秸秆发电项目技术探讨

2024-05-22

秸秆发电项目技术探讨（精选6篇）

篇1：秸秆发电项目技术探讨

秸秆发电项目

秸秆是农作物通过采摘脱粒后留下来的茎叶，品种主要有玉米、小麦、水稻、高粱、大豆等。秸秆是一种很好的清洁可再生能源，每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤，而其平均含硫量却只有3.8‰，相当于煤的三分之一；而且相对于火力发电会排放二氧化硫和二氧化氮等污染物，其发电所产生的二氧化碳与秸秆生物质生长时吸收的二氧化碳达到碳平衡，可实现二氧化碳零排放的作用，对缓解和最终解决温室效应问题将具有重要贡献。秸秆发电，就是以农作物秸秆为主要燃料，对其进行缺氧燃烧或者直接燃烧以产生电力能源的一种发电方式，是目前及未来最具开发利用潜力的绿色新能源之一，具有很好的经济、生态和社会效益，对于缓解能源紧缺和环境污染问题有重大的意义。早在40年前出现能源危机时，国外的科学家和工业家就开始研究发展秸秆发电。现如今，在西欧及北欧发达国家中，秸秆发电已经发展到了比较成熟的程度，有多家秸秆发电厂已经投产使用，并在其国内的能源结构中占到了很大的比重。

1.秸秆发电效益分析

（1）.生态效益

在绝大多数的中国农村，农作物秸秆基本上是被作为废品处理，因此每到收获季节，除了少量的秸秆被用做肥料和牲畜饲料外，大批剩余的秸秆都被在露天进行直接燃烧处理。这样不仅对生态环境造成极大污染，而且还是对资源的严重浪费。秸秆是一种清洁的燃料，其灰含量和硫含量都比煤炭低很多。秸秆发电是国际上发达国家普遍推行的CDM（清洁发展机制）项目，可大幅降低全球温室气体排放，极少有污染物（特别是二氧化硫）排放，可以说在将秸秆变废为宝的同时，又大大降低了大气污染。对比传统的 “资源——产品——污染排放” 的单向线性经济，秸秆发电实现了“资源——产品——再生资源”的循环经济。（2）.经济效益

中国对秸秆发电实行优惠电价政策，上网电价高出燃煤发电0.25元/千瓦时，并且还可以享受税收减免等一系列政策。随着中国有关配套政策的不断完善，以及秸秆发电技术的进步和原料收储运体系的形成，秸秆发电产业必将会给投资者带来可观的经济回报。同时，秸秆发电可增加农民收入和提供大量就业岗位。据统计，内地一个百万人口的县，可年产小麦、玉米、棉花及水稻等农作物秸秆100多万吨，约相当于50万吨标煤。1个装机容量为25MW的机组年耗秸秆30万吨以上，若按150元/吨的价格计算，则当地农民年收入约4500万元，惠及的农户数量将可超过5万户；同时，发电本身再加上秸秆的收、储、运工作，建设一个秸秆发电厂可为当地创造大量的就业机会。另外，秸秆通常含有3%~5%的灰分，这种灰以锅炉飞灰和灰渣/炉底灰的形式被收集，含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙，可用作高效农业肥料。还有，提取秸秆中纤维素来提炼乙醇也成为了未来的一个趋势。（3）.社会效益

改善能源结构。在目前中国的能源中，煤炭约占70%左右。大量的煤炭被燃烧用于发电的结果就是对环境严重的污染和破坏。增加清洁能源比重，建成资源节约型、环境友好型的和谐社会已经成为当今时代的主题。秸秆发电项目在合理有效处理秸秆以及减少直接燃烧秸秆产生大气污染的同时，成为清洁能源的一个有效补充。随着其在全国的推广应用，不但可以解决我国能源危机，改善能源结构，而且对污染控制、缓解环境压力、减排温室气体。

2.秸秆发电的优势

（1）.秸秆资源是新能源中最具开发利用规模的一种绿色可再生能源。作为秸秆发电的燃料，农作物秸秆产量大，覆盖面广，来源充足。

（2）.秸秆燃烧产生的污染气体含量很低。国际能源机构的有关研究表明，秸秆的平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量约达1%，且低温燃烧产生的氮氧化物较少，所以除尘后的烟气不进行脱硫，可直接通过烟囱排入大气。丹麦等国家的运行试验表明秸秆锅炉经除尘后的烟气不加其他净化措施完全能够满足环保要求。因此秸秆发电不仅具有较好的经济效益，还有良好的生态效益和社会效益。

（3）.经测定，秸秆热值约为15000KJ/Kg，相当于标准煤的50%。其中麦秸秆、玉米秸秆的发热量在农作物秸秆中为最小，低位发热量也有14.4MJ/kg，相当0.492kg标准煤。使用秸秆发电，可降低煤炭消耗。

（4）.开采煤炭开采具有一定的危险性，特别是矿井开采，管理难度和劳动强度都很大。农作物秸秆与其相比，收集起来危险性小，易管理，且属于废弃物利用。

3.中国秸秆发电产业

目前生物质能秸秆发电技术的开发和应用，已引起世界各国政府和科学家的关注。许多国家都制定了相应的计划，如日本的“阳光计划”，美国的“能源农场”，印度的“绿色能源工厂”等，它们都将生物质能秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。

中国农村的秸秆资源相当丰富，主要的农作物种类有稻谷、小麦、玉米、豆类、薯类油料作物、棉花和甘蔗。根据中国地理分布和气候条件，南方地区水域多、气温高，适合水稻、甘蔗、油料等农作物生产；北方地区四季温差大，适合玉米、豆类和薯类作物生长。小麦则在中国各地区都普遍种植，播种面积以华中、华东地区最多；棉花产地主要是华东和华中地区，其次是华北和西部地区。各种农作物每年总共产生秸秆6亿多吨，其中可以作为能源使用的约4亿吨，相当于2亿吨的煤炭,年发电量可达5000亿kWh。如加以有效利用，还可为农民增收近1000亿元，开发潜力将十分巨大。

秸秆直接燃烧供热发电的普及将会成为中国最大的支农项目、最大的节能、环保项目，是我国最可能迅速大面积推广的可再生能源项目。为推动生物质发电技术的发展，2003年以来，国家先后核准批复了多个秸秆发电示范项目，同时颁布了《可再生能源法》和《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》，并实施了生物质发电优惠上网电价等有关配套政策，从而使生物质发电，特别是秸秆发电迅速发展。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。因此，从中央制定了一系列补贴政策支持生物质能产业的发展，加快了技术商业化的进程。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。随着中国国民经济的高速发展和城乡人民生活水平的不断提高，既有经济、社会效益，又能保护环境的秸秆发电产业的前景将会越来越广阔。

4.潍坊市秸秆发电产业前景

潍坊市是一个农业大市，主要农作物是小麦和玉米，种植面积分别为400多万亩和500多万亩，小麦和玉米干秸秆产量分别为400（含水30％）多万吨和1000（含水55－65％）多万吨，则全市每年生产可利用农作物鲜秸秆产量为1400多万吨。随着农村生活用能结构变化和化学肥料的大量使用，传统的秸秆利用方式逐渐被人们放弃，而现代科学的秸秆利用体系尚未建立起来。农民抢农时、图省事，将大量剩余秸秆就地焚烧、四处堆放，不仅造成了资源浪费，破坏了生态环境，而且严重影响了我市整体形象和投资环境。根据潍坊市的特点和产业结构，发展秸秆发电产业可以在响应国家政策的同时，充分利用自身的资源和优势，改善生态环境，提高经济效益，并且为农民提供客观的就业机会和经济收入，因此可以形成各方面多赢的发展前景。

篇2：秸秆发电项目技术探讨

全球经济发展迅速,煤炭、石油、天然气等一次性能源的消耗量不断增加,终有枯竭的一天,人类为了自身的生存和发展,不断寻找新的能源以减少或替代一次性能源的消耗。由于生物质秸秆能源具有热值含量高、易获得、清洁等优势,生物质秸秆发电近年来不断发展,成为一项利用可再生能源的新技术,被越来越多的国家研究和利用。

秸秆发电的历史和现状

秸秆发电在欧洲,尤其是北欧的一些国家已有 20 多年的历史。随着一次性能源的逐渐减少及人们对环境质量的进一步要求,开发新能源和可再生能源在发达国家已方兴未艾。1973 年的石油危机,促使丹麦开始研究生物质能秸秆发电技术。其中丹麦BWE 公司率先研发秸秆生物燃烧发电技术,并在 1988 年投运了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂(Haslev,5MW,此后BWE 公司在西欧设计并建造了大量的生物发电厂,其中最大的发电厂是英国的 Ely发电厂,装机容量为38MW,现在以秸秆发电等可再生能源已经占丹麦能源消耗的 24%以上。瑞典、芬兰、西班牙等国由丹麦BWE 公司提供技术设备建成了秸秆发电

