從理論上講,我國農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)資源豐富,適宜發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電。據(jù)介紹,我國僅農(nóng)作物秸稈的年技術(shù)可開發(fā)量就有6億噸,其中除部分用于農(nóng)村炊事取暖等生活用能、滿足養(yǎng)殖業(yè)、秸稈還田和造紙需要之外,我國每年廢棄的農(nóng)作物秸稈約有1億噸,折合標準煤5000萬噸,富通新能源專業(yè)生產(chǎn)銷售秸稈顆粒機、木屑顆粒機、秸稈壓塊機等農(nóng)作物秸稈顆粒燃料成型機械設(shè)備。
黑龍江省有得天獨厚發(fā)展生物質(zhì)的條件,因為是國家的商品糧基地產(chǎn)量大省,按秸谷比(不同的糧作物秸谷比是不同的)如玉米秸谷比1:1計算產(chǎn)多少糧食就有多少秸稈,按黑龍江省已建的生物質(zhì)電廠秸稈調(diào)查報告其秸稈情況如下:農(nóng)村冬季采暖秸稈量占總秸稈量的40%以上“因黑龍江省是在我國的最北部,冬季采暖期在6個月至7個月除城鎮(zhèn)有集中供熱和熱電聯(lián)產(chǎn)采暖供熱方式外,農(nóng)村冬季采暖還以秸稈為主”;畜牧業(yè)占15%左右“畜牧業(yè)所用秸稈量于當?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展大小有關(guān),如安達是養(yǎng)牛大市秸稈耗量就大”;其它加損耗占10%左右;真正能利用的秸稈只占總秸稈量的35%左右”。
2、現(xiàn)已建成和正在建設(shè)的生物質(zhì)電廠的分類及生物質(zhì)燃料化學(xué)元素分析
2.1黑龍江省現(xiàn)已建成的生物質(zhì)電廠按燃用生物質(zhì)的性質(zhì)分兩種:
2.1.1燃用糧食作物的秸稈主要以玉米秸稈為主其它秸稈為輔;被稱為生物質(zhì)秸稈電廠。
2.1.2燃用糧食加工后的剩余物主要是稻谷加工后的殼;被稱為生物質(zhì)稻殼電廠。
2.2按電廠的功能分兩種:
2.2.1存發(fā)電的電廠。存發(fā)電的生物質(zhì)電廠大多是容量相對較大(30MW),燃用秸稈電廠的鍋爐多數(shù)是引進丹麥技術(shù)國內(nèi)消化技術(shù),鍋爐爐排采用水冷震動爐排,進料系統(tǒng)采用螺旋破碎螺旋給料加輔助給料系統(tǒng)。如國能望奎秸稈電廠。
2.2.2熱電聯(lián)產(chǎn)的電廠。熱電聯(lián)產(chǎn)的電廠一部分是在原有熱電聯(lián)產(chǎn)的電廠的基礎(chǔ)上對燃煤鍋爐進行改造使其燃用稻殼;另一部分是大型的米業(yè)加工廠利用自己的稻殼建的電廠,除自己用電外同時并網(wǎng)發(fā)電并用自己產(chǎn)生的蒸汽進行糧食烘干和越冬采暖,這類生物質(zhì)稻殼電廠在黑龍江省占絕大部分。其鍋爐采用的有純鏈條爐加以改進的(如虎林清河泉生物質(zhì)稻殼電廠),有流化床不加助燃床料直接燃燒的(如迎春米業(yè)電廠),有循環(huán)流化床加助燃底料的(如慶安電廠)。從目前看筆者認為燃燒好的是有循環(huán)流化床加助燃底料的,溫度控制在650℃正負50℃為宜的鍋爐。而鏈條爐加以改進的爐排上的布風(fēng)很難控制的均勻,使燃燒不好。另外,流化床不加助燃床料的因無低料爐下排出的大渣含碳量很高,有時溫度控制不好爐內(nèi)易結(jié)焦。
2.3生物質(zhì)秸稈電廠所燃用的部分秸稈化學(xué)元素分析:
2.3.1玉米秸稈
3、現(xiàn)已建成和正遮建設(shè)的生物質(zhì)電廠
3.1現(xiàn)已建成的生物質(zhì)秸稈電廠兩座,即國能望奎生物質(zhì)秸稈電廠安裝一臺130t/h高溫高壓鍋爐是引進丹麥技術(shù)國內(nèi)消化技術(shù),鍋爐爐排采用水冷震動爐排,進料系統(tǒng)采用螺旋破碎螺旋給料加輔助給料系統(tǒng)。配一臺30MW的高溫高壓機組。2008年發(fā)電量14182萬kWh,2009年1月至11月累計發(fā)電量17813萬kWh。而另一座是國電湯原生物質(zhì)秸稈電廠安裝兩臺75t/h中溫中壓鍋爐(國內(nèi)技術(shù)),配兩臺12MW中溫中壓機組。2008年發(fā)電量3004萬kWh,主要原因是給料系統(tǒng)有問題,2009年1月至11月累計發(fā)電量8456萬kWh,F(xiàn)已通過核準的生物質(zhì)秸稈電廠240MW;正在建設(shè)的初步統(tǒng)計168MW。
