生物质锅炉新闻动态
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国内生物质直燃发电的发展趋向
发布时间：2013-01-29 14:20 来源：未知
一、前言
能源，是人类社会赖以生存的重要物质基础。几百年前，人类利用的能源土要足水力、风能、柴薪等传统的可再生能源。自工业业革命以后，煤炭、石油、天然气等化石能源快速发展，逐渐成为生产生活的主导能源。目前，全球每年能源消费总量已经超过150亿吨标准煤，其中90%左右是化石能源。可足，化石能源储量有限，小可再生。按现用能消耗水平预测，到下世纪中叶全球主要化石能源资源将枯竭。同时，大规模开发和利用化石能源也带来环境污染，恶化生态环境，直接威胁着人类社会的可持续发展。
生物质能作为自然界的第四人能源，资源分布广，可以持续利用。自上个世纪七十年代石油危机以来，再可生能源的开发利用日益受到世界各国的高度重视，许多国家都制定了相应的发展计划，形成了各具特色的产品。产业规模不断扩人、技术水平，日趋成熟，成为世界能源领域的一大亮点。
北欧等发达国家已拥有较为成熟的生物质能发电技术，生物质能发电量在电力总量中所占比重逐年上升，其中瑞典的生物质能源利用率已占其能源消费总量的16%左右。丹麦生物质能燃烧提供的能源占到总能源的20%以上，瑞典占到15%。据悉，北殴的秸秆直燃发电名列前茅，仅丹麦就建起了几十家秸秆电厂或热电厂。以秸秆为原料的发电厂效率达到30%左右，热电厂的效率接近90%。秸秆电厂的烟气排放均达到欧盟规定的排放标准；排放的灰渣，富含钾、镁、磷和钙，全部作为肥料还田。
生物质燃烧主要有生物质气化和生物质直接燃烧两种。气化模式的发电功率均比较小，最大的1000kW左右；生物质直燃电。的发电功率可以做到25MW。生物质直燃发电足我国利用生物质燃烧发电的主要形式。
二、秸秆直燃发电
秸秆是一种极具开发、规模利用的绿色可再生能源。我国每年农作物秸秆年产量约为6.5亿吨，预计到2010年将达到7. 26亿吨，相当于3.5亿吨标准煤；薪柴和林业废弃物资源量中，可开发量每年达到6亿吨以上。在我国建设资源节约型和环境友好型社会的背景下，生物质能
的利用再次被重视，恰逢其时。况且，发展秸秆发电也是T业反哺农业的重要支农项目。
1、秸秆直燃发电项目
秸秆直燃发电在我国快速兴起。我院就国产秸秆示范项目的技术路线开展了广泛的调研和论证。2005年10月，由我院牵头，邀请国内锅炉设计、传热及燃烧等方面的资深专家，召开了秸秆焚烧发电关键设备技术方案论证会，认为：国内生物质燃烧发电技术已实施了多年，高水分、低热值的城市生活垃圾焚烧技术方面也积累了丰富的实践经验，研发生物质能锅炉要结含国情，在吸收国外先进技术的前提下，走自主创新的道路。实践证明：田内自主设计的65t/h秸秆直燃锅炉运行是成功的，可以作为第一代国产秸秆锅炉推向市场。从常规热力循环的系统而言，提高机组热效率的措施就是提高蒸汽参数等级，合理规划供热用户，降低秸秆燃料的运行成本。
2、示范项目
宿迁直燃发电示范项目究全采用我国自主研发设计和制造的秸秆直燃锅炉技术，这不仅可以大大节约建设成本，同时还带动相关产业的发展。
1)秸秆供应是关键
从几个秸秆电厂投运情况来看，“燃烧技术与设备方面的问题小大，项目成功的关键在于秸秆资源的可供性”。秸秆直燃供热、发电的最大问题是：我国农村耕作模式、生产规模和农民的生活水平与欧美国家家有很大差异；生物质资源的局部产量不大，比较分散，收集困难，限制了该项技术的推广应用。
