生物質(zhì)由于其能量密度低,形狀不規(guī)則,空隙率高,熱值低,不利于長距離運輸,且易導(dǎo)致鍋爐爐前熱值變化大,燃燒不穩(wěn)定;同時,由于
生物質(zhì)顆粒燃料供應(yīng)受到季節(jié)性和區(qū)域性影響,難以保證連續(xù)、穩(wěn)定的供應(yīng),因此,一般的生物質(zhì)純燒鍋爐很難保證其效率和經(jīng)濟性。采用生物質(zhì)與煤混燒技術(shù)能夠克服生物質(zhì)原料供應(yīng)波動的影響,在原料供應(yīng)充足時進行混燃,在原料供應(yīng)不足時單燒煤。利用大型電廠混燃發(fā)電,無需或只需對設(shè)備進行很小的改造,就能夠利用大型電廠的規(guī)模經(jīng)濟,熱效率高,在現(xiàn)階段是一種低成本、低風險的可再生能源利用方式,不但有效彌補了化石燃料的短缺,減少了傳統(tǒng)污染物( S02,NOx等)和溫室氣體(C02,CH4等)的排放,保護了生態(tài)環(huán)境,而且促進了生物質(zhì)顆粒燃料市場的形成,克服了純燒生物質(zhì)鍋爐的缺點,發(fā)展了區(qū)域經(jīng)濟,提供了就業(yè)機會。在許多國家,混合燃燒是完成C02減排任務(wù)最經(jīng)濟的技術(shù)選擇,富通新能源生產(chǎn)銷售的
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機、秸稈壓塊機專業(yè)壓制生物質(zhì)成型顆粒燃料,生物質(zhì)顆粒燃料圖片如下所示:
國外的生物質(zhì)與煤混合燃燒技術(shù)已進入到商業(yè)示范階段,在美國和歐盟等發(fā)達國家已建成一定數(shù)量生物質(zhì)與煤混合燃燒發(fā)電示范工程,電站裝機容量通常在50~700MW之間,少數(shù)系統(tǒng)在5~50MW之間,燃料包括農(nóng)作物秸稈、廢木材、城市同體廢物以及淤泥等;旌先紵闹饕O(shè)備是煤粉爐,亦有發(fā)電廠使用層燃爐和采用流化床技術(shù);另外,將同體廢物(如生活垃圾或廢舊木材等)放入水泥窯中焚燒也是一種生物質(zhì)混合燃燒技術(shù),并已得到應(yīng)用。以荷蘭Gelderland電廠為例,它是歐洲在大容量鍋爐中進行混合燃燒最重要的示范項目之一,以廢木材為燃料,鍋爐機組選用635 MW煤粉爐,木材燃燒系統(tǒng)獨立于燃煤系統(tǒng),對鍋爐運行狀態(tài)沒有影響。該系統(tǒng)于1995年投入運行,現(xiàn)已商業(yè)化運行,每年平均消耗約6萬t木材(干重),相當于鍋爐熱量輸入的3%~4%,替代燃煤約4.5萬t,輸出電力20MW,為未來混合燃燒項目提供了直接經(jīng)驗。
我國生物質(zhì)混合燃燒技術(shù)的研究起步較晚,目前還缺乏先進的技術(shù)和設(shè)備。同時,由于生物質(zhì)與煤混燒難以計量和管理,使得國家在相關(guān)政策方面
支持不夠,國家鼓勵對常規(guī)火電項目進行摻燒生物質(zhì)的技術(shù)改造,但是當生物質(zhì)摻燒量按照熱值換算低于80%時,應(yīng)按照常規(guī)火電項目進行管理,并不享受政策優(yōu)惠,這在很大程度上限制了我國生物質(zhì)混燒技術(shù)的發(fā)展,相關(guān)方面的研究和應(yīng)用也不多。
華中科技大學(xué)對生物質(zhì)與煤的混燒特性及污染物排放特性進行了廣泛深入的研究,發(fā)展了生物質(zhì)與煤的流化床燃燒技術(shù),開發(fā)了各種木屑、蔗渣與煤的混燒鍋爐,其中在廣西露塘糖廠進行的35t/h蔗渣與煤混燒的循環(huán)流化床鍋爐改造已經(jīng)獲得了成功的工業(yè)應(yīng)用,取得了良好的運行效果。2005年12月,山東棗莊十里泉秸稈與煤粉混燒發(fā)電廠竣工投產(chǎn),引進了丹麥BWE公司的技術(shù)與設(shè)備,對發(fā)電廠1臺14kW機組的鍋爐燃燒器進行了秸稈混燒技術(shù)改造,預(yù)計年消耗秸稈10.5萬t,可替代原煤約7.56萬t。
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