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生物質燃料的應用精選(九篇)

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生物質燃料的應用

第1篇:生物質燃料的應用范文

關鍵詞:生物燃料 小型火力發電機組 改造技術 可行性研究

中圖分類號:TK223 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)07(c)-0117-01

隨著社會經濟的發展,能源需求不斷增加,同時能源使用生態化理念也應運而生,節能減耗清潔生產已經成為企業生產與政府研究的重要課題。在國家生態經濟戰略推進落實過程中,眾多的小型燃煤火電因耗能與污染生產而關停,電力企業也在不斷開展能源研發與資源利用技術創新工作,以求實現資源利用最大化。這種情況下,眾多火電企業將目光投向了生物質改造利用,因此小型燃煤火電機組轉換生物質燃料技術的可行性研究提上日程。筆者在本文中著重分析了小火電生物質改造轉化技術的必要性與系統性,并就其應用風險進行了闡述。

1 小火電機組進行生物質改造的意義分析

近年來,一些小型火電電力生產運營過程中存在著污染嚴重、耗能過多等弊端,這與當今生態和諧社會建設要求嚴重不符,因此小型燃煤火電發電機組進行生物質燃料改造具有必要性。此外,生物質改造能夠降低生產成本,還能提升企業生產生態效益,具有明顯的推廣優勢。

1.1 小火電進行生物質改造的緊迫性

與大型發電機組生產運營情況相比,小火電具有高耗煤、低產量、高污染、低經濟效益的“兩高兩低”特征,因而被冠以“能源消耗與環境污染大戶”的專稱。隨著近年來國家經濟結構調整措施的落實,小型火電已經成為經濟結構調整的重點整頓對象,并對一批嚴重耗能與污染的小火電實施了關停政策,迫于形勢壓力,小火電必須進行生產結構調整,并著重進行能源改造,加大新能源創新與應用研發。

生物質燃料具體表現為柴薪等有形物質,區別于太陽能與風能等清潔可再生能源,生物質燃料的情節性主要取決于燃料改造技術,但是生物質具有一項明顯的能源優勢便是可再生并且可運輸,這就為生物質開發應用提供了便利,也為小型火電進行生物質氣燃料改造提供了條件。

1.2 小火電生物質改造技術及其應用意義

現階段,國家不斷提倡進行能源改造與清潔能源研發,這為生物質能源轉化應用提供了政策支持,國家還對生物質能源轉化應用進行經濟政策規定,為生物質能源轉化應用提供了良好的外部環境。小型火電進行生物質能源轉化主要是進行就地取材,既節省了煤耗,還降低了污染,而且企業發展還享有國家基金與經濟傾斜,能為企業經濟效益的實現提供保證。

2 小型燃煤火電發電機組生物質改造的可行性與風險性分析

2.1 小火電生物質改造技術可行性分析

小型燃煤發電機組進行生物質燃料轉換具有明顯的可能性。進行生物質能源改造需要資金少,而且還可以進行生物質燃料混燃,其中的各種改造方案都具有明顯的可能性。小型燃煤發電機組改造活動集合理化設計、整合技術、試驗驗證等各環節于一體,因而生物質能源改造具有系統性。生物質能源改造技術的可能性與系統性決定了該技術具有可行性。

2.1.1 生物質能源改造的可能性

現階段,我國小型火電發電機組進行生物質能源改造主要有三類設計,每種方案設計都具有可能性。

小型火電生物質燃燒利用主要分為生物質純燃與生物質混燃兩種,這兩種應用技術都具有可能性。所謂生物質純燃即指生物質直燃,該種技術應用不存在難點,但是具有一定的應用弊端。生物質直燃技術的應用首先要進行燃料機改進,以使燃料設備能應用于生物質燃燒,還要在生物質燃燒過程中進行純燃弊端克服。生物質混燃技術在現階段應用比較廣泛,主要是將生物質與煤等碳化燃料進行混合燃燒應用,該技術能夠有效降低氮氧化物的排放,而且在混燃過程中還能有效降低生物質的活性指數,有效降低溫室氣體的排放,具有良好的生態效益。

小型燃煤發電機組生物質燃料改造還包含流化床燃燒技術設計與層燃爐燃燒技術設計,這兩方面技術主要是根據生物質燃燒進行的技術設計。其中流化床燃燒技術主要是進行生物質的流態化燃燒,該技術能夠保證生物質的充分燃燒,而且能滿足生物質多元燃料混合燃燒需求,燃料普適性較高。流化床燃燒技術因為這些優勢具有廣泛的應用前景。而生物質層燃爐燃燒技術主要是應用層燃爐排進行生物質燃燒,該種燃燒技術應用時間較長,流化床燃燒技術便是基于該種燃燒技術進行的燃燒技術創新,相比于層燃技術,流化床技術能夠有效降低火電運行成本,且操作設備簡單,易于推廣。

小型火電生物質改造主要是針對生物質燃燒進行設備改造,基于此小型電廠進行了燃燒設備與系統改造處理,還進行了發電機組鍋爐低成本設計改良。此間的設計與改造主要根據企業經濟條件、設備運行情況實際情況進行的改良,具有明顯的可行性。

2.1.2 小火電生物質改造系統性分析

小型火電生物質改造作為一項系統化的技術,其技術要點從設計環節到技術可行性預測再到技術方案的確定都經過科學論證,有效提升了改造技術的可行性。

在生物質改造技術中著重進行了燃料供應量設計與工藝系統改良,并基于小型火電設備運行與需求情況進行了鍋爐參數設計。小型火電生物質改造轉化中還進行了燃料可供性與入爐形式預測分析。生物質供應是影響企業生產運營成本的重要因素,確定合理化的生物質供應也能影響項目成敗;而生物質入爐形式是影響生物質能否全面燃燒的關鍵因素,還能影響到燃燒設備的使用性能,不科學的入爐形式會縮短設備的使用壽命,還能影響企業生產運營的安全可靠性。

2.2 小火電生物質改造轉換技術風險性分析

小型火電生物質轉換改造技術在應用中尚存在一定風險,主要表現為技術風險、市場風險、實施與投資風險等,這些風險的存在主要影響技術管理水平,需要進行有效的技術管理措施加強。小型火電生物質技術的技術風險主要表現為鍋爐改造與生物質燃燒技術。我國的生物質改造技術尚未發展成熟,也并未形成與國際技術的接軌,因此技術設計與應用中管理措施的不到位引發風險不由必然性。此外,生物質改良轉換技術還具有一定的市場風險與投資風險。該種風險主要是由于生物質的供應與生產回報具有眾多的不確定因素,以致風險指數較高。

3 結語

小型火電生物質燃料改造與轉換技術具有十分明顯的可行性,但是也具有一定的風險性,雖然風險的存在并不會影響技術的實施與應用,但是我們仍應該加大技術的風險管理,以全面提升轉換技術的科學化與可行性水平。

參考文獻

第2篇:生物質燃料的應用范文

生物質能是一種以生物質為載體的能量,這種能量直接或間接地通過綠色植物的光合作用,把太陽能轉化為化學能蘊藏在生物質內部。生物質包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動物及其生產的廢棄物。生物質能資源通常指農業廢棄物、林業廢棄物和畜禽糞便等現有的廢棄型資源,此外還包括專門種植的能源植物。二氧化碳(CO2)是導致溫室效應的主要氣體,而生物質燃燒所釋放出的二氧化碳(CO2)大體上相當于其生長時通過光合作用所吸收的二氧化碳(CO2),因此生物質能利用的二氧化碳(CO2)排放可被認為是零。

生物質氣化顧名思義,是將固態的生物質轉變為氣態的生物燃氣利用,這個過程是通過生物質在高溫條件下與氧氣和/或水蒸氣反應,轉化為氫氣(H2)和一氧化碳(CO)等可燃氣體。生物質氣化和我們比較熟悉的燃燒雖然都是在高溫條件下進行,但還是有重要的區別。燃燒是在氧氣充足的條件下生物質完全燃燒,其中蘊藏的化學能全部轉化為熱能,反應產物為二氧化碳(CO2)和水(H2O);而氣化則是在缺氧條件下生物質不完全燃燒,盡可能地減少二氧化碳(CO2)和水(H2O)的生成,從而將生物質的能量以化學能的形式保留在氫氣(H2)和一氧化碳(CO)等可燃氣中。

生物質氣化產生的可燃氣,也稱為生物質氣化燃氣,利用范圍非常廣泛,既可以用來集中供氣、替代化石燃料,還可以用來發電,甚至可以進一步變身成為液體燃料。

將生物質氣化燃氣通過集中供氣系統,供給到居民家里,可以供居民進行炊事和采暖。自1994年山東省桓臺縣東潘村建成中國第一個生物質氣化集中供氣試點以來,山東、河北、遼寧、吉林、黑龍江、北京、天津等省市陸續推廣應用,在2000年前后達到了一個高峰。相關規范和制度正逐步完善,生物質氣化集中供氣應用在中國農村能源建設中穩步推進。

生物質氣化燃氣還可以替代工業鍋爐/窯爐使用的化石燃料。工業鍋爐和工業窯爐是我國能源消耗和污染排放的大戶。而生物質氣化產生的可燃氣體,可不經凈化直接應用于燃料品質要求較低的工業窯爐,如鋼廠的軋鋼加熱爐,水泥廠的水泥回轉爐;經過凈化后的燃氣可應用燃料品質要求較高的工業窯爐,如發電廠、陶瓷廠的窯爐。廣州能源所及其合作公司已將生物質氣化成功應用于工業鍋爐、鋼材煅燒爐、熔鋁爐、熔銅爐、不銹鋼退火爐等,燃燒效率可達到99%以上,節能減排效益顯著。利用生物質氣化燃氣代替化石燃料,既節能又環保。

第3篇:生物質燃料的應用范文

一、多能互補的必要性

數據顯示,我國60%左右農村人口仍然靠傳統的秸桿和薪材等解決能源問題。全國農村每年直接消耗的各種能源相當于5.6億噸標準煤,占全國總能耗的一半左右。發展新能源已成為改變農村能源使用結構,減少環境污染以及促進農村社會和諧發展的重要手段。然而,農村新能源到底該向何發展,發展中要解決哪些問題?

