生物质锅炉的特点范文
时间：2023-12-06 17:54:20
导语：如何才能写好一篇生物质锅炉的特点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
中图分类号： TK223 文献标识码： A 文章编号：
（正文）
1.前言
生物质锅炉的稳定燃烧是影响生物质发电的重要环节，做好这一环节过程中的调节，监控，事故处理及分析是对稳定燃烧的保障。广东粤电湛江生物质发电有限公司的生物质燃烧锅炉是华西能源工业股份有限公司制造的型号为HX220-9.8-Ⅳ1型的高温高压，单汽包，汽水自然循环，平衡通风，露天布置的循环硫化床锅炉，它额定负荷50MW，额定气温540℃，额定压力9.8MP。额定流量220T/H，其特点是有较好的适应燃料变化性的能力，锅炉燃烧温度低，负压运行，采用了分级送风，三级给料的方式，可以有效降低燃烧过程中氮氧化合物和硫化物的排放。针对上述特点，采取相应措施即是做好生物质锅炉稳定燃烧的方法。
2.循环流化床锅炉燃烧机理
循环流化床锅炉采用流态化的燃烧方式，是介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式，即通常所讲的半悬浮燃烧方式。在循环流化床锅炉中,存有大量床料,首次启动时人为添加床料,在锅炉运行时床料既有启动床料，又有新添加的燃料。床料在从布风板下送入的一次风的作用下处于流化状态，料粒被烟气夹带在炉膛内向上运动，在炉膛的不同高度部分大颗粒将沿着炉膛边壁下落，形成物料的内循环；较小固体颗粒被烟气夹带进入分离器，进行分离，绝大多数颗粒被分离下来，一部分通过回料阀直接返回炉膛，另一部分通过外置式换热器后返回炉膛，形成物料的外循环；飞灰随烟气进入尾部烟道。通过炉膛的内循环和炉外的外循环，从而实现燃料不断的往复循环燃烧; 循环流化床根据物料浓度的不同将炉膛分为密相区、过渡区和稀相区三部分，密相区中固体颗粒浓度较大，具有很大的热容量，因此在给料进入密相区后，可以顺利实现着火；与密相区相比，稀相区的物料浓度很小，稀相区是燃料的燃烧、燃尽段，同时完成炉内气固两相介质与蒸发受热面的换热，以保证锅炉的出力及炉内温度的控制
3.生物质燃料与燃煤燃料的区别
火力发电的燃煤一般热值较高，密度大，水分少，燃烧较稳定，而生物质燃料的特点是热值相对于燃煤较低，发电单耗多，密度小，颗粒大，水分多，含挥发分多，其中夹杂的石头，泥土等杂物多，燃料一旦被淋湿，易结团，因其需量和供应的特点，它在燃烧中品种变化大，对锅炉稳定燃烧影响大。
4生物质循环流化床锅炉燃烧与燃煤循环流化床锅炉燃烧区别
上述生物质燃料的特点决定了生物质循环流化床的燃烧与燃煤循环流化床锅炉燃烧的不同在于其所需上料量多，参数变化大，反应更迅速，燃烧更不稳定等。
5.生物质循环流化床锅炉稳定燃烧的因素
5.1床温床压
床温床压是反映锅炉燃烧情况的直接表现。正常运行时，湛江生物质锅炉燃烧把床温规定在650-850℃，床压规定在7.5-9.5KP。对于床温床压的调节多是对锅炉风料的配比，其中的风量调节多是一二次风的调节，而燃料的调节多是给料速度的控制。一次风热风分两路，一路从锅炉底部送入炉膛，起流化作用，第二路作为回料器的密封风；二次风热风也分分两路，一路从炉膛前后墙不同高度送入炉膛，起供氧助燃作用，另一路作为给料口的密封风和输送风。
循环流化床锅炉燃烧基本要求是循环和流化，在建立良好循环的情况下，很好的流化是加强锅炉燃烧的途径。正常情况下，加大一次风能提高床温，提高燃烧效率，特别在燃料适度明显加大的时候，更应加大一次风来保持流化，在锅炉启动初期及有需要压火减负荷是应适当减少；二次风的调节主要看炉膛剩余氧量的多少来调节，在燃料品质变化不是很大的情况下，其风量不应时常变动；床压的变化大致可分为三个因素，一是燃料中泥沙石子的含量，二是锅炉排渣系统的运行，三是一次风量的流化，对应的情况是当燃料泥沙多，床压高的时候可加大排渣量，反之相反。上诉的调节方法不是单一的操作，所涉及的参数都有关联，监控调节时要全盘考虑。
5.2剩余氧量
氧气是燃烧所必需的，而充足的氧量更是稳定燃烧的基础。湛江生物质锅炉的燃烧，一般规定炉膛剩余氧量控制在1%-3%，在对其控制时，应该与其他参数放在一起考虑，针对燃料的干湿程度以及风量和料量的配比进行调节，可适当调节。在锅炉刚启停过程中以及其他原因对负荷调节时，因考虑到燃料的燃烧程度，可使剩余氧量控制在6%左右。在正常燃烧时，对于剩余氧量的突升，在其他参数不变的情况下，一般可判断是燃料不足，可适当增加料量：对于剩余氧量的突降，在其他参数不变的情况下，一般可判断是炉膛内发生爆燃，这时应该适当减少料量。在燃烧中剩余氧量的变化属于正常现象，在锅炉产生蒸汽量，压力，温度不变的情况下，对于其的控制不可急于求成，应视情况调节，以防误判。
5.3负压
负压运行是指在锅炉尾部加装引风机，借助引风机的作用使炉膛保持负压运行的方式。保持炉膛负压运行是循环流化床锅炉运行良好的标志之一，它标示了锅炉燃烧系统，风烟系统顺畅与否，进而影响了锅炉受热面的热效率，它能有效地减少炉膛燃烧对于锅炉内部结构的侵磨和腐蚀，对于有画面监控的料仓有很大的帮组作用，还可以减少炉膛燃烧产生灰尘对外界的环境影响。
5.4事故处理
事故处理也是锅炉稳定燃烧所必不可少。生物质循环流化床锅炉的燃烧因其特点，要求了集控监盘人员的反应要快，操作要正确，但也不能慌张出错，其事故发生的种类除去燃烧锅炉多见的锅炉满水，缺水；四管爆裂；辅机故障；厂用电中断，尾部炉膛再燃烧等原因外，常见的多是因为烧料湿度大所引起的锅炉床温快速下降和燃料大范围爆燃所引起的锅炉超温超压两大类型。
5.4.1燃料被淋湿，湿度高的燃料进入炉膛时，床温可能会快速下降，负压增大剩余氧量上升，炉膛出口烟温下降，床压上升，机组负荷，气温气压下降，说明进入炉膛的燃料没有燃烧，此刻应采取以下措施：1.减少或暂停给料，2.减少或暂停返料风机，减少返料量以提高床压，3.加大一次风保持流化，4.改换干燥的燃料，5.视情况及时投油枪，6.适当降低二次风，7视情况关闭减温水，8密切监控炉膛燃烧情况，发现有床温有所上升应及时回调，并防止燃料爆燃。
5.4.2燃料挥发分高，灰尘多，热值突增易引起炉膛大范围爆燃而可能导致超温超压，此刻应采取以下措施：1.减少或暂停给料，2.减少一次风，3.加大或全开减温水，4.视情况开启对空排泄压，5密切监控炉膛燃烧情况，发现有回落趋势应及时回调，防止气温气压降低过快的事故发生。
以上两大类型亦可能连续发生，监控调节时要综合考虑及时造作并防止在处理事故时将事故扩大造成锅炉非计划停运的发生。
6总结
对于单机发电容量较大的生物质燃烧是新技术，做好锅炉燃烧更是技术的核心，在此过程中努力学习是对每一个电厂员工的要求，在相互学习探讨中搞清各参数的联系，各设配的性能，各状态的分析是工作的内容也是企业员工的责任。生物质燃烧利国利民，生物质员工更会奉献一生。
参考文献 蔡永祥 蔡宏伟 陈俊 《流化床生物质燃烧技术的应用和发展》
篇2
关键词：生物质；发电；比较；展望
Abstract：This paper presents a comparative analysis on three kinds of biomass power generation technologies，including cofiring of biomass with coal in existing power boilers，Biomass gasification and power generation technology，Biomass direct combustion and power generation technology. Point out the obstacle of the development of biomass power generation ,then looking to the future ofbiomasspowergeneration.
