干貨|歐洲大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)介紹
0、編者按(詹華忠Allen)
2017 年 11 月27 日,國家能源局、環(huán)境保護部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技改試點(diǎn)工作的通知》,建議發(fā)電企業(yè)積極參與燃煤鍋爐生物質(zhì)耦合發(fā)電工作,嘗試破解秸稈田間直燃等環(huán)境治理難題,促進(jìn)電力行業(yè)特別是煤電的低碳清潔發(fā)展。
國家發(fā)改委 2017 年 12 月 18 日印發(fā)《全國碳排放交易市場(chǎng)建設方案》,專(zhuān)門(mén)針對發(fā)電行業(yè)提出:為貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院關(guān)于建立全國碳排放權交易市場(chǎng)的決策部署,穩步推進(jìn)全國碳排放權交易市場(chǎng)建設。這說(shuō)明燃煤火電機組面臨進(jìn)一步降低CO2 排放壓力,需要前瞻性考慮適應未來(lái)降低 CO2 排放相關(guān)途徑迫在眉睫。
燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)燃燒技術(shù)建設周期短、投資和運行費用低、發(fā)電送出穩定且能實(shí)現顯著(zhù)的節能減排效果。燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)燃燒對改善區域環(huán)境,充分利用電廠(chǎng)已有的大部分設備和已存在的供電、供熱市場(chǎng),增加當地農民收入有著(zhù)天然優(yōu)勢;是一種現實(shí)、有效、可行和重要的減少燃煤火電機組溫室氣體排放的重要舉措和發(fā)展方向。該技術(shù)備受新五大發(fā)電集團和各省、市自治區關(guān)注,作為當前節能環(huán)保工作重點(diǎn),進(jìn)行可研、考察,急需確定技術(shù)路線(xiàn),亟待采用。恰逢其時(shí),中國電力科技網(wǎng)于2018年 4 月 17-18 日在天津召開(kāi)“第一屆燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)燃燒技術(shù)應用研討會(huì )”。會(huì )上,中國電力工程顧問(wèn)集團公司副總工程師龍輝做了專(zhuān)題演講《歐洲大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)介紹》,值得借鑒國外的實(shí)踐。
(前排左6為龍輝先生)
一、 前言
從上世紀90年代起,歐洲就開(kāi)始開(kāi)展生物質(zhì)燃燒技術(shù)研究與應用。大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)技術(shù)在在英國、荷蘭、芬蘭、丹麥、德國等許多國家得到應用。
如何在未來(lái)的火電機組解決CO2減排問(wèn)題。大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)就是其中解決方案之一。大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)在歐洲得到推動(dòng)和發(fā)展得益于該技術(shù)減少燃煤電廠(chǎng)的CO2排放要求,政府的補貼等。
目前歐洲大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)燃燒技術(shù)的主流發(fā)展方向是生物質(zhì)與煤耦合燃燒。我們一直在調研、跟蹤這一技術(shù)的最新發(fā)展。這里著(zhù)重介紹歐洲比較有代表性的國家荷蘭、芬蘭、英國大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)技術(shù)發(fā)展情況。
二、 歐洲大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)應用情況
