开发生物质发电技术　实现热电持续发展

1、开发生物质发电技术实现热电持续发展    摘要：文章针对热电厂效率低、能源浪费严重的问题，分析了锅炉改造的方法，主要包括锅炉的选型和改造方案等，并介绍了目前利用现有热电厂改造为生物质能电厂的经济性分析。关键词：锅炉改造；生物质发电；生物质能电厂；热电发展中图分类号：TK229文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）11-0081-02当今世界，环境污染日益加剧，环境保护已成为国民经济可持续发展的重要组成部分。生物质作为农作物的副产品，是宝贵的可再生能源。生物质发电将使农作物废弃物变成可再生的能源资源得以充分利用，在节约煤炭资源的同时对于增加

2、农民收入，改变农村能源结构，减少露天焚烧对环境造成的污染具有重要意义。安徽国祯太平洋电力有限公司是阜阳市唯一一家热电联产的资源综合利用企业，现有3×65t/h链条锅炉和2×C12MW中温中压汽轮发电机组。供热主管线长20余公里，主要为100余家工商业生产用户供汽。现有的三台65t/h链条炉需要燃用优质烟煤，锅炉效率低，面临着被淘汰的可能。由于煤炭价格大幅上涨，我厂的生产经营出现了困难局面。为了充分利用阜阳市周边丰富的生物质资源，改观我厂的经济效益，适应时代的发展，我们决定将原有的链条炉改造成生物质焚烧炉。一、锅炉改造方案（一）锅炉燃烧方式的选择生物质燃烧技术根据其燃烧形式的

3、不同，可以分为流化床燃烧方式，悬浮燃烧方式和固定炉排燃烧方式，其中较为成熟的有流化床燃烧方式和固定炉排燃烧方式。流化床燃烧具有对燃料优异的适应性以及炉内优越的气固相化学反应条件和物料循环，在高碱生物质燃烧中对于解决燃料差异对燃烧影响和提高燃烧热效率，以及污染物控制方面具有优势。采用流化燃烧技术焚烧生物质的优点主要表现在以下几个方面：1操作方便，运行稳定。由于流化床床料为石英砂或炉渣，蓄热量大，因而避免了床的急冷急热现象，燃烧稳定。生物质的干燥、着火、燃烧几乎同时进行，无须复杂的调整，燃烧控制容易，易于实现自动化和连续燃烧。2设备寿命长。炉内没有机械运动部件，使用寿命长。3可采用全面的防二次污染

4、的措施。对焚烧时产生的有害物质进行处理，在不增加太多投资的前提下，可将NOX、SO2等气体排放控制在国家标准以下。4流化床焚烧炉由于炉内燃烧强度和传热强度高，相同生物质处理量的流化床焚烧炉和水冷振动炉排炉相比体积要小，故而投资小。因此，流化床生物质焚烧是一种综合性能优越的焚烧方式，尤其适合我国秸秆等生物质的热值低、成分比较复杂的国情。因此，我厂决定将原有燃煤链条炉改造成生物质焚烧流化床锅炉。（二）锅炉改造的基本原则通过对原有链条炉的分析，将原有燃煤链条炉改造成生物质焚烧流化床锅炉，提出以下改炉的基本原则：1基本保持原有锅炉房的总体布局不变；2将链条炉排改拆除更改为流化床布风板结构；3保持原有锅

5、炉大部分受热面，炉膛受热面作适当改造；4对原有给料系统作改进；5维持原有水处理系统不变；6将电气、热控系统适当改造；7改造引风系统，替换引风机；8改造输料系统，满足三台锅炉用料需求；9改造原有送风系统，增加二次风机；10改造原底渣处理系统；11将水膜除尘器改为布袋式除尘器，增加气力除灰系统，将湿式除灰改为干式除灰。（三）锅炉本体总体布置链条炉改造为生物质流化床锅炉是在保持原有链条锅炉锅筒位置不动、两侧构架外形尺寸不变的前提下进行锅炉总体布置设计的，燃烧方式采用引进德国高低差速流化床燃烧技术，将锅炉前柱向前移3000mm并新增两支前柱，重新设计炉膛水冷壁及其底部密相区（含布风装置），水平烟道内仍

6、然布置蒸汽过热器，尾部坚井内布置蒸发器、省煤器和空气预热器。锅炉为双层布置，楼上为锅炉主体部份及操作室，楼下一层布置排污系统以及安装风机、风道及烟道等设备。燃料经炉膛两侧进入高速床。在炉膛内燃烧产生大量烟气，经过热器、蒸发器、省煤器、空气预热器由尾部烟道排出。锅炉给水经省煤器加热后进入蒸发器再进入锅筒；锅筒内的饱和水经下降管进入水冷壁下集箱、埋管、上升管、上集箱，然后从引出管引入锅筒；饱和水及饱和蒸汽混合物在锅筒内经汽水分离装置分离后，饱和蒸汽通过引出管进低温过热器。过热蒸汽由低过加热后进入减温器中调节气温。然后经高温过热器，将蒸汽加热到额定气温，从高过出口集箱通过汇集管引入集汽集箱，最后从主

7、汽阀至主蒸汽管道。二、生物质焚烧发电项目的经济性分析 热电厂现有的三台65t/h链条炉改造为生物质流化床焚烧炉后，日处理生物质能达到1200吨，配置两台C12MW的汽轮发电机组，原热力系统、汽水系统、燃料输送系统不变。项目经济性分析如下：整个改造工程需要投资8430万元左右；销售收入按设备的容量计算，销售电、汽年收入约13723.2万元；年运行费用约11073万元；年销售税金及附加费约1607.47万元；年获利润约1392.98万元（包括所得税）；项目投资回收期约4.78年；总投资利率约16.7%；总投资利税率约19.3%。该项目在财务上是可行的。通过技术改造后，在设备更新换代的同时可取得一定

8、的经济效益，实现了热电厂的可持续发展。三、结语我国的生物质焚烧发电供热事业已初露端倪，并纳入产业化轨道，其发展势头迅猛。到2005年底，全国生物质发电总装机容量约200万千瓦，到2010年，可再生能源在能源消费中的比重将达到10%，生物质发电总装机容量将达到550万千瓦。将安徽国祯太平洋电力有限公司三台链条燃煤炉改造成秸秆焚烧炉后，有利于秸秆代煤，节能降耗，发展循环经济，走企业可持续发展的道路，具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。参考文献1国家发改委可再生能源发展“十一五”规划2008.2贾小黎，丁航生物质直接燃烧供热发电项目上网电价初步测算J可再生能源，2006，（1）.3张同文生物质燃烧发电的可行性分析J中国新能源，2006，（7）.4冯彦明锅炉生物质技术改造可行性研究报告R安徽国祯太平洋电力有限公司，2007作者简介：冯彦明（1972），男，安徽国祯太平洋电力有限公司工程师。    相关论文    · 理昂电力“三驾马车”,创新生物质发