生物質(zhì)發(fā)電介紹

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(jìn)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(jì)70年代，當(dāng)時(shí)，世界性的石油危機(jī)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(lái)，生物質(zhì)發(fā)電在歐美許多國(guó)家開始大力發(fā)展。中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，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(guó)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(dòng)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，2003年以來(lái)，國(guó)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(gè)秸稈發(fā)電示范項(xiàng)目，頒布了《可再生能源法》，并實(shí)施了生物質(zhì)發(fā)電優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)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(guó)家“十一五”規(guī)劃綱要提出的發(fā)展目標(biāo)，未來(lái)將建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電550萬(wàn)千瓦裝機(jī)容量，已公布的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》也確定了到2020年生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)3000萬(wàn)千瓦的發(fā)展目標(biāo)。此外，國(guó)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(cè)認(rèn)證等產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系建設(shè)?？偟恼f(shuō)來(lái)，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(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，大型生物質(zhì)能發(fā)電企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的生物質(zhì)能發(fā)電企業(yè)愈來(lái)愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的研究，特別是對(duì)企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢(shì)變化的深入研究。正因?yàn)槿绱?，一大批?guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(shí)，發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電，實(shí)施煤炭替代，可顯著減少二氧化碳和二氧化硫排放，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(cè)算，運(yùn)營(yíng)1臺(tái)2.5萬(wàn)kW的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組，與同類型火電機(jī)組相比，可減少二氧化碳排放約10萬(wàn)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(lái)，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(guó)還有5400多萬(wàn)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(guó)發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)。發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)是構(gòu)筑穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔、安全能源供應(yīng)體系，突破經(jīng)濟(jì)社會(huì)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)在鍋爐中直接燃燒，生產(chǎn)蒸汽帶動(dòng)蒸汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)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(jī)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(duì)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?xì)馀c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(jī)發(fā)電機(jī)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(jìn)入燃?xì)鈾C(jī)中燃燒發(fā)電或者直接進(jìn)入燃料電池發(fā)電。氣化發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)之一是燃?xì)鈨艋瑲饣鰜?lái)的燃?xì)舛己幸欢ǖ碾s質(zhì)，包括灰分、焦炭和焦油等，需經(jīng)過(guò)凈化系統(tǒng)把雜質(zhì)除去，以保證發(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)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(xiàng)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(jī)廢棄物經(jīng)厭氧發(fā)酵處理產(chǎn)生的沼氣驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。用于沼氣發(fā)電的設(shè)備主要為內(nèi)燃機(jī)，一般由柴油機(jī)組或者天然氣機(jī)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(wèn)題，同時(shí)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(guò)熱蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。