2.1荷蘭大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)發(fā)展
2.1.1 實(shí)驗階段
1993年,在KEMA的1MW燃煤實(shí)驗鍋爐進(jìn)行的耦合燃燒試驗,包括5%和10%的的材料的耦合燃燒:建筑垃圾廢木料、污水污泥、焦炭產(chǎn)品。
重點(diǎn):燃燒性能、灰量、排放。由于實(shí)驗效果積極,在90年代中期,荷蘭的燃煤發(fā)電廠(chǎng)開(kāi)展生物質(zhì)耦合燃燒技術(shù)得到發(fā)展。
2.1.2積累經(jīng)驗階段
1995年~2000年,在示范電廠(chǎng)運用不同燃料完成3%~5%~10%(重量百分比)的耦合燃燒。
完成的主要工作包括:
1)對焦炭、(干)污水污泥、廢木料、烴氣、生物質(zhì)能球團、柑桔球團、城市廢物、咖啡渣、可可豆殼、動(dòng)物脂肪、肉及骨、谷物粗粉進(jìn)行工業(yè)示范試驗,確認燃燒特性,完成物料平衡計算(包括排放情況,灰量),并且將耦合燃燒比例從10wt%提高到35wt%(或更高),對木球、棕櫚仁壓榨、回收固體燃料、橄欖殘留、小麥殼粒,大豆殼等生物質(zhì)采用專(zhuān)用混合燃燒裝置。
2)對鍋爐燃燒、腐蝕,磨煤機運行,污染物排放,灰渣等副產(chǎn)品質(zhì)量,對SCR煙氣處理的影響,選擇催化還原催化劑的活性對燃燒的影響,監測爐膛內的腐蝕情況、煤/生物燃料混燒的磨煤機性能、煤灰質(zhì)量帶來(lái)的影響進(jìn)行了分析。
2.1.3目前發(fā)展情況
目前已經(jīng)有超過(guò)50個(gè)試驗,使用煤和生物質(zhì)能、垃圾等物質(zhì)的耦合燃燒,比例超過(guò)40wt%。
自2007年以來(lái),在荷蘭的燃煤發(fā)電廠(chǎng),耦合10% (重量百分比)的二次燃料已經(jīng)很普遍。2010年以后提高耦合燃燒比例,實(shí)現 600MW機組10~15%(重量百分比)的耦合燃燒,600MW以下機組實(shí)現15~35%(重量百分比)的混合燃燒,10~30MW的獨立工業(yè)單元超過(guò)35%(重量百分比)的混合燃燒。
2015年,荷蘭最新設計投運的鹿特丹的MPP3電廠(chǎng)是目前世界上最新建成的節能和CO2深度減排示范電廠(chǎng)。1100MW超超臨界機組采取超超臨界參數+生物質(zhì)混燒+區域供熱+CO2捕集的CO2深度減排技術(shù)路線(xiàn)。機組容量:2X1100MW,機組參數:28.5MPa/600℃/620℃,機組發(fā)電效率>47%。生物質(zhì)混燒比例30%,準備2019年投入使用。
MPP3 電廠(chǎng)混燒30%左右的生物質(zhì),采取區域供熱:
2.2芬蘭大型燃煤鍋爐生物質(zhì)混燒技術(shù)應用
芬蘭建成世界上最大的混燒生物質(zhì)的循環(huán)流化床鍋爐---芬蘭 Alholmens Kraft 550MW熱電廠(chǎng)。其中燃料: 煤:10%、泥煤:45%、森林廢棄物:10%、工業(yè)廢木材:35%。已經(jīng)成功運行多年,生物質(zhì)可以以任何比例與煤混燒,包括100%生物質(zhì)。
2.3英國
英國是目前世界上采取生物質(zhì)混燒技術(shù)最多的國家。英國共有16座大型火電廠(chǎng)完成了生物質(zhì)混燒發(fā)電,其中13座為總容量超過(guò)1000MW的大型燃煤火電廠(chǎng),其總裝機容量為25,366MW。
英國容量大于1000MW的火電廠(chǎng)生物質(zhì)混燒發(fā)電廠(chǎng)一覽表:
2.3.1英國Tilbury電廠(chǎng)生物質(zhì)燃燒改造項目
Tilbury電廠(chǎng)位于倫敦東南,始建于1961年,1968年開(kāi)始運行,目前屬于RWE Power公司。電廠(chǎng)裝機容量為2X712MW,2004年改造為生物質(zhì)發(fā)電。
2011年5月TilburyB電廠(chǎng)開(kāi)始要改造為純生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng),改造總目標如下:
Tilbury電廠(chǎng)所需燃料,60%來(lái)自加拿大不列顛哥倫比亞蟲(chóng)蛀后的林木,10%來(lái)自歐洲,30%來(lái)自RWE所屬佐治亞州工廠(chǎng)生產(chǎn)的木材顆粒。