3.2燃燒稻殼的電廠目前有9座,總裝機容量105MW;還有一座正在改造和一座正在建設(shè)。省發(fā)改委最近正在核準慶豐米業(yè)兩臺3MW機組和鶴崗泰豐米業(yè)兩臺3MW機組。現(xiàn)在建成和正在建設(shè)的生物質(zhì)電廠見下表
4、未來生物質(zhì)電廠的發(fā)展及前景
4.1應(yīng)在城鎮(zhèn)或在農(nóng)場發(fā)展小型生物質(zhì)熱電廠
為更好的貫徹落實可再生能源法,把黑龍江省35%剩余的秸稈利用好,目前建設(shè)的生物質(zhì)電廠所選的高溫高壓參數(shù)和容量,都是為了提高電廠效率而為之。即使純凝發(fā)電機組提高參數(shù)和容量電廠效率的提高也是有限的,因機組冷凝發(fā)電冷源損失在60%左右。筆者認為要提高電廠的熱效率,首先應(yīng)減少電廠發(fā)電時的冷源損失,也就是提高能源利用率,才為上策。為更好服務(wù)于社會主義新農(nóng)村建設(shè),對于解決農(nóng)民增收,加快農(nóng)業(yè)工業(yè)化進程和促進農(nóng)村小康社會建設(shè)具有重要意義。應(yīng)在城鎮(zhèn)和農(nóng)場所在地,采暖面積在30萬m2至40萬稈左右,且有足夠的生物質(zhì)滿足建設(shè)生物質(zhì)熱電廠。這樣每年只需要4至5萬噸的秸稈或稻殼在冬季就足以滿足發(fā)電供熱,秸稈的收購半徑也小,降低秸稈運輸成本,同時供熱是與千家萬戶息息相關(guān)的事情,政府和百姓都會給予支持的。采暖供熱方式采用抽汽加熱供熱或低真空供熱,提高冷源的媒介品質(zhì)到千家萬戶供熱,可以減少冷源損失或不損失,這樣就使在原來機組效率的基礎(chǔ)上又提高60%左右。生物質(zhì)電廠的建設(shè)容量宜小不宜大,大的生物質(zhì)電廠每年所需要的秸稈量就大,如國能望奎130t/h秸稈鍋爐配3萬kW汽輪發(fā)電機組,年消耗秸稈15萬噸左右,燃料收集半徑在50km以上。而建小型生物質(zhì)熱電廠,供熱面積在30至40萬m2,只需要4至5萬噸秸稈和稻殼。
4.2發(fā)展生物質(zhì)電廠應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃合理布局
發(fā)展生物質(zhì)電廠一定要在政府有關(guān)部門的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下,當務(wù)之急是需要優(yōu)化項目布局,防止各地盲目上馬生物質(zhì)電廠,造成燃料緊張和成本失控。政府有關(guān)部門應(yīng)負責(zé)組織開展生物質(zhì)資源評價和生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃工作,明確項目開發(fā)順序,為生物質(zhì)發(fā)電的發(fā)展創(chuàng)造必要的條件。
4.3生物質(zhì)電廠的前景
在國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃(2005-2020)中,農(nóng)林生物質(zhì)工程“被列為重大專項之列,并作為國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分。通過走農(nóng)業(yè)工業(yè)化之蹴解決農(nóng)民的增收和“三農(nóng)”問題,生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)可望在未來15至20年內(nèi)為解決21世紀中國面臨的能源短缺、環(huán)境污染等重大社會經(jīng)濟問題,乃至全面建設(shè)“小康”社會目標的實現(xiàn)做出重大貢獻”。
生物質(zhì)發(fā)電是一個前景光明的再生能源產(chǎn)業(yè),現(xiàn)在剛剛起步可能會遇到在發(fā)展中規(guī)劃布局、發(fā)電容量、秸稈運距半徑過大等影響生物質(zhì)電廠效益問題。筆者認為只要做好生物質(zhì)的利用規(guī)劃,避免盲目開發(fā)項目,項目投產(chǎn)后無生物質(zhì)燃料或生物質(zhì)燃料短缺,影響項目的收益,且國家在上網(wǎng)電價、稅收等方面對生物質(zhì)發(fā)電明確支持。生物質(zhì)電廠就會健康有序發(fā)展。
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