宿迁项目中对秸秆相关技术进行仔细论证，实地考察苏北典型农业产区的资源，调杏资源可供性，并根据当地资源的实际可获得量，确定了项日的建设规模。
宿迁是苏北传统的农业主产区，秸秆资源除了极少数农民自用外，其余都足在田焚烧。为了保证原料收得上，示范项曰的收购环节采用了当地政府搭台市场化运作的模式，由专业化公司进行秸秆收购，同时准备把农民交售秸秆和新型农村合作医疗保险相结合，通过交售秸秆不仅可以解决部分困难群众自身看病的问题，而且通过新型农村合作医疗保险这个载体调动农民交售秸秆的积极性。
2)项目投资与规模化效益
大力开发生物质能，促进了我国自有知识产权的生物质能技术产业化。不少单位将秸秆发电作为“十一五”期间的攻关重点。
中国节能投资公司在两个试点经验的基础上，做了一个发展规划：
近期拟在江苏、黑龙江、河南、四川等农业人省投资建设30个凝汽发电或热电联产示范项目，每个项目规模2.4万千瓦，形成70多万千瓦装机规模，年消耗秸秆600万吨左右，减排二氧化碳880万吨／年，节约标煤400万吨／年，可为农民增加收入18亿元／年。
远期规划投资建设100个秸秆发电项目，形成240万千瓦装机规模，年消耗秸秆2000万吨左右，节约标煤1000万吨／年，可为农民增加收入60亿元／年，创造约3万个农村直接就业机会，明显改善农村生态环境。
三、输运系统及其它
生物质直燃发电与常规的煤电厂最人区别是在燃料的仓储、上料和出灰系统。其余设备与常规电厂相同。
1、仓储方式
仓储方式要适应生物质原料的季节性特点。由于厂内可用于储存秸秆的场地较小，为方便集中收割季节收购和储存，建立了多个中转收购站，并在离主厂区较近地区建设一座中心收购站，即在厂外建设数个普通收购站和一个中心收购站。收购站功能之一是储存功能，以75T/H锅炉为例总储量应达50000吨以上。
在收购站内，松散的秸秆被压缩打成捆。收购站内采用国产的打包机，困内打包机打出的秸秆捆的尺寸为1000×800×600mm，秸秆捆的密度在150、200kg/m3左右。
根据普通收购站和中心收购站具体的分布情况，燃料直接用平板汽车和拖拉机从普通收购站运入中心收购站内，称重后堆垛。
秸秆捆可由统一管理和经营的普通收购站和中心收购站打包，秸秆捆的规格可根据丁程选用的锅炉和上料系统而定。
厂内设置秸秆库，可不设露天堆场。秸秆捆在中心收购站用带有特殊抓具的起重机来卸车和堆料。
2、机械设备
世界上最大的秸秆电厂Elean电厂以及南欧生物质能建设的里程碑西班牙EHN Sanguesa电厂积累许多运行经验，采用有效的机械设备。
秸秆电厂采用一次能抓起12捆(捆的尺寸为2500x1200x800mm)（图1）白q国外制造的秸秆捆起重机，抓具采用一次抓起12包秸秆捆的特殊抓具，根据我国国情，…般工程的秸秆捆比较小，可选用两台国产秸秆包桥式抓斗起重机作为卸车及堆垛的主要机械设备，用于卸料、堆垛以及上料，同时选用l辆国产铲运车作为上料的辅助机械．
一般至少设自．两台切草机和-．台鼓式削片机，为了满足锅炉对燃料的粒度的要求，需要对秸秆捆以及杨树枝条进行破碎．由于锅炉对粒度的要求相对较高，在秸秆库区内设置一个破碎区，破碎区内设置有2台链板输送机和2台切草机以及1台鼓式削片机．链板输送机用来输送秸秆捆，切草机主要用来切秸秆捆，鼓式削片机主要用来切枝条，切草机也可用来切枝条．
由铲运机将秸秆捆直接放到倾斜的链板输送机上．这样很多捆秸秆被放到倾斜的链板输送机上，叠在上面的秸秆捆靠自重下滑，使得秸秆捆较均匀地输送到切草机的进料皮带上，然后进入切草机被切碎。
