)生物質(zhì)燃料與礦物質(zhì)燃料混合燃燒，可降低運行成本，提升燃燒效率，又可降低SOx、NOx等有害氣體排放。第26頁三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)（二）燃燒技術(shù)分類

爐灶燃燒：操作簡便，投資較省，但燃燒效率低，造成生物質(zhì)資源嚴重浪費。鍋爐燃燒：采取先進燃燒技術(shù)，燃燒效率高，適合用于相對集中，生物質(zhì)資源大規(guī)模利用。第27頁三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)（1）爐灶燃燒舊式柴灶是用磚、土坯或石塊壘成邊框，把鍋或罐架在上面，在邊框一側(cè)開口加柴。①舊式柴灶燃燒燃燒不充分，保溫性差，熱效率低（只有8~10％左右）、浪費燃料，且嚴重污染了環(huán)境。第28頁/10/1029三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)②省柴灶改進方法——增加爐篦并架砌煙囪，供給空氣充分，延長燃燒時間——增大換熱面積，改進煙道形狀第29頁/10/1030依據(jù)通風形式、擋火圈形狀或燃燒室形狀，省柴灶分類以下：第30頁省柴灶節(jié)能原理：1）經(jīng)過良好燃燒室設計，確保了燃料完全燃燒；2）加強爐體保溫，降低散熱損失；3）延長了煙氣在爐膛滯留時間和擾動，加強了熱煙氣與鍋底換熱，有效地節(jié)約能源。省柴灶主要部件：1）爐箅2）爐膽上、下體3）加柴口4）出煙口第31頁/10/1032省柴灶特點：三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)熱能在灶內(nèi)停留時間長，可得到充分利用，熱效率高(可達20％～25％)；

沒有熏煙，污染少；

質(zhì)量小，可拆裝；

多功效。節(jié)柴灶灶橋能夠調(diào)整，伴隨灶橋調(diào)整可燒柴、燒鋸灰和燒煤。第32頁三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)（2）鍋爐燃燒分類1）按照鍋爐燃用生物質(zhì)品種不一樣可分為：木材爐、薪柴爐、秸稈爐、垃圾焚燒爐等；2）按照鍋爐燃燒方式不一樣又可分為流化床鍋爐、層燃爐和懸浮燃燒爐。當生物質(zhì)燃燒系統(tǒng)功率大于100kW時，普通采取當代化燃燒技術(shù)，適合于生物質(zhì)大規(guī)模利用，主要應用于工業(yè)過程、區(qū)域供熱、發(fā)電及熱電聯(lián)產(chǎn)等。這類系統(tǒng)普通都配置自動上料機構(gòu)，而且對燃料進行預處理，以滿足上料機構(gòu)和不一樣燃燒技術(shù)要求。第33頁/10/1034三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)第34頁/10/1035三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)1）層燃技術(shù)在層燃方式中，生物質(zhì)平鋪在爐排上形成一定厚度燃料層，進行干燥、干餾、燃燒及還原過程。空氣（一次配風）從下部經(jīng)過燃料層為燃燒提供氧氣，可燃氣體與二次配風在爐排上方空間充分混合燃燒。第35頁/10/1036三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)依據(jù)燃料與煙氣流動方向不一樣，可將層燃爐排分為順流、逆流和叉流三類。較干燥燃料，帶空氣預熱器含水量較多燃料煙氣從爐膛中間流出，綜合了順流和逆流優(yōu)點第36頁/10/1037三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)層燃技術(shù)種類較多，其中包含固定床、移動爐排、旋轉(zhuǎn)爐排、振動爐排和下飼式等，可適于含水率較高、顆粒尺寸改變較大及灰分含量較高生物質(zhì)，含有較低投資和操作成本，普通額定功率小于20MW。第37頁/10/1038三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)第38頁/10/1039三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)第39頁/10/1040三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)第40頁/10/1041三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)以鏈條爐和往復推飼爐排爐居多結(jié)構(gòu)簡單，原料預處理輕易，投資和操作成本低爐膛高溫難以防止受熱面積灰、易結(jié)渣層燃爐特點：第41頁/10/1042三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)2）流化床技術(shù)生物質(zhì)燃料顆粒與空氣在鍋爐中沸騰狀態(tài)下燃燒。分鼓泡流化床和循環(huán)流化床鍋爐。高效低污染、傳熱傳質(zhì)強、燃料適應性好低溫運行，熱容量大，有害氣體排放少技術(shù)成熟，已進入商業(yè)運行。未來發(fā)展方向第42頁三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)固體顆粒尺寸小于80mm，氣流速度在1.0~2.5m/s之間，引發(fā)了料層沸騰，因為流化作用，強化了傳熱過程，含有較高傳熱系數(shù)。