農村新能源主要包括沼氣、太陽能、風力發電、微小水電、生物質能這幾個方面。現階段農村能源應該多種形式并存,不同的地區應根據自身的特點,確定適合當地經濟發展水平的發展方向和發展重點。

在談到農村新能源利用時,國務院發展研究中心研究員周宏春教授提出了“四位一體”和“五配套”的概念。“四位一體”,就是以太陽能為動力,以沼氣為紐帶,將種植業和養殖業結合起來,在全封閉條件下將沼氣池、豬禽舍、廁所和日光溫室等一體化。

“這樣既解決農村的能源供應,改善農民衛生和生活環境,又可以減少農作物和蔬菜生長中農藥化肥的使用量,提高食品品質和食品安全。”“五配套”模式,是建一個沼氣池、一個果園、一個暖圈、一個蓄水窖和一個看營房,實行人廁、沼氣、豬圈三結合的立體養殖和多種經營系統。

農村新能源代表著未來能源利用的方向,發展前景是很好的。但是,一些地區受技術水平制約,影響了農村新能源技術的推廣使用。此外,隨著農村養殖戶的減少,沼氣的替代能源問題也是需要考慮的。拿沼氣發展來說,要跳出為沼氣而建沼氣池的單純觀念,將推廣沼氣與養殖、種植相結合,打造“養殖一沼氣一種植”的模式,促進經濟增長方式的轉變,達到“三沼(氣、渣、液)”綜合利用,增加農民收入的目標。

總之,農村能源的發展應堅持“因地制宜,多能互補,綜合利用,講求效益”。“特別是要重視發展生物質能技術及其產業。”農村能源行業協會會長朱明強調說。具體來說,就是大力發展以秸稈、稻草等這些原料豐富、取材容易的生物質能,以及清潔的太陽能、風能、微水電等可再生能源,同時通過改革爐具等措施提高能源利用效率,以實現農村地區社會經濟的可持續發展。

國家發展改革委副主任解振華表示,未來我國將有序推進以秸稈為主要原料的生物質能源。為緩解資源能源約束,發展循環經濟,保護環境,應對氣候變化,我國將大力推動農作物秸稈在農業領域的循環利用,積極發展以秸稈為原料的加工業,有序發展以秸稈為原料的生物質能源。

二、生物質產業和技術在各國的發展概況

生物質產業已受到了國際社會的廣泛關注,許多國家制定了促進生物質產業發展的相關政策,并投入了大量的資金用于研究開發和推廣應用。由于生物質能作為可再生能源僅次于煤炭、石油、天然氣之后第四大能源,因此它在整個能源系統中占有重要的地位。近些年來,開發利用生物質能成為當前國內外廣泛關注的重大課題,既涉及農業和農村經濟發展,又關系到國家的能源安全。作為經濟快速發展的中國,大力開發新型可再生能源已經是國家發展的重要戰略,因此開發利用生物質能這一課題,有利于中國開拓新能源,并且能夠緩解能源供需矛盾,也是解決“三農”問題,保證社會經濟持續性發展的重要任務。

生物質能的利用分為兩種:直接用作燃料的有農作物的秸稈、薪柴等;間接作為燃料的有農林廢棄物及藻類等,它們通過微生物作用生成沼氣,或采用熱解法制造液體和氣體燃料,也可制造生物炭。生物質能是世界上最為廣泛的可再生能源。據估計,每年地球上僅通過光合作用生成的生物質總量就達1440~1800億噸(干重),其能量約相當于20世紀90年代初全世界總能耗的3~8倍。但是尚未被人們合理利用,多半直接當薪柴使用,效率低。影響生態環境。

現代生物質產業是利用農作物及其殘體、畜禽糞便、有機廢棄物等可再生或循環的有機物質為原料,通過TA性加工轉化生產化工產品、生物質燃料和生物能源以及生物質產品的一個格外引人關注的新興產業。生物質既是可再生能源,也能生產出上千種的化工產品,且因其主要成分為碳水化合物,在生產及使用過程中與環境友好、又勝石油能源一籌。

目前我國的秸稈產出量已超過7億噸,折合成標煤約為3.5億噸,相當于7個神東煤田,全部利用可以減排8.5億噸二氧化碳,相當于2007年全國二氧化碳排放量的1/8。隨著國家明確提出到2015年秸稈綜合利用率在80%的行動目標,我國秸稈資源化駛入快車道。以“秸稈能源”為代表的生物質能利用,在大力發展低碳經濟的背景下,進入人們的視野。

目前。世界上較為成熟、可規模化開發利用的生物質技術主要集中在發電、固化成型燃料、沼氣和液體燃料等方面。其中,生物質發電在發達國家已受到廣泛重視,2005年全世界生物質發電的裝機容量約達5000萬千瓦,主要集中在北歐和美國。

生物質固化成型燃料在發達國家通常用來替代煤、燃氣等作為民用燃料進行炊事、取暖,或用于區域供熱和發電等。美國和歐洲一些國家的生物質成型燃料產品已進入商業化階段,并相應開發了專用爐具;泰國、印度、越南、菲律賓等國也建成了一些生物質成型燃料生產廠,逐漸進入了規模化生產階段。

沼氣技術已經在有些國家普遍應用,歐洲和印度等地已建設了大量的戶用沼氣和大中型沼氣工程。截至到2003年底,德國的大中型沼氣工程總數已超過3000個,大多采用以畜禽糞便和秸稈為主要原料的厭氧消化工藝,機械化和自動化程度很高,生產出來的沼氣主要用于發電。

生物液體燃料已實現規模化生產和應用。2005年,全世界生物燃料乙醇的總產量約為3000萬噸,主要集中在巴西和美國;生物柴油總產量約220萬噸,主要集中在德國。巴西以甘蔗為原料生產燃料乙醇,2005年的消費量為1200萬噸,替代了當年汽油消費量的45%;美國主要利用耕地多、產量大的玉米為原料,同時積極發展纖維素制取燃料乙醇技術。歐盟對生物燃料也很重視。主要以大豆、油菜籽和回收的動植物廢油等為原料生產柴油,2005年原歐盟15個成員國年產量約200萬噸,占世界總產量的90%,其中德國年產量約為150萬噸。

三、中國生物質產業的發展情況

中國農業生物質資源主要有農作物秸稈、畜禽糞便、農產品加工業副產品和能源作物等,資源豐富,產業發展潛力巨大。農業生物質具有資源種類多,分布范圍廣的特點,可轉化為電力、燃氣和液體燃料等多種商品位能源。

一直致力于生物質能研究的中國農業大學石元春院士認為,以秸稈為原料的現代能源是一個新興產業。在當今發展清潔能源應對全球氣候變暖的大形勢下,秸稈迎來了 一個發展現代能源產業的重大機遇。

根據最新資料和有關專家預測,我國秸稈目前的用途是:還田15%,飼料16%,工業原料3%,薪柴50%和露地焚燒16%。也就是說,目前秸稈中的66%,約6_7億噸是用于能源的,具有替代2.4億噸標煤和減排5.8億噸二氧化碳的能力。

秸稈還田、秸稈飼料、工業原料和薪柴的利用屬于傳統產業提升,而以秸稈為原料的現代能源是一個新興產業。據了解,秸稈能源在歐洲發展已經有30多年,特別是北歐的丹麥和瑞典,秸稈發電和顆粒燃料的技術成熟度和商業化程度最高。

1、農作物秸稈

2004年我國小麥、玉米、稻谷、棉花、大豆、薯類、油料等主要農作物產量達4.69億噸,秸稈產量約為5.96億噸。預計到2020年我國主要作物的秸稈總量將達到8億噸左右。其中,約有50%左右農作物秸稈用作農村居民生活用能,由于采用傳統的燃燒方式,效率低下;我國以甘蔗渣及稻殼發電為應用方式的生物質燃燒發電已得到初步應用,總裝機容量達800兆瓦;固化成型燃料技術已初步形成了研究、開發和應用同步推進的良好勢頭;以秸稈過腹還田、粉碎還田和生產有機肥還田的技術已形成一定應用規模;以秸稈為主要原料生產生物質材料的技術研究已經起步。

目前我國秸稈能源化主要有直接作為農村生活燃料、秸稈氣化、壓塊替代煤炭燃料以及秸稈發電這幾個途徑。其中秸稈氣化、壓塊替代煤炭燃料和秸稈發電已經在不少地方進行了探索和推廣。

發展秸稈顆料燃料產業前景廣闊。中國現年消費煤炭26億噸,其中中小鍋爐用約10億噸,是溫室氣體排放大戶,如果采用秸稈顆粒燃料替代,減排效益不可低估。

在中國,截至2007年底,核準的生物質直燃發電項目約百個,裝機容量2500兆瓦,建成投交并網發電的項目總裝機容量400兆瓦以上。截至2008年底,中國國能生物質發電集團已有10個30兆瓦和7個12兆瓦的生物質電站正在運營,其中單縣電站裝機容量30兆瓦,年發電2.2億千瓦時,可替代8.7萬噸標煤的燃煤,減排18萬噸二氧化碳,農民年新增收入6000萬元和獲得1000多個工作崗位。秸稈直燃發電的技術和設備已經可以全部自主與國產。

秸稈能源產業還將為農民帶來增收的機會。以每噸秸稈農民可獲250至300元算,全國4億噸能源用秸稈就能獲得1000億至1200億元。計劃2012年達40億元。此外,農村的能源中,由煙熏火燎燒薪柴到燒顆粒燃料,能效可以提高2~3倍,能源消費質量也將顯著提高。