垃圾焚燒技術(shù)主要有層狀燃燒技術(shù)、流化床燃燒技術(shù)、旋轉(zhuǎn)燃燒技術(shù)等。發(fā)展起來(lái)的氣化熔融焚燒技術(shù)，包括垃圾在450°~640°溫度下的氣化和含碳灰渣在1300℃以上的熔融燃燒兩個(gè)過(guò)程，垃圾處理徹底，過(guò)程潔凈，并可以回收部分資源，被認(rèn)為是最具有前景的垃圾發(fā)電技術(shù)。有待扶持國(guó)家在生物質(zhì)能發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)上給予了扶持，每千瓦時(shí)電價(jià)比火電高兩角錢左右，但是，我國(guó)的扶植力度與歐美國(guó)家比還是有差距。歐洲一些國(guó)家除了電價(jià)，在稅收上的扶持力度更大。歐洲一些電廠之所以經(jīng)營(yíng)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(fèi)，因此可以良性發(fā)展。我國(guó)與國(guó)外情況不同，一方面要通過(guò)發(fā)電避免農(nóng)民焚燒秸稈引起污染等社會(huì)問(wèn)題，一方面又要通過(guò)發(fā)電扶助農(nóng)民。基于以上兩點(diǎn)，不僅秸稈收購(gòu)價(jià)格不能過(guò)低，而且隨著此類項(xiàng)目的增多，收購(gòu)價(jià)格還在上升。如國(guó)家在確定生物質(zhì)能發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼時(shí)，秸稈每噸價(jià)格被定在100元左右，而秸稈實(shí)際收購(gòu)價(jià)格已達(dá)200—300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(jià)為例，實(shí)際成本在0.65元/千瓦時(shí)左右，脫硫標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)(0.344元/千瓦時(shí))加上政府補(bǔ)貼電價(jià)(0.25元/千瓦時(shí))，總計(jì)為0.594元/千瓦時(shí)，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(guó)家在稅收等政策上進(jìn)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(xiàng)目布局上國(guó)家也應(yīng)該更科學(xué)規(guī)劃，有序建設(shè)，避免一哄而上。如果布局太密集，勢(shì)必會(huì)加大秸稈的收購(gòu)和運(yùn)輸半徑，而且還會(huì)導(dǎo)致原料價(jià)格上升，企業(yè)的效益就會(huì)受到更大的影響。發(fā)展意義1.增加我國(guó)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(guó)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(xiàng)目開工儀式上介紹說(shuō)，生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電（簡(jiǎn)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(guó)，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(guó)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(wàn)噸。照此計(jì)算，預(yù)計(jì)到2020年，全國(guó)每年秸稈廢棄量將達(dá)2億噸以上，折合標(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(guó)政協(xié)十屆四次會(huì)議上的發(fā)言中提出，我國(guó)生物質(zhì)資源生產(chǎn)潛力可達(dá)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(guó)工程院專家預(yù)測(cè)說(shuō)，2015年，全球總能耗將有4成來(lái)自生物。大力加強(qiáng)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的開發(fā)與培育，對(duì)于緩解能源短缺、改善環(huán)境、擴(kuò)大鄉(xiāng)鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模、促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。我國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家，國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(fèi)來(lái)看，目前我國(guó)已經(jīng)成為世界上第二大能源生產(chǎn)國(guó)和第二大能源消費(fèi)國(guó)，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(yán)重。專家認(rèn)為，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，我國(guó)的能源需求將快速增長(zhǎng)，能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)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(shì)在必行。秸稈發(fā)電工藝流程蒸汽循環(huán)20世紀(jì)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(gè)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(duì)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(duì)與燃煤設(shè)備，秸稈燃燒發(fā)電設(shè)備的設(shè)計(jì)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少。而且秸桿還具有獨(dú)特的特性，使其很難達(dá)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性。多數(shù)秸桿燃燒發(fā)電廠的發(fā)電效率只能達(dá)到30%左右。一般而言，秸稈發(fā)電廠在發(fā)電的同時(shí)都供熱，以提高整個(gè)電廠的效率。燃燒發(fā)電發(fā)電廠內(nèi)建設(shè)兩個(gè)獨(dú)立的秸桿倉(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)?，然后停在地磅上稱重，秸桿同時(shí)要測(cè)試含水量。任何一包秸桿的含水量超過(guò)25%，則為不合格。在歐洲的發(fā)電廠中，這項(xiàng)測(cè)試由安裝在自動(dòng)起重機(jī)上的紅外傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在中國(guó)，可以手動(dòng)將探測(cè)器插入每一個(gè)秸桿捆中測(cè)試水分，該探測(cè)器能存儲(chǔ)99組測(cè)量值，測(cè)量完所有秸桿捆之后，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)算出秸桿的凈重。