秸稈發(fā)電
一、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
近年來中國能源、電力供求趨緊，國內(nèi)外發(fā)電行業(yè)對資源豐富、可再生性強、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)利用給予了極大的關(guān)注。于是生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)應(yīng)運而生。世界生物質(zhì)發(fā)電起源于20世紀(jì)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發(fā)展。
為推動生物質(zhì)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，特別是秸稈發(fā)電迅速發(fā)展。最近幾年來，國家電網(wǎng)公司、五大發(fā)電集團(tuán)等大型國有、民營以及外資企業(yè)紛紛投資參與中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的建設(shè)運營。截至2009年底，全國投產(chǎn)、在建和開展前期工作的生物質(zhì)發(fā)電項目有170多個，裝機容量460多萬千瓦，其中已投產(chǎn)50多個，裝機容量100多萬千瓦。2010年國家發(fā)改委上調(diào)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電上網(wǎng)價格及規(guī)范生物質(zhì)發(fā)電項目建設(shè)管理的通知，不僅有效緩解了生物質(zhì)發(fā)電的成本壓力，還解決了燃料爭奪的問題，為生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)在“十二五”期間大規(guī)模發(fā)展掃清了部分障礙。
表1-1國外典型秸稈發(fā)電廠的技術(shù)參數(shù)見表
電廠名稱
國家
燃料 鍋爐參數(shù) 裝機容量 建成年代
蒸汽壓力 蒸汽溫度 蒸汽量
Rudkobing 丹麥 秸稈 60bar 450℃ 13t/h 2.3MW 1990
Ensted 丹麥 秸稈、木屑 210bar 542℃ 120t/h 39.7MW 1998
Maribo 丹麥 秸稈、木屑 92bar 542℃ 43.2t/h 10.6MW 1999
Sanguesa 西班牙 秸稈、木屑 92bar 542℃ 103t/h 25MW 1999
Elyan 英國 秸稈、天然氣 92bar 522℃ 137t/h 38MW 2000
Avedore 丹麥 秸稈 310bar 583℃ 144t/h 2001
二、電站能效分析
本項目為利用秸稈發(fā)電的項目，為國家鼓勵的可再生能源發(fā)電項目。建成投產(chǎn)后30MW機組年可節(jié)約一次能源折合標(biāo)煤七萬余噸。
另可采取以下節(jié)能措施進(jìn)一步節(jié)約能源：
a、實行熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱后，
b、在設(shè)備選擇上，選用了能耗低、效率高的設(shè)備。循環(huán)水泵、補水泵選擇變頻調(diào)速裝置。
c、在管網(wǎng)布置上，管線通過負(fù)荷中心，并在滿足使用要求的條件下，盡可以合理縮短管線長度。
d、選用導(dǎo)熱系數(shù)小、保溫效果好、防水的保溫材料。
e、熱網(wǎng)與熱用戶采用間接連接，節(jié)水、節(jié)能。
三、主要關(guān)鍵技術(shù)分析
1、燃料水分和雜質(zhì)對電廠能效的影響
生物質(zhì)燃料水分對電站能效影響較大。水分含量高，低位發(fā)熱量低。并在燃燒過程中水分的汽化潛熱帶走熱量，造成大量損失。燃料水分含量高有人為因素和工藝原因產(chǎn)生。可在收購燃料時加大檢水力度，嚴(yán)把入廠關(guān)。收儲運工藝過程中，增加摟草機等翻曬設(shè)備、提前收購燃料、延長儲存晾曬時間等均可降低燃料水分。另合理利用價格杠桿作用也可有效解決燃料水分含量過高。燃料雜質(zhì)嚴(yán)重影響發(fā)熱量，收購中嚴(yán)格檢質(zhì)驗雜。
2、鍋爐
國內(nèi)生物發(fā)電鍋爐技術(shù)主要有三種：