電廠(chǎng)第一階段改造情況介紹:
目前Tilbury電廠(chǎng)已經(jīng)完成了第一階段的改造, 主要包括改造真空卸載機、磨煤機,皮帶輸送機,灰斗,燃燒器改造等。
第一階段改造中存在的主要問(wèn)題:
A物料輸送特性和預期不同。部分生物質(zhì)燃料強度不夠,在輸送過(guò)程中容易破碎,增加了粉塵量,同時(shí)使輸送更困難。
B磨煤機特性與預期不同。主要變化與磨輥、碾壓力有關(guān)。
C從煤倉到給料機的流動(dòng)性較差。在給料機和磨煤機間加裝回轉閥,作為煤倉和磨煤機間的壓力密封。
D灰分特性變化。生物質(zhì)特性不適合傳統的濃相氣力輸送。靜態(tài)情況下,灰分會(huì )堆積,引起結渣和堵塞。
運行中料倉自燃著(zhù)火情況
2012年2月27日9、10號機組發(fā)生料倉起火事故,其主要原因是料倉中的木材顆粒分布不均,由于局部自燃引起著(zhù)火。
Tilbury電廠(chǎng)事故分析:
A生物質(zhì)燃料處理過(guò)程中及運輸、儲存區域(如灰斗、料倉)的粉塵水平較高。
B木材顆粒的點(diǎn)火、燃燒特性和煤相近,木屑由于水分較低,相比燃煤粉塵,流動(dòng)性更強。
C如果木屑遇到火源,可能引發(fā)自燃,產(chǎn)生大量的煙和CO,并難以撲滅。
解決方案:
在設計階段考慮撲滅料倉內木材顆粒自燃的方法。
當檢測到料倉和灰斗內自燃發(fā)生時(shí),設法減少破壞原料及將其暴露給更高氧含量水平的可能性。
電廠(chǎng)下一步升級計劃
電廠(chǎng)的第一階段改造于2013年中期結束。第二階段改造將對電廠(chǎng)進(jìn)行重大升級改造以符合新電廠(chǎng)環(huán)境標準,并延長(cháng)電廠(chǎng)工作壽命至2027年。
2.3.2英國Drax電廠(chǎng)耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)改造項目
Drax電廠(chǎng)6×660MW機組。前3臺機組1974年投運,后3臺1986年投運?,F在鍋爐均改造成有單獨生物質(zhì)磨制和燃燒的鍋爐,是世界上總容量最大的采用單獨生物質(zhì)處理、磨制和燃燒的耦合生物質(zhì)燃燒的燃煤電廠(chǎng)。
2004年第一次改造---Drax電廠(chǎng)3號660MW機組改造:
生物質(zhì)顆粒磨制后直接進(jìn)入鍋爐燃燒
2008年第二次改造---Drax電廠(chǎng)6X660MW機組全部改造
對全部6X660MW機組完成了10%BMCR熱量生物質(zhì)改造。
生物質(zhì)混燒項目通過(guò)在煤粉處理系統中預混生物質(zhì)和煤粉,并將混合后的燃料送入磨煤機和燃燒系統。通過(guò)這一途徑混燒率上限約可達輸入熱量的10%,并且在此水平上,混燒對鍋爐電廠(chǎng)運行和性能的影響適中。
2011年第三次改造---Drax電廠(chǎng)單臺660MW機組60%熱輸入改造
2011 年,完成2、3、4號機組生物質(zhì)耦合燃燒均切換到1號機組使之達到60%熱輸入。
經(jīng)過(guò)多次改造,系統的設計及性能都在不斷地發(fā)展。其引入了根據出力要求直接完成生物質(zhì)供給量的自動(dòng)控制,使磨煤機切換到混燒時(shí)具有恢復調節功能。
三、 歐洲大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電主要技術(shù)路線(xiàn)
3.1歐洲最初總結出的生物質(zhì)耦合發(fā)電主要技術(shù)路線(xiàn)
3.1.1方案1
將生物質(zhì)顆粒送入磨煤機中反復碾磨,并將碾磨好的生物質(zhì)輸送至已有的點(diǎn)火系統。該方案在北歐一些小型煤粉爐系統中成功開(kāi)展。
3.1.2方案2
是在煤粉處理系統中,將生物質(zhì)與煤粉按照比例進(jìn)行預混,在現存燃煤系統中進(jìn)行混合燃料的研磨和燃燒。該方法所需增加的投資不高且實(shí)現相對容易。由于適用生物質(zhì)原料供應安全性問(wèn)題,或者政府補貼資助或其他財政鼓勵混燒計劃的政策的長(cháng)期安全使用等想法,該方法是火電廠(chǎng)的運行人員最初開(kāi)始耦合燃燒技術(shù)時(shí)常用的方法。
