生物质发电

摘要:世界生物质发电起源于20世纪70年代,当时,世界性的石油危机爆发后,丹麦开始积极开发清洁的可再生能源,大力推行秸秆等生物质发电。自1990年以来,生物质发电在欧美许多国家开始大发展。根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标,未来将建设生物质发电550万千瓦装机容量,已公布的《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万千瓦的发展目标。此外,国家已经决定,将安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业服务体系建设。总的说来,生物质能发电行业有着广阔的发展前景。随着生物质能发电产业竞争的不断加剧,大型生物质能发电企业间并购整合与资本运作日趋频繁,国内优秀的生物质能发电企业愈来愈重视对行业市场的研究,特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究。正因为如此,一大批国内优秀的生物质能发电企业迅速崛起,逐渐成为生物质能发电产业中的翘楚!
关键词:充分利用 大规模 绿能源
引言生物质能是一种颇具产业化南锣鼓巷胡同节和规模化利用前景的可再生能源,对我国能源结构的优化意义重大。发展生物质发电,是构筑稳定、经济、清洁、安全能源供应体系,突破经济社会
发展资源环境制约的重要途径。秸秆发电变无序焚烧为集中燃烧并发电、造肥,节省了大量煤炭资源,并增加农民收入。秸秆在生长和燃烧中不增加大气中CO2组合图形的面积教学设计量,且含硫量极低,仅为0.1%。发展生物质发电,替代煤炭,可显著减少CO2温室气体SO2的排放,有巨大的环境效益。
中国是一个农业大国,生物质资源十分丰富,各种农作物每年产生秸秆6亿多吨,其中可以作为能源使用的约4亿吨,全国林木总生物量190亿吨,可获得量为9亿吨,可作为能源利用的总量约为3亿吨。如加以有效利用,开发潜力将十分巨大。
一.生物质发电概述
所谓生物质发电,就是利用秸秆、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
二.生物质发电形式
1.燃烧发电
直接燃烧发电是将生物质在锅炉中直接燃烧,生产蒸汽带动蒸汽轮机及发电机发电。生物质直接燃烧发电的关键技术包括生物质原料预处理、锅炉防腐、锅炉的原料适用性及燃料效率、蒸汽轮机效率等技术。
马拉拉联合国演讲生物质直接燃烧发电是由生物质锅炉利用生物质直接燃烧后的人能产生蒸汽,再利用蒸汽推动汽轮机发电系统进行发电,在原理上与燃煤锅炉火力发电十分相似。通常燃烧发电系统的构成包括生物质原料收集系统、预处理系统、存储系统、给料系统、燃烧系统、热利用系统和烟气处理系统。热闹的菜市场
生物质原料从附近各个收集点运送至电站,经预处理后存放到原料存贮仓库,仓库容积至少保证可以存放5天的发电原料量;燃烧油原料输送装置将预处理后的生物质送入锅炉燃烧,通过锅炉换热,利用生物质燃烧后的热能把锅炉给水转化为蒸汽,为汽轮机发电机组提供汽源进行发电。生物质燃烧后的灰渣落入出灰装置,由输灰机送到灰库。烟气经过烟气处理系统后由烟囱排放入大气中,其蒸汽达到部分与常规的燃煤电厂的蒸汽发电部分基本相同。
2.混合发电
生物质还可以与煤混合作为燃料发电,称为生物质混合燃烧发电技术。混合燃烧方式主要有两种。一种是生物质直接与煤混合后投入燃烧,该方式对于燃料处理和燃烧设备要求较高,不是所有燃煤发电厂都能采用;一种是生物质气化产生的燃气与煤混合燃烧,这种混合燃烧系统中燃烧,产生的蒸汽一同送入汽轮机发电机组。
3.气化发电
生物质气化发电技术的基本原理是把生物质转化为可燃气,再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电。它既能解决生物质难于燃用而又分布分散的缺点,又可以充分发挥燃气发电技术设备紧凑而污染少的优点,所以是生物质能最有效最洁净的利用方法之一。
气化发电过程包括三个方面,一是生物质气化,把固体生物质转化为气体燃料;二是气体净化,气化出来的燃气都带有一定的杂质,包括灰份、焦炭和焦油等,需经过净化系统把杂质除去,以保证燃气发电设备的正常运行;三是燃气发电,利用燃气轮机或燃气内燃机进行发电,有的工艺为了提高发电效率,发电过程可以增加余热锅炉和蒸汽轮机。
生物质气化发电技术是生物质能利用中有别于其他可再生能源的独特方式,具有三个方面