厂,许多国家还制定了相应的计划,如日本的“阳光计划”,美国的“能源农场”,印度的“绿色能源工厂”等,它们都将生物质能秸秆发电技术作为 21 世纪发展可再生能源战略的重点工程。欧美国家把秸秆资源作为优先发展的可再生能源并予以高度重视并给予政策和资金的大力支持。欧洲国家秸秆利用技术成熟,政策较为完善。

《可再生能源中长期发展规划》确定了 2020 年生物质发电装机 3000万千瓦的发展目标。秸秆直接燃烧技术的研究在我国起步较晚,缺乏合适的技术和规模2003 年以来,国家发改委先后批复江苏如东、山东单县和河北晋州 3 个国家级秸秆发电示范项目,拉开了我国秸秆发电建设的序幕。2004 年,国家发改委批准河北省晋州市秸秆发电厂建设项目,这是我国第一个完全利用秸秆燃烧发电的发电厂。2006 年,宿迁秸秆直燃发电示范项目在江苏宿迁正式投产。这是我国投入点火运行的首个拥有

自主知识产权的国产化秸秆直燃发电示范项目。近年来,全国各地生物质能电厂蓬勃发展。

无论在国内还是国外,秸秆的收集和储存都是一个难以忽略的问题。由于国内秸秆市场体系还不够健全和完善,导致目前秸秆发电项目燃料成本过高,这是制约目前我国秸秆发电产业进一步发展的障碍。但是从长远来看,秸秆发电项目仍将因其

在减少二氧化碳排放、保护环境、可再生等方面的优越性而获得足够的发展空间。客观地讲,我国的秸秆发电产业发展初期走得并不顺利,在最初的热情和兴奋过去之后,秸秆发电行业暴露出关键设备运行效果不好、运行经营难度大、现有扶持力度下效益不佳等诸多问题。即便是那些早期介入、采用相对成熟的引进技术的大公司也在频频抱怨秸秆电厂的运行和经营困难。秸秆电站该如何发展,成了当下国内各秸秆电厂都面临的一个难题。

秸秆发电的技术分析

秸秆可以通过锅炉直接燃烧发电和供热,也可以气化之后再发电,从技术上说,气化发电虽然效率更高,但尚有不少技术难题未能完全解决,建设成本较高,实用性较差。相比而言,直接燃烧发电和供热更加方便可行。

秸秆发电与普通的燃煤电站发电原理相同,都分为給料系统、锅炉系统、汽轮机系统、空气冷凝器和环境保护系统。相比燃煤电站,秸秆的收集和处理是秸秆电站遇到的主要问题之一,秸秆的进料和退料系统都需要进行专门的设计。此外,秸秆发电会造成比较严重的结渣问题以及腐蚀问题,这些问题都对秸秆电站的锅炉提出了更高的要求。

1、秸杆的给料系统

发电厂内建设独立的秸杆仓库。运输货车送来的秸杆需要测试含水量。任何一包秸杆的含水量不能超过25%,否则为不合格。

秸秆粉碎压块儿成品在欧洲的发电厂中,这项测试由安装在自动起重机上的红外传感器来实现。在中国,现在常用手动探测器插入每一个秸杆捆中测试水分。货车卸货时,叉车将秸杆包放入预先确定的位臵;在仓库的另一端,叉车将秸杆包放在进料输送机上;进料输送机有一个缓冲台,可保留秸杆 5分钟;秸杆从进料台通过带密封闸门(防火的进料输送机传送至进料系统;秸杆包被推压

到两个立式螺杆上,通过螺杆的旋转扯碎秸杆,然后将秸杆传送给螺旋自动给料机,通过给料机将秸杆压入密封的进料通道,然后达到炉床。炉床为水冷式振动炉床,是专门为秸杆燃烧发电厂而开发的设备。

2、锅炉系统

秸秆电站的锅炉一般采用自然循环的汽包锅炉,过热器分两级布臵在烟道中,烟道尾部布臵省煤器和空气预热器。由于秸杆灰中碱金属的含量相对较高因此,烟气在高温时(450℃以上具有较高的腐蚀性。此外,飞灰的熔点较低易产生结渣的问题。如果灰分变成固体和半流体,运行中就很难清除,就会阻碍管道中从烟气至蒸汽的热量传输。严重时甚至会完全堵塞烟气通

道,将烟气堵在锅炉中。由于存在这些问题,因此,专门设计了过热器系统,并在国际上的大多数秸杆发电厂中得到运用。

3、汽轮机系统

工艺流程图涡轮机和锅炉必须在启动、部分负荷和停止操作等方面保持一致,协调锅炉、汽轮机和空冷凝汽器的工作非常重要。

4、空冷凝汽器

丹麦的所有发电厂都是海水冷却的,西班牙的 Sanguesa 发电厂是河水冷却,英国的Ely发电厂装有空气冷凝器。在中国,空气冷凝器是一种很成熟的产品,可以在秸秆发电厂中采用。

5、环境保护系统

在湿法烟气净化系统之后,安装一个布袋除尘器,以便收集烟气中的飞灰。3 布袋除尘器的排放低于 25mg/Nm。

欧洲各国由于利用生物质能时间较早,经过几十年的研究与实践,在农作物秸秆和农林废弃物在整个能源总量中占较大的比重。丹麦在秸秆和农林废弃物直燃发电领域处于世界顶尖水平,1986 年丹麦政府通过了一项能源政策,规定在1995 年之前,将建造利用丹麦国内燃料(秸秆、木屑、垃圾、沼气和天然气总发电功率为450MW 的分布式热电厂。1990年丹麦政府又通过另一项有关增加使用天然气和农作物秸秆和农林废弃物的政策,主要通过新建热电厂和将现有燃煤和燃油区域供热系统转为实用天然气和秸秆和农林废弃物燃料热电厂来实现。丹麦已建立了 130 多家秸秆发电厂,2002 年,丹麦可再生能源占全国能源总消耗量的12%,其中,秸秆和农林废弃物占其中的 81%。丹麦的秸秆发电技术已经成熟,并且向世界各国出口。

德国的秸秆发电技术也已相当成熟,其可再生能源发电总量比例已经从1998 年的4.7%提升到 2003 年的8%,政府计划到 2020 年达到20%。德国在秸秆和农林废弃物直燃发电、发电机组配套涡轮机、生物质预处理等方面技术都已成熟,其经过预处理的生物质密度和热值大幅提高,基本接近于劣质煤碳,便于运输和储存。

我国在生物质能利用方面起步较晚,秸秆发电技术尚不太成熟。表1 列举了我国现运行的5 家秸秆电厂的运行现状。

英国的Ely发电厂装有空气冷凝器。在中国,空气冷凝器是一种很成熟的产品,可以在秸秆发电厂中采用。

5、环境保护系统

在湿法烟气净化系统之后,安装一个布袋除尘器,以便收集烟气中的飞灰。3布袋除尘器的排放低于 25mg/Nm。欧洲各国由于利用生物质能时间较早,经过几十年的研究与实践,在农作物秸秆和

农林废弃物在整个能源总量中占较大的比重。丹麦在秸秆和农林废弃物直燃发电领域处于世界顶尖水平,1986 年丹麦政府通过了一项能源政策,规定在1995 年之前,将建造利用丹麦国内燃料(秸秆、木屑、垃圾、沼气和天然气总发电功率为450MW的分布式热电厂。1990年丹麦政府又通过另一项有关增加使用天然气和农作物秸秆和农林废弃物的政策,主要通过新建热电厂和将现有燃煤和燃油区域供热系统转为实用天然气和秸秆和农林废弃物燃料热电厂来实现。丹麦已建立了 130 多家秸秆发电厂,2002 年,丹麦可再生能源占全国能源总消耗量的12%,其中,秸秆和农林废弃物占其中的 81%。丹麦的秸秆发电技术已经成熟,并且向世界各国出口。德国的秸秆发电技术也已相当成熟,其可再生能源发电总量比例已经从1998 年的4.7%提升到 2003 年的8%,政府计划到 2020 年达到20%。德国在秸秆和农林废弃物直燃发电、发电机组配套涡轮机、生物质预处理等方面技术都已成熟,其经过预处理的生物质密度和热值大幅提高,基本接近于劣质煤碳,便于运输和储存。我国在生物质能利用方面起步较晚,秸秆发电技术尚不太成熟。通过以上技术对比可以得到如下结论: 1 国产秸秆锅炉在振动炉排的密封上设计不细,造成炉排密封效果差,炉排面缺风,秸秆燃烧不充分,效率低;2 给料均匀性、炉排振动装臵及振动效果较差,经常出故障, 对锅炉稳定燃烧影响很大;3 没有考虑到秸秆燃烧的特点以及国内秸秆品种的复杂性,前期投运的秸秆锅炉没有设计未燃尽秸秆颗粒分离装臵,再加上锅炉负压大,造成布袋频繁烧坏;4 除渣系统的设备以及设计不成熟。