Keywords: biomass; power generation; comparation ; looking
中图分类号： TM6 文献标识码： A 文章编号：
我国是农业大国, 生物质资源种类多, 数量非常巨大, 全国每年可利用的生物质能资源总量估计可达7 亿吨标准煤以上。生物质能属于清洁能源,其利用可实现CO2零排放, 是替代煤、石油和天然气等矿物燃料的重要能源，开发利用生物质能, 对于国家能源安全、CO2减排和社会可持续发展都具有重要意义。
一．几种主要的生物质发电技术及其比较
生物质发电技术主要包括生物质直燃发电、气化发电以及与煤混合燃烧发电等技术。
1.1 生物质直燃发电
生物质直接燃烧发电是指把生物质原料送入适合生物质燃烧的特定锅炉中直接燃烧，产生蒸汽带动蒸汽轮机及发电机发电。
国内生物质直接燃烧发电的锅炉主要有两种：炉排炉、循环流化床锅炉。
炉排炉主要是国能生物质发电公司引进丹麦BWE公司研发的生物质燃烧发电技术以及国内锅炉厂家根据丹麦技术进行的改进技术。在国内，浙江大学循环流化床燃烧技术方案已经在中节能投资的宿迁生物质发电厂实施应用，这是世界上第一台具有自主知识产权的纯烧秸秆的循环流化床锅炉。除了浙江大学以外，国内还有多家机构进行生物质循环流化床锅炉的研发。
炉排炉燃烧对生物质原料的预处理要求较低，生物质经过简单处理甚至无须处理就可投入炉排炉内燃烧。流化床燃烧要求将大块的生物质原料预先粉碎至易于流化的粒度，其燃烧效率和强度都比炉排炉高。和流化床锅炉相比，炉排炉更适合燃烧单一稳定的燃料，在燃料适应性方面较差，燃料品种和性质的改变可能造成锅炉效率的下降。燃料适应性好是循环流化床锅炉的一个特点。对低质量的燃料，循环流化床锅炉都能够很好的适应。另外，循环流化床锅炉更能适应变负荷情况下运行，并能够保持较高的效率。
1.2 生物质气化发电
生物质气化发电是指生物质在气化炉中气化生成可燃气体，经过净化后驱动内燃机或小型燃气轮机发电。气化炉对不同种类的生物质原料有较强的适应性。内燃机一般由柴油机或天然气机改造而成，以适应生物质燃气热值较低的要求； 燃气轮机要求容量小，适于燃烧高杂质、低热值的生物质燃气。生物质气化发电包括小型气化发电和中型气化发电两种模式。小型气化发电采用简单的气化-内燃机发电工艺，发电效率一般在14%~20%，规模一般小于3 MW。中型气化发电除了采用气化-内燃机( 或燃气轮机) 发电工艺外，同时增加余热回收和发电系统，气化发电系统的总效率可达到25%~35%。
我国对生物质气化技术的深入研究始于上世纪80 年代，经过20 多年的努力，我国生物质气化技术日趋完善。但与发达国家生物质气化技术相比，国内生物质气化装置基本上是以空气为气化剂的常压固定床气化技术，如河北的ND 系列、山东的XFL系列、广州的GSQ 系列和云南QL系列。这些固定床气化炉应用在不同场合取得了一定的社会、环保和经济效益。但在技术上存在着一些问题，如气化得到的生物质燃气热值和利用率低、燃气中焦油含量高等，制约了生物质气化技术在我国的商业化推广。
1.3 生物质混合燃烧发电
生物质混合燃烧发电是指将生物质原料应用于燃煤电厂中，和煤一起作为燃料发电。生物质与煤有两种混合燃烧方式: ①生物质直接与煤混合燃烧。生物质预先与煤混合后再经磨煤机粉碎或生物质与煤分别计量、粉碎。生物质直接与煤混合燃烧要求较高，并非适用于所有燃煤发电厂，而且生物质与煤直接混合燃烧可能会降低原发电厂的效率。②将生物质在气化炉中气化产生的燃气与煤混合燃烧，即在小型燃煤电厂的基础上增加一套生物质气化设备，将生物质燃气直接通到锅炉中燃烧。这种混合燃烧方式通用性较好，对原燃煤系统影响较小。
由于计量、监管和落实生物质发电补贴政策的困难，国家对生物质混烧发电的政策扶持较少，导致国内生物质混烧发电厂较少。一般来说，混烧发电具有建设周期短，投资少的特点。另外混烧发电的燃料组织比较自由，可以根据燃料的成本以及供求状况进行调整，这也从一定程度上保证了燃料供应的可靠性。与煤相比，生物质氮、硫含量低，和煤混合燃烧后能够有效降低污染气体排放量。
对以上三类生物质发电技术进行分析比较，可以得出：
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10 MW以上的发电系统。
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10 MW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5～6 MW的发电系统。
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，混烧发电对原有电站的影响比直接混烧发电对原有电站的影响小，通用性较强。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。
二．生物质发电产业发展障碍及展望
2.1生物质发电产业发展存在的障碍
（1）技术障碍。以秸秆直燃锅炉为例，国内没有专门秸秆直燃锅炉的设计生产经验，已建和拟建的秸秆直燃发电项目主要引进丹麦BWE技术。由于对引进的技术和设备不能完全吸收及高效使用，使机组无法安全稳发、满发，缺乏核心技术及备品配件，投产后的生物质发电企业也有可能长时间受制于国外企业。
篇3
关键词：生物质电厂；除尘器；设计选型
Research on Design and Selection
of Dust Collector for Biomass Power Plant
Abstract：On combining with principle characteristics and classification of dust catcher, this paper identifies the type of dust collector in biomass power plant. Binding characteristics of flue gas and fly ash from biomass power plant, that selection and design considerations for dust collector in biomass power plants requires special attention is proposed. In sum, comments and suggestions on design and selection of dust collector for biomass power plant are made, and related conclusions will provide expert advice and guidance to analogous projects later.
