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中國生物質燃燒發電技術的展望

發布時間:2018-02-07 01:52:56 點擊量:
      生物質發電技術集環保與可再生能源利用于一體,受到各國政府的重視,特別是在目前能源和環保的雙重壓力下,從戰略需求出發,各國都加大投資力度進行開發利用。生物質發電技術主要包括:直接燃燒發電、與煤混合燃燒發電、氣化發電以及沼氣/填埋氣發電等。

      生物質直接燃燒發電技術在大規模下效率較高,但它要求生物質集中,數量巨大,如果考慮大規模收集或運輸,電廠的運行管理成本較高,而小規模直接燃燒發電存在效率較低的問題。直接燃燒發電技術在國外已進入推廣應用階段,大部分用于林業廢棄物的處理,針對農業秸稈,在丹麥等少數圍家也有應用;但生物質直接燃燒發電技術在中國還沒有形成系統性研究.許多問題亟待解決。如:秸稈中含有較高的氯、鉀、鈉等成分,這種灰熔點較低.容易在爐膛內結渣、結焦或沉積于受熱面.嚴重影響生物質燃燒鍋爐的換熱,甚至造成腐蝕,制約生物質鍋爐的長期穩定運行。目前國內在建的生物質直接燃燒發電廠主要靠采崩國外引進技術,關鍵設備基本是直接進口或在國內委托生產的,既沒有自主知識產權,設備價格也很高,電站建設成本達1.2萬元/kw左右。發電成本太高已成為中國秸稈直接燃燒發電產業化的主要障礙。

      生物質與煤混合燃燒發電技術,規模靈活,經濟性較好。美國和歐盟已建設了許多混合燃燒示范工程,裝機容量在50~700MW。中國還處在技術研究階段。實際應用剛剛起步,如:中國第一臺秸稈煤粉混合燃燒發電機組,2005年底在山東棗莊華電國際十里泉發電廠成功投產。秸稈燃燒發電設備引進丹麥BWE的技術,缺乏自主知識產權。該技術在生產實踐中仍有一些實際問題需要解決,如:燃煤鍋爐的燃燒溫度通常介于1000~1250℃,高于生物質的灰熔點,容易引起結渣等。

      生物質氣化發電技術具有投資少,發電成本較低.靈活性好的特點,是同類技術中最具競爭力的技術之一,比較符合發展中國家的情況。“十五”期間,在國家863計劃支持下,廣州能源所研制成功“4MW生物質氣化燃氣一蒸汽聯合循環發電系統”,示范工程于2005年在江蘇興化建成。該電廠單位投資7500元/kW左右,燃氣發電機組單機功率達500kW,系統發電效率提高到28%,但在配套設備和系統優化集成方面仍然存在不足,電廠的自動化控制程度仍較低,生物質氣化發電技術的成套性成為產業化的主要瓶頸。

      沼氣發電技術主要應用在畜禽養殖場、工業廢水處理以及垃圾填埋場等。采用引進技術,國內已完成了一些垃圾填埋氣發電設施的建設。如杭州天子嶺填埋廠于1998年10月建成,是國內首家垃圾填埋氣發電廠;廣州大田山垃圾填埋氣發電廠于1999年6月投入運行;目前所采用的填埋氣發電機主要是奧地利鹽巴赫公司和美國卡特比勒公司的燃氣內燃機,成本達5000~7000元/kW。南于國產沼氣發電機組主要是對柴油燃機進行簡單的改裝.對發動機的熱工性能研究不深,產品質量不過關,發電機組熱效率比國外同類技術低4%~8%,成熟的發電機組規模也只有500kw。

      綜上所述,生物質直接燃燒、混合燃燒、沼氣發電的關鍵設備多是引進國外技術,國內還沒有消化吸收。氣化發電技術雖然具有自主知識產權,但仍有許多產業化關鍵問題需要解決,目前設備成本較高和技術的適用性較差,成為生物質發電產業發展的主要障礙。

      由于《可再生能源法》的實施為生物質電力的產業化發展提供了機遇,大量的企業正把投資眼光轉向新興的生物質發電產業,但盲目引進國外技術,急功近利,不僅造成不必要的浪費,而且由于缺乏自主知識產權.將陷于被動和不利地位。因此,應在消化吸收國外先進技術的同時,針對我國生物質資源的特點,進行不同技術路線的核心技術研發,開始逐步由引進向自主研發方向發展,形成具有自主知識產權的生物質發電技術。


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