在经济性方面,我国现有的秸秆电厂存在如下问题: 比投资高,除 B电厂以外,其它所有的电厂比投资都在10000 元/千瓦以上,远高于一般火电厂 6000-7000 元/千瓦的投资;2 燃料价格昂贵;从农民手中的收购价加上运输费用加上中间人费用,每吨秸秆的价格在 300-400 元之间,导致了沉重的成本负担;3 年利用时间短,设计时间为 5500 小时,但由于燃料、故障等问题,实际利用时间都在 3000-4000 小时之间,年发电量为8000-9000 万千瓦时。由于沉重的成本负担以及由于各种原因导致的较小的发电量,我国大部分秸秆电厂都处于亏损状态。

国产设备相比国外引进的设备来说,在价格上有较大的竞争力,但是在产品质量上有所欠缺,特别是对于秸秆电厂的某些专门设备方面由于研究和经验的欠缺,与国际水平相差较大,特别是有些设

备上的缺陷影响到了电厂的正常运行说明国产秸秆锅炉在设计、制造、运行等方面与国外先进技术相比还存在一定的差距。同时,相比西方国家二十多年的运行经验,我国各秸秆电厂起步较晚,经验较少,尚需一定时间的积累,才能在各方面赶上西方发达国家。

秸秆发电的经济性分析

影响秸秆电厂投资运营效益的主要因素有:建设投资、燃料价格、机组热效率以及上网电价政策等。

江苏地区秸秆电厂的主力机型为 15MW 和 25MW,工程建设的投资成本构成比例和煤电基本类似,设备购臵费用约占 49%,建筑安装工程费约占 35%,其他费用约为 16%。秸秆电厂的比投资在 10000 元/kWh 左右,远远高于煤电的000-4000 元/kWh。秸秆电厂项目造价高的原因主要有: 设备造价高。锅炉、秸秆破碎和上料等设备的设计和制造在我国尚处于不成熟阶段,加上秸秆中碱金属含量较高,容易腐蚀金属表面,为防止秸秆锅炉的受热面服饰而大量采用耐腐蚀钢材;2 燃料储藏成本高。且燃料易受潮,不容易保存;3 秸秆电厂项目单位造价高,使其折旧费和财务费用也相应较高。

秸秆的价格对于秸秆电厂的影响非常巨大。秸秆价格高的原因主要是运输储存成本高。我国的南方农业机械化程度较差,且秸秆

都散落在田间,不具备机械化收集的条件。秸秆体积大、易腐烂、储存损耗大。而且,秸秆除了做燃料之外秸秆还田、饲料、造纸以及加工板材等综合利用水平不断提高,增加了对秸秆的需求。此外,一旦一个地区出现距离较近的秸秆电厂,很容易出现争购秸秆的场面,更加增高了燃料成本。

考虑到秸秆这种燃料的特殊性,秸秆电厂的单机容量都较小。秸秆锅炉的实际运行效率很低。同时,秸秆电厂的辅助设备比燃煤电厂多,厂用电率约为 10%,远高于常规燃煤电厂。一般的秸秆电厂,热效率仅在 15-25%之间。以上因素导致了秸秆发电厂的成本居高不下。

根据江苏省秸秆电厂项目的建设投资、秸秆的收购价格以及相关运行参数,假设销售收入和生产总成本为线性函数,采用线性盈亏平衡分析方法进行分析: 式中:S(X为销售收入函数;P 为单位产品价格;X 为产品年生产量;C(X为生产总成本函数;CF 为固定成本;CV 为单位产品可变成本;tx 为单位产品税金;B(X为销售与成本之差。按照秸秆电厂项目工程造价 10 000 元/kW、热耗 14 600kJ/(kW〃h、秸秆价格 300 元/t、厂用电率10%、年利用小时数5 500 h 等条件计算,在电厂费用和效益相等,即利润为零的情况下,找出盈利和亏损的分界点。

经测算价格约为0.83元/kWh,高于现行各种补贴政策在内的上网电价。如果引入 CDM 机制,以每年减排 15 万吨 CO2,每吨 CO2 交易价格 15 欧元计算,折合入电

价可得盈利和亏损分界点电价约为 0.56 元/kWh。此电价低于江苏省现行秸秆电厂上网电价,但仍高于常规火点机组上网电价。

淮安秸秆发电厂分析

淮安共有2 家已投产秸秆发电项目:江苏国信淮安生物质发电有限公司和中电洪泽生物质热电有限公司。以国信淮安生物质发电有限公司为例进行分析。国信淮安生物质发电有限公司建设规模为2×15MW 汽轮发电机组配 2×75t/h 秸秆直燃锅炉,是全国第一台成功采用软质稻秸秆、麦秸秆作为燃料,全部采用国内设备和自主知识产权的秸秆发电项目。该机组的成功投运开创了我国软秸秆发电的先河,将对国内生物质能源项目的开发利用起到示范意义和推广作用。

电厂每月收入主要为发电收入,上网电价(按 0.75 元/kWh 计 x 发电量约为 1100 多万元,每月支出为还贷、折旧费、燃料成本费和运行维护费,每月支出约为 1200 万元,其中,燃料成本费用约占每月支出的 30%,由于秸秆价格的相对低廉和上网电价较高,相比国内其他秸秆电站来说经营状况较好,不过电厂尚未能做到盈余,每月仍略有亏损。

国信淮安生物质发电有限公司成功注册了CDM项目,年减排CO2约15万吨,按照与国外买家商定的约86元/吨的碳交易价格,每年可通过碳交易获得约1300万人民币的收入。由此即可实现盈利。

与我国其他的秸秆电厂相比,国信淮安生物质发电有限公司的运行状况良好。虽然也出现了断轴、堵料等故障,但是经过几年的总结和探索,逐步解决了各项技术难题,2009 年利用时间达到了6000小时,大大超过了国内大部分秸秆电站,发电量也达到了 1.8 亿千瓦时/年。在收支方面,虽然略有亏损,但是通过纵向对比,已有 2008 年全年亏损 4600 万,到 2009 年亏损 1600 万,2010 年截至7 月亏损300 万,由于技术的改进和成本的降低,各种故障逐渐减少,电厂的运作显现出良好的势头。此外,在国际上碳交易价格约为 150 元/吨,甚至更高,如果按照此价格进行交易,国信淮安生物质发电有限公司将有更大的利润空间。

发展秸秆发电的相关政策

在现阶段,秸秆发电在国内外尚需一定的政策扶持才能够保持盈利,因此政策对此产业的影响非常巨大。由于全球气候变暖成为人类面临的一个巨大的问题,而化石能源终有一天也将被消耗殆尽,作为一种温室气体零排放的技术,秸秆发电在政策上得到了多方面的扶持和优惠。

欧洲郭嘉制定政策法规,鼓励生物质能的研究开发。欧盟制订

了具体的发展目标,2001 年,欧盟发布了《促进可再生能源典礼生产指导政策》,要求到 2010年欧盟电力总消费的 22%来自可再生能源,并规定了各成员国需要达到的目标,如德国为12.5%、丹麦为29%、瑞典为60%、意大利为 25%等。

各成员国也制定了一系列鼓励政策和法律规定。德国通过价格保证了可再生能源发电项目的投资者有合理的投资回报。在可再生能源融资方面,德国联邦政府在 1999 年设立了市场激励计划,为可再生能源项目提供投资补贴和第三方融资,在税收方面间接享受生态税优惠。同时政府还为生物质技术的研究开发提供资金支持。

丹麦政府在资金上大力支持生物质能技术研究和开发,丹麦还通过立法要求电力市场向可再生能源电力开放。可再生能源项目在丹麦最高可以得到 30%的初始投资补贴,生物质电力还享受二氧化碳税收返还优惠。意大利为可再生能源建立了保护性固定电价制度,政府还通过法律规定为可再生电力项目提供 30-40%的资金支持。可再生能源间接享受税收优惠。

我国对可再生能源的重视程度也越来越高。为鼓励可再生能源的发展,国家先后出台了《可再生能源法》、《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《可再生能源发展专项资金暂行管理办法》和《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》等法律和规章,明确了秸秆发电电价优惠、上网电量全额收购和电力调度优先等政策,促进了秸秆发电产业的发展。在科技研究方面,国家投入了大量资金用于研究和开发;《可再生能源法》鼓励和支持农

