生物质发电燃烧设备（生物质能发电是利用生物质能）

按照燃烧方式和设备不同，生物质直接燃烧发电技术主要有哪三种

100-150人，人数根据发电类型不同而不同。以下是电厂发电的类型：发电形式燃烧发电直燃发电是指生物质在锅炉中直接燃烧，产生蒸汽带动汽轮机和发电机发电。生物质直燃发电的关键技术包括生物质原料预处理、锅炉防腐、锅炉原料适用性、燃料效率和汽轮机效率。混合生物质还可以与煤混合作为燃料发电，称为生物质混燃发电技术。有两种主要的燃烧模式。一种是生物质直接与煤混合后投入燃烧。这种方法对燃料处理和燃烧设备要求高，不是所有燃煤电厂都能采用。一种是生物质气化产生的燃气与煤混合燃烧。在这种混合燃烧系统中，产生的蒸汽一起送入汽轮发电机组。气化生物质气化发电技术是指生物质在气化器中转化为气体燃料，净化后直接进入燃气发动机燃烧发电，或者有害则直接进入燃料电池发电。发电的关键技术之一是气体净化。气化气体中含有一定的杂质，包括灰分、焦炭和焦油，需要通过净化系统除去，以保证发电设备的正常运行。沼气发电沼气发电是随着沼气综合利用技术的不断发展而出现的一种沼气利用技术。其主要原理是利用工业、农业或城市生活中大量有机废弃物厌氧发酵产生的沼气来驱动发电机组发电。沼气发电使用的设备主要是内燃机，一般由柴油机组或天然气机组改装而成。垃圾发电包括垃圾焚烧发电和垃圾气化发电，既能解决垃圾处理问题，又能回收垃圾中的能量，节约资源。垃圾焚烧发电是利用垃圾在焚烧锅炉中燃烧释放的热量加热水，得到过热蒸汽，过热蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电。垃圾焚烧技术主要包括分层燃烧技术、流化床燃烧技术和旋转燃烧技术。已开发的气化熔融焚烧技术包括垃圾在450 ~ 640气化和含碳灰在1300以上熔融燃烧两个过程。垃圾处理彻底，过程干净，还能回收部分资源。它被认为是最有前途的垃圾发电技术。被支持国家对生物质发电上网电价给予了支持。每千瓦时电价比火电高两分钱左右。但中国的支持力度和欧美国家还是有差距的。除了电价，一些欧洲国家还有更多税收支持。欧洲一些电厂之所以运行良好，有一个很重要的原因。人们不仅不为原料买单，而且因为秸秆按垃圾处理，征收垃圾处理费，生物质发电厂也能健康发展。与国外不同，一方面要通过发电避免农民焚烧秸秆造成污染等社会问题，另一方面要通过发电帮助农民。基于以上两点，不仅秸秆收购价不能太低，而且随着这类项目的增加，收购价还在上涨。例如，国家在确定生物质发电上网电价补贴时，每吨秸秆的价格定在100元左右，而秸秆的实际收购价格却达到了200-300元/吨。如此高的原材料成本增加了成本预算。以山东秸秆发电上网电价为例，实际成本约为0.65元/千瓦时，脱硫基准上网电价(0.344元/千瓦时)加上补贴电价(0.25元/千瓦时)。亏损状态迫使部分生物质能源停产，因此国家进一步加大税收等政策支持力度非常重要

1生物质混燃发电与直燃发电、气化发电的比较常见的生物质发电技术有直燃发电、沼气发电、甲醇发电和生物质燃气发电技术。目前，国内对生物质直接燃烧发电和生物质气化发电技术的研究较多，但对生物质混合燃烧发电技术的应用研究有限。基于我国小火电厂数量多、污染重的特点，以及大量农村生物质的特殊国情，本文首先从技术和政策的角度探讨了生物质混燃发电技术，然后分析了生物质混燃发电的经济效益、环境效益和社会效益，后者更为重要。1.1生物质直燃发电现状生物质发电主要以农林废弃物为原料，也可以以城市垃圾为原料直接燃烧发电。例如，英国伊利秸秆直燃电站是目前世界上最大的秸秆直燃电站，装机容量3.8万千瓦，年秸秆消耗量约20万吨，古巴政府与联合国发展组织等机构合作，预计投资1亿美元建设以蔗渣为原料的环保电厂。我国直燃发电在南方已有一定规模。广东、广西两省有300多台小型发电机组，总装机容量800MW。生物质直接燃烧发电技术相对成熟。因为生物质能需要大规模利用才能有明显的经济效益，所以要求生物质资源集中，数量巨大，生产经济。1.2生物质气化发电的现状生物质气化发电是指生物质经热化学转化后在气化炉中气化产生可燃气体，经净化后驱动内燃机或小型燃气轮机发电。小型气化发电采用气化-内燃机(或燃气轮机)发电技术，大型气化-燃气轮机联合循环发电系统是一种先进的生物质气化发电技术。其能耗低于常规系统，整体效率高于40%。但关键技术还不成熟，仍处于论证和研究阶段。在气化发电技术方面，广州能源研究院在江苏省镇江市丹徒经济技术开发区开展了4MW生物质气化燃气-蒸汽一体化联合循环发电示范工程的设计和研究，并取得了一定的成果。1.3生物质混燃发电现状