Keywords：biomass power plant; dust collector; design and selection
中图分类号： TM925.31文献标识码：A 文章编号：
0 引言
目前，我国生物质资源可转换为能源的潜力约5亿吨标准煤，今后随着造林面积的扩大和经济社会的发展，生物质资源转换为能源的潜力可达10亿吨标准煤；根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，全国生物质发电总装机容量将达到3000万千瓦。随着社会和科技的迅速发展，人民生活水平的不断提高，对环境保护的要求也日益严格。本文结合除尘器的工作原理和分类特点，结合生物质电厂烟气和飞灰的特点，提出了生物质电厂除尘器选型设计时需要特别关注的注意事项，在此基础上提出了生物质电厂除尘器选型设计的意见和建议，相关结论可为后续同类工程提供专业的指导和建议。
1 除尘器的工作机理和分类
1.1 除尘器的工作机理
除尘设备是生物质电厂的重要设备，通过物理方式把大部分粉尘从烟气中分离出来，减少烟气中的粉尘浓度，以达到减小排放烟气含尘量满足环保要求、减小除尘器下游的设备磨损、捕集粉尘并回收进行综合利用等目的；其中达到环保排放要求及减小下游设备（主要是引风机）的磨损是电厂设置除尘器的主要目的。
除尘的机理包括重力分离、离心力惯性分离、碰撞惯性分离、接触阻留、静电力驱动、凝聚等几类，不同的粉尘特性适用于不同的除尘机理，除尘设备主要利用一种或者多种除尘机理进行除尘，以达到理想效果。
1.2 除尘器的分类及主要特点
除尘器按照结构型式区分主要有机械式、水膜式、静电式、过滤式等几大类型。几种类型除尘器的主要特点如表1。
表1除尘设备主要类型和技术特点
为满足国家和地区现行环保要求，目前电站机组使用的除尘设备主要有静电式除尘器和滤袋式除尘器两种。这两种除尘器通过引进国外技术消化吸收，目前国内已经形成自主设计制造能力。
1.3 主要型式除尘器的工作原理
（1）静电除尘器
静电除尘器的除尘原理是通过电极在烟气中放电，使粉尘荷上电荷，并且在电场力的作用下向电极移动，被集尘极捕获并收集。在静电除尘器壳体内设有很多组阴极线和与之对应的阳极板，给阴、阳极施加高压直流电，阴极（放电极）附近空气被电离，形成电晕。电晕区的范围较小，正离子很快流向放电极，电子则扩散到电晕外区域。烟气流过电极区间时，大部分粉尘带上负极性，在电场力的作用下向阳极板（收尘极）移动，与阳极板接触后放出电荷，通过振打落入灰斗。
（2）布袋除尘器
布袋式除尘器是一种干式的高效除尘器，它利用纤维织物的过滤作用，通过筛滤、碰撞惯性分离、接触等方式进行除尘，效率高达99.9%以上，且效率基本不受粉尘特性的影响，与静电除尘器相比，袋式除尘器能更好地捕捉超微细颗粒。
布袋除尘器的除尘效率是变化的，新滤袋由于网眼较大，在运行初期除尘效率不是最高，随着滤袋上的粉尘层增加，粉尘填充了一部分网眼间隙，除尘效率逐步提高。当粉尘积累到一定厚度时候，滤袋的空隙太小，气流通过时候阻力迅速上升，气流通过空隙时候流速增加，会带走一部分粉尘，此时应对滤袋进行清灰，以降低阻力和保证除尘效率。
2 生物质电厂除尘器的选择
生物质燃料的灰分较低，对除尘器效率的要求不高，除尘器效率达到99.7%左右即可满足环保要求，一般静电除尘器和布袋除尘器在燃煤电厂上都能轻松地达到。但实际上，目前已经投运和正在建设的生物质电厂除尘器几乎都是采用了布袋除尘器。
2.1 技术原理
原先的行业观念认为生物质灰的比电阻超过了静电除尘器的最佳适用范围（104~1011Ω・cm），但从一些实验的数据看，在常规的锅炉排烟温度（120~150℃）时，生物质灰比电阻在108~1011Ω・cm之间，非常适合采用静电除尘器。
从除尘器的收尘机理上分析，除了灰比电阻外，粉尘的颗粒度、粘接性和比重对静电除尘器效果也有较大影响：粗颗粒的粉尘受到的重力和电场的静电力远大于烟气的流体粘性力，因此较容易被静电除尘器收集，在壁板振打时候大部分在重力作用下落入灰斗，而较细的粉尘受烟气流体的粘性力大于电场施加的静电力，很难被静电除尘器收集，即使被收集后，极板振打造成的二次扬尘细粉尘更容易重新逃逸到烟气中；若灰的粘接性强，灰颗粒被吸附到极板上后相互粘接，需要采用更大的振打力才能落入灰斗，但若加大振打力，二次扬尘会加重；灰的比重轻，振打时二次扬尘同样会很严重。所以虽然灰比电阻适合采用静电除尘器，但是生物质灰的特点是颗粒度小、粘接性大、比重轻，非常不利于静电除尘器的收尘。而布袋除尘器采用的是过滤的原理，灰尘附上滤袋后，即使在清灰时出现扬尘，也会留在滤袋上游，还会再次被滤袋收集，不会出现类似于静电除尘器二次扬尘会随烟气流向下一级电场甚至逃出除尘器的情况，因此收尘效果较好。
2.2 应用业绩
经与除尘器设备厂家交流，生物质电厂普遍未采用静电除尘器，除了技术原因外，与其装机规模有很大的关系。国内配套电站锅炉的静电除尘器厂家只有几家，其供应的设备主要面向大中性机组（300MW及以上），技术方案优化的重点，更多地放在提高大容量燃煤机组的除尘效率以满足日益严格的环保要求，以及降低运行电耗上。生物质电厂单机容量都在50MW等级以下，绝大部分都是15MW和25MW等级，除尘器设备投资价格低，国内静电除尘器设备制造厂对其兴趣一直都不是很大，也基本没有去做这方面的技术研究和市场开发，可以说是主动放弃这部分市场，这种现象，与目前国内几个大的锅炉制造商都没有涉足生物质锅炉领域较为相似。
因此，从技术原理和应用业绩上分析，生物质电厂适合采用布袋除尘器。
3 生物质电厂布袋除尘器设计需重点关注的问题
生物质电厂布袋除尘器的设计和运行，与常规燃煤电厂相似，但由于生物质电厂锅炉运行灰成分和烟气参数的特点，除了需要注意避免超温烧袋应设置喷水减温装置或烟气旁路、注意保温及防漏风措施以免结露、合理设置吹扫空气点及吹灰周期避免滤袋损坏等，除尘器设计和运行时也有一些不同，需要予以重点关注。
3.1 滤料的选择
滤料作为袋式除尘器的核心部件之一，其发展及应用越来越受到关注。在选择滤料之前,首先必须掌握锅炉的工作特性、煤质指标、烟气参数的详细资料；滤料的理化性能方面应保证滤料满足生产条件和除尘工艺的一般要求和特殊要求，例如满足烟气温度、湿度以及抗酸碱腐蚀、耐氧化水解方面的要求；滤料的机械性能方面要保证滤料有一定的抗拉伸强度和刚度，以及耐磨性，确保滤料一定的使用寿命；从滤料的过滤性能来看，过滤效率应能够达到国家烟尘排放标准要求，尽量选择高效低阻滤料，降低运行阻力，减小能耗[1]。
滤袋材质的选择是否合理直接影响布袋除尘器的除尘效果、运行适应性和设备寿命。电站锅炉的排烟温度一般在120～180°C之间，使用较多的材质及主要特点如下：
（1）PPS（聚苯硫醚）
耐酸、耐碱、耐水性能都较好，其连续使用温度为170℃，最高使用温度为190℃[2]，但在200℃以上便会发生热缩现象，耐氧化性差，在高温时变硬且伴有不同程度的老化。
（2）P84（聚亚酰胺）
耐高温性能好，可达200℃左右，瞬时耐温260℃，同时具有优良的耐酸性和良好的耐碱性，并且因纤维不规则的截面，其表面过滤效果佳，且清灰效果好；其缺点是水解稳定性差，容易水解老化[3]。
（3）PTFE（聚四氟乙烯）
商品名特氟龙，表面化学稳定性较好，耐高温，具有良好的清灰效果，其抗氧化、抗酸碱腐蚀能力也很强，具有全面最优综合性能，但是抗拉、耐磨、耐折性较差，并且价格较高。
（4）Nomex（芳纶）