村生物质能的发展,对列入家可再生能源产业发展指导目录、符合信贷条件的可再生能源开发利用项目,金融机构可以提供有财政贴息的优惠贷款。国家发改委出台的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》规定:生物质发电项目上网电价由传统上网电价加补贴电价组成,补贴电价标准为每千瓦时 0.25 元。此外,秸秆发电厂所发电量由电网全额收购;进口设备的关税和进口环节增值税全面,各地方省市同时还因地制宜地制定了其它的补贴政策。

对秸秆发电的建议

截至2008 年底,江苏省已经有 11 个项目正在运行或在建。秸秆发电作为可再生能源产业的一种,为减少化石消耗、减少温室气体排放发挥了积极的作用。但秸秆发电也面临着长期亏损的局面。对于是否要发展秸秆发电以及如何发展秸秆发电,以下问题我们必须明确答案: 1 秸秆发电在淮安是否可以收支平衡。

秸秆发电是新生事物,在其成长的过程中需要扶植,在发展的前期郭嘉给与适当补贴是完全应该的,但是需要明确的是,现在的补贴是为了将来的不补贴。从长远来看,秸秆发电以定要不断降低

成本,自身在经济上可行。比如太阳能光伏目前成本虽然高,但从科技发展的角度,在成本下降方面有较大的潜力。但是对于秸秆发电,由于成本主要因素在于秸秆的价格以及财务折旧费,在成本上下降的空间不大,这是由于其先天缺陷决定的:一是机组功率小,热效率提高潜力小;二是在江苏农业机械化程度不高,秸秆收集困难,需要耗费较多的劳动力和运输成本;三是随着科技的进步,秸秆的各种利用也会逐渐增多,如生产沼气、颗粒华以及其它工业用途,其价格没有太大下降的可能性。按照目前的形势,即使引入了CDM 机制带来的收益,秸秆发电的成本也不足以达到普通脱硫电站的上网电价水平,一旦离开了政府补助,自身就难以维持。从长远来看,如果该技术已经成熟,那么从技术扶持的角度来看,政府没有任何义务进行补助。有很多研究将秸秆对当地农民带来的收益计入了其社会效益之中,按照 200元/t 秸秆收购价格计算,一年消耗秸秆约 14x10 吨秸秆的电厂,一年约能给当地农民创收2800 万元,而政府为此的电价补贴以 0.35 元/kWh 计算,一年需要补贴约 2835万元,两者基本相当。也就是说,秸秆电站带来的社会效益其实质来自政府的补贴,不应当计入秸电站的社会效益。此外对于秸秆电厂的生态效益也不能够无限地放大,CDM 机制就是现行的定位方式,如果秸秆电站在考虑了环保效益之后的

篇3：我国秸秆发电技术的应用及前景

我国是一个农业大国,秸秆资源十分丰富,每年产生的农作物秸秆总量超过6亿t,其中可以作为能源利用的在3亿t以上。近年来,随着农村经济的发展和农民生活水平的提高,大部分农村地区把煤炭、液化气等常规能源作为炊事取暖用能的首选。大量的剩余秸秆被遗弃在田间地头付之一炬,既浪费资源又污染环境。随着生物质能利用技术的发展,秸秆发电技术也日趋成熟,秸秆大规模能源化利用成为大势所趋[1]。

利用生物质能已成为国家解决能源短缺问题的重要举措之一。根据我国中长期能源规划,到2010年,生物质发电装机600万kW,约占全国发电总装机容量的1%;到2020年,生物质发电装机2000万kW,约占全国总发电装机容量的2%[2]。自2006年1月1日起施行的《可再生能源法》从法律上明确了可再生能源的战略地位。国家发改委《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》规定:生物质发电项目上网电价由传统上网电价加补贴电价组成,补贴电价标准为0.25元/kW·h。秸秆发电技术和产业的发展迎来了最佳时机。

1 秸秆发电技术及应用

秸秆发电技术经过多年的发展已日趋成熟,按照原料利用方式的不同主要分为3类:秸秆直接燃烧发电、秸秆与煤混合燃烧发电和秸秆气化发电。

国内秸秆直接燃烧发电工程的技术基本是从国外引进的,此类发电项目装机容量一般在25MW左右。秸秆与煤混合燃烧发电的关键技术也是从国外引进,一般在原有燃煤机组的基础上进行改造。秸秆气化发电技术具有完全的自主知识产权,已进入应用示范阶段,装机容量一般在5MW以下。

1.1 秸秆直接燃烧发电

秸秆原料送入锅炉中直接燃烧,产出的高压过热蒸汽,通过汽轮机的涡轮膨胀做功,驱动发电机发电,这种发电方式称为秸秆直燃发电。秸秆直燃发电和燃煤发电并没有本质上的区别,只是在原料的理化性质方面,与煤相比,一般的秸秆原料具有“两小两多”的特点,即热值小、密度小;钾含量多、挥发分多。所以,燃秸秆锅炉的燃烧室、受热部件、供风系统,特别是进料系统在结构上都要与秸秆的这些特性相适应。秸秆直燃发电原理流程如图1所示[3]。

秸秆直燃发电工程建设以丹麦BWE公司为代表,采用水冷式振动炉床燃烧技术,较好地适应了秸秆类燃料“两小两多”的特点。在该技术工艺中,秸秆首先由螺旋进料器输送到固定炉排上,挥发分在此迅速析出燃烧。而后焦炭在连续进料的推动下移动到固定炉排的上方振动炉排上进行燃烧,在炉排振动的作用下,焦炭不断移动位置,这就克服了传统炉床燃烧技术中燃料分布不均匀、燃烧效率低的缺点。水冷可以保护炉排以免烧坏,同时也减少了结渣现象。尾部的过热器也都根据烟气中碱金属含量高易产生高温腐蚀的特点进行了针对性设计[4]。

BWE公司已在丹麦、瑞典、芬兰、西班牙等国建设了数十个秸秆发电站。我国国能生物发电有限公司引进丹麦BWE技术在国内建设的第一座生物质发电厂—山东单县秸秆发电厂,已于2006 年12 月1日正式投产,燃料以粉碎的棉花秸秆为主,设计负荷为25MW ,每年可消耗棉秆20万t。由该公司投资建设的威县、成安、高唐、垦利、射阳5个以棉秆和林木废弃物等灰色秸秆为主要燃料的生物质发电项目和浚县、望奎、鹿邑、辽源4个以玉米秆、小麦秆等黄色秸秆为主要燃料的项目也相继投产运行。截至目前,该公司已有10个生物质直燃发电项目实现并网发电。截至2007年底,国家和各省发改委已核准项目87个,总装机规模220万kW。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30个多。

1.2 秸秆与煤混合燃烧发电

虽然秸秆原料与煤在物理化学性质上有很大的不同,但在现役的燃煤锅炉中掺烧15%(热量比)以下的秸秆对锅炉稳定运行影响不大,在技术上是可行的。实施时可在已有的燃料系统中混入秸秆,有以下两种方式[5]:一是秸秆与煤混合均匀后与煤一起制粉后喷入炉膛燃烧;二是秸秆单独粉碎后再与煤粉共用燃烧器,或者是专用燃烧器喷入炉膛燃烧。国外进行的大量试验和工程实践表明[6]:秸秆原料混烧的热量比例<2%时,无需对电厂原燃煤系统进行任何改造,电厂运行的安全性和经济性也不受影响;比例在5%和10%之间时,混烧技术的优势可以充分发挥出来,所引起的设备投资和运行费用的增加也可以从混燃的收益中得到补偿,目前国外的工程应用大多在此范围内;15%是目前生物质原料混烧热量比例的上限值,大于15%时,电厂的经济性和安全性将受到影响。

2005年,华电国际十里泉电厂从丹麦引进技术设备,对1台14万kW机组的锅炉燃烧器进行了秸秆混烧技术改造。该项技术改造总投资8300万元,改造后实现了秸秆与煤粉混烧,秸秆掺混质量比<20%,也可单独烧煤。

1.3 秸秆气化发电

秸秆气化的基本原理是在不完全燃烧条件下,将秸秆中较高分子量的有机碳氢化合物裂解,变成较低分子量的CO,H2,CH4等可燃气体。该气体用于发电的方式主要有3种:一是将可燃气作为内燃机燃料,用内燃机带动发电机发电;二是将可燃气作为燃气轮机的燃料,用燃气轮机带动发电机发电;三是用燃气轮机和蒸汽轮机两级发电,即利用燃气轮机排出的高温废气把水加热成蒸汽,再推动蒸汽轮机带动发电机发电。我国目前主要是采用第1种方式[7]。目前,国内秸秆发电工程中秸秆气化炉主要有固定床气化炉和流化床气化炉两种形式。

