秸稈發電
一、國內外發展現狀
近年來中國能源、電力供求趨緊，國內外發電行業對資源豐富、可再生性強、有利于改善環境和可持續發展的生物質資源的開發利用給予了極大的關注。于是生物質能發電行業應運而生。世界生物質發電起源于20世紀70年代，當時，世界性的石油危機爆發后，丹麥開始積極開發清潔的可再生能源，大力推行秸稈等生物質發電。自1990年以來，生物質發電在歐美許多國家開始大發展。
為推動生物質發電技術的發展，2003年以來，國家先后核準批復了河北晉州、山東單縣和江蘇如東3個秸稈發電示范項目，頒布了《可再生能源法》，并實施了生物質發電優惠上網電價等有關配套政策，從而使生物質發電，特別是秸稈發電迅速發展。最近幾年來，國家電網公司、五大發電集團等大型國有、民營以及外資企業紛紛投資參與中國生物質發電產業的建設運營。截至2009年底，全國投產、在建和開展前期工作的生物質發電項目有170多個，裝機容量460多萬千瓦，其中已投產50多個，裝機容量100多萬千瓦。2010年國家發改委上調農林生物質發電上網價格及規范生物質發電項目建設管理的通知，不僅有效緩解了生物質發電的成本壓力，還解決了燃料爭奪的問題，為生物質發電產業在“十二五”期間大規模發展掃清了部分障礙。
表1-1國外典型秸稈發電廠的技術參數見表
電廠名稱
國家
燃料 鍋爐參數 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電的項目，為國家鼓勵的可再生能源發電項目。建成投產后30MW機組年可節約一次能源折合標煤七萬余噸。
另可采取以下節能措施進一步節約能源：
a、實行熱電聯產集中供熱后，
b、在設備選擇上，選用了能耗低、效率高的設備。循環水泵、補水泵選擇變頻調速裝置。
c、在管網布置上，管線通過負荷中心，并在滿足使用要求的條件下，盡可以合理縮短管線長度。
d、選用導熱系數小、保溫效果好、防水的保溫材料。
e、熱網與熱用戶采用間接連接，節水、節能。
三、主要關鍵技術分析
1、燃料水分和雜質對電廠能效的影響
生物質燃料水分對電站能效影響較大。水分含量高，低位發熱量低。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生。可在收購燃料時加大檢水力度，嚴把入廠關。收儲運工藝過程中，增加摟草機等翻曬設備、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。燃料雜質嚴重影響發熱量，收購中嚴格檢質驗雜。
2、鍋爐
國內生物發電鍋爐技術主要有三種：
1）水冷振動爐排燃燒技術
由龍基電力以引進丹麥BWE和百安納公司技術，自行制造關鍵水冷振動爐排設備，并由濟鍋轉化制造的高溫高壓鍋爐本體。目前該產品占據市場主要份額且運轉良好（國能集團投資建設項目均采用此鍋爐）。目前龍基電力已經收購丹麥百安納設計公司和濟南鍋爐廠，全面掌握整個產業鏈。
從實際運行過程看，龍基公司引進的國外鍋爐在機組效率以及設備可靠性、穩定性方面較好，但是該鍋爐材質要求高、制造工藝復雜、價格高昂、維修困難。而且燃料適應性差，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，還需要對上料系統和爐排進行改造。主要的生產規格為130t/h和48t/h的高溫高壓蒸汽鍋爐，分別帶30MW和12MW汽輪發電機組。該型鍋爐采用三通道結構形式，布置屏式過熱器。鍋爐本體和水冷振動爐排相連，本體采用支撐結構，國內多數廠家采用懸吊結構。
國內部分鍋爐制造廠（如無錫華光鍋爐廠、杭州鍋爐廠、華西能源等）借鑒國外技術或參照“BWE”技術生產制造的水冷振動爐排鍋爐。經過五、六年的技術摸索和實踐，目前已基本成熟，可靠性大大提高。鍋爐參數由最初的中溫中壓向高溫高壓發展，主要參數為75t/h和130t/h。
2）循環流化床生物質直燃鍋爐技術
循環流化床鍋爐技術成熟、性能可靠，生物質循環流化床鍋爐需要克服爐膛和旋風分離器易結焦等問題，目前國內已投產的采用循環流化床鍋爐的生物電廠大多運轉良好。其中浙江大學與南通大學合作開發的循環流化床鍋爐已成功應用到多個生物質電廠。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鍋爐產品。
生物質循環流化床鍋爐機械部件少，運行可靠，產品成本較低，對燃料的適應能力也在逐漸增強，正在取得較好的應用。
3）聯合爐排或鏈條爐排燃燒技術
目前，吸取國外先進生物質鍋爐技術并具有自主知識產權的聯合爐排燃燒技術已經成熟并成功運用，該技術具有燃料品種適應性廣、燃燒充分、適應高水分燃料、性能穩定可靠等特點。
該技術采用兩套不同的爐排聯合使用，前邊爐排為傾斜往復爐排，后面為重型鱗片式爐排。運行中前邊的往復爐排做為燃料預燃段并控制燃料量，后邊的鏈條爐排控制燃盡速度，兩者可分別調整，也可相互配合調節，可取得良好的燃燒效果。全部采用鏈條爐排的生物質鍋爐對生物質形態有一定的要求，也在一定范圍內展開應用。
四、發展前景
對于生物質發電產業的發展，當務之急是需要優化項目布局，防止各地盲目上馬生物質電廠，造成燃料緊張和成本失控。組織開展生物質資源評價和生物質發電規劃工作，明確項目開發順序，為生物質發電的發展創造必要的條件。如果再有更多的扶持政策出臺，生物質能無疑將駛入加速跑道。
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