滤料耐温204～240℃，机械强度高、耐磨、耐折性好，对弱酸及弱碱具有非常好的抵抗力，但在高温烟气中，如水分含量较大，且含较多酸碱废气及杂质，如硫氧化物、氮氧化物、盐酸、氢氧化钙等，这些酸碱废气及杂质将会加速布的水解，尤其当整个集尘室处于酸碱露点下，此水解破坏效应更为严重[4]。
（5）玻璃纤维
是传统的耐高温无机滤料，耐温可达260℃，但是其耐折、耐磨性能较差，在高过滤风速下，滤料寿命大幅度降低[5]，当前较少单独使用在电站锅炉。
生物质电厂锅炉排烟温度较一般的燃煤电厂要高，多在140~150℃，烟气湿度大，且可能含有HCl气体，滤袋材质可采用PPS；但从实际运行情况看，由于生物质电厂燃料水分不易控制，经常使用一些高水分的燃料，锅炉运行排烟温度超过设计值，达到160℃甚至更高，虽然PPS滤袋也能适应，但长期下来，滤袋寿命得不到保证，需要经常更换。目前生物质电厂除尘器滤袋多采用复合型材质，即PTFE基布+PPS纤维针刺布，外加PTFE浸渍覆膜，充分利用了PTFE材质化学稳定性较好、耐高温的特点，又可以有效控制设备投资，建议优先选用，并在运行时严格控制锅炉排烟温度以延长滤袋适用寿命，建议长期排烟温度不超过150℃，瞬时不超过170℃。
3.2 过滤风速
过滤风速是影响布袋除尘器性能的主要设计参数之一：过滤风速高，除尘器的体积较小，节省设备投资；过滤风速低，烟尘容易被捕捉，清灰时不容易形成二次扬尘，并且除尘器运行阻力较低，因此，设计时需要综合考虑，选定合理的过滤风速。相对于燃煤电厂，生物质电厂飞灰比重较轻，为了保证良好的除尘效率，过滤风速一般较燃煤电厂低，大多在0.9m/min。
3.3 预除尘装置
国内有些生物质电厂在常规布袋除尘器前设置一套预除尘装置，一般采用旋风式除尘器，主要是为了防止锅炉排烟中夹带少量未燃烬的火星颗粒进入布袋除尘器后烧坏布袋，另外也可以清除烟气中较大的颗粒，减轻对布袋的机械磨损。
关于布袋除尘器前是否需要设置旋风式除尘器，不同的除尘器厂家意见有所不同。实际上，应该从锅炉炉型及燃烧角度进行分析：对于炉排锅炉，入炉的燃料尺寸相对较大，燃料不容易完全燃烧，飞灰含碳量相对较高，一部分未燃烬的燃料携带火星通过排烟进入布袋除尘器，烧坏滤袋；而对于CFB锅炉，一方面，进入锅炉的燃料尺寸相对较小，燃烧较完全，另一方面，CFB锅炉本身就已经带有高效率的旋风分离器，其对固体颗粒的分离原理与旋风式除尘器相同，且分离效率要高出很多，可以达到99.5%，绝大部分大尺寸的固体颗粒包括火星都能被捕捉下来重新进入炉膛燃烧或者通过锅炉灰渣方式排出，极少会被烟气中携带；除此之外，若在布袋除尘器前设置预除尘装置，虽然可以有效地减少“烧袋”的现象，但会对电厂的投资和运行带来增加占地和投资、增加运行电耗和厂用电率等一定的不利因素。因此，对于炉排炉，建议设置预除尘装置，对于CFB锅炉，可以不用设置。
4 生物质电厂除尘器设计选型意见和建议
（1）除尘器采用布袋除尘器；
（2）烟气过滤风速大多在0.9m/min；
（3）对于炉排锅炉，建议设置预除尘装置，主要用于保护布袋除尘器；对于CFB锅炉，可不设置预除尘装置；
（4）根据生物质电厂排烟温度选择滤料，由于通常排烟温度较高，建议采用复合型材质，即PTFE基布+PPS纤维针刺布，外加PTFE浸渍覆膜。
参考文献
[1] 张殿印. 除尘技术手册. 北京: 冶金工业出版社, 2002
[2] 包林初. PPS(Ryton) 针刺滤料的研制和应用, 产业用纺织品, 2002, 20 (1) : 1822
[3] Griesser H. P284 聚酰亚胺纤维在非制造业的应用.见:SINCE99 论文集, 上海: CNTA , 1999
篇4
【关键词】秸秆锅炉；积灰；结焦；吹灰器；对策
0.引言
随着经济的高速发展，以及人民生活水平的不断提高，我国对电能的需求日益增加。而我国电能生产过程中，以火力发电为主，其发电量在总发电中所占比重为70%以上，而火力发电主要以传统化石能源（如煤炭、石油等）为燃料。其有限性和环境污染等因素，促使我们积极开拓和发展可再生能源。2006年1月1日开始施行《中华人民共和国可再生能源法》，以及在2007年，国家发改委了《可再生能源中长期发展规划》，提出加快推进生物质发电等可再生能源的产业化发展，逐步提高优质清洁可再生能源在能源结构中的比例，力争到2010年使可再生能源消费量达到能源消费总量的10%，到2020年达到15%。
自从1988年丹麦诞生了世界上第一座生物质直燃发电厂以来，生物质发电项目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，日益得到世界上许多国家的重视，并被联合国列为重点推广项目。我国可利用的农作物秸秆、森林资源非常丰富，具有广阔的开发利用前景。其中农作物秸秆的年产量大约7亿吨，除了用作工业原料、畜牧饲料外，可以作为能源使用的约为3.5亿吨。据统计，截至2010年底，我国生物质发电装机容量约550万千瓦，每年不但可以替代2100万吨煤炭，而且减少大量的污染排放，此外，出售秸秆这一项还可以给农民带来近百亿元的收入。
1.生物质锅炉现况概述
生物质燃料品种多样，含水量高，灰分也比较大。另外，生物质燃料中含有氯和碱金属盐，燃烧时产生的烟气对锅炉受热面具有一定的腐蚀性，燃烧产生的灰份熔点较低，容易粘结在受热面管子外表面和尾部烟道、空预器等，行成渣层，会明明显降低受热面的传热系数。
为解决上述问题，各生物质发电企业技术人员进行各种尝试，效果也不尽相同。本文以江苏国信如东生物质发电有限公司（以下简称：如东秸秆电厂）针对锅炉受热面、烟道结焦、积灰的运行实例，分析其原因，介绍其采取的措施，仅供生物质直燃锅炉从业者参考。
如东秸秆电厂采用无锡华光锅炉股份有限公司自主开发设计的第一台高温高压蒸汽锅炉（主要参数见表1），锅炉为自然循环炉，单锅筒、平衡通风、固态排渣，炉膛部份为支撑结构，尾部为悬吊结构。
表1 锅炉的主要设计参数
2.影响生物质锅炉结焦积灰因素的分析
结焦是指燃料中的灰份在高温下，大多熔化为液态或呈软化状态，随着温度的降低，灰份将从液态变为软化状态进而变成固态。如果灰还保持软化状态就碰到受热面时，由于受到冷却而粘结在受热面上，形成结焦。主要发生在炉内炉床、水冷壁、各式过热器等高温区域。
积灰是指温度低于灰熔点时灰沉积在受热面上的积聚，多发生在锅炉的受热面及烟道壁上。积灰根据飞灰温度范围划分，可分为熔渣，高温沉积灰，低温沉积灰。根据积灰的强度，可将其分为疏松性积灰和粘结性积灰两种。主要发生在省煤器、空气预热器、烟道等炉内低温区域。
锅炉受热面、烟道结焦积灰的因素很多，且各因素互相交织，共起作用，且过热器管外一般是结焦和积灰同时发生，结合如东秸秆电厂的运行实际情况，总结归纳主要有如下几个主要因素。
2.1燃料灰份的结焦性
如东秸秆电厂使用的燃料种类多（如：稻草、麦草、棉花秆、玉米秆等等），品质不一，燃料水份高、灰份高、碱金属含量高等特点（如表2），燃料在炉膛内燃烧后，极易在过热器、空气预热器等后部烟道内结焦与积灰。
表2 生物质燃料的特性
2.2飞灰粒流通过程
锅炉运行调整过程中，一、二次风的配比不尽合理，或者锅炉设备缺陷，使得受热面烟道的局部流速或流向发生改变。如飞灰粒子向受热面运动速度快，受到的冷却效果差，熔融的飞灰颗粒很容易粘附，使过热器管子的结焦层迅速积聚长大。如飞灰粒运动速度减慢，则沉积在烟道壁上，从而形成恶性循环，积灰越积越多。图1为如东秸秆电厂折烟处屏式过热器的结焦积灰情况。
图1 屏过结焦积灰图
2.3炉内温度水平
在灰熔点一定的情况下，炉内温度水平及其分布就成为是否发生结焦积灰的重要因素。