貨車卸貨時(shí)，叉車將秸桿包放入預(yù)先確定的位置；在倉(cāng)庫(kù)的另一端，叉車將秸桿包放在進(jìn)料輸送機(jī)上；進(jìn)料輸送機(jī)有一個(gè)緩沖臺(tái)，可保留秸桿5分鐘；秸桿從進(jìn)料臺(tái)通過(guò)帶密封閘門（防火）的進(jìn)料輸送機(jī)傳送至進(jìn)料系統(tǒng)；秸桿包被推壓到兩個(gè)立式螺桿上，通過(guò)螺桿的旋轉(zhuǎn)扯碎秸桿，然后將秸桿傳送給螺旋自動(dòng)給料機(jī)，通過(guò)給料機(jī)將秸桿壓入密封的進(jìn)料通道，然后達(dá)到爐床。爐床為水冷式振動(dòng)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(guò)熱器分兩級(jí)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(duì)較高，因此，煙氣在高溫時(shí)（450℃以上）具有較高的腐蝕性。此外，飛灰的熔點(diǎn)較低，易產(chǎn)生結(jié)渣的問(wèn)題。如果灰分變成固體和半流體，運(yùn)行中就很難清除，就會(huì)阻礙管道中從煙氣至蒸汽的熱量傳輸。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)耆氯麩煔馔ǖ?，將煙氣堵在鍋爐中。由于存在這些問(wèn)題，因此，專門設(shè)計(jì)了過(guò)熱器系統(tǒng)，并在國(guó)際上的大多數(shù)秸桿發(fā)電廠中得到運(yùn)用。運(yùn)作系統(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，協(xié)調(diào)鍋爐、汽輪機(jī)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(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。清潔系統(tǒng)在濕法煙氣凈化系統(tǒng)之后，安裝一個(gè)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/Nm。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(yíng)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(zhǎng)期以來(lái)，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(huì)出現(xiàn)“村村點(diǎn)火，處處冒煙，秸稈遍地，烽煙四起”的局面，對(duì)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(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)家普遍推行的CDM（清潔發(fā)展機(jī)制）項(xiàng)目，裝機(jī)容量為12MW機(jī)組的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組年減排當(dāng)量CO2約3.85萬(wàn)噸，可大幅降低全球溫室氣體排放，比燃煤火電清潔得多，極少有污染物（特別是SO2）排放?？梢哉f(shuō)，秸稈發(fā)電使傳統(tǒng)的單向線性經(jīng)濟(jì)“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(jì)。經(jīng)濟(jì)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(gè)百萬(wàn)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(wàn)噸，約相當(dāng)于50萬(wàn)噸標(biāo)煤。1個(gè)裝機(jī)容量為25MW的機(jī)組年耗生物質(zhì)秸稈30萬(wàn)噸以上，若按150元/噸的價(jià)格計(jì)算，則當(dāng)?shù)剞r(nóng)民年收入約4500萬(wàn)元，再加上生物質(zhì)秸稈的收、儲(chǔ)、運(yùn)工作，可給當(dāng)?shù)靥峁┐罅啃碌木蜆I(yè)崗位。社會(huì)效益改善能源結(jié)構(gòu)。中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，約占70%左右，燃煤嚴(yán)重污染環(huán)境，急需增加清潔能源比重，才能建成資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的和諧社會(huì)。秸稈發(fā)電項(xiàng)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(gè)有效補(bǔ)充。隨著其在全國(guó)的推廣應(yīng)用，不但可以解決我國(guó)能源危機(jī)，改善能源結(jié)構(gòu)，而且對(duì)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(gè)全新的事物，對(duì)于價(jià)格水平，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有參照系數(shù)。從實(shí)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(cè)算，在現(xiàn)有的技術(shù)水平下，生物質(zhì)發(fā)電成本遠(yuǎn)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(dòng)資金高。生物質(zhì)發(fā)電單位投資約10000元/KW；二是機(jī)組熱效率低于常規(guī)火電機(jī)組，新建常規(guī)火電機(jī)組容量一般都在600MW及以上，而國(guó)內(nèi)可建的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組容量一般只有12~25MW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(yùn)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(shí)而言，中國(guó)用來(lái)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(jìn)口，由于與國(guó)外生產(chǎn)運(yùn)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(jìn)以后造成消化不良，使機(jī)組無(wú)法安全、穩(wěn)定、滿發(fā)運(yùn)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(zhǎng)期受制于國(guó)外企業(yè)。儲(chǔ)運(yùn)不便與國(guó)外相比，中國(guó)實(shí)行的是HYPERLINK"/subview/1676304/16763