在传统的固定床气化技术中,原料的干燥、热解、氧化、还原等过程都在气化炉中完成,产生的可燃气体中焦油含量高,应用极为不便。山东省科学院能源研究所开发了两步法固定床气化技术,原料首先在裂解器中经过干燥和热解,再进入气化炉中完成氧化和还原,解决了以往技术中的焦油难题,较好地满足了内燃机的工作要求,形成了两步法生物质固定床气化发电技术。

该技术工艺流程如图2所示。

1.裂解器 2.下吸式固定床气化炉 3.一级旋风分离器4.二级旋风分离器 5.织物过滤器 6.水冷器7.风机 8.内燃机 9.发电机

其主要特点为:一是燃气清洁、焦油含量低。经过简单过滤和净化后,燃气中总杂质含量<20mg/Nm3,能够满足气体内燃机工作的要求。二是无二次污染。以前的固定床气化技术中,燃气中焦油一般通过水洗去除,焦油废水带来的二次污染问题无法解决。而在两步法气化工艺中燃气经过旋风分离器、织物过滤器除尘后进入水冷器间接换热,整个净化冷却过程都不和水直接接触,所以不存在二次污染问题。三是系统总效率高。气体内燃机的高温排气为秸秆原料裂解提供热源,充分利用了排气余热,使系统总效率得到提高[8]。

山东省科学院能源研究所利用该项技术已经建成了一套生物质气化发电示范系统,目前该系统已实现稳定并网发电。系统的装机容量为200kW,年发电量约为140万kW·h;单位投资约7000元/kW, 投资回收期为7年左右,具有较好的经济性。

流化床气化与固定床相比具有原料处理能力强、气化反应速度快、系统容易放大等优点。但较高的操作气速也会带来气体中含灰较多、后续除尘净化负担增加等问题。流化床气化炉在水分、热值方面对原料的种类适应性较广,但对原料的粒度要求较为严格,一般秸秆类原料要粉碎到20mm以下才能满足流化床对原料的流化性能要求[9]。

中国科学院广州能源研究所在循环流化床生物质气化发电技术上的研究和应用开发取得了较快进展。该技术工艺流程如图3所示[10]。其原理为生物质原料进入流化床气化炉后被高温的惰性床料(河沙)迅速加热,在流化状态下发生一系列热解、氧化、还原反应。燃气中携带的焦炭被惯性除尘器分离后流回炉内继续反应;依次经过旋风分离器、文氏管除尘器后,燃气中的固体颗粒和微细粉尘基本被清洗干净;燃气中的焦油采用吸附和水洗的办法进行清除,主要设备是两个串联的喷淋洗气塔;清洁的燃气被送入内燃机带动发电机发电。广州能源研究所利用该项技术在全国建设了十几个生物质气化发电站,取得了较好的经济效益,为秸秆发电技术的产业化推广积累了宝贵的经验。

1.循环流化床气化炉 2.惯性除尘器 3.旋风分离器4 文氏管除尘器 5.喷淋塔 6.喷淋塔7.风机 8.水封 9.水泵 10.发电机

2 我国秸秆发电存在的问题

2.1 秸秆收集成本过高

在发达国家,农场种植较为集中,农业生产自动化程度高,秸秆收集便利,这与国内情况有很大不同。我国农业生产分散,秸秆堆积密度小、收集费时费力、运输成本高,再加上农村留守劳动力短缺、换茬农时紧张,农户出售秸秆的意愿不高。现在秸秆发电项目的燃料来源主要依靠经纪人,这造成许多秸秆收不上来,形成了假性的供不应求局面,再加上一些经纪人故意囤积秸秆,大大抬高了电厂的燃料成本。

华电国际十里泉电厂混烧秸秆发电项目投产前预计秸秆收购价格为100元/t,运行后秸秆的收购价格高至400元/t。国能单县生物发电厂在全县范围内设有8个棉柴收购站,棉柴到站价格为180元/t,到厂价格约为230元/t。国能望奎生物发电厂玉米秸秆到厂价格为270元/t。考虑到秸秆的热值仅有煤的50%,所以在燃料价格上,秸秆与煤相比并无任何优势。这种局面给秸秆电厂运行带来很大的压力,也让潜在的投资秸秆发电的企业望而却步。

解决秸秆收集困难、价格高的问题应从以下两方面着手。首先,在秸秆发电产业发展初期,政府应积极配合做好引导、组织和政策支持,在广大农民朋友中宣传废物利用、节约能源等观念,使他们能够积极出售秸秆。其次,秸秆电厂应积极探索既适合当地实际情况又符合市场操作的秸秆收贮运模式,提高效率、降低收购成本。

2.2 技术需进一步改进

我国建成的直燃发电项目核心设备都是从丹麦BWE公司引进的,基本解决了国产秸秆锅炉结焦、腐蚀和效率低等问题,但进口设备成本高昂。因此,应在消化吸收国外技术的基础上,加强自主研究开发,完成关键设备的国产化。

秸秆气化发电方面,应进一步优化工艺路线,提高系统效率,降低燃气净化除焦成本,提高发电机组运行稳定性,从而进一步提高秸秆气化发电系统的经济性和竞争力。

2.3 国家配套政策不完善

秸秆发电项目的立项和审批手续复杂,国家政策细则实施不够,各级政府部门不清楚对此类项目如何操作管理,立项困难。特别是对于气化发电项目,由于装机容量较小,基本在用户侧接入,对大电网影响较少,并且环境友好,不宜也不需要完全套用常规发电项目的立项审批程序。建议国家相关部门针对可再生能源发电项目特点,制定科学、合理、可操作性强的立项管理办法,简化项目行政许可程序。

3 秸秆发电技术应用前景

时下油价高、煤炭短缺,而秸秆发电则充分利用了生物质废弃物,节约了能源,在缓解能源供给压力和保护环境两个方面都能发挥重要作用。我国秸秆资源丰富,秸秆发电产业具有较好的发展基础。随着越来越多的秸秆发电项目的建成和运行,秸秆收贮运喂、锅炉设备、气化设备、灰渣利用等一系列产业链逐步形成,秸秆发电产业的经济效益和社会效益逐渐显现。国家相关的优惠政策和建设标准相继出台、立项审批程序的规范和简化,这些因素都会吸引越来越多的技术力量和资金力量投入到秸秆发电领域,秸秆发电技术和产业必将进入一个快速发展时期。

参考文献

[1]吴创之,马隆龙.生物质能现代化利用技术[M].北京:化学工业出版社,2003.

[2]李俊峰,王仲颖.中华人民共和国可再生能源法解读[M].北京:化学工业出版社,2005.

[3]袁振宏,吴创之,马隆龙.生物质能利用原理与技术[M].北京:化学工业出版社,2005.

[4]黄军军,黄程鹏,董军.秸秆发电技术的现状和展望[J].能源与环境,2006(5):95-96.

[5]Till man DA.Biomass cofiring:the technology,the experi-ence,and the combustion consequence[J].Biomass&Bioen-ergy,2000,19:365-384.

[6]盛昌栋,张军.煤粉锅炉共燃生物质发电技术的特点和优势[J].热力发电,2006(3):9-10.

[7]阴秀丽,周肇秋,马隆龙,等.生物质气化发电技术现状分析[J].现代电力,2007,24(5):48-52.

[8]孙荣峰,闫桂焕,许敏,等.两步法生物质固定床气化发电技术[J].水利电力机械,2006,28(12):95-96.

[9]吴创之.生物质气化工艺的设计与选用[J].可再生能源,2003(2):51-52.