但排出煙氣中含塵濃度較高，增加了煙氣凈化系統(tǒng)負擔，排出飛灰中可燃物含量普通較高，固體不完全燃燒熱損失大，降低了熱效率；埋設在沸騰段受熱面磨損比較嚴重，低負荷運行時普通比較困難；相比層燃方式，鼓泡流化床投資及運行費用高。第43頁三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)循環(huán)流化床流化速度為5~10m/s，在較高氣流速度作用下，大量固體顆粒被攜帶出燃燒室，經(jīng)高溫旋風分離器分離后，返回到燃燒室繼續(xù)燃燒。傳熱效果好，溫度分配均勻，可使用更小粒子（直徑為0.2~0.4mm）。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)與其它技術(shù)相比其燃料適應性更強，燃燒效率高，能到達95~99%，主要應用于超出30MW系統(tǒng)。第44頁循環(huán)流行化床鍋爐技術(shù)是近十幾年來快速發(fā)展一項高效低污染清潔燃燒枝術(shù)。

國際上這項技術(shù)在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和廢棄物處理利用等領(lǐng)域已得到廣泛商業(yè)應用，并向幾十萬千瓦級規(guī)模大型循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展；

循環(huán)流化床：國內(nèi)在這方面研究、開發(fā)和應用也逐步興起，已經(jīng)有上百臺循環(huán)流化床鍋爐投入運行或正在制造之中。第45頁三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)3）懸浮燃燒技術(shù)生物質(zhì)懸浮燃燒技術(shù)與煤粉燃燒技術(shù)類似，幾乎是大型鍋爐唯一燃燒方式。

在懸浮燃燒系統(tǒng)中，生物質(zhì)（如鋸末、刨花等）需要進行預處理，顆粒尺寸要求小于2mm，含水率不能超出15%。

粉碎至細粉生物質(zhì)與空氣混合后一起切向噴入燃燒室內(nèi)，形成渦流呈懸浮燃燒狀態(tài)，增加了滯留時間。懸浮燃燒系統(tǒng)能夠在較低過?？諝鈼l件下高效運行。采取分階段配風以及良好混合能夠降低NOx生成。

因為顆粒尺寸較小，高燃燒強度會造成爐墻表面溫度較高，爐墻耐火材料損壞速率較快。另外，懸浮燃燒系統(tǒng)需要輔助開啟熱源。第46頁三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)第47頁/10/1048直燃發(fā)電兩種不一樣燃燒方式比較燃燒方式主要優(yōu)點主要缺點發(fā)展水平經(jīng)典爐型示意圖層燃結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,磨損較小,投資與運行費用相對較低燃料分布不均勻,空氣輕易短路,燃燒溫度高,燃燒效率低等丹麥BWE企業(yè)技術(shù)領(lǐng)先,國產(chǎn)化步伐加緊流化床燃燒溫度低,燃料適應廣(高水分、低熱值),燃燒效率高,環(huán)境污染小,負荷調(diào)整范圍大燃料尺寸要求嚴格;生物質(zhì)灰分含量少,需添加床料;床料燒結(jié)團聚;磨損、粘結(jié)和腐蝕;灰渣因摻雜床料難以利用;耗電量大,運行費用較高尚無國際通用示范技術(shù),各研究機構(gòu)各自推進