一方面，当炉内温度较低时，灰粒呈熔化或软化状态的概率较少。另一方面，当炉内温度水平较高，而受热面附近温度较低，且温度分布较缓时，灰粒子在碰撞受热面前可以得到较好的冷却，温度降低，与受热面碰撞时，形成焦块的概率降低。反之，温度增高，结焦程度将按指数规律增长。
当温度未高于灰熔点时，会发生粘结性积灰，其烟气中的凝结物在受热面上而粘住灰粒，并与灰粒作用而形成“水泥状的堵灰”。另外，疏松灰是各种锅炉中最常见的积灰方式，它发生在锅炉的所有受热面上，大部分由正常吹灰即可清除。
2.4吹灰器的效果
如东秸秆电厂锅炉原配蒸汽吹灰装置效果差，所喷蒸汽湿度大，烟尘在此处受阻沉积，炉内积灰依旧严重，影响烟气流通面积及进而影响锅炉炉膛负压。
2.5受热面的着灰条件等
结焦积灰是个复杂的物理化学过程，但是着灰的受热面及烟道的光滑情况也是一方面。如东秸秆电厂原来锅炉空预器管（原为STEN钢材质）腐蚀严重，大量空预器管出现了穿孔现象，造成风烟系统漏风量大，从而锅炉飞灰在管组表面板结严重，造成锅炉排烟温度较高，严重影响了锅炉运行的安全性和经济性。图2为吹灰效果不好，及空气预热器管积灰腐蚀着灰严重的情况。
图2 空气预热器积灰情况图
3.影响结焦积灰因素的对策
篇5
关键词：棕榈废料；炉膛；分级液压控制往复炉排
前言
棕榈废料是棕榈榨油行业的副产品，采用棕榈榨油的工厂，约有20%左右的总渣等废料被分离出来，由于此类废弃物热值低、水分大等特点，一直没有被好好的利用，而仅是被简单的堆放、填埋或者是被直接烧掉。这样不仅造成了浪费而且污染环境，给棕榈榨油行业带来了人力、物力的浪费。
目前国内也出现了利用常规的燃煤锅炉来进行棕榈废料的处理的焚烧炉。但由于常规锅炉的炉排采用机械控制的限制，不能很好地控制燃料厚度和进行有效地拨火以及尾部受热面中积灰严重等问题致使锅炉不能正常运行；同时，锅炉长时间的积灰还能导致尾部受热面的腐蚀，致使设备损害；锅炉使用寿命大大缩小。针对以上普遍存在的问题，经过对此类废弃物的特性进行了认真的分析研究，成功研制出分级液压控制的往复炉排燃棕榈废料的SHW20-2.5/400-T过热蒸汽锅炉发电锅炉。目前此锅炉已申报了国家新型专利.
一、燃料特性：棕榈废料（50%棕榈壳+50%棕榈纤维）棕榈废料经粉碎加工成一定尺寸的粉料
一）燃料元素成分及发热量：
二）燃料燃烧的特点：
1.燃料具有极高的挥发分，析出温度低且析出过程迅速。
2.水分含量高，且随季节性多变。
3.灰分少，一般外带土、石子等杂质较多。
4.具有较低的灰熔点，易出现结渣和灰结焦
5.热值低，能量密度小。
6.生物质中普遍含有一定量的钾和氯，含钾物质性质活泼，高温下易在受热面上造成沉积，阻碍传热并诱发高温腐蚀，氯燃烧后产生的烟气中含有氯化氢和氯气，对受热面有高温和低温腐蚀的影响。
二、锅炉主要设计参数：
1.锅炉额定蒸发量 20 t/h
2.锅炉额定蒸汽温度 400℃
3.锅炉额定蒸汽压力 2.5MPa
4.锅炉额定给水温度 105℃
5.排烟温度 142℃
6.冷风温度 20℃
7.热风温度 163℃
8.锅炉设计热效率 81.1%
9.燃烧方式： 往复炉排层燃
10.炉排有效面积 20.93 m2
三、锅炉系统介绍
1.往复炉排2.储料仓3.送料装置4.汽水系统5.过热器 6.对流管束7.吹灰装置8.省煤器9.空预器10.落灰装置
四、采取的主要技术措施
根据燃料的特点以及满足锅炉参数的要求采取了以下技术措施：
（一）设置合理的炉膛结构：
为了增加燃料在炉内的停留时间，保证燃料的及时着火和燃烬，本锅炉设计采用了较高的炉膛结构。根据国内最新的拱形设计理论，采用低而长的后拱及较高的前拱，以便使从后拱出来的高温烟气，以每秒7米左右的水平速度向前拱区内冲去，将大量热量带给了前拱区，增强了对料层的热辐射，保证了燃料的燃烬。并在炉膛出口处加水冷屏式过热器控制炉膛出口温度。
前后拱的科学设计，使从前后拱出来的烟气在喉部强烈混合，增加烟气在炉内的停留时间，有利于燃料的完全充分燃烧。
（二）采用分级液压驱动倾斜往复炉排
炉排面积的确定：炉排面积对燃料的燃烧及燃烬起到非常重要的作用，根据国内外垃圾焚烧炉设计运行经验，垃圾焚烧炉的往复炉排负荷约200～400kg/（m2·h）比较合理。考虑到预处理后的垃圾的实际状况选取炉排面积约20.9m2，往复炉排负荷约298kg/（m2·h）。考虑到炉墙钢架等尺寸因素，选定炉排有效宽度为2800mm，长度为7400mm左右。炉排有效面积约为20.9m2，炉排高温区应采用耐热铸钢，确保锅炉的安全运行。
根据国内外垃圾焚烧炉的实际运行经验和燃料的特点，采用有一定倾斜角度的分级驱动往复炉排燃烧方式。燃料由送料装置送入储料仓再由送料风送至往复炉排上，在往复炉排前部经热空气加热干燥后着火燃烧。
往复炉排分三级采用液压驱动，每级可分别调整炉排的往复运动速度，并且由于液压传动装置具有重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快、操纵控制方便，可实现大范围的无级调速，这样可使燃料在炉排上有较长的停留燃烧时间，保证固定碳的完全充分燃烧。
为了使燃料层在炉排上有自翻身拨火作用，往复炉排采用倾斜15度的布置方式以及炉排之间合理的落差，使燃料从前向后推动前进的同时有一个下落翻动过程，在上级炉排落至下级时有一个较大的翻滚，起到自拨火作用。
（三）设置合理的二次风系统
为了使大量快速析出的挥发分能及时与空气充分混合，在后拱出口上部及前拱上部各布置有一组二次风喷嘴，喷出的高速二次风具有很大的动能和刚性，使可燃气体于高速二次风充分混合，保证了挥发份的充分燃烧。
往复炉的配风与燃煤锅炉也有较大不同。干燥阶段风量仅占一次风量的15%左右，主燃区风量占75%以上，而燃烬区风量仅占10%左右。为了保证挥发分大量集中析出时的完全及时充分燃烧，必须有占总风量15-20%以上的风量作为二次风，本设计的二次风可帮助燃料析出的挥发分在炉膛空间的燃烧，在每组二次风喷嘴的总风道上装有调节阀门，实际运行时可根据现场燃料的燃烧情况及时调节各段风量及每组的二次风量。
（四）布置合理的尾部受热面的：
锅炉尾部受热面采用钢管式省煤器和钢管式空气预热器，为了便于检修与清灰，在钢管式省煤器管和钢管式空气预热器之间加装了检修烟箱。合理控制尾部受热面的温度和烟气流速防止发生腐蚀和积灰。
锅炉采用双锅筒、横置式、往复炉排的结构形式。锅炉散装出厂。见上图
整个锅炉系统分为送料系统、汽水系统、往复炉排、过热器、空气预热器、省煤器等部件组成。
送料系统包括燃料输送皮带、储料仓、星型阀给料器。燃料经运输皮带送至储料仓，经布置在料仓底部的星型阀给料器送至往复炉排燃烧。
锅炉汽水系统主要有上下锅筒、对流管束、水冷壁、前拱组件、后拱组件、下降管、集箱等组成。整个汽水系统分为五个独立的水循环回路。锅炉水循环系统分为前墙水冷壁、左侧墙水冷壁、右侧墙水冷壁、后墙水冷壁及对流管束等五个循环回路。水循环回路结构合理，水循环安全可靠。
炉排包括支架、活动框架、配风装置等组成。锅炉汽水系统现场组装，炉排整装出厂，钢架、外包、炉墙采用现场施工。
过热器散装出厂，省煤器整装出厂；空气预热器也分为两级，每级组装出厂，现场连接回转烟箱。
考虑棕榈废料灰渣特点，本锅炉采用了螺旋出渣机，多管除尘器等辅机。
五、经济技术分析与发展前景：
该产品有较好的节能和社会环保效益。该锅炉结构紧凑，热效率高，是棕榈榨油和木材加工行业理想的节能环保设备。它不仅帮助解决了棕榈废料的一大难题，也为企业创造了非常可观的经济效益，更为重要的是它减少了环境污染，美化了环境。
该产品设计新颖，运行工况稳定，在生物质锅炉炉研发方向开辟了一条新的路径，具有较强的市场竞争力和较高的社会效益.
