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我國秸稈發(fā)電商品化前景分析
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http://www.mamogu.com 發(fā)稿日期:2007-7-23
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農(nóng)作物秸稈在很久以前就開始作為燃料,直至1973年第一次石油危機(jī)時丹麥開始研究利用秸稈作為發(fā)電燃料。在這個領(lǐng)域丹麥BWE公司是世界領(lǐng)先者,第一家秸稈燃燒發(fā)電廠于1998年投入運(yùn)行(Haslev,5Mw)。此后,BWE公司在西歐設(shè)計并建造了大量的生物發(fā)電廠,其中最大的發(fā)電廠是英國的Elyan發(fā)電廠,裝機(jī)容量為38Mw。
1.1秸稈的處理、輸送和燃燒
發(fā)電廠內(nèi)建設(shè)兩個獨(dú)立的秸稈倉庫。每個倉庫都有大門,運(yùn)輸貨車可從大門駛?cè),然后停在地磅上稱重,秸稈同時要測試含水量。任何一包秸稈的含水量超過25%,則為不合格。在歐洲的發(fā)電廠中,這項測試由安裝在自動起重機(jī)上的紅外傳感器來實現(xiàn)。在國內(nèi),可以手動將探測器插入每一個秸稈捆中測試水分,該探測器能存儲99組測量值,測量完所有秸稈捆之后,測量結(jié)果可以存入連接至地磅的計算機(jī)。然后使用叉車卸貨,并將運(yùn)輸貨車的空車重量輸入計算機(jī)。計算機(jī)可根據(jù)前后的重量以及含水量計算出秸稈的凈重。
貨車卸貨時,叉車將秸稈包放入預(yù)先確定的位置;在倉庫的另一端,叉車將秸稈包放在進(jìn)料輸送機(jī)上;進(jìn)料輸送機(jī)有一個緩沖臺,可保留秸稈5分鐘;秸稈從進(jìn)料臺通過帶密封閘門(防火)的進(jìn)料輸送機(jī)傳送至進(jìn)料系統(tǒng);秸稈包被推壓到兩個立式螺桿上,通過螺桿的旋轉(zhuǎn)扯碎秸稈,然后將秸稈傳送給螺旋自動給料機(jī),通過給料機(jī)將秸稈壓入密封的進(jìn)料通道,然后輸送到爐床。爐床為水冷式振動爐,是專門為秸稈燃燒發(fā)電廠而開發(fā)的設(shè)備。
1.2鍋爐系統(tǒng)
鍋爐采用自然循環(huán)的汽包鍋爐,過熱器分兩級布置在煙道中,煙道尾部布置省煤器和空氣預(yù)熱器。由于秸稈灰中堿金屬的含量相對較高,因此,煙氣在高溫時(450℃以上)具有較高的腐蝕性。此外,飛灰的熔點(diǎn)較低,易產(chǎn)生結(jié)渣的問題。如果灰分變成固體和半流體,運(yùn)行中就很難清除,就會阻礙管道中從煙氣至蒸汽的熱量傳輸。嚴(yán)重時甚至?xí)耆氯麩煔馔ǖ溃瑢煔舛略阱仩t中。由于存在這些問題,因此,專門設(shè)計了過熱器系統(tǒng),已經(jīng)用在最新的發(fā)電廠中。
1.3汽輪機(jī)系統(tǒng)
1.3.1汽輪機(jī)系統(tǒng)
渦輪機(jī)和鍋爐必須在啟動、部分負(fù)荷和停止操作等方面保持一致,汽輪機(jī)和鍋爐,協(xié)調(diào)鍋爐、汽輪機(jī)和空冷凝汽器的工作非常重要。
1.3.2空冷凝汽器
丹麥的所有發(fā)電廠都是海水冷卻的,西班牙的Sanguesa發(fā)電廠是河水冷卻,英國的Ely發(fā)電廠裝有空氣冷凝器。
在中國,空氣冷凝器是一種很成熟的產(chǎn)品,可以在秸稈發(fā)電廠中采用。
1.4環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)
在濕法煙氣凈化系統(tǒng)之后,安裝一個布袋除塵器,以便收集煙氣中的飛灰。布袋除塵器的排放低于25mg/Nm3,大大低于中國燒煤發(fā)電廠的煙灰排放水平。布袋除塵器為脈動噴射式,容器由壓縮空氣脈沖清潔。
1.5副產(chǎn)物
秸稈通常含有3%~5%的灰分。這種灰以鍋爐飛灰和灰渣/爐底灰的形式被收集,這種灰分含有豐富的營養(yǎng)成分如鉀、鎂、磷和鈣,可用作高效農(nóng)業(yè)肥料。
2我國農(nóng)村推廣秸稈發(fā)電技術(shù)意義重大
我國生物質(zhì)能資源非常豐富,農(nóng)作物秸稈資源量超過7.2億t,其中6.04億t可作能源使用。國家通過引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù),嫁接商品化、集約化、規(guī);墓芾斫(jīng)驗,結(jié)合中國國情,在農(nóng)村推廣實施秸稈發(fā)電技術(shù),在節(jié)省不可再生資源、緩解電力供應(yīng)緊張等方面都具有特別重要的意義。