第48頁/10/1049生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)存在問題

流化床鍋爐對燃料顆粒尺寸要去嚴格，在燃料入爐前需要進行一系列預處理

對比重較小、結(jié)構(gòu)渙散、蓄熱能力差生物質(zhì)，利用難度大

為了維持一定床溫，耗電量大，費用高

生物質(zhì)燃料高含水量使鍋爐排煙容積增大，效率降低

在處理垃圾方面技術(shù)不成熟三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)第49頁特點：體積小，密度大，儲運方便燃料致密，燃燒連續(xù)穩(wěn)定、周期長，燃燒效率高燃燒后灰渣及煙氣中污染物含量小與常規(guī)生物質(zhì)及煤差異大，燃燒設備需重新設計（包含：爐內(nèi)空氣動力場、溫度場和濃度場分布、過量空氣系數(shù)大小、受熱面布置等）國內(nèi)：規(guī)模不大，成本高，壓制設備不成熟，使用范圍狹窄國外：燃燒設備已定型，加工工藝合理、專業(yè)化、自動化程度高、熱效率高、排煙污染小；已產(chǎn)業(yè)化，在加熱、供暖、干燥、發(fā)電等多領(lǐng)域推廣應用引進技術(shù)不合國情國外：林業(yè)廢棄物；國內(nèi)：秸稈類生物質(zhì)成型燃料燃燒技術(shù)第50頁*指未進行初投資分攤凈收益直接燃燃技術(shù)固體成型燃料數(shù)據(jù)起源：相關(guān)文件整理初投資不高，經(jīng)濟收益很好第51頁生物質(zhì)特點不利于長距離運輸季節(jié)性、區(qū)域性生物質(zhì)與煤混燒克服生物質(zhì)原料供給波動影響，克服純燒缺點能夠利用大型電廠規(guī)模經(jīng)濟，熱效率高低成本、低風險，污染物排放降低國外對秸稈類高堿金屬生物質(zhì)摻混百分比普通限制在10-20%（能量基）連續(xù)、穩(wěn)定供給困難效率經(jīng)濟性

生物質(zhì)與煤混燒技術(shù)第52頁國內(nèi)起步較晚，當前缺乏先進技術(shù)與設備生物質(zhì)與煤混燒難以計量和管理，造成政策支持不夠生物質(zhì)摻混百分比低于80%（能量基）不享受政策優(yōu)惠，按常規(guī)火電項目管理限制了我國生物質(zhì)與煤混燒技術(shù)發(fā)展

生物質(zhì)與煤混燒技術(shù)第53頁秸稈顆粒與煤摻混燃燒第54頁顆粒燃料與煤按照一定百分比摻混燃燒優(yōu)勢：秸稈燃燒排放CO2與其生長吸收CO2相抵消，屬無溫室氣體排放，與煤混燒可降低供熱過程CO2排放量；

利用了現(xiàn)有化石能源燃燒系統(tǒng)巨額投資和基礎設施，僅需對生物質(zhì)燃料部分進行相對適度投資；

生物質(zhì)快速燃燒特征可提升燃料整體上燃燒速率，降低煙氣中可燃顆粒含量，促進煤燃盡程度，提升燃料利用效率；

顆粒燃料中含硫量較低，與煤混合燃燒可降低燃料整體含硫量，降低煙氣中SO2含量，減低大氣污染物產(chǎn)生，對環(huán)境保護起到一定作用；

顆粒燃料含有較高揮發(fā)分，不易形成熔渣。在燃燒過程揮發(fā)分快速揮發(fā)并燃燒，從而提升燃燒溫度。促進了煤中固體顆粒燃燒，降低了爐渣中含碳量，使固體不完全燃燒造成熱損失減低，從而提升了鍋爐熱效率。三、

