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摘 要:随着经济的发展,我国这样的人口大国对于新能源的开发利用更加重视。生物质发电是一个新兴产业,像垃圾发电、风能发电、焚烧秸秆发电等等都已慢慢走进企业的大门,但在这类项目也存在着一系列的环境问题,基于此,文章就我国生物质发电现状及发展趋势进行简要的分析,希望可以提供一个有效的借鉴。
关键词:生物质发电;现状;发展趋势
一、生物质发电意义及发展现状
生物质发电是利用秸秆、稻草、蔗渣、木糠等植物燃料直接燃烧或发酵成沼气后燃烧,燃烧产生的热量使水蒸汽带动汽轮机发电。垃圾是放错地方的资源,秸秆本来对于农民来说是垃圾,处理的一般办法是直接就地燃烧,这种方法不仅给大气环境带来影响,而且还浪费了资源。生物质发电项目解决了这些问题,因此大力加强生物质产业的开发与培育,不仅加强对生物质能的利用,发展生物质能发电,而且对缓解能源短缺、改善环境、促进循环经济的发展等都有着极其重要的意义。
当前,我国生物质及垃圾发电行业的发展逐步加快进程。截止2009年,国家发改委和各省(市、区)发改委核准的生物质规模发电项目已有87个,总装机容量为2200MW,全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过15个,在建项目约30个。主要的发电形势采用如下几种:
直燃发电:把生物质放在在锅炉中直接燃烧后所产生的蒸汽带动蒸汽轮机及发电机发电。
混合发电:生物质直燃发电技术的清洁生产有的是将生物质与煤混合后投入燃烧进行发电,因为它对于燃料处理和燃烧设备要求较高;有的是先将生物质气化,产生的燃气与煤混合后在燃烧系统中燃烧,采用燃烧后所产生的蒸汽进行发电。
气化发电:它一种新的发电技术是将生物质在气化炉中转化为气体燃料经净化后直接进入燃气机中燃烧发电或者直接进入燃料电池后再进行发电。
沼气发电:主要原理利用工农业或城镇生活中的大量有机废弃物经厌氧发酵处理产生的沼气进行发电。
垃圾发电:它被认为是最具有前景的垃圾处理技术,它是利用垃圾所产生的热量进行发电,包括垃圾焚烧垃圾发电和垃圾气化发电,不仅解决了垃圾处理的问题,同时还节约资源和利用了垃圾中的能量,是广受欢迎的垃圾处理技术。
二、我国在生物质能发电中存在的问题
(一)安全性问题
以我国南方地区为例,在南方地区蔗渣炉是生物质直燃发电技术的典型应用,甘蔗渣是一种高水份高挥发份的燃料,燃料随一次风喷入炉膛(燃烧室)进行悬浮燃烧。甘蔗渣的水份比较大,一般在45~50%之间,在喂料器处很容易发生堵塞,从而影响机组的正常运行;甘蔗渣进入炉膛后先经过加热蒸发,其次挥发燃烧的过程,因此很容易发生爆燃现象,对炉膛负压波动影响比较大;另外蔗渣炉采用的是室燃的形式,一次风过低,燃料无法正常悬浮燃烧,炉排也容易积渣,影响炉膛的正常燃烧;而一次风过高时,燃料未完全燃烧就已经离开燃烧区域,进入水平烟道、尾部烟道以及布袋除尘器后,很容易造成二次燃烧,存在较大的安全隐患,因此需要运行人员精心操作,保证机组的安全运行。
(二)环境问题
生物质能发电也会有污染物產生,烟气必须经过脱硝脱硫处理合格方可排放,尤其是垃圾电厂燃烧产生的烟气中更是含有大量的有毒气体,需经过洗烟塔对其中的有害物质进行处理合格后方可排放;垃圾电厂产生的炉渣更是需要经过固化处理后方可填埋处理。生物质能发电技术中,烟气脱硝一般采用的是SNCR技术,但是生物质能锅炉在不同的燃烧工况下,炉膛温度变化大,对SNCR的影响比较大,温度过高,还原剂会直接分解;温度过低则达不到反应要求,因此控制好锅炉的燃烧对降低污染物排放有很大的作用。
三、我国生物质直燃发电发展趋势
基于未来我国经济社会发展对生物质发电产业的需求和目前我国生物质发电产业在发展过程中还存在的问题,要促进我国生物质发电产业的科学、持续发展,就必须进一步提高认识、加强规划,并制定系统的推进措施。