篇4：秸秆发电项目技术探讨

2007年12月10日，中国第一个自主研发的软质秸秆发电项目经过一年的努力，在淮安建成，该项目以软质稻秸秆、麦秸秆为主要燃料，采用国内设备。该机组的成功投运，开创了我国软质秸秆发电的先河，将对国内生物质能源项目的开发利用起到示范意义和推广作用。

秸秆发电的发展过程，在我国曾经历过发热、发疯、发呆的一段历程。以往一些秸秆发电项目因软秸秆发电的技术一直无法突破，而采用棉花秆，玉米秆之类的硬质秸杆做原料，因原料供应不能满足，相继败下阵来。

软质秸杆发电项目主要有二大难点：一是秸杆输送系统的运行，稻麦软秸杆输送环节中易发生缠绕，打包切割过程中易起火，除尘环节易发生回火。二是秸杆收购环节，秸秆的供应和质量制约着项目的发展。

江苏国信淮安生物质发电有限公司总经理李宪强介绍说，针对这些问题，公司会同江苏省电力设计院，及有关厂家，召开了几十次系统方案专题研讨会，多次将秸秆送到相关厂家，进行秸杆打包。破碎和输送的实验，突破了秸杆整包破碎和输送中秸秆缠绕的难关。

在收购环节上，该公司实施“屯草于民，藏草于农”的战略，在楚州区的28个乡镇中设立了22个收购点。通过经纪人收购，实行市场化运作。还分别设立了6个中心秸杆收购站，由公司派出人员直接管理，保证了秸杆的质量和供应。

秸杆回收还引发新的连锁效应，防止了秸秆的燃烧，保护了生态，也为当地的农民带来了丰厚的收入，同时还增加了就业。按每吨稻秸秆180元计算，项目所在地淮安市楚州区的农民每年可因此增收5000多万元。

华电辉腾锡勒12万kW风机投产

2007年1 2月11日19时30分，随着第120台风电机组成功并网运行，华电集团内蒙古华电辉腾锡勒12.15万kW风电工程圆满完成投产目标。据悉，该工程是华电集团的第一个风电项目，工程投产后，每年可提供3.1亿kWh的清洁电能，年减少二氧化碳排放27.2万吨，减少烟尘1796吨，减少二氧化硫排放1376吨、氮氧化物1495吨。

据了解，该项目的建设也见证了内蒙古风电产业的大发展。早在2007年9月24日，随着该项目86号风机叶片的成功吊装，标志着内蒙古风电装机顺利实现百万千瓦。同时，该风电项目也在致力于CDMT作的开展，并于2007年3月28日获得联合国注册，于2007年4月1日进入减排期，减排期为3×7年，第一减排期截至2014年4月1日，减排量购买方为意大利国家电力公司。

篇5：宝应协鑫秸秆发电工程总结

汇报材料

尊敬的各位领导、各位专家：

宝应协鑫生物质发电有限公司，是保利协鑫能源控股有限公司投资兴建的环保型热电联产项目，经省计委苏计基础发（2003）1176号文批准立项建设三台75吨/小时燃煤锅炉配二台15MW次高温次高压抽汽凝汽式汽轮发电机组，一期工程完成装机容量为2×C15MW次高温次高压抽汽凝汽式汽轮发电机组，配2×75t/h次高温次高压循环流化床锅炉，1#、2#机组分别于2005年4月18日、6月4日并网发电，并于2005年10月26日正式对外供热。

公司2006年开始至今在煤泥、生物质发电等资源综合利用方面进行很多实践与探索，并且取得了丰硕的成果。

根据宝应地区生物质资源丰富的特点，为了响应国家关于可再生能源利用和节能减排政策的号召，经江苏省经贸委（苏经贸电力„2006‟667号《关于宝应协鑫生物质环保热电有限公司生物质直燃锅炉技改项目核准的批复》批准立项；将已批准拟建的一台（#3炉）75t/h燃煤循环流化床锅炉改建为水冷振动炉排秸秆直燃锅炉和将已投运的一台（＃2炉）75t/h燃煤循环流化床锅炉改造为掺烧80%以上的生物质锅炉。

#3生物质直燃锅炉技改工程于2007年2月1日开工建设，于2007年9月16日通过调试验收，转试运行和商业运行。1#、2#炉掺烧80%生物质改造工程于2007年4月至5月完成。现将3#秸秆直燃锅炉及1#、2#炉掺烧80%生物质技改工程建设和生产情况向各位领导、专家汇报。

一、工程建设概况

公司1×75T/H秸秆直燃锅炉技改建筑工程包括：灰渣系统（包括布袋除尘器、出灰、出渣系统等）、主厂房及辅机（包括锅炉基础）、输料系统（包括生物质上料车间；0#、1#、2#上料廊道；2#、3#栈桥；2#转运站等）、一个中心仓库等。安装工程包括：1台75T/H次高温次高压秸秆直燃锅炉，炉内加药及取样系统、灰渣处理系统，热力系统，生物质输料系统，热工监视、控制、保护系统、烟气在线监测装置、消防系统等。锅炉由无锡华光锅炉股份有限公司生产，型号为UG-75/5.3-J的水冷振动炉排秸秆直燃锅炉，额定蒸发量75t/h,压力5.3Mpa(g),汽温485℃；机组控制系统采用北京和利时有限公司的Smartpro分散控制系统。

在整个工程建设过程中未出现质量事故和重大缺陷，基本实现了有关锅炉水压试验，点火吹管、并炉供汽一次成功的考核目标要求。

工程安全：项目处在整个建设期间，建立以项目总经理为首的各级安全生产责任制和整个工程的安全网络，并定期开展安全检查，始终抓紧安全整改和考核奖罚，工地各施工部门把安全放在各项施工作业的首位，在工程施工期间没有发生人身伤亡事故和重大设备事故，主要生产区的有关护栏、孔洞和沟道盖板等都符合安全要求。

工程进度：安装方面

3#锅炉本体组合安装于2007年3月24日开工,其主要施工节点情况如下: 锅炉基础验收 3月22日钢架组合安装开始 3月24日钢架开始吊装 4月3日钢架整体验收 4月27日汽包吊装 5月3 日汽包就位验收检查 5月13 日水压试验 6月20日

烘炉 7月29日-8月1日煮炉 8月3日-8月5日调试期间进度

锅炉蒸汽冲管完成 8月15日锅炉安全门校验 8月16日锅炉首次并汽运行 8月30日布带除尘投运 8月30日 72小时满负荷运行结束 9月2日 24小时满负荷运行结束 9月16日

二、3#炉试运行情况：

#3炉于2007年8月30日6：18点火，10：58并炉运行，8月30日14：58开始计时72小时试运行开始，到9月2日14：58，72小时顺利通过，期间统计主要数据如下（根据DCS每15分打点报表计算的平均值）：主汽压力：4.92MPa 主汽温度：474.8℃ 主汽流量：73.81t/h 给水温度：151℃ 排烟温度：133.5℃ 一次风量：4.2万m3/h 二次风量：1.25万m3/h 炉膛出口负压：－153.6Pa 炉膛出口温度：719℃ 炉排振动平率：40HZ 炉排振动间隔时间：60s 炉排振动时间：20s 燃料消耗量：1650T 实际运行时间：76.5H 负荷率：98.4％保护/自动投入率：100％

三、1#、2#炉改造情况

1、设备运行情况

1#、2#炉为济南锅炉厂生产的75T/H/h次高温次高压循环流化床锅炉(YG-75/5.29-M21)，单汽包自然循环，采用由旋风分离器组成的循环燃烧系统，炉膛为膜式水冷壁结构，过热器分高低两级，中间设喷水减温器，尾部烟道布置省煤器和一、二级空气预热器。1#炉于2005年4月18日投产，2#炉于2005年6月4日投产。投产至今运行可靠，燃料适应性较强，先后燃烧过各种高低热值的煤炭、煤泥和多种生物质燃料。2、1#、2#炉掺烧生物质改造情况

宝应县是全国商品粮、商品棉基地县，全县有76万亩耕地，在宝应县城西有芦苇荡，年产各类生物质约80万吨，生物质资源十分丰富。

2005年10月-2006年1月对循环流化床锅炉掺烧生物质进行了尝试，实施改造了1#、2#炉掺烧系统，整套系统由生物质堆场、储存堆场、输送系统、计量装置、燃烧系统及消防、环保、控制等系统组成。所有生物质燃料均采用单独输送、直接掺烧方式，即生物质入厂后经单独的输送系统输送到炉前在输送风的作用下送入炉膛进行燃烧。2006年3月底完成了设备的安装调试，单炉掺烧达到6吨/小时，掺烧能力（按热值计）达30%。2006年全年掺烧生物质2.3万吨，节约原煤1.15万吨左右。

为了增加生物质的掺烧比例，公司于2006年底请上海协鑫电力工程有限公司设计院对2#炉掺烧系统按照掺烧能力（按热值计）80%以上的要求进行改造设计，改造工作2007年4月份初开始，4月底安装结束，5月初调试正常。实现了单炉掺烧量可达15吨/小时，最大可达19吨/小时，远远大于80%（按热值计）单炉掺烧量。07年掺烧生物质量累计已达10.3万多吨，节约原煤5万多吨。生物质技改工程投入商业运行累计消耗生物质燃料215814.59吨（2007年10月至2008年7月）。3、2#炉掺烧80%生物质性能试验情况：（1）、试验情况：

2007年06月06日公司请安徽省电力科学研究院进行2#锅炉大比例掺烧生物质试验。本次试验在2个负荷下进行：工况Ⅰ锅炉负荷75T/H/h；工况Ⅱ锅炉负荷65t/h。试验前，机组已连续正常运行三天以上，正式试验前维持预定试验负荷2小时以上。每个试验工况，锅炉运行稳定，参数波动范围符合GB10184—88的要求。试验过程中停止了给煤系统启停、锅炉排污等影响试验的操作。

