生物质气化技术与煤粉锅炉耦合利用研究及工程应用

随着《巴黎协定》的生效,碳排放成为煤电发展的制约因素。特别是2020年大型发电集团单位供电CO_2排放控制在550克/千瓦时以内的目标给发电企业带来巨大的压力。根据目前降低碳排放的技术发展情况,在燃煤机组采取耦合生物质发电技术是最经济有效的实施路线。本文结合目前某容量最大、技术含量最高的燃煤耦合生物质气化发电项目介绍燃煤耦合生物质气化技术工程应用情况。     

生物质能应用技术现状及发展趋势

综述了国内外生物质能应用技术现状，包括生物质捆包直燃供热技术、生物质成型燃料供热技术、生物质直燃发电技术、生物质气化多联产技术、生物质气化产碳耦合供热技术、生物质气化耦合大型燃煤锅炉技术，以及生物质气化制氢、NH₃及甲醇技术，为生物质能进一步利用提供方向。     

生物质燃煤耦合发电技术应用现状及未来趋势

国务院"十三五"提出控制温室气体排放目标后,如何较大幅度地降低CO2排放成为燃煤电厂面临的巨大挑战之一。按照现有的煤电技术,仅通过提高煤电效率降低煤耗和CO2排放强度是非常困难的。燃煤电厂采用生物质与煤电耦合发电技术,是当前最可行的降低碳排放的措施。文章针对生物质替代煤炭发电应用的现状,介绍了现阶段燃煤耦合生物质发电的几种方式,及其在现有电厂中的应用情况,并简要分析其优缺点。结合耦合技术自身特性、经济成本及中国国情,提出生物质气化耦合发电是未来的发展趋势。     

哈锅引领生物质耦合发电——摘得国内首个最大生物质耦合发电示范项目总承包合同

正日前,哈锅燃煤耦合生物质发电市场传来重大喜讯,成功中标大唐吉林长山热电厂660MW超临界燃煤发电机组耦合20MW生物质发电改造示范项目总承包合同,一举成为燃煤耦合生物质发电领域"引领者"。该项目为国内首个最大国家级燃煤耦合生物质气化发电技术改造试点示范项目,具有重大的实践意义。     

“双碳”目标下燃煤耦合农林生物质发电技术及应用

农林生物质作为“零碳”能源,是“双碳”目标下一种优质的替代燃料。燃煤耦合农林生物质发电具有改造成本低、运行灵活、节能降碳等优点。本文介绍了直燃耦合、间接耦合和并联耦合三种燃煤机组耦合农林生物质发电技术方案,从燃料体积、烟气量、燃烧特性、掺烧比、热效率等不同角度分析了耦合农林生物质发电对燃煤机组的影响,结合燃煤耦合生物质发电技术起步较早的欧美国家发展历程,回顾我国技术应用情况,从政策引导、技术提升、优化管理等方面提出了燃煤耦合农林生物质发电技术的发展建议。     

燃煤耦合生物质气化发电技术研究

碳减排是火电企业面临的主要难题之一,按照现有技术,通过机组提效降低煤耗的方法难以实现大幅降低碳排放的目标。生物质作为燃料发电碳排放按照"零排放"计算,因此燃煤机组耦合生物质发电是现阶段最为有效降低碳排放的手段之一。以国内首个20MW燃煤耦合生物质气化发电示范项目为例,介绍了各子系统的设计要点,并针对一些关键性问题进行探讨,通过计算发电成本,提出政策补贴的必要性。     

生物质发电技术分析比较

文章主要对三类生物质发电技术进行了分析比较.生物质混烧发电技术在已有燃煤电站的基础上将生物质与煤混烧发电,投资成本是三类技术中最少的,但可能降低原燃煤电站效率.由于低热值燃气轮机技术尚未成熟,因此生物质气化发电技术仅适用于10MW以下中小规模发电系统,气化-余热发电系统效率较高,特别适用于5-6MW的发电系统.生物质直接燃烧发电技术比较成熟,但在小规模发电系统中蒸汽参数难以提高,只有在大规模利用时才具有较好的经济性,比较适合于10MW以上的发电系统.     