2、能源作物

能源作物指經專門種植,用以作為能源原料的草本和木本植物,如甜高粱、甘蔗、木薯以及油菜等。全國未利用土地總面積為24508.79萬公頃,其中有6020.56萬公頃土地資源可供能源作物的開發種植。另外,每年還有約900萬公頃不同類型的季節性農閑地,可以種植能源作物。

3、生物液體燃料

我國已建設了以陳化糧為原料生產燃料乙醇的示范工程,分別在6省市進行示范,燃料乙醇年生產能力已達102萬噸。在非糧食作物生產燃料乙醇方面也取得了一定進展,已培育出適應鹽堿地種植的“醇甜系列”雜交甜高粱品種,并建成了產業化示范基地;培育并引進了多個優良木薯品種,平均畝產超過3噸;育成了一批能源甘蔗新品系和能、糖兼用型甘蔗品種,并篩選出了適合甘蔗清汁發酵的菌株和活性干酵母菌株。

此外,我國已對利用菜籽油、棉籽油、烏桕油、木油、茶油和地溝油等原料生產生物柴油的技術開展了研究,目前已有年產10萬噸生物柴油的生產能力。我國在雙低油菜與雜種優勢利用的結合上已達到國際先進水平:在油菜、油葵等主要作物上已開發出高含油量品種,含油量高達51.6%;為了不與食用油和工業用油爭原料,還開發了利用麻瘋樹果實、黃連木籽等能源作物生產生物柴油的技術,初步具備了商業化發展的條件;在利用季節性農閑地種植油菜生產生物柴油方面具有很大潛力。

四、生物質產業在中國未來的前景

以生物質為原料生產綠色能源和環境友好產品是人類實現可持續發展的必由之路,已成為世界科技領域的前沿。隨著經濟的發展和社會的進步,世界各國將會更加重視環境保護和全球氣候變化問題,通過制定新的能源發展戰略、法規和政策,進一步加快生物質產業的發展。

從目前生物質的資源狀況和技術發展水平看,今后發展的主要趨勢是發電、供熱、生產液體燃料和生物質材料等。最近20多年來,生物質技術發展很快,產業規模、經濟性和市場化程度逐年提高,預計在2010~2020年間,大多數生物質技術可形成較強的市場競爭力,在2020年以后將會有更快的發展,并逐步成為主導產業。

生物質產業正成為朝陽產業。在中國發展生物質產業具有深遠的意義,不僅有利于解決資源、能源短缺和環境污染問題,更是解決好“三農問題”、加快社會主義新農村建設的戰略舉措。中國政府高度重視生物質產業的發展。已經研究制定了一系列促進生物質產業發展的相關政策。

加強生物質技術研究與工程集成,在固化成型、燃燒、沼氣、燃料乙醇、生物質材料等方面的關鍵技術研究和裝備開發方面取得突破性進展,創新一批具有自主知識產權的技術和產品;推廣一批先進的生物質工程技術;建成一批生物質產業化示范工程;開展我國農業生物質資源現狀調查,初步查清我國生物質資源的擁有量和分布情況,建立生物質資源數據庫,促進我國農業生物質產業的形成與發展。

全面推進生物質工程科技創新,在生物質能源轉化和材料利用等方面達到國際先進水平,部分技術達到國際領先水平,增強我國農業生物質產業的國際競爭力。提高生物質能和產品在能源消費中的比重,通過生物質利用解決農村生活燃料短缺問題;基本實現農業廢棄物的資源化利用,促進我國生態環境保護和社會經濟的可持續發展。

以科學發展觀為統領,以國家目標和市場需求為導向,針對我國生物質產業發展的關鍵環節,選擇秸稈綜合利用、農業有機廢棄物資源化和能源作物開發為切入點,通過技術研究、集成和重點突破,創新生物質工程技術,加快生物質科研成果轉化,促進生物質產業化進程,為建設社會主義新農村、為提高國家能源保障能力、為全面實現資源節約型和環境友好型社會建設目標提供重要的科技和產業支撐。

我國政府及有關部門已連續在四個國家五年計劃將生物質能利用技術的研究與應用列為重點科技攻關項目,開展了生物質能利用技術的研究與開發,如戶用沼氣池、節柴炕灶、薪炭林、大中型沼氣工程、生物質壓塊成型、氣化與氣化發電、生物質液體燃料等,取得了多項優秀成果。《可再生能源法》的和實施表明中國政府已在法律上明確了可再生能源包括生物質能在現代能源中的地位,并在政策上給予了巨大優惠支持,“農林生物質工程”也已經成為“十一五”國家科技支撐計劃重大項目。

對國際上生物質產業發展趨勢和中國生物質產業發展現狀,以及需要解決的緊迫問題與薄弱環節,選擇秸稈綜合利用、農業有機廢棄物資源化和能源作物開發,增強我國農業生物質產業的競爭力,提高生物質能和在能源消費中的比重,通過生物質利用解決農村生活燃料短缺問題,基本實現農業廢棄物的資源化利用,促進我國生態環境保護和社會經濟的可持續發展。雖說生物質產業是世界發展和新興的朝陽產業。但其當前成本與價格尚難與石油基產品競爭。

利用取之不盡,用之不竭的農林生物質生產材料和石油化工產品是綠色化學的重要研究方向。

第4篇:生物質燃料的應用范文

關鍵詞:生物質燃料;特性;爐具設計

中圖分類號:TK6文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)05(c)-0000-00

隨著化石能源的不斷開采,化石能源已經接近枯竭的狀態,另外,化石能源的價格高并且對環境的污染較為嚴重,因此,可再生能源的開發與利用就顯得非常迫切,生物質能源作為可再生能源的重要組成部分,受到了各界人士的關注[1]。我們所說的生物質燃料主要是指農作物秸稈,它通過直燃式生物質爐具進行采暖。這種新興的采暖方式極大地提高了人們的生活質量,推動了我國經濟的發展。我國的生物質能源非常豐富,對我國社會和經濟的發展提供了保障.下面具體的介紹一下生物質燃料特性與爐具設計。

1生物質燃料

生物質爐在設計的過程中受到了燃料燃燒特性的極大影響。

生物質燃料燃燒的過程是一個放熱的化學反應過程,除了要具備燃料這一要素之外,還需要有充足的熱量傳遞以及相應的空氣,通過燃料和空氣之間的熱量、質的傳送,達到燃燒的目的。在燃料燃燒的過程中會使周圍的溫度升高,加快傳質,進而加速了熱量的產生。

生物質燃料的燃燒過程有預熱、干燥、揮發、分解析和焦炭的燃燒幾個階段。生物質燃料被引燃后,其表面溫度會隨著燃燒慢慢升高,燃料中的水分也慢慢的蒸發掉,進而使燃料變得更加干燥,變干燥的燃料再繼續的進行吸熱、溫度持續升高,達到一定程度,燃料會發生分解的現象,析出的揮發物氣體在空氣混合后形成新的混合物,這一種混合物含有一定的氧氣和揮發物的成份,在一定的溫度和濃度的條件下,揮發物著火燃燒,進而為之后的焦炭燃燒提前做好準備[2]。燃料表面燃燒釋放熱量,不斷積聚升溫,并通過傳導和輻射的方式,熱量擴散至燃料的內層,內層揮發物由此析出,并與氧混合燃燒,進而放出了充足的熱量。這個時候,揮發物會將燃料中的焦炭包圍起來,由于爐膛中的氧很難與焦炭進行接觸,所以,焦炭在這個時候不易燃燒,只有等到揮發物的成份慢慢減少,氧氣可以和焦炭接觸時,焦炭才可以燃燒。在焦炭慢慢燃燒的過程中,燃燒產生的灰分會再次包裹燃燒剩余的焦炭,進而影響著焦炭的燃燒,這時需要對其進行攪動或者對生物質爐進行通風,以使剩余的焦炭更好的燃燒,灰渣中會產生余碳。

2對直燃式生物質炊事采暖爐的設計

民用的生物質采暖炊事爐由料倉、煙囪、擋火板、水套、煙道、二次進風口、風門、出灰口以及爐膛燃料組成。

2.1 二次進風口的設計

生物質燃料中含有的氫和揮發份的含量都比煤炭中的含量要多,其中的碳和氫相結合,形成碳氫化合物,這種碳氫化合物的分子比較低,在溫度達到250度時就可以進行熱分解,在325度時熱分解就相當的活躍,達到350度時,揮發份就能析出將近80%,揮發份的析出燃燒時間不長,只占了總燃燒時間的10%[3]。所以,如果對其的空氣供應不足就會使揮發物無法燃燒殆盡,通常出現的黑色或者是農黃色的煙就是這樣形成的,因此,在對生物質爐進行設計的時候,要充分考慮對揮發份空氣的供給,在爐膛口的周圍以及爐口壁的部分設計二次進風口,確保空氣的充足,幫助揮發份的燃燒。

2.2 延長煙道燃燒回程的辦法

對生物質爐的煙道進行設計時,要盡量延長煙道的燃燒回程,這主要是因為揮發份析出量過大但是燃燒時間卻很短的緣故,將煙道的燃燒回程延長,能夠最大限度的給揮發份的燃燒提供更多的時間和空間,進而使生物質燃料得到充分的利用。目前運用的最多的延長煙道燃燒回程的辦法是對燃料進行反燒。

2.3 一次進風口的設計

生物質燃料相較于煤炭來說,更容易被引燃,因此在生物質燃料燃燒時可以適當的減少空氣量的供給[4]。另一方面,當揮發份被慢慢的析出并且燃燒殆盡后,會產生焦炭,這種焦炭是一種較為疏松的狀態存在的,經由氣流運動部分的炭粒被送入到煙道中,并在煙道中蓄積成黑絮,這個時候如果通風太過會妨礙燃料的燃燒,所以,在對生物質爐具進行設計時,要將一次進風口設計小點。