2.1秸稈資源是新能源中最具開發(fā)利用規(guī)模的一種綠色可再生能源
秸稈為低碳燃料,且硫含量、灰含量均比目前大量使用的煤炭低,是一種較為“清潔”的燃料,在有效的排污保護(hù)措施下發(fā)展秸稈發(fā)電,會大大地改善環(huán)境質(zhì)量,對環(huán)境保護(hù)非常有利。
秸稈資源是新能源中最具開發(fā)利用規(guī)模的一種綠色可再生能源。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計數(shù)據(jù),我國在用作能源的農(nóng)作物秸稈中,其中用于畜牧飼料為1.45億t,還田肥料0.91億t,工業(yè)原料0.14億t,作為農(nóng)民傳統(tǒng)的生活燃料的秸稈為2.8億t,分別占總量的24%、15%、2.3%和40%。除了上述用途外,還有18.7%約1.13億t剩余秸稈沒有任何用途,成為真正的廢棄物,大部分被農(nóng)民或農(nóng)場主在田野焚燒了,這不僅嚴(yán)重污染環(huán)境,影響交通,而且造成生物質(zhì)能源的極大浪費(fèi)。
2.2我國利用秸稈發(fā)電的市場廣闊
目前生物質(zhì)能秸稈發(fā)電技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,已引起世界各國政府和科學(xué)家的關(guān)注。許多國家都制定了相應(yīng)的計劃,如日本的“陽光計劃”,美國的“能源農(nóng)場”,印度的“綠色能源工廠”等,它們都將生物質(zhì)能秸稈發(fā)電技術(shù)作為21世紀(jì)發(fā)展可再生能源戰(zhàn)略的重點(diǎn)工程。根據(jù)我國新能源和可再生能源發(fā)展綱要提出的目標(biāo),至2010年,我國生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)容量要超過:300萬kw。因此,從中央到地方政府都制定了一系列補(bǔ)貼政策支持生物質(zhì)能技術(shù)的發(fā)展,加快了技術(shù)商業(yè)化的進(jìn)程。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城鄉(xiāng)人民生活水平的不斷提高,既有經(jīng)濟(jì)、社會效益,又能保護(hù)環(huán)境的秸稈發(fā)電技術(shù)的利用前景將會越來越廣闊。
我國農(nóng)村的秸稈資源相當(dāng)豐富,主要的農(nóng)作物種類有稻谷、小麥、玉米、豆類、薯類油料作物、棉花和甘蔗。根據(jù)我國地理分布和氣候條件,南方地區(qū)水域多、氣溫高,適合水稻、甘蔗、油料等農(nóng)作物生產(chǎn),北方地區(qū)四季溫差大,適合玉米、豆類和薯類作物生長,故播種面積大于其他地區(qū)。小麥在我國各地區(qū)都普遍種植,播種面積以華中、華東地區(qū)最多;棉花產(chǎn)地主要是華東和華中地區(qū),其次是華北和西部地區(qū)。
在中國,空氣冷凝器是一種很成熟的產(chǎn)品,可以在秸稈發(fā)電廠中采用。
1.4環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)
在濕法煙氣凈化系統(tǒng)之后,安裝一個布袋除塵器,以便收集煙氣中的飛灰。布袋除塵器的排放低于25mg/Nm3,大大低于中國燒煤發(fā)電廠的煙灰排放水平。布袋除塵器為脈動噴射式,容器由壓縮空氣脈沖清潔。
1.5副產(chǎn)物
秸稈通常含有3%~5%的灰分。這種灰以鍋爐飛灰和灰渣/爐底灰的形式被收集,這種灰分含有豐富的營養(yǎng)成分如鉀、鎂、磷和鈣,可用作高效農(nóng)業(yè)肥料。
2我國農(nóng)村推廣秸稈發(fā)電技術(shù)意義重大
我國生物質(zhì)能資源非常豐富,農(nóng)作物秸稈資源量超過7.2億t,其中6.04億t可作能源使用。國家通過引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù),嫁接商品化、集約化、規(guī);墓芾斫(jīng)驗,結(jié)合中國國情,在農(nóng)村推廣實施秸稈發(fā)電技術(shù),在節(jié)省不可再生資源、緩解電力供應(yīng)緊張等方面都具有特別重要的意義。