生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)第55頁直燃發(fā)電混燒發(fā)電固體成型生物質(zhì)與煤混燒垃圾及污泥焚燒產(chǎn)業(yè)化發(fā)展快速、資源供給面臨壓力、加緊裝備技術(shù)國產(chǎn)化、能源利用具位提升，但未“資源化”技術(shù)上可行、但缺乏政策支持、資源供給稍顯靈活、效益有待評定技術(shù)尚不成熟、符合垃圾減量化要求、但環(huán)境污染是規(guī)?；l(fā)展障礙資源供給充分、符合當前農(nóng)村用能習慣、成型機械不能高效經(jīng)濟、連續(xù)穩(wěn)定運行，制約推廣應用生物質(zhì)燃燒技術(shù)比較第56頁國外：歐美主要采取熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)(CHP)，鍋爐設計基本全部采取流化床技術(shù)。CHP工藝中發(fā)電效率在30%～40%，不過它有80%潛力可控；丹麥政府已明令電力行業(yè)必須每年焚燒140萬噸生物質(zhì)；美國20生物質(zhì)發(fā)電將到達13000MW裝機容量；日本提出計劃20生物質(zhì)能發(fā)電達330MW。國內(nèi)：主要集中在有穩(wěn)定生物質(zhì)原料起源制糖廠和林木加工企業(yè)；最近幾年發(fā)展迅猛。截至年底，國家和各省發(fā)改委已核準項目87個，總裝機規(guī)模220萬千瓦。全國已建成投產(chǎn)生物質(zhì)直燃發(fā)電項目超出15個，在建項目30多個。生物質(zhì)燃燒發(fā)電概況第57頁我國生物質(zhì)直燃發(fā)電項目列表（不完全統(tǒng)計）直燃發(fā)電發(fā)展迅速技術(shù)以引進為主第58頁秸稈直燃發(fā)電廠三大主機參數(shù)表以下以2×1.2萬千瓦秸稈直燃發(fā)電廠為例，采取凈現(xiàn)值方法對系統(tǒng)經(jīng)濟性做一簡單分析。所謂凈現(xiàn)值(netpresentvalue，通慣用NPV表示)是指項目壽命期內(nèi)每年發(fā)生現(xiàn)金流量，按一定折現(xiàn)率將各年凈現(xiàn)金流量折現(xiàn)到同一時點（通常是早期）現(xiàn)值累加值。其表示式為：直燃發(fā)電數(shù)據(jù)起源：相關(guān)文件整理第59頁秸稈直燃電廠投資收益表*指未進行初投資分攤凈收益數(shù)據(jù)起源：相關(guān)文件整理直燃發(fā)電第60頁年凈現(xiàn)值流圖直燃發(fā)電投資回收期較長受秸稈價格波動影響大第61頁生物質(zhì)與煤間接混燒發(fā)電示意圖我國首臺煤粉秸稈混燃發(fā)電機組于12月16日在華電國際電力股份有限企業(yè)所屬十里泉發(fā)電廠成功投產(chǎn)。該企業(yè)在1臺14萬千瓦原燃煤鍋爐（400噸/小時）基礎上加裝了兩臺從丹麥BWE企業(yè)進口輸入熱負荷為3萬千瓦秸稈專用燃燒器，并對供風系統(tǒng)及相關(guān)控制系統(tǒng)進行了優(yōu)化，同時增加了1套秸稈收購、儲存、粉碎和輸送設備。然而在實際運行過程中卻面臨著很多困境：秸稈價格飛漲（由原100元/噸飚升到400元/噸）；不享受補助電價；灰粉難以分離，對糧食生產(chǎn)造成一定影響。生物質(zhì)與煤混燒發(fā)電第62頁循環(huán)流化床垃圾焚燒利用系統(tǒng)流程圖江蘇鹽城垃圾焚燒發(fā)電有限企業(yè)投資2.58億人民幣，采取國內(nèi)循環(huán)流化床技術(shù)，建設規(guī)模為三臺75t/h循環(huán)流化床垃圾焚燒鍋爐和配置二臺15MW抽凝式汽輪發(fā)電機組，日處理垃圾達1000噸。