2.4 水套的設計

在對煙道的水套進行設計時,應該盡量設計大面積的水套,這是因為揮發份在燃燒時會造成煙道內部的溫度升高,因此,大面積的水套會使生物質爐的取暖效果更好。

2.5 生物質成型燃料的使用

由于生物質中的碳含量較低,密度不高以及質地松軟的特性,所以生物質很容易燃燒,在燃燒的過程中要定時的向爐內填料,而致密成型設備在燃燒過程的應用,會把結構松散的生物質進行壓縮,不僅可以解決生物質燃燒過程中需要不斷填料的問題,還使燃料的存儲和運輸更加的便利。

2.6 防止燃燒結焦現象出現的辦法

生物質燃料中含有較多的鉀元素,在生物質燃料燃燒的過程中,達到一定的溫度條件,氧化鉀會以熔融狀態存在,并且與硅、鈣等混合,這種混合物在溫度較低的情況下結成焦塊,這些結焦塊會阻礙爐灰的順利排放和空氣的供給。如果將爐膛內側的水套設計成大面積,可以適量降低燃燒過程中產生的溫度,進而起到防止燃燒結焦現象的產生。

3結束語

隨著我國經濟的發展,人們生活水平也在這一過程中不斷地得到了提高,因而人們對生活的質量,也提出了新的要求,人們希望生活的環境更加環保、更加經濟、更加健康,因而追求一種更為環保的爐具設計,以此來減輕傳統煤炭燃料帶來的環境污染問題。生物質燃料相較于傳統的煤炭燃料來說,具有環保經濟適用的特點。通過對生物質燃料特性的介紹以及對設計生物質爐的具體方法作簡要的分析,為我國生物質爐在生活當中普及提供一定的依據,進而推動我國經濟的迅速健康的發展。

參考文獻

[1] 劉圣勇,連瑞瑞,王曉東等.制冷炊事兼用生物質成型燃料爐具的設計[C].//全國農村清潔能源與低碳技術學術研討會論文集.2011:315-319.

[2] 范欣欣,呂子安,李定凱等.生物質顆粒燃料炊事爐的性能[J].農業工程學報,2010,26(2):280-284.

第5篇:生物質燃料的應用范文

關鍵詞 密集烘烤;RF-3型生物質壓塊反燒爐;應用效果

中圖分類號 S226.9 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)14-0198-01

RF-3型生物質壓塊反燒爐由河北奧科瑞豐生物質技術有限公司生產,2012年烘烤季節在費縣上冶煙站進行了烘烤試驗,同年12月在改進完善的基礎上,在莒南縣相溝鄉王祥社區烘烤工場進行了空載試驗,2013年臨沂煙區推廣應用200套。現總結其特點、使用情況,并提出改進領域和工作思路,以供參考。

1 主要特點

1.1 工作原理

RF-3型生物質壓塊反燒爐采用生物質壓塊燃料半氣化燃燒技術,點火容易,升溫快,點火5 min即能達到理想燃燒狀態,并可根據烘烤曲線控制火力,穩溫時小火燃燒,燃燒充分,無黑煙[1]。

1.2 基本結構

RF-3型生物質壓塊反燒爐外觀結構具體如圖1所示。

1.3 主要特點

1.3.1 著火溫度低。使用的生物質壓塊的著火點低,一般溫度為300 ℃左右。一張報紙即可引燃,點火方便。

1.3.2 節能效果明顯。使用秸稈壓塊做燃料,每爐次代替燃煤750 kg以上,節能、降本效果明顯[2-3]。

1.3.3 減排效果顯著。該爐采用氣化燃燒技術,燃料燃燒充分,幾乎不產生煙氣、粉塵、焦油,減少了大氣污染。另外,由于普通燃煤的含硫量在2%左右,而生物質原料的含硫量在0.1%以下,遠遠低于燃煤的含硫量,經測定,二氧化硫排放量低于國家標準2/3以上。同時,由于燃燒排放的二氧化碳被植物生長過程再次吸收,基本實現了燃燒過程中溫室氣體的零排放。

1.3.4 熱量利用率更高。該爐的散熱器面積增大,有效降低了排煙溫度,煙氣帶走的熱量更少,燃料利用率更高。

1.3.5 減工效果明顯。采用自動給料裝置,利用自控儀控制,自動給料裝置加入一次燃料變黃期可使用10 h左右,定色期可使用4~6 h,燃燒時間長,降低了連續加料的勞動量[4]。

1.3.6 烘烤燃料成本投入更少。經驗證,使用生物質壓塊反燒爐烘烤煙葉的壓塊使用量和使用普通立式爐煤炭使用量差不多,而生物質壓塊的價格是600元/t,煤炭的價格是1 000元/t左右,生產成本降低1/3。

1.3.7 燃料爐灰可回收利用。生物質壓塊燃料產生的爐灰富含鉀元素,經集中回收可作為鉀肥的原料賣給肥料廠或作為鉀肥使用,經濟、環保,實現了元素的自然循環。

2 使用情況

2.1 費縣烘烤試驗情況

生物質壓塊反燒爐平均每千克干煙耗生物質壓塊2.4 kg,耗電0.38 kW·h;普通爐平均每千克干煙耗煤量2.32 kg,耗電量0.38 kW·h。按照市場價,秸稈壓塊600元/t,煤炭1 000元/t,電0.84元/kW·h計算,不計人工成本,生物質壓塊反燒爐平均每千克干煙烘烤成本為2.08元,普通爐平均每千克干煙烘烤成本為2.96元。由此可以看出,使用生物質壓塊烘烤成本降低了29.73%,降耗效果明顯。

2.2 莒南空載試驗情況

2.2.1 點火。2012年12月28日9:34點火,9:38達到正常燃燒,煙囪達到無煙狀態。

2.2.2 燃燒與升溫。變黃期采用小火燃燒,燃燒時升溫平穩,煙囪無黑煙現象,11:40烤房干球溫度升至設定目標溫度40 ℃,從點火時的1.9 ℃到40 ℃,共用時130 min,16:30停止加料,共使用生物質壓塊燃料102 kg,平均每小時壓塊消耗量在15 kg左右。

2.2.3 自動給料。爐體外裝配自動加料裝置,由料倉及無軸螺旋輸送裝置構成,每次可保障裝滿50 kg壓塊燃料,可持續保障3.5 h的連續燃燒;同時,燃料輸送裝置采用了二級減速技術,螺旋轉速調節精確,運行平穩,容易進行加料量控制和調節[5]。

2.2.4 清灰。采用活動爐排,在燃燒過程中及燃燒結束后,通過鏈接爐排的手柄進行前后晃動清灰,能實現有效清理積灰,避免灰分堆積結焦現象;同時,可實現爐排上燃料的均勻分布,便于燃料的充分均勻燃燒,避免燃料堆積燃燒不充分的現象。

3 主要改進、完善的領域

3.1 煙囪

煙囪過高,材質為鐵管,在夏季烤煙時如遇雷雨天氣容易造成雷擊事故,存在一定的安全隱患,建議安裝避雷裝置或改變煙囪材質,避免雷擊現象的發生。

3.2 上料裝置

上料裝置過高,加料不方便,在使用過程中增加了勞動強度,建議降低料倉高度,增大料倉容積,使裝料環節更加便捷,燃料持續時間更長。

3.3 風機

風機未安裝變頻裝置,造成一定的燃料浪費,建議采用變頻風機,減少頻繁啟動次數,延長風機使用壽命,降低能源消耗和成本投入。

3.4 動力系統

原有自動給料裝置動力系統采用220 V單相電機,由于動力不足容易出現啟動困難現象,現已更換三相電機,問題已解決。

4 發展思路

一是2013年烘烤之前,進一步驗證設備各部分之間運行的吻合程度和烘烤效果。二是制訂制作標準、安裝圖紙、安裝技術規范和烘烤操作技術規范。

5 參考文獻

[1] 宮長榮.密集式烘烤[M].北京:中國輕工業出版社,2007.

[2] 王衛峰,陳江華,宋朝鵬,等.密集烤房的研究進展[J].中國煙草科學,2005,26(3):12-14.

[3] 崔國民.烤煙密集型自動化烤房及烘烤工藝技術[M].北京:科學出版社,2012.

第6篇:生物質燃料的應用范文

一、中國生物質能源開發利用現狀

20世紀70年代,國際上第一次石油危機使發達國家和貧油國家重視石油替代,開始大規模發展生物質能源。生物質能源是以農林等有機廢棄物以及利用邊際土地種植的能源植物為主要原料進行能源生產的一種新興能源。生物質能源按照生物質的特點及轉化方式可分為固體生物質燃料、液體生物質燃料、氣體生物質燃料。中國生物質能源的發展一直是在“改善農村能源”的觀念和框架下運作,較早地起步于農村戶用沼氣,以后在秸稈氣化上部署了試點。近兩年,生物質能源在中國受到越來越多的關注,生物質能源利用取得了很大的成績。沼氣工程建設初見成效。截至2005年底,全國共建成3764座大中型沼氣池,形成了每年約3.4l億立方米沼氣的生產能力,年處理有機廢棄物和污水1.2億噸,沼氣利用量達到80億立方米。到2006年底,建設農村戶用沼氣池的農戶達2260萬戶,占總農戶的9.2%,占適宜農戶的15.3%,年產沼氣87.0億立方米,使7500多萬農民受益,直接為農民增收約180億元。生物質能源發電邁出了重要步伐,發電裝機容量達到200萬千瓦。液體生物質燃料生產取得明顯進展,全國燃料乙醇生產能力達到:102萬噸,已在河南等9個省的車用燃料中推廣使用乙醇汽油。