3.1.3方案3,4和5
包括預研磨生物質(zhì)直噴煤粉燃燒系統。例如,噴入煤粉管道、改造燃燒器或者新型專(zhuān)用生物質(zhì)燃燒器。這些方案涉及更高的資本投資,但是混燒比例比方案2要高很多。英國及北歐國家已經(jīng)完成了很多利用預磨生物質(zhì)直噴混燒技術(shù)的生物質(zhì)利用項目??梢允瓜到y在更高的生物質(zhì)混燒比率工作。
在英國及其它國家已有有這些系統的設計及運行經(jīng)驗,為新一代的生物質(zhì)耦合系統的發(fā)展提供了技術(shù)支持,為改造現在或者新建項目奠定基礎。所有相關(guān)的耦合技術(shù)都會(huì )把生物質(zhì)研磨至合適的顆粒大小分布以實(shí)現高效的煤粉火焰燃燒,同時(shí)也都會(huì )利用氣力輸送將預磨的生物質(zhì)顆粒從磨煤機送入爐膛。這種方法可以作為改造及新建具備生物質(zhì)耦合發(fā)電的燃煤電廠(chǎng)工程的優(yōu)先選擇。
3.1.4方案6
包括在專(zhuān)用機組的生物質(zhì)氣化,通??諝庠诖髿鈮合麓颠M(jìn),在煤粉鍋爐中混燒。在產(chǎn)生氣體進(jìn)入煤粉鍋爐中燃燒前可凈化或者不凈化。這種生物質(zhì)混燒方法在北歐少量的電廠(chǎng)中采用。
3.2新技術(shù)路線(xiàn)
歐洲公司近年來(lái)根據其在英國、韓國、美國多臺500MW~660MW燃煤電廠(chǎng)耦合生物質(zhì)燃燒改造項目的經(jīng)驗,提出以下大型燃煤鍋爐生物質(zhì)耦合發(fā)電技術(shù)路線(xiàn)。
①生物質(zhì)磨和生物質(zhì)燃燒器. 實(shí)現100%燒生物質(zhì)燃料
②生物質(zhì)磨和獨立的燃燒器. 耦合5~40%的生物質(zhì)能量輸入
③生物質(zhì)磨和共用的燃燒器,耦合5 ~40%的生物質(zhì)能量輸入
④獨立的磨煤機和獨立的燃燒器,耦合5 ~15%生物質(zhì)能量輸入
⑤共用的磨煤機和共用的燃燒器,耦合5 ~15%生物質(zhì)能量輸入
這一技術(shù)路線(xiàn)是根據很多最新的項目采用更先進(jìn)的系統,包括預磨生物質(zhì)物料直噴混燒技術(shù),可在更高混燒率下運行。所有這些系統包括預磨生物質(zhì)向鍋爐的氣力輸運,向煤粉管道、改進(jìn)煤粉鍋爐或專(zhuān)門(mén)生物質(zhì)鍋爐的噴射技術(shù)。大量這些系統已商業(yè)運行,并成功運行了3~4年。
3.2.1專(zhuān)用生物質(zhì)燃燒器
在現有的燃煤鍋爐中安裝新的生物質(zhì)混燒專(zhuān)用燃燒器。對于很多電廠(chǎng)來(lái)說(shuō),維持現有的煤粉燃燒能力是一個(gè)很好的選擇。對于這種技術(shù),有許多技術(shù)難題及商業(yè)風(fēng)險需要研究,如:
新燃燒器的位置將對現有的煤粉燃燒系統及鍋爐的效率都有很大的影響。這還可能為鍋爐的運行帶來(lái)潛在的風(fēng)險,因此需要對新燃燒器的位置進(jìn)行仔細的評估。
生物質(zhì)的直接燃燒技術(shù)很復雜,包括其燃燒機理及其與鍋爐控制的關(guān)系,而且安裝成本很高。
3.2.2直接噴入改造后的煤粉燃燒器
將預磨后的生物質(zhì)直接噴入當前的煤粉燃燒器,這需要對當前燃燒器進(jìn)行很大的改造。改造成本比較高,而且在技術(shù)上也存在很大風(fēng)險。但如果考慮到生物質(zhì)燃料可能會(huì )堵塞煤粉輸送系統,尤其是煤粉分離器、煤粉分配器及煤粉燃燒器,對某些生物質(zhì)燃料來(lái)說(shuō),采用改造燃燒器的方法可能是一個(gè)合適的選擇。
生物質(zhì)送入爐膛的位置及配套的截止閥和相關(guān)設備等都在燃燒器平臺上,易于觀(guān)察與維護;
由于該位置接近爐膛,因此減少了研磨后的生物質(zhì)顆粒進(jìn)入煤粉管道所帶來(lái)的風(fēng)險;
該位置遠離磨煤機,因此磨煤機事故對生物質(zhì)傳送和噴射系統的影響大大減少。
把生物質(zhì)送入輸煤管道或者直接把其輸入燃燒器,所以都需要一個(gè)高靈敏度的生物質(zhì)分離驅動(dòng)閥,該閥可以把生物質(zhì)輸送系統與磨煤機及點(diǎn)火系統迅速地分離。如果整個(gè)系統能夠正常運行,把生物質(zhì)噴入輸煤管道的方法具有很多的優(yōu)勢:
A不需要對鍋爐結構、二次風(fēng)管道、輸煤管道及煤粉燃燒器進(jìn)行較大修改;
B鍋爐和磨煤機能夠單獨進(jìn)行正常的煤粉發(fā)電,直到所有的燃燒及鍋爐系統都改造完成后才會(huì )引入生物質(zhì)燃燒系統;
C利用這種方法,生物質(zhì)與煤粉的燃燒產(chǎn)物混合得很好。這意味著(zhù)由于生物質(zhì)燃燒產(chǎn)物積累而在爐膛及鍋爐內產(chǎn)生的帶狀沉積和腐蝕帶所引起的危險將被減少。
在最新的系統中引入了生物質(zhì)供給率的自動(dòng)控制,當使磨煤機切換到混燒時(shí)具有恢復調節功能。
在進(jìn)入主煤粉管道前安裝VARB,保證生物質(zhì)燃料流動(dòng)均勻可控。
四、 歐洲大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)發(fā)展對我國的啟示
2005年,歐盟碳開(kāi)始交易體系開(kāi)始運行,如今,這一系統已涵蓋歐洲國家11000家發(fā)電廠(chǎng)、工廠(chǎng)以及絕大多數的航空公司,覆蓋 歐洲45%的溫室氣體排放量,成為世界上最大的碳排放交易市場(chǎng)。歐洲的電廠(chǎng)開(kāi)展了各種方式的CO2深度減排工作。2017年全國7個(gè)碳排放權交易市場(chǎng)全面啟動(dòng)運行,并正式印發(fā)《全國碳排放交易市場(chǎng)建設方案》。
對國外大型燃煤鍋爐生物質(zhì)混燒技術(shù)應用比較成熟的國家(英國等國家)典型的大型燃煤鍋爐生物質(zhì)耦合燃燒技術(shù)運行情況進(jìn)行調研、采取的主要工藝分析及研究結論如下:
4.1大型燃煤鍋爐混燒生物質(zhì)技術(shù)在英國、美國、芬蘭、丹麥、德國、奧地利、西班牙和許多國家應用較多,電廠(chǎng)裝機容量最高達1100MW,并有多個(gè)大型燃煤鍋爐實(shí)現耦合生物質(zhì)發(fā)電的應用業(yè)績(jì)。
4.2自2007年以來(lái),在荷蘭的燃煤發(fā)電廠(chǎng),耦合生物質(zhì)10%(重量百分比)的燃燒已經(jīng)很普遍。2010年以后提高耦合比例,實(shí)現 600MW機組10~15%(重量百分比)的生物質(zhì)耦合燃燒,600MW以下機組實(shí)現15~35%(重量百分比)的生物質(zhì)耦合燃燒,10~30MW的獨立工業(yè)單元超過(guò)35%(重量百分比)的生物質(zhì)耦合燃燒。
而英國近年來(lái)生物質(zhì)耦合燃燒技術(shù)發(fā)展表明:大型燃煤鍋爐可實(shí)現自由比例的生物質(zhì)燃料(0~100%)給鍋爐提供熱量??蓪?shí)現100%的生物質(zhì)燃料,不再燒煤。
英國是目前世界上燃煤火電機組生物質(zhì)混燒技術(shù)發(fā)展領(lǐng)先的國家,實(shí)現了三代技術(shù)的跨越,部分大型燃煤火電機組實(shí)現了“煤改生物質(zhì)”燃燒。值得我們學(xué)習和借鑒。
歐洲大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)目前可歸納為生物質(zhì)顆粒=》生物質(zhì)磨機=》管道分配系統=》煤粉管道,盡管生物質(zhì)耦合燃燒技術(shù)有難以計量方面的缺點(diǎn),但我們認為解決該問(wèn)題后將是大型燃煤鍋爐生物質(zhì)混燒技術(shù)發(fā)展的主要方向,可以實(shí)現大型鍋爐各種比例耦合燃燒技術(shù)應用,同時(shí)具有成熟、可靠、安全的特點(diǎn),該技術(shù)在國際上已經(jīng)得到廣泛應用。
生物質(zhì)磨機:
國外有15%、40%、100%耦合生物質(zhì)發(fā)電的技術(shù)。結合具體項目的燃料供應、資金,運行維護習慣,以及我國電廠(chǎng)的情況,我們認為40%耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)比較適合于我國,即在電廠(chǎng)內或緊挨電廠(chǎng)建設燃料預處理工廠(chǎng)進(jìn)行烘焙和研磨;然后通過(guò)大管道輸送到鍋爐附近,再通過(guò)管道分配系統均勻分配到煤粉管道。該方案生物質(zhì)燃料預處理比較獨立,生物質(zhì)耦合比較較高(可達熱值比例40%),電廠(chǎng)的改造較小,便于項目投資、建設和運行管理。