2.1秸稈資源是新能源中最具開發(fā)利用規(guī)模的一種綠色可再生能源
秸稈為低碳燃料,且硫含量、灰含量均比目前大量使用的煤炭低,是一種較為“清潔”的燃料,在有效的排污保護(hù)措施下發(fā)展秸稈發(fā)電,會大大地改善環(huán)境質(zhì)量,對環(huán)境保護(hù)非常有利。
秸稈資源是新能源中最具開發(fā)利用規(guī)模的一種綠色可再生能源。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計數(shù)據(jù),我國在用作能源的農(nóng)作物秸稈中,其中用于畜牧飼料為1.45億t,還田肥料0.91億t,工業(yè)原料0.14億t,作為農(nóng)民傳統(tǒng)的生活燃料的秸稈為2.8億t,分別占總量的24%、15%、2.3%和40%。除了上述用途外,還有18.7%約1.13億t剩余秸稈沒有任何用途,成為真正的廢棄物,大部分被農(nóng)民或農(nóng)場主在田野焚燒了,這不僅嚴(yán)重污染環(huán)境,影響交通,而且造成生物質(zhì)能源的極大浪費(fèi)。
2.2我國利用秸稈發(fā)電的市場廣闊
目前生物質(zhì)能秸稈發(fā)電技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,已引起世界各國政府和科學(xué)家的關(guān)注。許多國家都制定了相應(yīng)的計劃,如日本的“陽光計劃”,美國的“能源農(nóng)場”,印度的“綠色能源工廠”等,它們都將生物質(zhì)能秸稈發(fā)電技術(shù)作為21世紀(jì)發(fā)展可再生能源戰(zhàn)略的重點(diǎn)工程。根據(jù)我國新能源和可再生能源發(fā)展綱要提出的目標(biāo),至2010年,我國生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)容量要超過:300萬kw。因此,從中央到地方政府都制定了一系列補(bǔ)貼政策支持生物質(zhì)能技術(shù)的發(fā)展,加快了技術(shù)商業(yè)化的進(jìn)程。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城鄉(xiāng)人民生活水平的不斷提高,既有經(jīng)濟(jì)、社會效益,又能保護(hù)環(huán)境的秸稈發(fā)電技術(shù)的利用前景將會越來越廣闊。
我國農(nóng)村的秸稈資源相當(dāng)豐富,主要的農(nóng)作物種類有稻谷、小麥、玉米、豆類、薯類油料作物、棉花和甘蔗。根據(jù)我國地理分布和氣候條件,南方地區(qū)水域多、氣溫高,適合水稻、甘蔗、油料等農(nóng)作物生產(chǎn),北方地區(qū)四季溫差大,適合玉米、豆類和薯類作物生長,故播種面積大于其他地區(qū)。小麥在我國各地區(qū)都普遍種植,播種面積以華中、華東地區(qū)最多;棉花產(chǎn)地主要是華東和華中地區(qū),其次是華北和西部地區(qū)。
兩個示范項目如能成功,將給我國廣袤的農(nóng)村帶來前所未有的新能源革命和巨大的經(jīng)濟(jì)效益,如河北晉州項目每年燃燒秸稈20多萬t,發(fā)電1.38億kWh。按照每噸秸稈100元的收購價測算,將帶動農(nóng)戶增收2000多萬元/年;與同等規(guī)模的燃煤火電廠相比,一年可節(jié)約l0萬多tce。
除上述兩個示范項目外,江蘇如東縣、黑龍江慶安縣、北京平谷區(qū)等生物質(zhì)能豐富的縣(區(qū))都在積極與龍基電力有限公司洽談,著手籌建秸稈發(fā)電廠。
4結(jié)論
根據(jù)國家對可再生能源發(fā)電的一系列優(yōu)惠政策,秸稈發(fā)電廠所發(fā)電量由電網(wǎng)全額收購;上網(wǎng)電價經(jīng)當(dāng)?shù)厥≌畠r格主管部門按現(xiàn)行電價政策提出上報國家發(fā)展和改革委員會核批后,一般在0.50~0.60元左右;進(jìn)口設(shè)備的關(guān)稅和進(jìn)口環(huán)節(jié)增值稅全免,同時,各地方省市還因地制宜地制定了其它的補(bǔ)貼政策。這些政策的出臺為秸稈發(fā)電在農(nóng)村的推廣利用提供了有力的保障。
可以預(yù)見,在我國農(nóng)村推廣生物質(zhì)能秸稈發(fā)電技術(shù)市場廣闊,前景光明。
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