生物质直燃和混燃发电环境效益分析

利用生物质代替矿物燃料发电可以减少CO2和SO2的排放量。确定了燃煤机组CO2和SO2排放量基准,建立生物质发电的CO2和SO2的排放量模型及其偏差模型;计算不同发电方式下CO2和SO2的生成量及减排量;分析了气化炉气化效率对生物质发电CO2和SO2生成量的影响。结果表明,提高生物质发电效率和气化效率可以显著降低CO2和SO2的排放;生物质发电的环境效益明显优于燃煤发电,而生物质气化合成气与煤混燃发电的环境效益优于生物质直燃发电。     

10 MW生物质气化耦合燃煤机组发电装置性能试验研究

某电厂生物质气化耦合燃煤机组发电项目于2018年9月8日完成72 h满负荷试运,项目主体是循环流化床气化耦合系统及附属设备,为评价该耦合系统的综合性能,进行了额定负荷下的产气率、气化效率、热效率及对燃煤机组煤耗影响等性能试验。试验结果表明:额定负荷下,生物质气化耦合系统以50%稻壳+50%秸秆作为原料时,燃料量为8. 61 t/h,产气率为2. 09 m~3/kg,气化效率为70. 53%,热效率为87. 65%;以100%稻壳作为原料时,燃料量为8. 57 t/h,产气率为2. 15 m~3/kg,气化效率为70. 04%,热效率为88. 12%;气化耦合系统在75%～110%负荷范围内可稳定运行;气化耦合系统额定负荷、燃煤机组维持600 MW负荷的情况下,投运气化耦合系统后,减少标煤量3 291 kg/h;气化耦合系统额定负荷、燃煤机组维持500 MW负荷的情况下,投运气化耦合系统后,减少标煤量3 122 kg/h。     

浅谈生物质气化在发电技术应用

随着经济的发展,世界各国电力需求猛增,电力供应日益紧张,在这种环境下,通过气化发电技术,把生物质能转化为电能,既能大规模处理生物质废料,又能提供电力,具有明显的社会和经济效益。介绍了生物质气化发电技术的国内外发展现状,着重讲述了生物质气化发电技术的原理、特点和分类,以及各类生物质气化发电技术的特点,分析了生物质气化发电技术的社会效益及应用前景。指出在我国这样一个农业大国应该大力发展生物质气化发电技术。     

生物质气化耦合燃煤发电技术方案研究

中国经济正处于高速发展的重要阶段,对电力资源的需求日益提升,但一味依赖化石燃料维持生产,无法让中国经济实现绿色转型.将生物质气化处理,并将其与燃煤进行耦合发电,已成为电力行业的研究重点.以此作为切入点,从发电原理、技术应用等多个角度展开系统性分析,旨在为中国电力行业提供技术研究方向,推动中国经济顺利转型.     

清洁发展机制下生物质气化发电的能值分析

以江苏兴化5.5MW生物质气化发电示范工程为例,分析了其注册成为清洁发展机制(CDM)项目的潜力。应用能值分析理论,建立了CDM下生物质气化发电的能值评价指标体系,并应用此方法对生物质气化发电进行了分析评价。结果表明:生物质气化发电若注册成为CDM项目,不仅能获得额外的温室气体减排效益,还可有效改善各能值指标;生物质气化发电的能值产出率EYR虽然低于燃煤发电,但环境负载率ELR很低,对环境影响很小;能值可持续指数ESI较高,系统富有活力和发展潜力,可维持较长时间内的可持续发展。     

生物质颗粒与燃煤耦合发电技术研究

本文介绍了生物质燃料特性及生物质发电现状。对生物质颗粒与燃煤耦合发电技术进行了研究,分析了其对锅炉运行的影响,同时展望了我国生物质利用发展趋势。     

生物质流化床气化技术应用研究现状

按所得产品不同,可将生物质气化技术分为制氢、发电和合成液体燃料3大类。文章介绍了生物质流化床水蒸气气化制氢、催化气化制氢和超临界水气化制氢的工艺特点;分析了生物质流化床气化发电的技术、经济可行性;简述了生物质流化床气化合成液体燃料的研究现状;指出气化产出气化学当量比调变、焦油去除问题和合成气净化是生物质流化床气化技术应用的主要瓶颈,认为定向气化是今后研究的主要方向。     