五、建議
中國不可能像西方一些國家那樣完全去煤化,燃煤發(fā)電在未來(lái)30年仍將占較高的比重。按照目前的電力發(fā)展形勢分析,即使我國目前的火電機組供電煤耗將從2017年的309g/kWh雖可以繼續下降,但由于火電機組總容量不斷增加,如不采取相應的措施,我國的火電機組的CO2排放總量仍將增加。
生物質(zhì)發(fā)電是國家政策支持發(fā)電項目,屬于綠色、環(huán)保能源,對于實(shí)現能源的戰略接續、改善生產(chǎn)生活環(huán)境、有效利用資源具有十分重要的意義。
隨著(zhù)國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和生活水平的不斷提高,我們對能源的需求也日益增加。而主要傳統能源(煤炭和石油等)的有限性和環(huán)境污染等因素,促使我們積極開(kāi)拓和發(fā)展可再生能源。
因此對我國生物質(zhì)燃燒技術(shù)發(fā)展建議如下:
5.1采用大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)
5.1.1降低生物質(zhì)燃料供應風(fēng)險,具有燃料的靈活性
我國生物質(zhì)直燃技術(shù)發(fā)揮占受收集、儲運與預處理的限制,成為技術(shù)發(fā)展的瓶頸。能量密度低,分布分散、纖維結構,預處理困難;生物質(zhì)的特點(diǎn)不利于長(cháng)距離運輸、受區域性、季節性影響,生物質(zhì)直燃電廠(chǎng)密集程度增大。
而大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)燃燒技術(shù)采用壓緊顆粒,同時(shí)采用分片經(jīng)營(yíng),鄉為單位,社會(huì )投資,進(jìn)退自如。具有克服生物質(zhì)原料供應波動(dòng)影響,克服純燒生物質(zhì)的缺點(diǎn),能夠利用大型電廠(chǎng)的規模經(jīng)濟,熱效率高、低成本、低風(fēng)險,污染物排放減少。生物質(zhì)耦合發(fā)電可充分利用燃煤電廠(chǎng)大容量、高蒸汽參數達到高效率的優(yōu)點(diǎn)。
5.1.2充分利用現有燃煤電廠(chǎng)原有的設施和系統來(lái)實(shí)現生物質(zhì)發(fā)電,充分利用原有燃煤電廠(chǎng)已經(jīng)存在的供電和供熱市場(chǎng)。
5.1.3大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電具有工藝簡(jiǎn)單、工藝設備要求低,轉動(dòng)設備少,故系統耗能少、故障低、維護量小等特點(diǎn)。
5.2建設示范工程
建議政府主管部門(mén)推動(dòng)將大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)應用到我國大型火電廠(chǎng)中,可首先在生物質(zhì)豐富地區建設一個(gè)600MW機組耦合生物質(zhì)發(fā)電的示范工程,為進(jìn)一步的推廣應用積累建設和運行經(jīng)驗。
5.3開(kāi)展國際合作
鑒于國內開(kāi)展大型燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)研究起步較晚,目前還缺乏先進(jìn)的技術(shù)和設備。中國農林生物質(zhì)原料復雜多樣,品質(zhì)差異巨大,因此需要一套性能穩定、可靠的燃燒設備,能夠最大限度適應中國多品種、多形態(tài)、季節差異大、含水量與熱值復雜多樣等問(wèn)題的燃料。國內雖已有2個(gè)電廠(chǎng)對原有燃煤鍋爐進(jìn)行混燒生物質(zhì)試驗和技術(shù)改造,積累了一定的經(jīng)驗,但國內該技術(shù)的發(fā)展仍屬于技術(shù)起步期,距離技術(shù)成熟期還有一定的時(shí)間。
我們建議進(jìn)一步分析歐洲大型燃煤鍋爐生物質(zhì)耦合發(fā)電技術(shù)的設計和運行經(jīng)驗,并開(kāi)展與國外公司的合作。