(一)固體生物質燃料

固體生物質燃料分生物質直接燃燒或壓縮成型燃料及生物質與煤混合燃燒為原料的燃料。生物質燃燒技術是傳統的能源轉化形式,截止到2004年底,中國農村地區已累計推廣省柴節煤爐灶1.89億戶,普及率達到70%以上。省柴節煤爐灶比普通爐灶的熱效率提高一倍以上,極大緩解了農村能源短缺的局面。生物質成型燃料是把生物質固化成型后采用略加改進后的傳統設備燃用,這種燃料可提高能源密度,但由于壓縮技術環節的問題,成型燃料的壓縮成本較高。目前,中國(清華大學、河南省能源研究所、北京美農達科技有限公司)和意大利(比薩大學)兩國分別開發出生物質直接成型技術,降低了生物質成型燃料的成本,為生物質成型燃料的廣泛應用奠定了基礎。此外,中國生物質燃料發電也具有了一定的規模,主要集中在南方地區的許多糖廠利用甘蔗渣發電。廣東和廣西兩省(區)共有小型發電機組300余臺,總裝機容量800兆瓦,云南也有一些甘蔗渣電廠。中國第一批農作物秸稈燃燒發電廠將在河北石家莊晉州市和山東菏澤市單縣建設,裝機容量分別為2×12兆瓦和25兆瓦,發電量分別為1.2億千瓦時和1.56億千瓦時,年消耗秸稈20萬噸。

(二)氣體生物質燃料

氣體生物質燃料包括沼氣、生物質氣化制氣等。中國沼氣開發歷史悠久,但大中型沼氣工程發展較慢,還停留在幾十年前的個體小厭氧消化池的水平,2004年,中國農戶用沼氣池年末累計1500萬戶,北方能源生態模式應用農戶達43.42萬戶,南方能源生態模式應用農戶達391.27萬戶,總產氣量45.80億立方米,相當于300多萬噸標準煤。到2004年底,中國共建成2500座工業廢水和畜禽糞便沼氣池,總池容達到了88.29萬立方米,形成了每年約1.84億立方米沼氣的生產能力,年處理有機廢物污水5801萬噸,年發電量63萬千瓦時,可向13.09萬戶供氣。

在生物質氣化技術開發方面,中國對農林業廢棄物等生物質資源的氣化技術的深入研究始于20世紀70年代末、80年代初。截至2006年底,中國生物質氣化集中供氣系統的秸稈氣化站保有量539處,年產生物質燃氣1.5億立方米;年發電量160千瓦時稻殼氣化發電系統已進入產業化階段。

(三)液體生物質燃料

液體生物質燃料是指通過生物質資源生產的燃料乙醇和生物柴油,可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源開發利用的重要方向。近年來,中國的生物質燃料發展取得了很大的成績,特別是以糧食為原料的燃料乙醇生產已初步形成規模。“十五”期間,在河南、安徽、吉林和黑龍江分別建設了以陳化糧為原料的燃料乙醇生產廠,總產能達到每年102萬噸,現已在9個省(5個省全部,4個省的27個地(市))開展車用乙醇汽油銷售。到2005年,這些地方除軍隊特需和國家特種儲備外實現了車用乙醇汽油替代汽油。

但是,受糧食產量和生產成本制約,以糧食作物為原料生產生物質燃料大規模替代石油燃料時,也會產生如同當今面臨的石油問題一樣的原料短缺,因此,中國近期不再擴大以糧食為原料的燃料乙醇生產,轉而開發非糧食原料乙醇生產技術。目前開發的以木薯為代表的非食用薯類、甜高粱、木質纖維素等為原料的生物質燃料,既不與糧油競爭,又能降低乙醇成本。廣西是木薯的主要產地,種植面積和總產量均占全國總量的80%,2005年,木薯乙醇產量30萬噸。從生產潛力看,目前,木薯是替代糧食生產乙醇最現實可行的原料,全國具有年產500萬噸燃料乙醇的潛力。

此外,為了擴大生物質燃料來源,中國已自主開發了以甜高粱莖稈為原料生產燃料乙醇的技術(稱為甜高粱乙醇),目前,已經達到年產5000噸燃料乙醇的生產規模。國內已經在黑龍江、內蒙古、新疆、遼寧和山東等地,建立了甜高粱種植、甜高梁莖稈制取燃料乙醇的基地。生產1噸燃料乙醇所需原料--甜高粱莖稈收購成本2000元,加上加工費,燃料乙醇生產成本低于3500元,噸。由于現階段國家對燃料乙醇實行定點生產,這些甜高粱乙醇無法進入交通燃料市場,大多數摻入了低質白酒中。另外,中國也在開展纖維素制取燃料乙醇技術的研究開發,現已在安徽豐原生化股份有限公司等企業形成年產600噸的試驗生產能力。目前,中國燃料乙醇使用量已居世界第三位。生物柴油是燃料乙醇以外的另一種液體生物質燃料。生物柴油的原料來源既可以是各種廢棄或回收的動植物油,也可以是含油量高的油料植物,例如麻風樹(學名小桐子)、黃連木等。中國生物柴油產業的發展率先在民營企業實現,海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源發展公司等都建成了年生產能力l萬~2萬噸的生產裝置,主要以餐飲業廢油和皂化油下腳料為原料。此外,國外公司也進軍中國,奧地利一家公司在山東威海市建設年生產能力25萬噸的生物柴油廠,意大利一家公司在黑龍江佳木斯市建設年生產能力20萬噸的生物柴油廠。預計中國生物柴油產量2010年前約可達每年100萬噸。

二、中國生物質能源發展政策

為了確保生物質能源產業的穩步發展,中國政府出臺了一系列法律法規和政策措施,積極推動了生物質能源的開發和利用。

(一)行業標準規范生產,法律法規提供保障

本世紀初,為解決大量庫存糧積壓帶來的財政重負和發展石化替代能源,中國開始生產以陳化糧為主要原料的燃料乙醇。2001年,國家計劃委員會了示范推行車用汽油中添加燃料乙醇的通告。隨后,相關部委聯合出臺了試點方案與工作實施細則。2002年3月,國家經濟貿易委員會等8部委聯合制定頒布了《車用乙醇汽油使用試點方案》和《車用乙醇汽油使用試點工作實施細則》,明確試點范圍和方式,并制定試點期間的財政、稅收、價格等方面的相關方針政策和基本原則,對燃料乙醇的生產及使用實行優惠和補貼的財政及價格政策。在初步試點的基礎上,2004年2月,國家發展和改革委員會等8部委聯合《車用乙醇汽油擴大試點方案》和《車用乙醇汽油擴大試點工作實施細則》,在中國部分地區開展車用乙醇汽油擴大試點工作。同時,為了規范燃料乙醇的生產,國家質量技術監督局于2001年4月和2004.年4月,分別GBl8350-2001《變性燃料乙醇》和GBl8351-2001《車用乙醇汽油》兩個國家標準及新車用乙醇汽油強制性國家標準(GBl835l一2004)。在國家出臺相關政策措施的同時,試點區域的省份均制定和頒布了地方性法規,地方各級政府機構依照有關規定,加強組織領導和協調,嚴格市場準入,加大市場監管力度,對中國生物質燃料乙醇產業發展和車用生物乙醇汽油推廣使用起到了重大作用。

此外,國家相關的法律法規也為生物質能源的發展提供保障。2005年,《中華人民共和國可再生能源法》提出,“國家鼓勵清潔、高效地開發利用生物質燃料、鼓勵發展能源作物,將符合國家標準的生物液體燃料納入其燃料銷售體系”。國家“十一五”規劃綱要也提出,“加快開發生物質能源,支持發展秸稈、垃圾焚燒和垃圾填埋發電,建設一批秸稈發電站和林木質發電站,擴大生物質固體成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生產能力”。

(二)運用經濟手段和財政扶持政策推動產業發展

除制定相應法律法規和標準外,2002年以來,中央財政也積極支持燃料乙醇的試點及推廣工作,主要措施包括投入國債資金、實施稅收優惠政策、建立并優化財政補貼機制等。一是投入國債資金4.8億元用于河南、安徽、吉林3省燃料乙醇企業建設;二是對國家批準的黑龍江華潤酒精有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠燃料乙醇有限公司、安徽豐原生化股份有限公司4家試點單位,免征燃料乙醇5%的消費稅,對生產燃料乙醇實現的增值稅實行先征后返;三是在試點初期,對生產企業按保本微利的原則據實補貼,在擴大試點規模階段,為促進企業降低生產成本,改為按照平均先進的原則定額補貼,補貼逐年遞減。

為進一步推動生物質能源的穩步發展,2006年9月,財政部、國家發展和改革委員會、農業部、國家稅務總局、國家林業局聯合出臺了《關于發展生物質能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》,在風險規避與補償、原料基地補助、示范補助、稅收減免等方面對于發展生物質能源和生物化工制定了具體的財稅扶持政策。此外,自2006年1月1日《可再生能源法》正式生效后,醞釀中與之配套的各項行政法規和規章也開始陸續出臺。財政部2006年10月4日出臺了《可再生能源發展專項資金管理暫行辦法》,該辦法對專項資金的扶持重點、申報及審批、財務管理、考核監督等方面做出全面規定。該《辦法》規定:發展專項資金由國務院財政部門依法設立,發展專項資金的使用方式包括無償資助和貸款貼息,通過中央財政預算安排。

三、中國生物質能源發展中存在的主要問題

盡管中國在生物質能源等可再生能源的開發利用方面取得了一些成效,但由于中國生物質能源發展還處于起步階段,面臨許多困難和問題,歸納起來主要有以下幾個方面。

(一)原料資源短缺限制了生物質能源的大規模生產

由于糧食資源不足的制約,目前,以糧食為原料的生物質燃料生產已不具備再擴大規模的資源條件。今后,生物質燃料乙醇生產應轉為以甜高粱、木薯、紅薯等為原料,特別是以適宜在鹽堿地、荒地等劣質地和氣候干旱地區種植的甜高粱為主要原料。雖然中國有大量的鹽堿地、荒地等劣質土地可種植甜高粱,有大量荒山、荒坡可以種植麻風樹和黃連木等油料植物,但目前缺乏對這些土地利用的合理評價和科學規劃。目前,雖然在西南地區已種植了一定數量的麻風樹等油料植物,但不足以支撐生物柴油的規模化生產。因此,生物質燃料資源不落實是制約生物質燃料規模化發展的重要因素。