我国生物质直燃技术已经日趋成熟，并向多元化方向发展，例如此产品在马来西亚等国家利用棕榈废料直燃发电技术；在城市近郊兴起的垃圾掺烧秸秆的生物质—垃圾混烧发电等发电方式。随着国家对节能减排要求的提高和激励政策的调整，生物质燃料的开发和利用，特别是直燃发电技术将会进一步发展，并展现广阔的前景。
参考文献：
篇6
关键词：生物质发电；直燃发电；气化发电；混合燃烧发电；技术趋势
引言
生物质能是我国“十二五”期间重点发展的新兴能源产业之一，按我国提出的2020年非化石能源占能源消费总量15%的目标初步估算，到2020年我国生物质能装机总量将达3000万千瓦，沼气年利用量440亿立方米，生物燃料和生物柴油年产量达到1200万吨。
截止2013年底，中国生物质能并网发电装机量779万千瓦，预计2014年底，生物质发电装机将有望达到1100万千瓦，上网电量有望达到500亿千瓦时[1]。从产业整体状况分析，生物质发电及生物质燃料目前仍处在政策引导扶持期。
1.生物质发电技术分类
1.1 生物质直燃发电
生物质直接燃烧发电是指把生物质原料送入适合生物质燃烧的特定锅炉中直接燃烧，产生蒸汽带动蒸汽轮机及发电机发电，用于发电或者热电联产。国内生物质直接燃烧发电的锅炉主要有两种：炉排炉、循环流化床锅炉。采用生物质燃烧设备可以快速度实现各种生物质资源的大规模减量化、无害化、资源化利用，而且成本较低，因而生物质直接燃烧技术具有良好的经济性和开发潜力。
1.2 生物质气化发电
生物质气化发电是指生物质在气化炉中气化生成可燃气体，经过净化后驱动内燃机或小型燃气轮机发电。气化炉对不同种类的生物质原料有较强的适应性。内燃机一般由柴油机或天然气机改造而成，以适应生物质燃气热值较低的要求；燃气轮机要求容量小，适于燃烧高杂质、低热值的生物质燃气。
1.3 生物质混合燃烧发电
生物质混合燃烧发电是指将生物质原料应用于燃煤电厂中，和煤一起作为燃料发电。生物质与煤有两种混合燃烧方式： 一种是生物质直接与煤混合燃烧，生物质预先与煤混合后再经磨煤机粉碎或生物质与煤分别计量、粉碎。生物质直接与煤混合燃烧要求较高，并非适用于所有燃煤发电厂，而且生物质与煤直接混合燃烧可能会降低原发电厂的效率。第二种是将生物质在气化炉中气化产生的燃气与煤混合燃烧，即在小型燃煤电厂的基础上增加一套生物质气化设备，将生物质燃气直接通到锅炉中燃烧，这种混合燃烧方式通用性较好，对原燃煤系统影响较小。
2.生物质发电技术比较
生物质与煤混合燃烧发电技术投资少，发电效率决定于原燃煤电站的效率.其中生物质气化混烧发电对原有电站的影响比直接混烧发电对原有电站的影响小，通用性较强[2]。由于气化发电技术关键设备―小型低热值燃气轮机技术尚未成熟，对10 MW以上的生物质发电系统而言，比较有优势的技术是直接燃烧发电[3]。对10 MW以下的生物质发电系统而言，气化一余热发电系统效率远高于直接燃烧发电系统，具有更大的优势。另外，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10 MW以上的发电系统。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，混烧发电对原有电站的影响比直接混烧发电对原有电站的影响小，通用性较强，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。
表2-1 三种生物质发电技术比较表
分类 直燃发电 气化发电 混合燃烧发电
规模 10MW以上 10MW以下 10MW以上
通用性 强 低 强
热电连供 可以 可以 不可以
并网独立性 可以 可以 不可以
投资成本 中 高 低
效率变化 中 高 不确定
3.生物质发电技术趋势
3.1直燃技术
自2006年以来，我国生物质直燃发电开始进行商业化运行，国产循环流化床燃烧技术已成为生物质直燃发电市场的主导技术。循环流化床内可采用SNCR脱销，脱硝率可达50%以上。虽然生物质燃料含硫量较低，但实际SO2排放浓度在200mg/m3以上，炉内可以加石灰石脱硫，在脱硫效率达到70%时，即可满足国家标准的要求。对灰熔点较低的生物质，如油菜秆、棉花杆等，燃烧此类生物质的锅炉，蒸汽温度不宜提的过高，除非有很好的防积灰、腐蚀的措施作为保障。此外，生物质水分很高，着火推迟，导致不完全燃烧，炉排上未燃尽的生物质含碳量很高，需要增加炉排长度，提高燃烧效果。
3.2气化技术
生物质气化发电中含焦油废水无害化处理是制约气化发电的瓶颈，国内外研究结果均提出采用有机溶剂作为燃气净化介质，避免二次水污染。循环流化床气化技术已有较好的基础，在循环流化床中进行生物质气化，气化温度控制在950～1000度，可以获得中值热燃气，同时彻底解决焦油问题，燃气净化后实现燃气内燃机-蒸汽联合循环，发电效率可达30%以上，在此基础上研发加压（30atm）循环流化床生物质气化技术，采用燃气内燃机-蒸汽联合循环，发电效率可达40%。
双床气化技术是采用循环流化床与鼓泡床双床组合技术技术，将生物质燃料送入鼓泡床内，气化热源为循环流化床分离下的高温灰，流化介质为高温水蒸气或气化气。循环流化床燃烧气化室送来的半焦，产生高温烟气，烟气经分离后进入鼓泡床作为气化室热源，分离后的高温烟气进入余热锅炉，加热蒸汽进行发电。气化室反应温度控制在650～850度，产生的燃气经气固分离、净化后送内燃机发电，内燃机尾气经余热锅炉吸热后产蒸汽送蒸汽轮机发电。燃气中焦油通过闭式循环水水洗系统，经有机溶剂萃取后回收焦油，废水采用膜技术处理后达标排放。
4.结论
在各类生物质发电技术中，直燃生物质开发利用已经初步产业化，混烧发电技术的投资经济性最好，其发电经济性决定于原电厂的效率，而且会对原电厂有一定的影响。生物质气化发电技术的发电规模比较灵活，投资较少，适于我国生物质的特点，但是技术还不成熟。从产业整体状况分析，生物质发电及生物质燃料目前仍处在政策引导扶持期。
参考文献：
[1]水电水利规划设计总院和国家可再生能源信息管理中心.2013中国生物质发电建设统计报告[R].北京：国家可再生能源中心，2014.