（2）、试验结果和分析

1）、2#锅炉在75T/H的工况下，生物质的掺烧比例（热值比）达到86.2%；在65T/H的工况下，生物质的掺烧比例（热值比）达到82.5%，达到了掺烧生物质大于80%（热值比）的目标。）、由于生物质灰分较低，飞灰排放量比全烧煤低。）、由于生物质中硫份较低，大量掺烧时烟气中SO2的含量仅有52mg/m3，远低于全烧煤不投石灰石时的500 mg/m3 4）、大量掺烧生物质时，飞灰含碳量较小，锅炉热效率略高于全烧煤的工况。

5）、2#锅炉的掺烧生物质改造是成功的。5、1#、2#炉改造后的烟气检测情况：

为了检测2#锅炉的大批量掺烧生物质对烟尘、二氧化硫排放的影响，2007年6月4日委托省环境监测中心站对2#炉烟尘、二氧化硫、氮氧化物进行了监测。

监测结论为依据《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2003中Ⅲ时段标准，2#锅炉出口折算排放浓度、二氧化硫、氮氧化物均达标排放。

综上所述，1#、2#炉改造从掺烧生物质的量上（按热值比大于80%计）和烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放量上均能够满足国家有关规定，改造是成功的。

新建3#秸秆直燃锅炉项目建成投产和1#、2#锅炉的掺烧生物质改造成功，年可利用秸秆类农田废弃物约20—30万吨，节约原煤约10—15万吨，有效减少氮氧化物、SO2排放量，同时并减少CO2排放25万吨，降低环境污染，秸秆资源的利用还将为当地农民每年增加收入约6000—8000万元左右。此项目是一个环保、节能的综合利用的好项目，其实施对提高农民收入，开拓就业市场，综合利用，节约能源，可持续发展都大有文章可做，有较好的环保效益及社会效益。

四、运行期间解决的主要问题：

1、试生产期间发生的主要问题：

（1）炉前二级上料带跑偏严重，撒料严重，三台给料机全开时，进料量仍过大。（2）冷灰斗排灰不畅，堵灰渣。（3）出灰部分灰管堵塞频发。

2、运行期间部分设备改进：

（1）为解决散料上料问题，在#0A皮带散料口处加装一台双螺旋给料机，从源头保证散料上料的均匀性及可控制性，也有利于散料秸秆与散包秸秆的综合供料量。

（2）针对料仓经常堵料问题，采取以下措施：料仓整体上移80公分；料仓分前后仓进行分隔，分成两个料仓，一个为秸秆料仓（前仓），一个为散料料仓（后仓）；二级皮带给料口进口上方加装挡板及拨料器；三级给料机螺旋叶片加长等。

（3）原设计为一根灰管，#1仓泵体积为0.4m3，为解决运行中堵管问题，采取以下措施：①增加了就地事故放灰的铰笼装置；②增加一根灰管，#1仓泵对应一根灰管，#2及#3仓泵对应另一根灰管；#1仓泵更换为2.0m3的下行式仓泵；#1仓泵出口灰管加装助吹装置。③1#仓泵出料口加装了气灰混合器。

在3#炉试生产期间发生的主要问题，目前已经基本解决，自2008年3月份以来，3#炉生产稳定正常，现平均负荷达60T/H及以上。

五、企业经营情况：

由于国内煤炭、燃油及生物质燃料市场价格急剧上升，以及周边生物质电厂多，出现资源紧俏、运输成本攀高等现象。煤炭一日一价，日日攀升，煤价不断被刷新，使生物质价格同样大幅度上升，秸秆收购均价已达410元/吨（热值2000多大卡），且生物质资源难收集、市场无序，价格还会继续上涨，生物质燃料成本远高于煤炭成本。2008年1-8月份实现营业收入9060万元，亏损780万元，比去年同期增加亏损1275万元。

六、经营中存在的主要困难

1、生物质收购难

农民出售秸秆的意识不强，存在着惜售与无所谓思想，农村收集秸秆的力量不足，农作物秸秆如麦秸，收购往往在夏收夏种，秋收秋种农村大忙季节，农民既要收又要种，加上大量农村青壮劳力不足和地方禁烧工作还不能够完全落实到位，所以农民较多地将秸秆在田间焚烧或推下河道；造成可供出售秸秆原料严重不足够；农村缺少秸秆收购的有一定经验和经济实力的农民经纪人，且无成熟模式或经验可循，一段时间观望后，现在此情况逐步好转，现农民经纪人不断增加的态势已经出现。

2、生物质运输交通管制卡口较多，运输难

秸秆比重轻密度小，运输量巨大，且对公路运输容量会形成巨大压力为方便运输节约费用，生物质运输必然存在着一些超高超宽超载现场，现存在交通管制卡口较多，交警执法相对较严厉，尚未实施秸秆运输“绿色通道”政策，对秸秆运输实行往返免收过路过桥费和运输中适度超高超宽超载现象交警以教育为主。

3、蒸汽价格与燃料成本不能够及时联动，严重倒挂

国内煤炭、燃油及生物质燃料市场价格急剧上升，出现资源紧俏、运输成本攀高等现象。生物质燃料成本高于煤炭成本。供汽价格大大低于生产成本，造成经营严重亏损。

4、上网电价太低，生产严重亏损。

国家为鼓励生物质发电事业发展，在2005年燃煤脱硫机组标杆电价的基础上，提出了加0.25元／千瓦时的电价补贴政策。但是，在目前的价格体制下，生物质发电项目一投入运营就面临着严重亏损的境地。燃煤机组的标杆电价是在原有的煤电电价基础上，综合煤炭的价格、运输距离等多种因素制定的。而生物质发电的燃料不是煤，燃煤机组标杆电价的电价基础不能准确反映生物质发电的运营特点。相对于煤炭，生物质燃料具有品种多，季节性强，损耗大，收储运环节多，物流管理链条长等特点。生物质发电的燃料成本与当地的农林生物质燃料市场、劳动力价格、农民生产生活习惯等有关。现行生物质上网电价与成本相比已严重偏低

5财政税收优惠政策出台相对滞后。《可再生能源法》明确指出要制定激励可再生能源发展的税收优惠政策和贷款优惠政策。国家通过资源综合利用等途径，给予了风电增值税减半征收，城市生活垃圾发电增值税即征即退的优惠政策。尽管国家明确将农林生物质发电列入《资源综合利用目录》，作为资源综合利用的一种方式。2006年9月《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》发布，明确了以生物质资源为燃料的发电企业属于资源综合利用范围。根据这些规定，生物质发电应该尽快享受财政税收等优惠政策，但是至今相关政策尚未出台。

由于煤炭、生物质价格和运输成本不断攀升，上网电价偏低未能够及时调整和财政税收优惠政策尚未出台，造成所有生物质电厂亏损，经营压力不断增大，若造成现金流断裂，机组会被迫停运。

宝应协鑫生物质发电有限公司

篇6：秸秆发电项目技术探讨

一、生物质秸秆气化技术开发与应用项目的意义：

生物质秸秆气化技术是当前国家重点推广的农村能源实用技术。该技术是利用农作物的秸秆、谷物加工后的皮壳、树木枝条、柴草等生物质为原料，经发生炉无氧燃烧而生产可燃性气体。由于其原料资源广泛，可再生，成本低，既节能又环保，极受农村干部群众欢迎。被誉为是不见炊烟起，能闻饭菜香的绿色环保能源。真是取之不尽用之不竭”。随着社会主义新农村建设步伐的加快，生物质秸秆气化技术的开发与应用已成为广大农村改善生活和环境的必然趋势。此举措既是助推新农村建设的富民工程，也是我党践行“三个代表”和落实科学发展观的具体体现。该技术的推广应用成果和巨大社会效益已向世人证明：生物质秸秆气化技术的开发与应用是建设社会主义新农村的必由之路。

二、生物质秸秆气化技术开发与应用状况及市场需求：

我国小康社会的建立是以农村的小康为前提。没有农村的小康，实现我国全面小康社会就无从谈起。生物质秸秆燃气技术开发与应用面向的市场，主要是广大农村。目前国家和省内外的发展状况和市场需求是：

1、国家提倡支持，以奖代补优厚。按照建设社会主义新农村的规划，国家每年都有一定数量的专项资金扶持新农村建设。省农村能源工作会议披露，“十一五”期间，全省将建秸杆气化站1156处，只要申请建站的乡村，可按30%的比例以奖代补。