生物质混燃发电技术在挪威、瑞典、芬兰和美国已得到应用。早在2003年美国生物质发电装机容量约达970万kW，占可再生能源发电装机容量的10%，发电量约占全国总发电量的1%。其中生物质混燃发电在美国生物质发电中的比重较大，混烧生物质燃料的份额大多占到3%～12%，预计还有更多的发电厂将可能采用此项技术。英国Fiddlersferry电厂的4台500MW机组，直接混燃压制的废木颗粒燃料、橄榄核等生物质，混燃比例为锅炉总输入热量的20%，每天消耗生物质约1500t，可使SO2排量下降10%，CO2排放量每年减虚禅枣少100万t。在我国生物质混燃发电技术应用不多，与发达国家相比还相距较远。但是该项技术可以减少CO2的净排放量，符合低碳经济的发展要求、符合削减温室气体的需要，具有很大的发展潜力。　　在我国农村，农户土地分散导致秸秆收集难度较大，收集运输成本限制着秸秆的收集半径，加上秸秆种类复杂，若建立纯燃烧秸秆的电厂，难以保证原料的经济供应。掺烧生物质不失为一种更现实的解决方案，即把部分生物质和煤混燃，减少一部分耗煤。与生物质直燃发电相比，生物质混燃发电具有投资小、建设周期短、对原料价格易于控制等优势。从技术上看，混烧比纯烧具有更多的优越性：可以用秸秆等生物质替代一部分煤来发电，不必新建单位投资大、发电效率低的纯“秸秆”电厂。何张陈将混燃案例与气化案例作了比较，发现气化案例的发电成本要比混燃案例高，而且对生物质价格变化更敏感。兴化中科估计的单位装机容量投资约为丰县鑫源投资的11.3倍，约为宝应协鑫的1.4倍。混燃还可以提高秸秆等生物质的利用效率、缓解腐蚀问题、减少污染、简化基础设施。　　2生物质混燃发电技术解析　　由于我国小火电厂数量多并且污染大，与其废弃关闭，不如因地制宜的对一些小型燃煤电厂设备略加改造，利用生物质能发电。典型的生物质能发电厂设备规模小，装机容量<30MW；但是利用生物质混燃发电既可发挥现有煤粉燃烧发电的高效率，实现生物质的大量高效利用，而且对现役小型火电厂改造无需大量资金投资，凸显出生物质混燃发电的优越性，特别是生物质气化混烧发电通用性较强，对原有电站的影响比直接混烧发电对原有电站的影响小些。生物质锅炉按燃烧方式有层燃炉、流化床锅炉、悬浮燃烧锅炉等方案可供选择，对现役火电厂实施混燃技术改造，锅炉本体结构不需大的变化（主要改造锅炉燃烧设备）。改造主要涉及在已有燃料系统中进行生物质掺混，有以下3方式。　　（1）在给煤机上游与煤混合，再一起制粉后喷入炉膛燃烧。　　（2）采用专门的破碎装置进行生物质的切割或粉碎，然后在燃烧器上游混入煤粉气流中，或通过专设的生物质燃烧器喷入炉膛燃烧。　　（3）将生物质在生物质气化炉中气化，产生的燃气直接通到锅炉中与煤混合燃烧。本文主要以第2种和第3种为研究对象。　　技术上，生物质和煤混燃关键是生物质燃料的选择和积灰问题。燃料的选择可以通过管理手段并辅以掺混设备加以解决。下面主要讨论积灰问题。　　生物质和煤混燃的可行性，在一定程度上受积灰的影响很大。不同燃料的积灰特性与多种因素相关，如灰的含量、飞灰的粒径分布、灰的组成和灰的流动性。积灰是必须考虑的重要因素，因为积灰对锅炉运行、锅炉效率、换热器表面的腐蚀和灰的最终利用都有重要影响。与煤相比，生物质（如秸秆）和煤混燃时，两种原料之间的相互作用会改变积灰的组成、降低颗粒的收集效率和灰的沉降速率。生物质灰中碱性成分（特别是碱金属K）含量也比较高，且主要以活性成分存在，从火焰中易挥发出来凝结在受热面上形成结渣和积灰，实际商业应用中生物质掺混比*高为15%，当掺比较小时，一般不会发生受热面灰污问题。国际和国内的经验均表明，生物质混燃发电在技术上没有大的障碍，技术上是完全可行的。

生物质热电联产系统是如何组成的？

生物质转化是将生物质转化为可用于发电供热的能源的过程。用于生物质热电联产的主要转化技术为直接燃烧技术与气化技术。直接燃烧技术可追溯至19世纪，当今依然广泛应用。如图3-5所示，直接燃烧热电联产系统主要组成部分包括燃料供应、锅炉、汽轮机/发电机、电力(热力)供应，常用于生物质燃烧的锅炉为炉排锅炉和流化床锅炉，这两种锅炉既可以完全依靠生物质来维持燃烧也可以将煤与生物质混合燃烧。直接燃烧生物质热电联产系统与燃煤热电联产系统相比，增加了生物质准备工场、生物质处理设备(干燥器、筛选机和研磨机等)、捕集大颗粒粉尘的旋风分离器、处理细微粒的囊式集尘室、干式筛分系统、氮氧化物排放量控制装置等其他设备。气化技术是指将生物质通过高温分解或厌氧发酵产生中、低热值的合成气。合成气的热值在3726 ~ 18630kJ/m3之间，具体数值取决于生物质的含碳量、含氢量以及汽化器的特性。生物质气化热电联产系统主要组成部分包括生物质气化装置、气体处理装置、锅炉或燃气轮机、发电机、电力(热力)供应。气化技术与直接燃烧技术相比，具有气体燃料用途广泛、适于处理不同类型的生物质原料以及低排放量的特点。对于生物质直键贺丛接拍渗燃烧的热电联产系统而言，主要的关键设备包括生物质燃料成型设备、生物质燃料锅炉、汽轮机、发电机;对于生物质气化热电联产系统，主要的关键设备包括生物质燃料气化装置、内燃机或燃气轮机、发电机。更多内容可以关注稿樱江苏能源云网