切草机其进料和出料都是通过皮带机来完成的．进料口侧面有进料辊，可以让秸秆捆更好地进入，进料口上面有压料辊，用来压实要切的秸秆。切料部分有4把飞刀，每小时可以处理20t/h的秸秆。切料部分到出料部分采用密封外壳，防止灰尘的外逸，在切料部分的上部设有一个吸风口，可以用风机通过管道来除尘，有效地防治环境的粉尘含量，单台切草机可以满足要求，切草机的刀片需要定期更换，换下的刀片可以重复利用，将其磨刀后就可以再次使用．为了系统的可靠安全地运行，建议设有两台切草机，一用一备。
削片机为了满足锅炉的多燃料的粒度的要求，需要对枝条进行切割。枝条捆经人工散包后，用起重机或铲运车直接将散料放到削片机进料段。出力为15～20m3／h（实积），切碎后的杨树枝条的密度为400～500kg/m3．按照400 kg/m'密度计算，则出力为6～8t/h。采用三班制运行，每天运时间为20小时，可以满足掺烧20%树枝条的要求。
厂内输送系统采用皮带输送。切草机的碎料通过尾部出料皮带机输送的；鼓式削片机碎枝条也是由底部出料的，参考《小型火力发电厂设计规范》(GB50049-94)．可选用带式输送机来输送碎秸秆。带式输送机是比较成熟的产品，无故障连续运行时间较长，可采用单路带式输送机输送方式，将破碎后的秸秆燃料送入秸秆库或直接送到主厂房的转运间．
3、其它设施
秸秆锅炉殴有炉前料仓，可以存储1个小时左右的锅炉的燃料．如果前面的破碎和输送系统出现故障，可以保证锅炉的1个小时左右的燃料供应，不至于由于燃料供应的问题而停炉，从而提高整个系统运行的安全可靠性．有炉前料仓的系统很容易满足锅炉变负荷运行要求。
生物质锅炉的烟气净化一般采用布袋除尘器，可满足环保的要求。布袋除尘器收集的干灰，落入下方的灰斗后，经蝶旋输送机，输送全湿式搅拌机，经过加湿处理，直接装车外运，综合利用．考虑到设备故障及检修问题，布袋除尘器灰斗需有8小时的容灰量。同时，当外运车子出问题时，灰可以运至临时堆渣场，可在厂内建一处堆渣场，面积为2000m2，可以容纳约15天的灰渣量。电厂的其他系统均与常规热力电厂相同，图2为汽轮机车问实况。
四、建立秸秆燃料的管理体系
1、秸秆燃料可供性
综合利用器类秸秆资源是繁荣农村经济和增加农民收入的必然选择，符合减量化、资源化和物料再利用的循环经济原则，实现低消耗、低排放和高效率的目标。除了合理分配地区的秸秆综合利用外，剩余秸秆就是直燃发电机组的燃料。
为此地方政府要加强对秸秆利用的组织和管理。由于农作物秸秆是集中收获，全年消费和利用，要建立健全相应的秸秆储备办法，解决存不下、放不住、易发生火灾等安全问题，保证秸秆均衡供应，促进秸秆产业稳步发展。
2、秸秆燃料产业化
制定和完善秸秆利用政策。采取有力措施，重视和发展秸秆产业的稳定产量，在优化农作物的种植结构过程中，要兼顾秸秆的质量和产量，进行合理的秸秆生产布局。使秸秆燃料产业化。
3、秸秆生产与用户的利益挂钩
制定合理的秸秆收购利用政策，使农民获得合理收益，调动和保护农民利用秸秆的积极性。从根本上解决秸秆密度低、收获季节性强，收集和储存比较困难的难题，建立秸秆收集、储存、运输管理的产业化机制，保证秸秆数量和质量。制定地方政府、秸秆用广和农民之间的多赢政策。
四、总结
综上所述，秸秆直燃发电发展的方向就足要提高机组热效率如提高小容量锅炉蒸汽参数等级，合理规划供热用户，降低秸秆燃料的运行成本。
随着国内生物质直燃电J一的发展，必然带动秸秆燃料的产业化。通过建立有效的秸秆管理机制，使秸秆质量、产量处在稳定的水平，提高秸秆电厂燃料的可供性。也就是使秸秆电厂的企业效益、社会效益真正有了保证。