(二)還沒有建立起完備的生物質能源工業體系,研究開發能力弱,技術產業化基礎薄弱

雖然中國已實現以糧食為原料的燃料乙醇的產業化生產,但以其他能源作物為原料生產生物質燃料尚處于技術試驗階段,要實現大規模生產,還需要在生產工藝和產業組織等方面做大量工作。以廢動植物油生產生物柴油的技術較為成熟,但發展潛力有限。后備資源潛力大的纖維素生物質燃料乙醇和生物合成柴油的生產技術還處于研究階段,一些相對成熟的技術尚缺乏標準體系和服務體系的保障,產業化程度低,大規模生物質能源生產產業化的格局尚未形成。

(三)生物燃油產品市場競爭力較弱

巴西以甘蔗生產燃料乙醇1980年每噸價格為849美元,1998年降到300美元以下。中國受原料來源、生產技術和產業組織等多方面因素的影響,燃料乙醇的生產成本比較高,目前,以陳化糧為原料生產的燃料乙醇的成本約為每噸3500元左右,以甜高粱、木薯等為原料生產的燃料乙醇的成本約為每噸4000元。按等效熱值與汽油比較,汽油價格達到每升6元以上時,燃料乙醇才可能贏利。目前,國家每年對102萬噸燃料乙醇的財政補貼約為15億元,在目前的技術和市場條件下,擴大燃料乙醇生產需要大量的資金補貼。以甜高粱和麻風樹等非糧食作物為原料的燃料乙醇和生物柴油的生產技術才剛剛開始產業化試點,產業化程度還很低,近期在成本方面的競爭力還比較弱。因此,生物質燃料成本和石油價格是制約生物質燃料發展的重要因素。

(四)政策和市場環境不完善,缺乏足夠的經濟鼓勵政策和激勵機制

生物質能源產業是具有環境效益的弱勢產業。從國外的經驗看,政府支持是生物質能源市場發育初期的原始動力。不論是發達國家還是發展中國家,生物質能源的發展均離不開政府的支持,例如投融資、稅收、補貼、市場開拓等一系列的優惠政策。2000年以來,國家組織了燃料乙醇的試點生產和銷售,建立了包括燃料乙醇的技術標準、生產基地、銷售渠道、財政補貼和稅收優惠等在內的政策體系,積累了生產和推廣燃料乙醇的初步經驗。但是,由于以糧食為原料的燃料乙醇發展潛力有限,為避免對糧食安全造成負面影響,國家對燃料乙醇的生產和銷售采取了嚴格的管制。近年來,雖有許多企業和個人試圖生產或銷售燃料乙醇,但由于受到現行政策的限制,不能普遍享受到財政補貼,也難以進入汽油現有的銷售渠道。對于生物柴油的生產,國家還沒有制定相關的政策,特別是還沒有生物柴油的國家標準,更沒有生物柴油正常的銷售渠道。此外,生物質資源的其它利用項目,例如燃燒發電、氣化發電、規模化畜禽養殖場大中型沼氣工程項目等,初始投資高,需要穩定的投融資渠道給予支持,并通過優惠的投融資政策降低成本。中國缺乏行之有效的投融資機制,在一定程度上制約了生物質資源的開發利用。

四、中國生物質能源未來的發展特點和趨勢

(一)逐步改善現有的能源消費結構,降低石油的進口依存度

中國經濟的高速發展,必須構筑在能源安全和有效供給的基礎之上。目前,中國能源的基本狀況是:資源短缺,消費結構單一,石油的進口依存度高,形勢十分嚴峻。2004年,中國一次能源消費結構中,煤炭占67.7%,石油占22.7%,天然氣占2.6%,水電等占7.0%;一次能源生產總量中,煤炭占75.6%,石油占13.5%,天然氣占3.O%,水電等占7.9%。這種能源結構導致對環境的嚴重污染和不可持續性。中國石油儲量僅占世界總量的2%,消費量卻是世界第二,且需求持續高速增長,1990年的消費量剛突破1億噸,2000年達到2.3億噸,2004年達到3.2億噸。中國自1993年成為石油凈進口國后,2005年進口原油及成品油約1.3億噸,估計2010年將進口石油2.5億噸,進口依存度將超過50%。進口依存度越高,能源安全度就越低。中國進口石油的80%來自中東,且需經馬六甲海峽,受國際形勢影響很大。

因此,今后在厲行能源節約和加強常規能源開發的同時,改變目前的能源消費結構,向能源多元化和可再生清潔能源時代過渡,已是大勢所趨,而在眾多的可再生能源和新能源中,生物質能源的規模化開發無疑是一項現實可行的選擇。

(二)生物質產業的多功能性進一步推動農村經濟發展

生物質產業是以農林產品及其加工生產的有機廢棄物,以及利用邊際土地種植的能源植物為原料進行生物能源和生物基產品生產的產業。中國是農業大國,生物質原料生產是農業生產的一部分,生物質能源的蘊藏量很大,每年可用總量折合約5億噸標準煤,僅農業生產中每年產生的農作物秸稈,就折合1.5億噸標準煤。中國有不宜種植糧食作物、但可以種植能源植物的土地約l億公頃,可人工造林土地有311萬公頃。按這些土地20%的利用率計算,每年約可生產10億噸生物質,再加上木薯、甜高粱等能源作物,據專家測算,每年至少可生產燃料乙醇和生物柴油約5000萬噸,農村可再生能源開發利用潛力巨大。生物基產品和生物能源產品不僅附加值高,而且市場容量幾近無限,這為農民增收提供了一條重要的途徑;生物質能源生產可以使有機廢棄物和污染源無害化和資源化,從而有利于環保和資源的循環利用,可以顯著改善農村能源的消費水平和質量,凈化農村的生產和生活環境。生物質產業的這種多功能性使它在眾多的可再生能源和新能源中脫穎而出和不可替代,這種多功能性對擁有8億農村人口的中國和其他發展中國家具有特殊的重要性。

(三)凈化環境,進一步為環境“減壓”

隨著中國經濟的高速增長,以石化能源為主的能源消費量劇增,在過去的20多年里,中國能源消費總量增長了2.6倍,對環境的壓力越來越大。2003年,中國二氧化碳排放量達到8.23億噸,居世界第二位。2025年前后,中國二氧化碳排放量可能超過美國而居首位。2003年,中國二氧化硫的排放量也超過了2000萬噸,居世界第一位,酸雨區已經占到國土面積的30%以上。中國二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的2/3均來自燃煤。預計到2020年,氧化硫和氮氧化物的排放量將分別超過中國環境容量30%和46%。《京都議定書》已對發達國家分配了2012年前二氧化碳減排8%的指標,中國是《京都議定書》的簽約國,承擔此項任務只是時間早晚的問題。此外,農業生產和廢棄物排放也對生態環境帶來嚴重傷害。因此,發展生物質能源,以生物質燃料直接或成型燃燒發電替代煤炭以減少二氧化碳排放,以生物燃油替代石化燃油以減少碳氫化物、氮氧化物等對大氣的污染,將對于改善能源結構、提高能源利用效率、減輕環境壓力貢獻巨大。

(四)技術逐步完善,產業化空間廣闊

從生物質能源的發展前景看,第一,生物乙醇是可以大規模替代石化液體燃料的最現實選擇;第二,對石油的替代,將由E85(在乙醇中添加15%的汽油)取代E10(汽油中添加10%的乙醇);第三,FFVs(靈活燃料汽車)促進了生物燃油生產和對石化燃料的替代,生物燃油的發展帶動了傳統汽車產業的更新改造;第四,沼氣將規模化生產,用于供熱發電、(經純化壓縮)車用燃料或罐裝管輸;第五,生物質成型燃料的原料充足,技術成熟,投資少、見效快,可廣泛用于替代中小鍋爐用煤,熱電聯產(CHP)能效在90%以上,是生物質能源家族中的重要成員;第六,以木質纖維素生產的液體生物質燃料(Bff。)被認為是第二代生物質燃料,包括纖維素乙醇、氣化后經費托合成生物柴油(FT柴油),以及經熱裂解(TDP)或催化裂解(CDP)得到的生物柴油。此外,通過技術研發還將開拓新的資源空間。工程藻類的生物量巨大,如果能將現代生物技術和傳統育種技術相結合,優化育種條件,就有可能實現大規模養殖高產油藻。一旦高產油藻開發成功并實現產業化,由藻類制取生物柴油的規模可以達到數千萬噸。

據專家預測估計,到2010年,中國年生產生物燃油約為600萬噸,其中,生物乙醇500萬噸、生物柴油100萬噸:到2020年,年生產生物燃油將達到1900萬噸,其中,生物乙醇1000萬噸,生物柴油900萬噸。