(一)培育生物质发电产业链
在生物质发电项目的产业化发展过程中,要培育成熟的上下游配套产业链,提升其产业化发展的力度;要深人研究适合我国特点的生物质发电相关产业发展模式,从燃料的收购、加工、储存和运输以及发电过程等方面构建完整的产业链;积极开展生物质发电上下游产业链研究,开展关键技术自主开发和相关设备自主研制,完善生物质能利用产业链和相关的产业标准体系建设,努力形成从燃料收、储、运,发电到燃烧废料的深加工一整套产业链,促进生物质发电的产业化。
(二)完善生物质发电的标准与规范
尽快公布国家生物质发电的具体发展目标及相关保障措施,加强规划指导和项目管理。生物质发电产业作为一个新兴产业,目前正处在发展的初期,需要国家制度和政策的大力支持。这里要特别注意,要结合实际制定合理的发展战略和目标,在鼓励投资者投资生物质发电产业的同时,需要为行业的准人和技术制定标准,鼓励国产设备以及配套设备、技术的研发。要加强管理,严格生物质发电项目的核准,防止生物质发电产业投资过热,避免无序竞争,保障生物质发电产业健康发展。
(三)支持技术研究开发和设备制造,加强生物质发电产业技术创新
生物质发电开发发展受资源、市场所限,归根结底是技术不成熟造成的,因而加大技术研发力度是解决问题之根本。我国应根据生物质发电的发展进程,选择有代表性的基础技术、应用技术、关键技术和前沿技术进行跟踪和研究,不断进行技术创新和超前技术储备,注重生物技术集成创新和成套装备研发,促进生物质发电产业快速发展。
总之,生物质能发电将会让我国达到一个双赢目标,解决我国电力短缺与生物质能源的合理利用。因此,需要加强这方面技术的研究与创新,从而更好的促进我国生物质发电水平的提高。
参考文献
[1]陈涛.我国生物质能发电技术路线探讨[J],可再生能源,2008.
[2]沈明忠、王新雷.我国生物质发电的发展环境分析[J],能源技术经济,2011.
[3]闫英.我国生物质发电的发展现状分析与前景预测[J].城市建设理论研究与应用,2013.
[4]翁丽娟.生物质发电的技术现状及发展[J].建材与装饰,2016.
(作者单位:富裕绿能生物质电力有限公司)
关键词:生物质发电;现状;发展趋势
一、生物质发电意义及发展现状
生物质发电是利用秸秆、稻草、蔗渣、木糠等植物燃料直接燃烧或发酵成沼气后燃烧,燃烧产生的热量使水蒸汽带动汽轮机发电。垃圾是放错地方的资源,秸秆本来对于农民来说是垃圾,处理的一般办法是直接就地燃烧,这种方法不仅给大气环境带来影响,而且还浪费了资源。生物质发电项目解决了这些问题,因此大力加强生物质产业的开发与培育,不仅加强对生物质能的利用,发展生物质能发电,而且对缓解能源短缺、改善环境、促进循环经济的发展等都有着极其重要的意义。
当前,我国生物质及垃圾发电行业的发展逐步加快进程。截止2009年,国家发改委和各省(市、区)发改委核准的生物质规模发电项目已有87个,总装机容量为2200MW,全国已建成投产的生物质直燃发电项目超过15个,在建项目约30个。主要的发电形势采用如下几种:
直燃发电:把生物质放在在锅炉中直接燃烧后所产生的蒸汽带动蒸汽轮机及发电机发电。
混合发电:生物质直燃发电技术的清洁生产有的是将生物质与煤混合后投入燃烧进行发电,因为它对于燃料处理和燃烧设备要求较高;有的是先将生物质气化,产生的燃气与煤混合后在燃烧系统中燃烧,采用燃烧后所产生的蒸汽进行发电。
气化发电:它一种新的发电技术是将生物质在气化炉中转化为气体燃料经净化后直接进入燃气机中燃烧发电或者直接进入燃料电池后再进行发电。
沼气发电:主要原理利用工农业或城镇生活中的大量有机废弃物经厌氧发酵处理产生的沼气进行发电。
垃圾发电:它被认为是最具有前景的垃圾处理技术,它是利用垃圾所产生的热量进行发电,包括垃圾焚烧垃圾发电和垃圾气化发电,不仅解决了垃圾处理的问题,同时还节约资源和利用了垃圾中的能量,是广受欢迎的垃圾处理技术。