特点:一是技术有充分的灵活性,由于生物质气化发电可以采用内燃机,也可以采用燃气轮机,甚至结合余热锅炉和蒸汽发电系统,所以生物质气化发电可以根据规模的大小选用合适的发电设备,保证在任何规模下都有合理的发电效率。这一技术的灵活性能很好地满足生物质分散利用的特点;二是具有较好的洁净性,生物质本身属可再生能源,可以有效地减少CO2SO2等有害气体的排放。而气化过程一般温度较低(大约在700-900oCNOx的生成量很少,所以能有效控制NOx的排放;三是经济性,生物质气化发电技术的灵活性,可以保证该技术在小规模下有效好的经济性,同时燃气发电过程简单,设备紧凑,也使生物质气化发电技术比其他可再生能源发电技术投资更小,所以总的来说,生物质气化发电技术是所有可再生能源技术中最经济的发电技术,综合的发电成本已接近小型常规能源的发电水平。
4.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项沼气利用技术,其主要原理是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驱动发电机组发电。用于沼气发电的设备主要为内燃机,一般由柴油机组或者天然气机组改造而成。
构成沼气发电系统的主要设备有沼气发动机、发电机和热回收装置。沼气经脱硫器由贮气罐供给燃气发动机,从而驱动与沼气内燃机相连接的发电机而产生电力。沼气发动机排出的冷却水和废气中的热量通过热回收装置进行回收后,作为沼气发生器的加温热源。
从废水处理厂出来的污泥进入一次消化槽和二次消化槽,在消化槽中产生的沼气首先经脱硫器进入球形贮气罐,然后由此输送入沼气发电装置中。作为发动机燃料的沼气中甲烷的含量必须高于50%麦胚凝集素,不必要进行二氧化碳的脱除,因为少量二氧化碳对发动机有利,使其工作平稳,减少废气中有毒物的含量。从发电装置出来的废沼气进入热交换器中,将热量释放出来,用来加热进行厌氧发酵的污泥,从而提高沼气的发生率。
5.垃圾发电
垃圾发电包括垃圾焚烧发电和垃圾气化发电,其不仅可以解决垃圾处理的问题,同时还可以回收利用垃圾中的能量,节约资源,垃圾焚烧发电是利用垃圾在焚烧锅炉中燃烧放出的热量将水加热获得过热蒸汽,推动汽轮机带动发电机发电。垃圾焚烧技术主要有层状燃烧技术、流化床燃烧技术、旋转燃烧技术等。发展起来的气化熔融焚烧技术,包括垃圾在450°~640°温度下的气化和含碳灰渣在1300℃以上的熔融燃烧两个过程,垃圾处理彻底,
过程洁净,并可以回收部分资源,被认为是最具有前景的垃圾发电技术。
.生物质发电存在的困难
业内人士分析,我国利用农林废弃物规模化发电尚处于起步阶段,生物质发电技术不成熟、项目造价高,总投资大,运行成本高,尽管国家给予了电价优惠政策,但盈利水平还是不如常规火电。究其原因,一是单位造价高,二是燃料成本高,三是生物质发电企业实际税率太高。《可再生能源法》规定农林废弃物生物质发电应享受财政税收等优惠政策,但相关政策和措施尚未出台。
  有关专家指出,要促进生物质发电发展,国家应该加大扶持力度。国家需要加大对生物质发电的政策支持力度,加强规划指导和项目管理,完善生物质能利用产业链和相关的产业标准体系建设,增加科研投入、支持二分查人才培养以促进技术进步。此外,在生物质发电项目布局上也应避免一哄而上。
四.总结
在全球能源供应体系中,生物质能的份额下不断增加,全球变暖现象迫使使人们从矿物能
源开发利用转向生物质能源,可以预言,化石能源总有一天会用尽,而太阳能和风能生产及利用又难以利用又难以控制,因此生物质能源的生产和利用将成为人类能源的发展方向之一。我国的生物物种繁多,拥有相当可观的生物资源总量,如何将这些生物资源高效的利用,不仅关系到目前国家的经济发展,同时也是关系到国家发展得长远战略问题。
总而言之,生物质能源发展发展前景广阔,我们要不断开发新技术,新工艺,降低成本,提高生物质的利用率,深化生物质能的应用与推广,将对国家可持续发展乃至人类能源长远发展具有重要意义。
参考文献:
1 杨勇平,董长青《生物质发电技术》 北京:中国水利水电出版社,2007
2 姚向君,田宜水《生物质能能源清洁转化利用技术》 北京:化学工业出版社,2006
3 马隆龙,吴创之《生物质气化技术及其应用》 北京:化学工业出版社,2003
4 刘荣厚,牛卫生,张大雷《生物质热化学转换技术》 北京:化学工业出版社,2005
5汪玉林 《垃圾发电技术及工程实例》 第一版 北京:化学工业出版社,2003

本文发布于:2024-09-24 09:26:24,感谢您对本站的认可!

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