北京最大垃圾焚燒項目海淀區(qū)六里屯發(fā)電廠在建設早期，就遭到了附近居民強烈反對。主要焦點在于環(huán)境污染，尤其是二惡英等有毒氣體排放對人體所造成傷害潛在威脅。垃圾及污泥焚燒發(fā)電存在發(fā)展空間面臨污染挑戰(zhàn)第63頁污泥干燥焚燒利用系統(tǒng)流程圖垃圾及污泥焚燒發(fā)電我國首例污泥干化焚燒項目于9月27日在上海市石洞口城市污水處理廠投入運行，日處理脫水污泥213噸。污泥焚燒技術(shù)成本較高，盈利空間較小。當前，污水處理費在大部分城市都僅為0.3元/立方米，難以負擔污水處理大約每立方米1元成本。第64頁1.生物質(zhì)搜集、儲運與預處理技術(shù)發(fā)展瓶頸能量密度低，分布分散區(qū)域性、季節(jié)性纖維結(jié)構(gòu)，預處理困難其它問題：生物質(zhì)電廠密集程度增大，已出現(xiàn)無序建設苗頭其它行業(yè)對原料爭奪（如農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、造紙和家俱建材等）鍋爐容量盲目求大四、

存在問題及處理方法第65頁生物質(zhì)發(fā)電項目建設時，應因地制宜，合理規(guī)劃和布局，預防盲目布點

依據(jù)當?shù)厣镔|(zhì)資源儲量和分布特點，確定經(jīng)濟搜集半徑，據(jù)此選擇適當生物質(zhì)燃燒電廠規(guī)模

配套合理生物質(zhì)搜集、儲運和預處理，確保原料穩(wěn)定供給，提升系統(tǒng)經(jīng)濟性1.生物質(zhì)搜集、儲運與預處理處理辦法：四、

存在問題及處理方法第66頁生物質(zhì)能資源供給系統(tǒng)研究生物質(zhì)資源供給體系模塊組成生物質(zhì)能資源供給體系結(jié)構(gòu)圖主要農(nóng)作物生長周期表主要生物質(zhì)供給系統(tǒng)價格分攤表數(shù)據(jù)起源：相關(guān)文件整理季節(jié)性分散性生長階段收購階段運輸階段儲存階段第67頁搜集半徑計算參數(shù)表理論上搜集半徑是由生物質(zhì)能利用系統(tǒng)所需資源量來決定，而實際運行中則是由市場條件來決定。搜集半徑確定1.生物質(zhì)搜集、儲運與預處理四、

存在問題及處理方法第68頁經(jīng)典生物質(zhì)秸稈壓結(jié)特征參數(shù)表擠壓后體積可變?yōu)樽匀粻顟B(tài)1/8-1/3搜集模型比較1.生物質(zhì)搜集、儲運與預處理四、

存在問題及處理方法第69頁2.堿金屬問題生物質(zhì)灰高堿金屬含量堿金屬熔點低、易揮發(fā)堿金屬易與床料等反應積灰、結(jié)渣、聚團特點：燃燒過程中不可防止造成鍋爐壽命、熱效率降低嚴重影響鍋爐安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行四、

存在問題及處理方法第70頁結(jié)渣主要是由煙氣中夾帶熔化或半熔化灰粒（堿金屬鹽）接觸到受熱面凝結(jié)下來，并在受熱面上不停生長、積聚而成，它表面往往堆積較堅硬灰渣燒結(jié)層，多發(fā)生在爐內(nèi)輻射受熱面上。積灰則是由生物質(zhì)中易揮發(fā)物質(zhì)（主要是堿金屬鹽）在高溫下?lián)]發(fā)進入氣相后,與煙氣、飛灰一起流過煙道和受熱面(主要是過熱器和再熱器)等設備時，會經(jīng)過一系列氣固相之間復雜物理和化學過程以不一樣形態(tài)在對流受熱面上發(fā)生凝結(jié)、沾附或者沉降。2.堿金屬問題四、

