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生物質(zhì)燃燒機(jī) 生物質(zhì)顆粒燃燒機(jī)
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主要關(guān)鍵詞:生物質(zhì)燃燒機(jī) 生物質(zhì)鍋爐燃燒機(jī)
山東濱州生物質(zhì)氣化燃燒機(jī)特點(diǎn)山東濱州生物質(zhì)氣化燃燒機(jī)特點(diǎn)
近年來我國能源、電力供求趨緊，國內(nèi)外在發(fā)電行業(yè)對(duì)資源豐富、可再生性強(qiáng)、有利于改善環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的生物質(zhì)資源的開發(fā)利用給予了*的關(guān)注。于是生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，在我國也掀起了生物質(zhì)能發(fā)電的浪潮。據(jù)*能源研究所有關(guān)專家介紹，秸稈氣化發(fā)電、秸稈直燃發(fā)電、煤與秸稈混燃發(fā)電都是可以采用的技術(shù)路線。煤-秸稈混燃技術(shù)的特點(diǎn)是可以對(duì)現(xiàn)有的電廠進(jìn)行改造，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)督的問題。
二．生物質(zhì)能應(yīng)用簡(jiǎn)介
生物質(zhì)能是綠色植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能并貯存在生物質(zhì)內(nèi)部的能量,它是植物體內(nèi)的葉綠素在太陽能的作用下,吸收空氣中的二氧化碳和土壤中的水,zui終合成碳水化合物,轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而固定下來的一種自然資源。
生物質(zhì)能應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:沼氣發(fā)酵、制燃料乙醇、生物柴油、制乙二醇、生物質(zhì)固體成型燃料、生物質(zhì)發(fā)電。
三．生物質(zhì)能發(fā)電應(yīng)用現(xiàn)狀
我國生物質(zhì)能發(fā)電主要分為直燃發(fā)電和氣化發(fā)電。其中，在生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目上，2008年，生物質(zhì)直燃發(fā)電，國家發(fā)展改革委和地方發(fā)展改革委總計(jì)核準(zhǔn)了39個(gè)項(xiàng)目，合計(jì)裝機(jī)容量為128.4萬千瓦。目前生物質(zhì)直燃發(fā)電主要應(yīng)用在小型燃煤鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐中，在大型電站煤粉爐中應(yīng)用較少，缺乏大型電站鍋爐摻燒生物質(zhì)燃料相關(guān)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。
四．電站鍋爐摻燒秸稈技術(shù)性分析
考慮到投資與實(shí)際收益，目前的生物質(zhì)摻燒以摻燒秸稈為宜。秸稈與礦物燃料相比，其揮發(fā)組分高、含硫量和灰分都比煤低。由于秸稈熱值低、密度小，為燃料的運(yùn)輸、儲(chǔ)存帶來不便。秸稈中堿金屬含量較高、灰熔點(diǎn)低，清華大學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中，對(duì)典型的秸稈的燃燒特性進(jìn)行了詳細(xì)的研究，表明秸稈燃料均屬于易結(jié)焦燃料，單純?nèi)紵斩捲诠I(yè)規(guī)模應(yīng)用，將產(chǎn)生一系列的問題。若單純以秸稈作為燃料，在鍋爐實(shí)際運(yùn)行過程中，會(huì)在設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生腐蝕、燒結(jié)等問題，嚴(yán)重影響設(shè)備的可靠性、安全性、以及電站的經(jīng)濟(jì)性，這已經(jīng)為大量的國外經(jīng)驗(yàn)所證實(shí)。
我廠600MW超臨界鍋爐的制粉系統(tǒng)是雙進(jìn)雙出鋼球磨，其燃燒可調(diào)節(jié)性大和燃料適應(yīng)性較好，將秸稈與煤混合燃燒，現(xiàn)有設(shè)備不需太大的改動(dòng)，就能適應(yīng)于秸稈的多樣性。因此從技術(shù)的角度來看，采用原生秸稈和壓縮成型秸稈，與煤混合燃燒，是秸稈燃燒發(fā)電的主要出路。
TGA以及CFB熱態(tài)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的研究表明，秸稈的燃燒特性普遍比較好。秸稈燃燒主要集中于燃燒前期，而煤燃燒主要集中于燃燒后期。摻混秸稈可以改善煤的著火性能，可獲得更好的燃盡特性。在CFB熱態(tài)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，對(duì)不同比例的摻混成型秸稈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明秸稈的燃燒特性比較好，1050℃時(shí)未發(fā)生結(jié)焦，只要秸稈的摻燒量不超過20%，混合燃料的燃燒特性就比較接近煤的燃燒特性。無煙煤中摻混10%~20%的成型秸稈，混合燃料的燃燒特性接近于煙煤。摻混10%~20%的成型秸稈的混合燃料，SO2和NOX排放可以控制在要求范圍內(nèi)。在目前的循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備中，不經(jīng)過改動(dòng)，直接在煤中摻混10%~20%的成型秸稈，在技術(shù)上是*可行的。
在秦皇島某發(fā)電廠75t/h循環(huán)流化床鍋爐上，對(duì)摻燒秸稈比例分別為0%、10%、15%、20%和25%五種條件下進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，目前的循環(huán)流化床鍋爐設(shè)備中，不經(jīng)過改動(dòng)，直接在煤中摻混10%~25%的成型秸稈，在技術(shù)上是*可行的；摻燒秸稈有助于降低循環(huán)流化床鍋爐的飛灰與低渣含碳量，從而有助于提高鍋爐效率，見圖1[2]；成型秸稈與煤混燃的污染物的排放水平可以滿足目前的國家標(biāo)準(zhǔn)。
五．電站鍋爐摻燒秸稈經(jīng)濟(jì)性分析
目前主要采取以電廠為中心，在電廠周圍50km范圍內(nèi)建立若干個(gè)秸稈收購/加工點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)，在農(nóng)村收購來的秸稈經(jīng)過壓縮，成型后的體積是原料體積的1/30~40，比重是原料的10~15倍（密度為：0.8-1.4）熱值可達(dá)3400~6000大卡，是高揮發(fā)酚的固體燃料，再分批運(yùn)送至電廠；這種分散形式的收集加工模式不僅對(duì)于降低運(yùn)輸與儲(chǔ)存成本非常有利，而且可以減少生物質(zhì)資源大量集中堆放造成的火災(zāi)隱患。
目前一臺(tái)1噸/小時(shí)產(chǎn)量的秸稈壓縮機(jī)以及配套設(shè)備總投資約20萬元左右。秸稈壓縮成本約在100元/噸，這其中包含了設(shè)備維修、折舊、人工費(fèi)用以及電費(fèi)等各項(xiàng)費(fèi)用。如果加上秸稈收購費(fèi)用約60~100元/噸，運(yùn)輸費(fèi)用平均約20元/噸，收購/加工店的利潤提留約20元/噸，到電廠燃料成本價(jià)格在200~240元/噸。考慮到秸稈的發(fā)熱量在3100kCal/kg左右，240元/噸的價(jià)格在煤價(jià)較高的地區(qū)本身就可產(chǎn)生一定的直接經(jīng)濟(jì)效益。因此，無論是電廠直接在周圍投資建立秸稈收購/加工點(diǎn)，還是由當(dāng)?shù)卮濉㈡?zhèn)建立收購/加工點(diǎn)，加工好的燃料顆粒按合同交付電廠，都是可行的。
