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    环保生物质能源发电技术之秸秆发电工艺

    发布时间:2019/01/30 点击量:0
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    生物质能具有绿色、低碳、清洁、可再生等特点,生物质能源替代矿物能源已经引起世界各个国家的重视并被广泛应用。我国生物质能研究开发工作起步较晚,但随着近年经济的飞速发展,我国的生物质能产业已经形成一定规模。据了解,在我国现阶段,生物质能源主要用于秸秆发电。

    秸秆发电工艺

    目前我国秸秆发电主要工艺分三类:秸秆锅炉直接燃烧发电、秸秆~煤混合燃烧发电和生物质气化发电。

    1、生物质锅炉直接燃烧发电

    目前国内外广泛应用的生物质直燃技术为振动炉排直接燃烧锅炉,该技术在国外已经有成熟经验,并已大量投产。目前国内一些锅炉厂家也拥有这项技术,向在国内辽宁、吉林、黑龙江、山东等省陆续建成投产。

    振动炉排秸秆直燃炉的工艺流程:粗处理后的燃料经给料机送入炉堂,燃料自然落入炉排前部,在此处由于高温烟气和一次风的作用逐步预热、干燥、着火、燃烧。燃料边燃烧边向炉排后部运动,直至燃尽,最后灰渣落入炉后的除渣口。

    直燃炉易存在的问题:由于秸秆灰中碱金属和氯的含量相对较高,因此,烟气在高温时(450℃以上)对过热器具有较高的腐蚀性。此外,飞灰的熔点较低,易产生结渣的问题。如果灰分变成固体和半流体,运行中就很难清除,就会阻碍管道中从烟气至蒸汽的热量传输。严重时甚至会完全堵塞烟气通道,将烟气堵在锅炉中。针对这些问题各锅炉厂家在锅炉设计上,在锅炉结构、锅炉材料等方面采取了相应措施来解决这些问题,效果仍需实际运行中不断检测改进。

    2、生物质~煤混合燃烧发电

    循环流化床是一种新型的环保锅炉,它主要采取了炉内物料循环、低温燃烧、可进行炉内脱硫的新技术。由于它采取了炉内物料循环,对燃料的适应性强,它可以燃用低位发热值2000~7000kcal/kg的矸石、原煤、煤泥和洗中煤等;还可以燃用热值比较低的糖渣、木霄、各种生物质秸秆及各种垃圾等。

    该炉虽然有燃用各种燃料的特性,但是在燃烧的过程中却有不同的效果,或多或少对锅炉都有一定的影响。掺烧糖渣、木屑、各种生物质秸秆及各种垃圾,需要重新计算风量等,并有稳定的燃料来源,相对固定的掺烧比例。循环硫化床锅炉对燃料的适应性非常强,无论燃烧哪种燃料首先要核算经济性,而后计算掺烧量、最后再进行人员培训、注意事项、运行调整等。

    根据国家关于可再生能源的相关法律规程规定,生物质发电项目主要为农林生物质直接燃烧和气化发电、生活垃圾焚烧发电和垃圾填埋气发电及沼气发电项目。 现阶段,采用流化床焚烧炉处理生活垃圾的发电项目,因采用原料热值较低,其消耗热量中常规燃料的消耗量按照热值换算可不超过总消耗量的20%。其他新建的生物质发电项目原则上不得掺烧常规燃料,否则不得按照生物质发电项目进行申报和管理。国家鼓励对常规火电项目进行掺烧生物质的技术改造,当生物质掺烧量按照热值换算低于80%时,应按照常规火电项目进行管理。

    3、生物质气化发电

    生物质气化发电技术的基本原理是把生物质转化为可燃气,再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电。它既能解决生物质难于燃用而又分布分散的缺点,又可以充分发挥燃气发电技术设备紧凑而污染少的优点,所以是生物质能最有效最洁净的利用方法之一。

    气化发电过程包括三个方面,一是生物质气化,把固体生物质转化为气体燃料;二是气体净化,气化出来的燃气都带有一定的杂质,包括灰份、焦炭和焦油等,需经过净化系统把杂质除去,以保证燃气发电设备的正常运行;三是燃气发电,利用燃气轮机或燃气内燃机进行发电,有的工艺为了提高发电效率,发电过程可以增加余热锅炉和蒸汽轮机。

    目前国际上采用的生物质气化发电技术有生物质整体气化联合循环(B/IGCC)和CAPS-II/250MT型热分解系统。

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