存在問題及處理方法第71頁燃燒秸桿爐排爐爐膛結(jié)渣情況2.堿金屬問題四、

存在問題及處理方法第72頁聚團：生物質(zhì)原料中堿金屬在流化床床料中在一定高溫條件下反應形成低熔點共晶化合物而引發(fā)顆粒聚團，妨礙流化，甚至造成流化失敗顆粒被覆層包裹，覆層間相互粘結(jié)灰中低溫共晶體熔融粘結(jié)流化失敗床料形態(tài)2SiO2+Na2CO3=Na2O?2SiO2+CO24SiO2+K2CO3=K2O?4SiO2+CO2床料中大塊聚團樣2.堿金屬問題四、

存在問題及處理方法第73頁造成床結(jié)渣幾個關(guān)鍵原因：燃料特征溫度床料選擇覆蓋層慣用結(jié)渣指標：灰熔點、灰成份和灰粘度灰熔點并不適合作為生物質(zhì)積灰結(jié)渣單一判別指標還應綜合考慮基于灰成份和灰粘度生物質(zhì)積灰結(jié)渣特征指標：堿酸比、硅比、硅鋁比、堿性指數(shù)、灰沾污指數(shù)等2.堿金屬問題四、

存在問題及處理方法第74頁酸性氧化物普通含有較高熔點，堿性氧化物組成礦物質(zhì)多屬于低熔點化合物，故這兩種氧化物比值，可反應燃料中原生及燃燒生成低熔點鹽類多少。堿酸比：堿酸比指標判別結(jié)渣分級界限

Rb/a<0.50.5-1.01.0-1.75>1.75結(jié)渣傾向低中高嚴重2.堿金屬問題四、

存在問題及處理方法第75頁硅比是一個權(quán)衡液態(tài)渣粘度指標。硅比G增加，渣粘度也增加，其計算公式以下：硅比：式中：當量Fe2O3=Fe2O3+1.1FeO+1.43Fe若：G>78.8，輕微結(jié)渣；G=66.1-78.8，中等結(jié)渣；G<66.1，嚴重結(jié)渣硅鋁比：硅鋁比大致判別界限：(SiO2/Al2O3)<1.87時屬輕微結(jié)渣；(SiO2/Al2O3)在1.87-2.65之間屬中等結(jié)渣；(SiO2/Al2O3)>2.65時屬嚴重結(jié)渣。

2.堿金屬問題四、

存在問題及處理方法第76頁定義：燃料單位發(fā)燒量中堿金屬氧化物(K2O+Na2O)質(zhì)量含量(kg/GJ)。其表示式以下：

Yt·(YK2O+YNa2O)/Q堿性指數(shù)：Q—燃料在干燥基和定容條件下高位發(fā)燒量，GJ/KgYt—燃料中灰分百分含量，％YK2O、YNa2O—灰分中堿性氧化物K2O+Na2O百分含量，％其判別條件為：當堿性指數(shù)小于0.17時，發(fā)生結(jié)渣可能性極??；當堿性指數(shù)在0.17~0.34之間，發(fā)生結(jié)渣可能性增加；當堿性指數(shù)大于0.34時，發(fā)生結(jié)渣2.堿金屬問題四、

存在問題及處理方法第77頁灰沾污指數(shù)(略）生物質(zhì)試樣堿酸比硅比硅鋁比堿金屬含量堿性指數(shù)沾污指數(shù)木屑0.72368.999.58411.943>>0.341.496花生殼0.75869.527.61118.552>>0.341.712谷殼0.09894.5565.683.545>>0.340.004886稻秸0.53275.6275.9516.982>>0.341.402生物質(zhì)結(jié)渣指標計算值

綜合各指標可得出，稻秸和花生殼結(jié)渣傾向嚴重，木屑次之，谷殼相對輕微。

2.堿金屬問題四、

存在問題及處理方法第78頁預防爐內(nèi)積灰、結(jié)渣、聚團對策與煤混燒，降低燃料堿金屬含量對流化床，尋找適宜惰性床料。能夠選擇富含抑制聚團燒結(jié)元素床料，提升燒結(jié)發(fā)生溫度，