1）水冷振動爐排燃燒技術(shù)
由龍基電力以引進(jìn)丹麥BWE和百安納公司技術(shù)，自行制造關(guān)鍵水冷振動爐排設(shè)備，并由濟(jì)鍋轉(zhuǎn)化制造的高溫高壓鍋爐本體。目前該產(chǎn)品占據(jù)市場主要份額且運轉(zhuǎn)良好（國能集團(tuán)投資建設(shè)項目均采用此鍋爐）。目前龍基電力已經(jīng)收購丹麥百安納設(shè)計公司和濟(jì)南鍋爐廠，全面掌握整個產(chǎn)業(yè)鏈。
從實際運行過程看，龍基公司引進(jìn)的國外鍋爐在機組效率以及設(shè)備可靠性、穩(wěn)定性方面較好，但是該鍋爐材質(zhì)要求高、制造工藝復(fù)雜、價格高昂、維修困難。而且燃料適應(yīng)性差，每種鍋爐只能燃燒單一種類或相接近的燃料，若要鍋爐能燃燒各種燃料，還需要對上料系統(tǒng)和爐排進(jìn)行改造。主要的生產(chǎn)規(guī)格為130t/h和48t/h的高溫高壓蒸汽鍋爐，分別帶30MW和12MW汽輪發(fā)電機組。該型鍋爐采用三通道結(jié)構(gòu)形式，布置屏式過熱器。鍋爐本體和水冷振動爐排相連，本體采用支撐結(jié)構(gòu)，國內(nèi)多數(shù)廠家采用懸吊結(jié)構(gòu)。
國內(nèi)部分鍋爐制造廠（如無錫華光鍋爐廠、杭州鍋爐廠、華西能源等）借鑒國外技術(shù)或參照“BWE”技術(shù)生產(chǎn)制造的水冷振動爐排鍋爐。經(jīng)過五、六年的技術(shù)摸索和實踐，目前已基本成熟，可靠性大大提高。鍋爐參數(shù)由最初的中溫中壓向高溫高壓發(fā)展，主要參數(shù)為75t/h和130t/h。
2）循環(huán)流化床生物質(zhì)直燃鍋爐技術(shù)
循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)成熟、性能可靠，生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐需要克服爐膛和旋風(fēng)分離器易結(jié)焦等問題，目前國內(nèi)已投產(chǎn)的采用循環(huán)流化床鍋爐的生物電廠大多運轉(zhuǎn)良好。其中浙江大學(xué)與南通大學(xué)合作開發(fā)的循環(huán)流化床鍋爐已成功應(yīng)用到多個生物質(zhì)電廠。武漢凱迪電力和長沙鍋爐廠也推出了自己的流化床生物質(zhì)鍋爐產(chǎn)品。
生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐機械部件少，運行可靠，產(chǎn)品成本較低，對燃料的適應(yīng)能力也在逐漸增強，正在取得較好的應(yīng)用。
3）聯(lián)合爐排或鏈條爐排燃燒技術(shù)
目前，吸取國外先進(jìn)生物質(zhì)鍋爐技術(shù)并具有自主知識產(chǎn)權(quán)的聯(lián)合爐排燃燒技術(shù)已經(jīng)成熟并成功運用，該技術(shù)具有燃料品種適應(yīng)性廣、燃燒充分、適應(yīng)高水分燃料、性能穩(wěn)定可靠等特點。
該技術(shù)采用兩套不同的爐排聯(lián)合使用，前邊爐排為傾斜往復(fù)爐排，后面為重型鱗片式爐排。運行中前邊的往復(fù)爐排做為燃料預(yù)燃段并控制燃料量，后邊的鏈條爐排控制燃盡速度，兩者可分別調(diào)整，也可相互配合調(diào)節(jié)，可取得良好的燃燒效果。全部采用鏈條爐排的生物質(zhì)鍋爐對生物質(zhì)形態(tài)有一定的要求，也在一定范圍內(nèi)展開應(yīng)用。
四、發(fā)展前景
對于生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，當(dāng)務(wù)之急是需要優(yōu)化項目布局，防止各地盲目上馬生物質(zhì)電廠，造成燃料緊張和成本失控。組織開展生物質(zhì)資源評價和生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃工作，明確項目開發(fā)順序，為生物質(zhì)發(fā)電的發(fā)展創(chuàng)造必要的條件。如果再有更多的扶持政策出臺，生物質(zhì)能無疑將駛?cè)爰铀倥艿馈?/p>
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