2、省内部分市、县已经动手，一些乡（镇）正在使用。鞍山、本溪、铁岭、辽阳等市从2004年就抓这一项目的推广，并取得可观的经济效益和社会效益。鞍山市千山区中所屯村2002年建的燃气站，颇受群众欢迎。目前，已建两个燃气站。本溪市南芬区黄柏峪村在2003年就建燃气站，受到国家科技部和发改委的关注，美国知名设计师威廉.麦克唐纳专程到黄柏峪考察，并予以扶持。也正因如此，鞍山市和沈阳市都先后建立了秸秆燃气发生炉生产厂，经济效益十分可观。“小荷刚露尖尖角，自有青蜓在上头”。一个代表社会进步和人民利益的好项目刚一走上社会舞台，就让有识之士一眼就看穿了它的巨大生命力和历史发展必然趋势。谁抓谁主动，谁早抓谁早主动。市场份额有限，机不可失，失不再来。

3、市场广阔，社会效益可观。我市共有105个乡（镇），1441个村，524310户村民，按照建设社会主义新农村的要求，以每个村建一座秸秆气化站设计，全市6县（市）区需建1441个气化站，每年可利用农作物秸秆等151万吨，可制气3020万立方米，近53万户村民利用燃气制炊。由于原料自产，只用人工、水电、设备折旧费用支出，年可创造直接经济效益6040万元，除去运营成本，可净创效益5000万元左右。倘若推广应用生物质秸秆气化炉个体供气方式，每户一台，全市将需524310台，生产成本500元，销售价格800元，可创利润157293000元。农民一次买炉不再买气，多年使用，几乎没有支出。

3、民企联动，互利双赢。我市素有辽西机械制造强市美誉，渤船重工、化机集团、东华、锦华、莲花山等企业均有一流机加工能力，倘若我市推广秸秆燃气工程，又会给带来多大的燃气锅炉生产效益，实在无法计算。市生态科学研究所已在一机械厂制做样机，指日即可试验，并进行专家鉴定。市场前景十分乐观！

三、生物质秸秆燃气化技术开发与应用的特点：

生物质秸秆燃气工程主要是将农作物秸秆、柴草、谷壳、锯末等可燃烧的生物质填入制气炉内后，瞬间便产生足量的优质燃气供燃烧使用。这种由生物质转化的气体燃烧时，火力猛，热量强，焰色清澈，几乎不排放烟雾和粉尘，连续投料连续产气，既保证炊事用气，又解决了农村环境整洁。其主要技术特点是：

1、经济适用。生物质秸秆燃气工程，充分利用了广大农村现有的燃烧物，实现了“一人烧火，全村做饭”，经济适用性是其它燃气方式无法比拟的。因秸秆气化后热能利用率可由30%提高到70%以上，农民生活用能成本大大降低。倘若以4口之家为例，使用秸秆燃气月平均30元，而使用液化气月平均76元，可节省支出50%以上。

2、使用方便。秸秆燃气工程从发生炉机组到用户，一律走地下管道，通过计量表后，开拴即用，不受时间、用量等限制。

3、原料易得。凡柴草、秸秆、谷壳、玉米芯、锯末、刨花、树木枝条等可燃农林植物均可做原料。在农村真是取之不尽用之不竭。

4、节能环保。秸秆燃气工程由于气化率高，基本没有烟雾排放，所以空气无污染，生态得保护，“房前一堆草，房后一堆灰”生活环境脏乱差现象将得到有效根治

四、生物质秸秆气化的技术原理及本项目攻关内容：

（一）技术基本原理。生物质秸秆气化工程技术，主要是将固态生物质原料以热解反应转换成方便清洁的可燃气体。其基本原理是将生物质原料加热，在缺氧燃烧的条件下，使较高分子量的有机碳氢化合物链断裂，变成低分子量的甲烷、乙烷、丙烷、一氧化碳和氢气等。将制造出的燃气通过输气管道自动导入分离系统接受脱焦油、脱烟尘、脱水蒸气等净化程序，从而获得优质燃气。燃气通过导管送到燃气灶使用。其基本流程图如下：

1、集中供气流程：生物质秸秆原料—蒸馏热解—氧化还原—混合气体—气水油分离—脱焦油、脱烟尘、脱水蒸气—储气设施—优质燃气入户使用。

2、分体供气流程：生物质秸秆原料—蒸馏热解—氧化还原—混合气体—气水油分离—脱焦油、脱烟尘、脱水蒸气—储气设施—炉具点燃使用。

上述燃气工程改变了生物质原料的形态，由固体变成气体，不仅使用更加方便，而且能量转换率大大提高，还净化了环境，维护了生态平衡。

（二）本项目主要研究、开发内容：当前，生物质秸杆气化技术正在推广，其存在的主要问题是：

（1）热解效率有待提升。一般设计能力为单位物料产气量1.48--2.2立方米/小时，实际没有达到。

（2）燃气净化分离效率有待提升。目前一些厂家提出的技术指标灰份及焦油含量小于15mg/立方米，实际远远达不到。本溪市有的气化站就因为焦油堵塞管路而不得不停气大修。

（3）集中供气与分体供气、供暖联产。现在集中供气设备已有总成，但需资金较大，必须有组织扶持才行。倘若搞出一家一户分体气化炉具，既制炊又取暖，一石二鸟，资金压力小，农民乐于承受，这是本项目的一个攻关重点，并准备申请自己专利。

目前本研究所已投入资金8万元，多名科技人员潜心本项目技术开发，有5名中高级工程技术人员攻克相关技术难题，并已在核心技术方面取的实质性进展，不久将拿出样机。

五、生物质秸秆气化技术开发与应用项目现有工作基础和条件：

本项目由葫芦岛市生态科学研究所承担。实验基地在连山区寺儿堡镇，2004年经市政府批准建所，固定资产20万元，目前，既无内债，又无外债。所内设四个课题组，本项目由绿色能源课题组承担。课题主持人，李宏，市委咨询委员会成员，从事绿色能源研究20多年，获省级以上优秀成果7项，发表论文20余篇，并在东北三省会议上介绍经验。5名科技人员负责攻关，3个机加工单位协作，总参与者达67人。本项目的关键工艺——净化器和油水分离器是按炼油分离塔技术设计，具有国内先进水平，试验鉴定后申请专利。目前就本项目已在市委、市政府相关文件上发表文章3篇。

六、生物质秸秆气化技术开发与应用项目的进度安排与实施方案：本项目计划用三年时间完成。

2006年完成技术开发理论研究和相关科学数据的收集、编程，拿出具有自己知识产权的设计图纸，并部分付诸实施另部件加工，投入20万元。

2007年组装样机，投入试验，改进完善。投入45万元。

2008年8月向市委、市政府提交科研成果，既交研究报告又拿出新产品、新工艺、新技术。投入15万元。

由于秸秆气化技术工程是建设社会主义新农村的公益事业，尽管国家有以奖代补政策，但主要还要以市场经济运作。基本思路是：本着群众欢迎、从实际出发、量力而行的原则，可采取民办公助的方式进行。

（一）集中供气运行机制。

1、委托代理。可由市委、市政府委托市生态科学研究所承担这项工程的推广任务。凡申请建气化站的新农村示范村，经市、县政府能源部门批准后，示范村提供建站用地，政府将国家以奖代补资金直接用于购买燃气设备。不足部分由市、县财政从农业开发角度给生态科学研究所扶持一些贴息（无息）贷款，待工程运营取得效益后逐年偿还。

2、村民自助。气化站基础设施建成后，凡向气化站提供秸秆等燃料的村民，一律检斤计价，独立账户，用气不交现款，待帐户款用完后，再另行交费。这样，既充分利用了农作物废弃物，又减轻了农民经济负担。一石二鸟，互利双赢。

3、股份经营。市生态科学研究所可下设生物质秸秆燃气总站，控股经营，具有法人资格。示范村可以村民集资、提供用地、出工出劳等形式折款入股，风险共担，原则不给政府增加负担。

4、管理民主。燃气站定期公开运营情况，听取用户意见，改进工作，接受监督。

（二）分体供气运行机制。

1、攻关研发，自制产品。待具有自己知识产权的气化炉试验成功通过鉴定后，即委托锦西化机集团和其他协作单位批量生产。

2、以奖代补，互利双赢。市政府能源办将国家下摆的秸杆气化补助资金以赠炉形式投入农户。农户自配炉具。

七、生物质秸秆气化技术预期开发与应用项目成果及考核目标：

1、项目计划目标。本项目计划用三年时间完成。

2006年完成技术开发理论研究和相关科学数据的收集、编程，拿出具有自己知识产权的设计图纸，并部分付诸实施另部件加工，准备小试。

2007年组装样机，投入试验，改进完善，全力投入中试。

2008年8月成果通过鉴定，届时向市委、市政府提交科研成果，既交研究报告又拿出新产品、新工艺、新技术。产品投入批量生产。

2、项目经济目标。