[2]李利文.生物质能发电模式探讨[J].内蒙古科技与经济，2009（19）：71-75.
篇7
[关键词] 生物质 颗粒燃料 清洁燃烧
正文
1、概述
生物质颗粒燃料是在一定温度和压力作用下，利用木质素充当粘合剂，将松散的秸秆、树枝和木屑等农林生物质压缩成棒状、 块状或颗粒状等成型燃料。中质烟煤相当；基本实现 CO2零排放，NOx和 SO2的排放量远小于煤，颗粒物排放量降低；燃烧特性明显得到改善，利用效率显著提高。 因此，生物质固体成型燃料技术是实现生物质高效、 清洁利用的有效途径之一。 生物质固体成型燃料主要分为颗粒、块状和棒状 3 种形式，其中颗粒燃料具有流动性强、燃烧效率高等优点，因此得到人们的广泛关注。
随着我国的再生能源快速发展，生物质成型燃料技术及其清洁燃烧设备的研究开发提高了秸秆运输和贮存能力，燃烧特性明显得到了改善，可为农村居民提供炊事、取暖用能，具有原料来源广泛、价格低、操作简单等特点，是生物质能开发利用技术的主要发展方向之一。
自2006年1月1日我国颁布实施了再生能源法。使我国生物质能源发展走上了快速规范化的道路。生物质能在我国主要是以农作物秸秆为主体的资源。秸秆长期被作为农村传统的用能，随着我国农村经济的发展，农民，特别是新一代的农民难以接受传统的、直烧秸秆生活用能的落后方式。但又苦于缺乏先进廉价的使用。也只能花高价用液化气、电、型煤等现代能源。由于现代能源的紧张和价格的日趋上涨，长期花高价用现代能源，农民又难以承受。特别是城镇及城市接壤区域居民采暖，800-900元每吨的煤，一个冬天要用上1-2吨满足采暖需要，农民甘愿受冻也不愿花如此大的费用，而城镇及城市接壤区域居民采暖受到环境要求的严格限制。目前，居民冬季用煤采暖的已越来越少。从这一点看，在现代社会有相当多的农民没有得到，也很难得到良好的能源服务，他们的现代生活水平还较低。国家早就重视如此重要的民生问题，从20世纪90年代初中国农业部和科技部就开始投资进行农作物秸秆资源化利用的研究、开发、试点示范和技术推广工作。近几年，中国农作物秸秆的清洁、方便能源利用的技术研究和开发工作已取得了一些成果，有些技术已趋于成熟，并得到一定程度的推广。现在，中国主要的农作物秸秆能源利用技术有秸秆气化集中供气技术、秸秆压块成型及炭化技术、利用秸秆制取沼气技术和秸秆直接燃烧技术。由于中国农村经济的发展，农民及城镇居民生活水平的提高，居民对清洁能源的需求，加上这些秸秆能源利用技术的不断发展和逐步完善，秸秆能源利用将逐渐由传统的、低效不卫生的直接燃烧方式向优质化和高效化方向发展。
国外关于生物质成型燃料与燃烧技术设备的应用以趋于成熟化和普遍化，我国生物质成型燃料的发展还刚开始，与之相适应的燃烧技术设备处于一种滞后状态。目前一些成型燃料的应用，主要是在现有燃烧设备的基础上，直接应用或改造应用，既使河南省科学院研制具有较高水平的家用颗粒燃料炉灶，也存在着技术不到位的情况，难以产业化发展，没有做到商品化应用。
有些单位在取得了生物质颗粒燃料炊暖炉灶的基础上，立足于建立一个秸秆成型颗粒燃料与高效清洁燃烧设备系统技术产品的有机统一，协调发展的机制。在进行“生物质冷成型燃料加工设备系统”和生物质颗粒燃料炊暖炉灶的研制过程中，重点解决了目前百姓采暖困难问题，创造了“生物质颗粒燃料供热锅炉”的成果。采用了生物质颗粒燃料炊暖炉灶的核心技术，实现了生物质高效、清洁燃烧、节能排放的目标。应用广泛，可满足城镇及城市接壤区域居民采暖需求。
2、物质颗粒燃料成型和清洁燃烧技术及设备
2.1传统成型方法。
它与现有的饲料制粒方式相同，即原料从环模内部加入，经由压辊碾压挤出环模而成粒状。
包括原料烘干、压制、冷却、包装等。该工艺流程需要消耗大量能量，首先在颗粒压制成型过程中，压强达到50～100MPa，原料在高压下发生变形、升温，温度可达100℃～120℃，电动机的驱动需要消耗大量的电能；其次，原料的湿度要求在12%左右，湿度太高和太低都不能很好成粒，为了达到这个湿度，很多原料要烘干以后才能用于制粒；第三，压制出来的热颗粒（颗粒温度可达95℃～110℃）要冷却才能进行包装。后2项工艺消耗的能量在制粒全过程中占25%～35%，加之成型过程中对机器的磨损比较大，所以传统颗粒成型机的产品制造成本较高。
2.2冷成型技术。
新型冷成型技术通过颗粒成型机直接压制，把秸秆、木料残渣等转化成大小一致的生物颗粒，其燃烧效率超过80%以上（超过普通煤燃烧约60%的效率）；燃烧效率高，产生的二氧化硫、氨氮化合物和灰尘少等优点。
2.3清洁燃烧设备
目前燃烧设备的理论研究和应用研究还较少，国内也引进一些以生物质颗粒为燃料的燃烧器， 但这些燃烧器的燃料适应范围很窄，只适用于木质颗粒，改燃秸秆类颗粒时易出现结渣、碱金属及氯腐蚀、设备内飞灰严重等问题，而且这些燃烧器结构复杂、能耗高、价格昂贵，不适合我国国情，因此没有得到大面积推广。
哈尔滨工业大学较早地进行了生物质燃料的流化床燃烧技术研究，并先后与无锡锅
炉厂、杭州锅炉厂合作开发了不同规模、不同炉型的生物质燃烧锅炉。 此外，河南农业大学研制出双层炉排生物质成型燃料锅炉，浙江大学研制出燃用生物质秸秆颗粒燃料的双胆反烧锅炉等。
3、发展前景分析
我国生物质能资源非常丰富，农作物秸秆资源量超过7.2亿吨，其中6.04亿吨可作能源使用。国家通过引进、消化、吸收国外先进技术，嫁接商品化、集约化、规模化的管理经验，结合中国国情，在农村推广实施秸秆综合利用技术，在节省不可再生资源、缓解电力供应紧张等方面都具有特别重要的意义。秸秆综合利用不但减少了秸秆焚烧对环境造成的危害、减少了温室气体和有害气体排放，而且对带动新农村建设无疑将起到重要的促进作用。从秸秆资源总量看，广大农村、乡镇的各种秸秆产量大、范围广。生物质固体燃料是继煤炭、石油、天然气之后的第四大能源，是可取代矿产能源的可再生资源，是未来一个重点发展方向。
参考文献
[1]刘延春，张英楠，刘明，等.生物质固化成型技术研究进展[J].世界林业研究，2008，21（4）：41-47.