第7篇:生物質燃料的應用范文

一、生物質顆粒燃料來源、加工工藝流程和特點

物質燃料鍋爐是采用高密度的壓縮成型生物質作為鍋爐的燃料,由于燃料的壓縮密實,限制了揮發分溢出速度,所以生物質燃料燃燒主要由下面幾個條件控制:一定的溫度;一定的空氣(氧氣);燃料與空氣(氧氣)的混合程度;燃料中的可燃物與空氣中的氧氣進行劇烈的化學反應時間。由于生物質燃料的燃點為250℃,其溫度的提高由點火熱供給。生物質燃料的燃燒過程是燃料中的可燃成分與空氣中的氧劇烈化合并放出熱量的過程。因而,氧氣的供給量決定燃燒反應的過程,通過對供氧量的控制,可以很好地控制燃燒反應。另外,生物質燃料很有一定的水分,并且生物質燃料是經過壓縮成型的,它的壓縮密實,限制了揮發分溢出速度,不易著火燃燒的形成黃色明亮的火焰,容易冒黑煙。所以現運行的生活及工業鍋爐的結構不適合直接使用生物質顆粒燃料,若不加改造直接使用生物質顆粒燃料,鍋爐將出現冒黑煙、效率低、有粉塵污染等現象。因此,燃用生物質顆粒燃料鍋爐需要加裝專門的送風設施,在充分保證燃燒生物質“顆粒”供氧量的要求下,鍋爐進風量可以進行調整。生物質顆粒鍋爐的技術關鍵是:高密度生物質“顆粒”壓縮成型加工設備與連續性生產的自動生產線、鍋爐結構、燃燒方式、換熱方式、送風方式突破傳統模式。

二、物質燃料鍋爐的運行

生物質燃料鍋爐的運行與燃煤鍋爐的運行一樣,根據不同的鍋爐規格型號設置不同的燃燒設備。但由于生物質顆粒燃料是經過壓縮成型的,水分大、密度高、揮發分溢出速度慢,不易著火燃燒,容易冒黑煙。所以要保證生物質燃料燃燒完全,即:要使燃燒設備與所用燃料相適應;要從提高爐膛溫度、改善燃燒來減少不完全損失;要從燃料空氣比例,煤層厚度,爐排速度,爐膛負壓和過量空氣系數等來進行調節和控制;在運行中要加強檢查、維護和保養。

生物質直燃發電技術也常規火力發電技術的區別主要有兩點,同時也是兩大技術難點,一時燃燒設備,二是上料系統。生物質的燃燒設備主要有:堆裝燃燒、爐排式燃燒鍋爐、懸浮鍋爐、和流化床燃燒鍋爐。目前,爐排式燃燒鍋爐該技術在國外被廣泛應用,有成功的運行經驗。在國內已經建成和投運了25太機組,目前運行良好。振動爐排鍋爐為自然循環、單汽包、但爐膛、平衡通風、室內布置、全鋼架結構、底部支撐結構型鍋爐。鍋爐汽水系統采用自然循環,爐膛外集中下降管結構。該鍋爐采用“M”型布置,爐膛和過熱器通道采用全封閉的模式結構,很好地保證了鍋爐的密封性能。過熱蒸汽采用四級加熱,三級噴水減溫方式,使過熱器溫度有很大的調解裕度,以保證鍋爐蒸汽參數。尾部豎井內布置有兩級省煤器、一級高壓煙氣冷卻器和兩級低壓煙氣冷卻器。空氣預熱器布置在煙道以外,采用水冷加熱的方式,有效地避免了尾部煙道的低溫腐蝕。

由于生物質燃料是經過高壓低溫壓縮加工成型的顆粒狀燃料,水分大,體積大,燃料之間相互碰撞阻力大,所以在安裝螺旋式上料機時要注意以下幾個方面:螺旋式上料機安裝時,輸料管與地面下儲料斗連接時要有一定的傾斜角度。但為了節約鍋爐房占地面積,同時又符合鍋爐房設計規范的工藝布置要求,所以輸料管的傾斜角≤60°為宜。在燃料經過螺旋式上料機的螺旋軸轉動下通過輸料管進入到密閉式料斗時,由于燃料層厚度受煤閘門的限制。因此,為了避免燃料進入的太多,造成燃料在密閉式燃料斗和輸料管內積壓,并影響燃料通過煤閘門。可以在螺旋式上料機最上端與密閉料斗連接的輸料管最上端位置開一個檢查孔,并安裝一個行程開關對螺旋式上料機電動機的啟動、停止進行自動控制。當密閉式料斗和輸料管內的燃料積壓時,可以自動切斷螺旋式上料機電動機電源,而使螺旋式上料機停止工作;當密閉式燃料斗和輸料管內的燃料缺少時,自動連接螺旋上料機電源,使螺旋上料機開始工作,往輸料管密閉式料斗內輸送燃料。由于生物質燃料是高揮發分燃料,燃料的燃燒速度比煤快,并且燃燒所含的灰分比煤低,燃料的燃盡率比煤高。生物質燃料的燃盡率可達到96%,而煤的燃盡率在85—94%之間。所以生物質燃料在燃爐中的燃燒溫度能達到1060℃以上。因此根據鍋爐負荷情況,正確調整生物質燃料層的高度及爐排轉,是為了最大的提高鍋爐熱效率的一項措施。一般燃煤鍋爐的煤層厚度控制在100—140毫米之間,負荷高時加高煤層厚度,負荷低時減低煤層高度。爐排機轉速一般情況下可控制在250—400轉/分鐘,最高不超過450轉/分鐘,以維持煤燃料的足夠燃燼時間。而生物質燃料的燃點低、揮發分高、燃燒速度快、燃燼率高、燃燒溫度高。所以根據生物質鍋爐經過一個采暖期運看,我們認為生物質燃料鍋爐的煤層厚度一般控制在130—150毫米之間,負荷高時可加高燃料層厚度,負荷低時減低燃料層厚度。爐排機轉速一般情況下可控制在300—500轉/分鐘,最高不超過550轉/分鐘。以便維持生物質燃料足夠的燃燼時間。如果爐排機轉速過慢,容易引起倒燃而使燃料斗里的燃料著火。所以在鍋爐運行要隨時觀察爐排上燃料燃燒的情況,如燃料斗里的燃料有著火現象,應及時加大爐排機轉速,以消除燃料斗里的燃料著火情況。

第8篇:生物質燃料的應用范文

【關鍵詞】生物質;發電企業;成本控制

1.引言

隨著低碳經濟的到來,生物質能成為僅次于煤炭、石油、天然氣的第四大能源。我國作為農業大國,有著豐富的生物質資源,生物質發電發展空間廣闊。在國家政策的支持下,生物質發電項目得到了快速發展。但是,生物質發電剛剛起步,成本控制不理想,投產的企業大部分處于虧損狀態。因此,如何解決生物質發電企業的成本控制管理問題已成為當務之急。

成本控制有廣義和狹義之分,廣義的成本控制包括事前控制、事中控制和事后控制;狹義的成本控制僅指成本的過程控制,不包括前饋控制和后饋控制[1]。本文所研究的生物質發電企業成本控制是狹義成本控制,依此制定與企業發展戰略相適應的成本戰略,從而降低生產成本、增強競爭能力。

2.生物質發電企業的成本構成

生物質發電項目的總成本計算公式為:

(1)

其中:C1表示燃料成本;C2表示職工工資;C3表示固定資產折舊額;C4表示大修理費;C5表示管理費;C6表示財務費用;N表示其他的成本費用。

生物質發電項目的燃料成本的計算公式:

(2)

其中:d1表示原材料成本;d2表示運輸成本;d3表示壓縮成本;d4表示裝卸成本;d5表示儲存成本。

3.XX縣生物質(秸稈)發電企業成本控制的案例分析

3.1 XX縣生物質(秸稈)發電項目的成本概況

XX縣生物質(秸稈)發電項目的情況介紹:建設裝機總容量為2×12MW抽汽凝汽式供熱機組配2×75t/h級秸稈燃燒鍋爐,年預計發電量為1.32×108kw·h,秸稈燃料在250~300元之間,預計年消耗量為25.65萬噸。該生物質發電廠主要的生產成本如表1所示:

通過以上數據我們可以得出:該生物質發電企業的成本費用構成中,燃料成本占到了總成本的67.40%,所占比重是最大的。所以,我們要先從降低燃料成本入手,以降低生物質發電項目的總成本。

該縣生物質發電項目的總成本為11039.554萬元,則單位電力成本為0.84元/kw·h。國家發改委于2010年7月26日通知規定農林生物質發電標桿上網電價上調為0.75元/kw·h,所以該縣年處于虧損狀態。

3.2 XX縣生物質發電項目的成本控制分析

量本利分析,是指在成本性態的基礎之上,對成本、業務量與利潤之間的依存關系所進行的分析[2]。盈虧平衡分析是量本利分析的一項重要內容。根據以上成本費用的計算,可以得到該縣生物質發電的盈虧平衡預測,如表2所示。

通過表2的盈虧平衡分析,上網電價為0.75元/千瓦,用P、a、p、b、x分別表示企業的利潤、固定成本、單價、變動成本和銷售量,則根據量本利的基本公式:

(3)

可以計算得出:該生物質發電企業的單位發電變動成本:

(4)

則該縣生物質發電的燃料成本為:

(5)

其中:x1表示發電量;x2表示燃料的年消耗量;b1表示變動的職工工資;b2表示變動的管理費用;b3表示變動的制造費用;b4表示其他費用。

計算得出若該企業想要保本發電,燃料的收購價不應該超過210元。然而要想控制秸稈的價格,必須從原材料成本、運輸成本、壓縮成本、裝卸成本與儲存成本等方面著手分析,尋找解決措施。

4.生物質發電項目的成本控制存在的問題與對策

(1)燃料成本控制問題與對策

燃料成本過高是導致生物質發電企業虧損的最主要原因。首先是季節問題,秋季收獲,秸稈存儲空間緊張;其他季節存儲空間閑置。正在建設中的生物質發電項目將陸續投產,燃料市場競爭將更激烈,燃料收購半徑長和人力成本高等問題將會愈加突出,投產就虧損的尷尬局面將無法避免。而且秸稈本身不適于長距離運輸;秸稈資源分散,增加了收集成本。

要突破瓶頸,必須在燃料收、運、儲等方面采取措施,控制成本。首先,要建立起“農戶分散收集晾干-秸稈收購站購買-運輸公司運輸-電廠”的生物質燃料收、運、儲模式。建立專門的收購站保證燃料供給,減少儲存成本。使用機器將秸稈壓縮打包、壓縮大捆,還可以使用成型造粒工藝增加秸稈的比重,可部分解決運輸問題。為避免同行競爭,積極開展價格聯盟或開發新的燃料品種。