生物质气化发电技术讲座(7)大中型生物质气化发电系统应用实例分析

1 中型生物质气化发电系统。中型生物质气化发电系统一般采用流化床气化工艺，发电规模为400～3000kW。中型生物质气化发电系统在发达国家应用较早，所以技术较成熟，但由于设备造价很高，发电成本居高不下，所以，在发达国家应用极少。近年来，我国开发出了循环流化床气化发电系统，由于该系统有较好的经济性，所以在我国推广很快，已经成为国际上应用最多的中型生物质气化发电系统。     

生物质气化发电技术讲座(6)小型生物质气化发电系统应用实例分析

小型生物质气化发电系统一般指采用固定气化设备,发电规模在200kW以下的气化发电系统。小型生物质气化发电系统主要集中在发展中国家,特别是非洲、印度和中国等东南亚国家。虽然美国、欧洲等发达国家小型生物质气化发电技术非常成熟,但由于在发达国家中生物质能源相对较贵,而常规能源供应系统又很完善,所以对劳动强度大,使用不方便的小型生物质气化发电技术应用非常少,只有少数供研究用的实验装置。1小型气化发电系统的技术性能中国有着良好的生物质气化发电基础,我国早在20世纪60年代初就开展该方面工作,研究了样机并做了初步推广,还曾出…     

生物质气化耦合发电炉型选择及应用分析

结合国家能源局对生物质耦合发电技改试点的批复,分析耦合发电技改工艺发展趋势,对比直接耦合、气化耦合及蒸汽耦合方式的发电效率及投资成本,就气化耦合方式开展调研。对不同生物质气化炉在处理规模、燃气特性及组成方面与气化耦合发电需求进行了匹配,参考国内外耦合发电的实施案例,选择气化耦合最适炉型,并分析现存政策及市场气化耦合存在的问题。     

10 MW生物质气化耦合超临界燃煤锅炉系统火用平衡分析

为有效评价生物质气化耦合燃煤锅炉系统能量转换过程,分析该系统的节能潜力,以某10 MW循环流化床生物质气化炉耦合大型超临界燃煤机组为例,建立了该耦合系统的火用分析控制体模型,利用Aspen plus平台对该系统实际运行过程进行火用平衡分析。结果表明：当前运行工况下,生物质气化过程火用损失是耦合系统最大的火用损失,达到42.28%,其次是可燃气体在燃煤锅炉内的燃烧及传热过程,为25.32%。因此系统运行过程中应采取优化运行措施,减小气化过程火用损失,同时气化炉应尽量与高参数的大型机组耦合运行,可燃气体选取在燃煤锅炉合适位置输入,以保证充分燃烧。     

10 MW生物质气化耦合超临界燃煤锅炉系统■平衡分析

为有效评价生物质气化耦合燃煤锅炉系统能量转换过程,分析该系统的节能潜力,以某10 MW循环流化床生物质气化炉耦合大型超临界燃煤机组为例,建立了该耦合系统的■分析控制体模型,利用Aspen plus平台对该系统实际运行过程进行火用平衡分析。结果表明:当前运行工况下,生物质气化过程■损失是耦合系统最大的■损失,达到42. 28%,其次是可燃气体在燃煤锅炉内的燃烧及传热过程,为25. 32%。因此系统运行过程中应采取优化运行措施,减小气化过程火用损失,同时气化炉应尽量与高参数的大型机组耦合运行,可燃气体选取在燃煤锅炉合适位置输入,以保证充分燃烧。     

生物质气化发电技术的现状及发展趋势

简要介绍了国内外生物质气化发电技术的研究现状及发展趋势。生物质气化发电技术在发达国家已受到广泛重视,生物质联合循环发电技术（BIGCC）利用外燃机燃用生物质气,可避免高温气化气的除尘除焦难题,是一种比较先进的生物质能利用技术。根据我国国情,引进大型BIGCC并采用内燃机代替燃气轮机,是解决我国生物质气化发电规模化发展的有效手段之一。