二、我国在生物质能发电中存在的问题
(一)安全性问题
以我国南方地区为例,在南方地区蔗渣炉是生物质直燃发电技术的典型应用,甘蔗渣是一种高水份高挥发份的燃料,燃料随一次风喷入炉膛(燃烧室)进行悬浮燃烧。甘蔗渣的水份比较大,一般在45~50%之间,在喂料器处很容易发生堵塞,从而影响机组的正常运行;甘蔗渣进入炉膛后先经过加热蒸发,其次挥发燃烧的过程,因此很容易发生爆燃现象,对炉膛负压波动影响比较大;另外蔗渣炉采用的是室燃的形式,一次风过低,燃料无法正常悬浮燃烧,炉排也容易积渣,影响炉膛的正常燃烧;而一次风过高时,燃料未完全燃烧就已经离开燃烧区域,进入水平烟道、尾部烟道以及布袋除尘器后,很容易造成二次燃烧,存在较大的安全隐患,因此需要运行人员精心操作,保证机组的安全运行。
(二)环境问题
生物质能发电也会有污染物產生,烟气必须经过脱硝脱硫处理合格方可排放,尤其是垃圾电厂燃烧产生的烟气中更是含有大量的有毒气体,需经过洗烟塔对其中的有害物质进行处理合格后方可排放;垃圾电厂产生的炉渣更是需要经过固化处理后方可填埋处理。生物质能发电技术中,烟气脱硝一般采用的是SNCR技术,但是生物质能锅炉在不同的燃烧工况下,炉膛温度变化大,对SNCR的影响比较大,温度过高,还原剂会直接分解;温度过低则达不到反应要求,因此控制好锅炉的燃烧对降低污染物排放有很大的作用。
三、我国生物质直燃发电发展趋势
基于未来我国经济社会发展对生物质发电产业的需求和目前我国生物质发电产业在发展过程中还存在的问题,要促进我国生物质发电产业的科学、持续发展,就必须进一步提高认识、加强规划,并制定系统的推进措施。
(一)培育生物质发电产业链
在生物质发电项目的产业化发展过程中,要培育成熟的上下游配套产业链,提升其产业化发展的力度;要深人研究适合我国特点的生物质发电相关产业发展模式,从燃料的收购、加工、储存和运输以及发电过程等方面构建完整的产业链;积极开展生物质发电上下游产业链研究,开展关键技术自主开发和相关设备自主研制,完善生物质能利用产业链和相关的产业标准体系建设,努力形成从燃料收、储、运,发电到燃烧废料的深加工一整套产业链,促进生物质发电的产业化。
(二)完善生物质发电的标准与规范
尽快公布国家生物质发电的具体发展目标及相关保障措施,加强规划指导和项目管理。生物质发电产业作为一个新兴产业,目前正处在发展的初期,需要国家制度和政策的大力支持。这里要特别注意,要结合实际制定合理的发展战略和目标,在鼓励投资者投资生物质发电产业的同时,需要为行业的准人和技术制定标准,鼓励国产设备以及配套设备、技术的研发。要加强管理,严格生物质发电项目的核准,防止生物质发电产业投资过热,避免无序竞争,保障生物质发电产业健康发展。
(三)支持技术研究开发和设备制造,加强生物质发电产业技术创新
生物质发电开发发展受资源、市场所限,归根结底是技术不成熟造成的,因而加大技术研发力度是解决问题之根本。我国应根据生物质发电的发展进程,选择有代表性的基础技术、应用技术、关键技术和前沿技术进行跟踪和研究,不断进行技术创新和超前技术储备,注重生物技术集成创新和成套装备研发,促进生物质发电产业快速发展。
总之,生物质能发电将会让我国达到一个双赢目标,解决我国电力短缺与生物质能源的合理利用。因此,需要加强这方面技术的研究与创新,从而更好的促进我国生物质发电水平的提高。
参考文献
[1]陈涛.我国生物质能发电技术路线探讨[J],可再生能源,2008.
[2]沈明忠、王新雷.我国生物质发电的发展环境分析[J],能源技术经济,2011.
[3]闫英.我国生物质发电的发展现状分析与前景预测[J].城市建设理论研究与应用,2013.
[4]翁丽娟.生物质发电的技术现状及发展[J].建材与装饰,2016.
(作者单位:富裕绿能生物质电力有限公司)