(2)維修費用控制問題與對策

設備穩定性也是該縣生物質發電企業所面臨的問題。盡管汽輪發電機、鍋爐等關鍵設備運行比較穩定,但給給料系統、水泵、引風機等輔助設備由于噪聲大、震動大等缺點,影響到整個秸稈發電系統的穩定運行,需要不時地停產檢修,影響了企業的經濟效益,增加了企業的運營成本。

為降低維修費用,生物質發電企業要制定日常的設備檢查辦法,減少現場設備的出現缺陷的幾率,減少企業的運營成本,而且生產運行人員要參考其他機組的技術經濟指標,及時調整指標。由于生物質發電企業具有明顯的季節性,生產運行人員要根據季節的變化適時地調整機組的運行參數。

(3)財務管理存在問題與對策

財務軟件的廣泛運用在一定程度上縮減了財務人員地核算壓力,提高了工作效率,但是在成本控制方面仍然有多不完善的地方,缺乏有效的內部控制,在預算管理、數據分析、指標分解、削減成本、成本控制等過程的控制比較薄弱。

嚴格控制成本預算,就要加強資金管理,提高資金的使用效率。財務部門要準確編制預算開支,減少資金浪費的現象;加強費用的控制,強調預算剛性,要根據生產經營中的問題進行分析,及時發現、解決問題。建立與之配套的會計服務體系,提供規范的會計核算和準確的財務數據。還要加強內部控制,縮減成本開支,增強企業的經濟效益。

(4)政府扶持現狀與改進建議

盡管政府頒布了一些稅收優惠政策促進了生物質發電的發展,但支持力度還待進一步加大。根據《可再生能源法》規定,農林剩余物生物質發電享受財政稅收等優惠政策,但是在目前的電價和稅收政策下,生物質發電企業增值稅實際稅負約為11%,其遠遠高于火力發電(稅負約6%~8%)和小水電(稅負約3%)稅負,生物質發電離不開國家財政、稅收的政策支持。

國家政策的導向作用對生物質發電至關重要。首先,要做好全國生物質資源整體情況的調查和評價分布情況,編制發展規劃,統籌生物質發電行業的區域布局,防治盲目建設。其次,完善生物質發電的標準和規范,加強管理,嚴格項目核準,制定行業準入和技術標準。再次,完善生物質發電定價和費用分攤機制。實行合理的投資補貼和產品補貼,加大轉移支付力度,設立生物質發電產業發展專項資金,在財政預算中單列專項引導資金項目。

參考文獻:

[1]陳麗輝.生物質發電企業成本管理研究[D].華北電力大學,2011.

[2]高孝春.發電企業成本控制探析[J].中國電力教育,2009(1).

[3]崔和瑞.邱大芳.任峰.我國秸稈發電項目推廣中的問題與政府責任及其實現路徑[J].農業現代化研究,2012(1).

第9篇:生物質燃料的應用范文

關鍵詞:生物質 鍋爐效率 調整措施

1 前言

廣東粵電湛江生物質發電有限公司是目前國內單機容量最大的燃用生物質燃料的電廠,總裝機容量為2×50MW。其燃用的生物質燃料較為廣泛,有甘蔗渣、甘蔗葉、樹根、樹皮、木質邊角料、橡膠木等。

兩臺機組由2011年投產至今已有四年,由不穩定的試運行階段進入了穩定運行階段,研究如何進一步提高鍋爐效率就顯得尤為重要。文章根據本人在生物質發電廠的工作經驗,對相關影響因素作分析研究,提出相應的調整措施,以促進生物質鍋爐安全、高效、穩定、長周期運行,進而提高我廠經濟效益,為社會創造財富。

2 鍋爐設備簡介

廣東粵電湛江生物質電廠總裝機容量為2×50MW。兩臺鍋爐均由華西能源工業股份有限公司生產,其型號為HX220/9.8-Ⅳ1。鍋爐為自然循環、高溫高壓、平衡通風、露天布置的固態排渣循環流化床鍋爐。

設計燃料:50%甘蔗葉+20%樹皮+30%其它;

實際燃料:較為多變,一般為樹皮搭配其他生物質燃料

由右表看出,我廠鍋爐運行的實際參數與設計參數有一定的差異,在一次風量、二次風量、爐膛出口煙溫和鍋爐熱效率方面表現最為明顯。由于實際燃料與設計燃料偏差較大,加上生物質燃料具有多變性并附帶堿性腐蝕等問題,實際鍋爐效率將比設計值低。

3 影響生物質鍋爐效率的主要因素

在實際運行中,影響生物質鍋爐效率的因素較多,文章就三個主要因素展開分析。

(1)生物質燃料多變性對鍋爐效率的影響

與燃煤機組不同,生物質燃料具有多變性。燃煤機組在使用同一批次的煤種時,進入爐膛的燃料可以視為不變,但進入生物質鍋爐的燃料在一小時內卻可以發生劇烈的變化。這是因為煤的供應市場較為穩定,加之煤本身熱值高,耗量相對較少,但生物質燃料普遍熱值較低,耗量大。同時,煤的來源頗為豐富,而各種生物質燃料來源缺乏較穩定的供應源,而且實際運營中來料批次混雜,導致同一時刻進入鍋爐的燃料種類不穩定,即其干度、熱值等參數不穩定,嚴重影響生物質鍋爐的效率。

除此以外,生物質燃料多從農林及加工場購入,不可避免地混有石頭、鐵釘等不可燃燒雜質。由于生物質燃料耗量大,難以在上料過程徹底清除,這也會影響鍋爐的熱效率。

(2)設備狀態對鍋爐效率的影響

燃用生物質燃料目前仍是一項不穩定不成熟的技術,在實際運行中必然存在對鍋爐設備的影響,進而又對鍋爐效率產生不利的影響。根據實際運行出現的問題,我廠鍋爐常出現的設備異常有以下幾種。

2.1 布風板上異物堆積影響流化狀態

如果燃料雜質中不可燃成分質量較大,將無法從排渣口排出,長期囤積在布風板上,影響爐內流化狀態,甚至砸壞布風板上的風帽。當風帽大面積損壞時,流化狀態嚴重惡化,鍋爐效率大打折扣。

2.2 豎井煙道內過熱器積灰嚴重

由于生物質鍋爐運行參數較低,燃燒產生的灰較容易在尾部煙道積聚。盡管每天嚴格執行吹灰工作,但仍不可避免煙道積灰的問題。當過熱器積灰嚴重時,將難以保證爐內微負壓運行。此時只能減少給料以維持鍋爐運行,鍋爐效率便降低了。

2.3 空預器頻繁漏風

生物質鍋爐由于存在堿性腐蝕,受熱面的腐蝕問題較為突出。長周期的腐蝕將使空預器的管壁減薄,漏風問題日益加劇。當一次風空預器腐蝕時,將難以保證爐內流化;當二次風空預器腐蝕時,將影響爐內氧量供給。兩種情況都對鍋爐效率產生不利的影響。此外,空預器漏風將降低排煙溫度,鍋爐熱效率受到較大影響。

2.4 過熱器腐蝕導致泄漏

堿性腐蝕使過熱器運行的可靠性降低,當過熱器產生泄漏時,只能降低參數運行,甚至被迫停爐,對機組運行威脅較大。

(3)下料均勻性對鍋爐效率的影響

由于生物質鍋爐的應用尚未成熟,故其上料系統也不成熟。而在實際運行中,生物質燃料種類繁雜,其流動性、干濕度千差萬別,運行過程較難保證下料均勻。煤粉爐能較為精確地向爐內提供給料,但生物質鍋爐卻較難實現。我廠使用兩級變頻螺旋給料機向爐內提供生物質燃料,但由于燃料多變,給料機同一轉速卻不一定對應一定的給料量,此時運行值班員的調控便顯得更為重要。除此以外,下料過程存在生物質燃料溢流、卡澀給料機等問題,也將使下料問題進一步復雜化。

下料不均對生物質鍋爐的參數的影響十分明顯。由于生物質燃料一般較快燃盡,短時間的中斷給料,難怕只有一兩分鐘,爐膛出口煙溫都能下降100攝氏度甚至更多,即生物質鍋爐的穩定性難以和煤粉爐相比較。而大幅度波動的參數將較大程度地降低鍋爐穩定性,鍋爐穩定性難以保證,鍋爐效率便無從談起。

4 相關的調整措施

(1)合理采購生物質燃料,嚴把質量關,盡量減少燃料中的不可燃雜質。同時,合理配料使進入爐膛的生物質燃料平均熱值相差較小。例如,將干度較高和干度較低的燃料搭配使用,將流動性較好和流動性較差的燃料搭配使用,以提高燃料的穩定性,進而提高生物質鍋爐的熱效率。

(2)提高設備的可靠性。利用每次停爐的機會,充分清理布風板上的雜質,對破損風帽進行重新焊接修補,確保運行時流化正常;清理尾部煙道過熱器外側的積灰和污垢,清理完畢使用消防水進行沖洗,確保煙氣通流順暢;對漏風的空預器進行堵管或更換處理,確保空預器的有效利用;對過熱器管壁進行測厚處理,及時更換泄漏或是管壁變薄的管子,以減少運行時過熱器爆管泄漏的可能。除此以外,還可以考慮引風機整體增容改造計劃和過熱器整體更換計劃,以解決爐膛正壓問題和過熱器破損嚴重的問題。

(3)提高運行操作的調整水平,特別加強給料均勻性調整。操作時要求做到精調細調,防止鍋爐參數出現大幅度波動。根據爐膛參數調整給料機,盡量做到提前操控,避免出現人為因素引起斷料和缺料的情況,導致鍋爐效率下降。

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