[2]赵迎芳，梁晓辉，徐桂转，等.生物质成型燃料热水锅炉的设计与试验研究[J].河南农业大学学报，2008，42（1）：108-111.
篇8
用户：环保节能成效显著，扩大试点，继续完善
北京工业大学耿丹学院 吴利基：2005年，我院试用雄财型煤锅炉供暖1万平米 ，供暖效果良好，2006年，我们将供暖面积增加到10.5万平米，采暖季结束后，据我们核算每平方米供暖成本为12.36元。
之所以成本较低，除了型煤锅炉突出的环保节能效果外，也与我们日常管理分不开。校领导非常重视供暖工作，除对全校范围内的房屋进行了改造外，还制订了严格的锅炉运行管理制度。针对锅炉工作“惯性比较大”的特点，我们还求司炉人员必须掌握未来四、五天的天气趋势，这样既提高了供暖质量，又节约运行成本。
通过两年试点，我们有三点建议：一是要尽快制订锅炉及型煤的行业标准，二是要扩大燃料的供应厂商，形成合理的价格竞争机制，三是核定客观的设备使用寿命。
苏家坨卫生院 张书齐：我单位面积比较小，供暖总面积9417平米，锅炉管线200米，包括一个门诊楼、一个病房楼和一个宿舍楼。去年开始进行型煤锅炉试点，据我们初步核算，型煤锅炉平均每天用煤2.52吨，费用为1363.9元，每平方米耗煤42.65公斤，加上人员工资，运行费用每平方米合24.3元，如果再加上电费合27.9元。成本的较高主要由于卫生院供暖时间长（全年160天）和保暖温度较高造成的。
从综合的使用情况看，我们认为型煤锅炉具有多方面的优点：一是环保，基本看不见烟；二是噪音很小，由于没有鼓风，只有一个增压机，电机功率才1.1KW；三是温度上得很快，由于是低温燃烧，和家里的土暖气差不多，夜里封火的时候，虽然增压机和水泵关了，但是煤还烧着，所以温度上得很快；四是节电，鼓风没了，补水泵也不用开，自来水自动补。
专家： 政府应当积极推广，制定标准，完善准入
北京市锅炉研究所张永福教授：自2002年第一次接触到雄财的型煤锅炉后，我就感觉到这种产品是符合我国节能环保要求的好产品。五年来，雄财做了很多工作，各项环保、节能指标得到了大幅提高。从测试数据看，产品的各项指标均达到或超过了国家标准。例如，锅炉效率大于80%，比标准提高了2-3.5%，比散煤锅炉提高了10-15%；此外，由于该设备采用自然通风，节电的同时，噪音也降到很低的水平。
从目前的情况看，我认为型煤锅炉在未来推广中将会遇到以下几个问题，主要包括；一是认识上的问题。由于型煤锅炉较过去的散煤锅炉无论在内、外部结构，还是在燃烧原理上都与传统锅炉有很大差异，因此，我认为，厂商通过有效的市场引导和数据比较打消用户这六方面的顾虑；
二是型煤的供应问题。在购买设备后，如何保证燃料供应的及时、质量的稳定，以及价格的合理，这些需要雄财在产业链整合上下游资源，采取有效手段，制定出详细的计划。
三是政府部门的支持。对于型煤锅炉这样既能有效利用农村丰富的生物质能源，又在环保指标上达到很高水平的技术设备，政府应当大力扶持，对于排放标准，应当指定统一的规范，这样既完成了节能任务，又丰富了用能结构，还能让用户得到实惠，从而实现政府、用户、厂商的多赢局面。
中国环境保护产业协会锅炉炉窑除尘委员会杨明珍教授：作为一名长期从事环保事业的工作者，一直以来我都非常关注雄财集团的生物质型煤锅炉的技术改进和市场推广情况。通过一段时间的跟踪调查，我对型煤锅炉有四方面的认识。
第一，它在技术上是成熟的，通过在试点锅炉房取渣进行检测，我们发现锅炉燃烧非常完全，由于型煤的热效率可以达到80％以上，因此排放得到了有效的控制。
第二，它的环保性能好。从测试的各项环保指标来说，雄财集团生产的型煤锅炉符合北京市的统一排放标准，用户的反馈也印证了这一点。
第三，从合理的使用煤炭这方面来说，尽管北京市的排放标准控制非常严格，除了要达到排放限值以外，还在除尘上提出了很高的要求，因此我觉得从战略的高度来看也应该支持这样的项目， 20吨以下推行生物质型煤锅炉是达到北京市环保标准的一个好办法。
第四，我们也应当看到型煤锅炉在自动化程度方面还有待提高，尤其在炉渣的综合利用方面还要进一步加强；在技术的培训服务还需要下一番功夫。
厂商：扩大产能，提高素养，最大限度让利于用户
雄财集团王永江董事长：非常感谢一直以来社会各界对我们的支持，针对用户和专家的意见，下一步，雄财将从以下几个方面着手：
一是整合资源，扩大产能，优化公司结构。
近年来雄财整合了部分国有煤厂，按照北京市的规划，合理布点，既保证了型煤的原料来源和生产，也减少了原料运输、型煤配送方面的中间费用。同时，随着产量的扩大，技术的进一步提升，生产成本也会降低。总体计划在北京市建立四个蜂料基地。第一，把各个区县的煤站全部统一起来，可以严格控制质量。第二，我们正在制定北京市生物质型煤生产的强制标准，以进一步严格规范生产、控制质量。此外在保证燃料质量的前提下，雄财将与北京市几家大型锅炉厂合作，对锅炉的生产采取模块化管理。
二是大力提高人员素养，为用户提供更优质服务。
目前雄财集团为用户购买的型煤锅炉提供了从工艺到安装到调试的完整的售后服务；燃料供应也是送货上门，直接送到用户的锅炉房；在设备运行方面，也提供包括派技术人员实地考察、亲自指点、司炉工培训等一整套的服务。目前，雄财集团正在筹备成立一个小型培训学校，用于向用户系统地介绍产品的各项性能及使用窍门，帮助以全面解决用户解决在使用型煤锅炉中存在的各种问题。
三、对今年试点工作的展望
篇9
【关键词】 生物质发电厂 化学水处理系统 设计特点
生物质发电就是通过燃烧小麦、玉米秸秆及树皮等生物质燃料进行发电的一种技术，是可再生能源发电的一种。生物质发电开创新的能源利用方式，变废为宝，变害为利，可降低有害物的排放。生物质发电厂每燃烧100吨秸秆，可节约标准煤约40吨，减少二氧化碳排放量约55吨，具有良好的经济效益和环境效益。生物质发电厂在中国作为一种新生事物，随着该项技术的国产化和政府扶持力度的加大，今后将会有非常广阔的应用前景。化学水处理设计在生物质发电厂设计中举足轻重，本文以山东某生物质发电厂为例，阐述其化学水处理系统设计特点。
1 工程概况
该工程新建1台130t/h振动炉排、高温高压、生物质燃料锅炉，配1台30MW凝汽式汽轮发电机组，不可虑扩建。主汽参数：8.83MPa， 535℃。机组年利用小时数为5500小时。
化学水处理系统水源取自该电厂附近河水，从水质分析的结果来看，水质较好，悬浮物、有机物、含盐量等均不高。
2 化学水处理系统设计
2.1 化学水处理系统工艺选择
根据水源水质和机组参数，化学水处理系统拟采用工艺为：来河水加热器超滤超滤水箱一级反渗透一级淡水箱二级反渗透二级淡水箱EDI除盐水箱主厂房用水点。
该处理工艺为全膜法处理，目前化学水处理常用的处理工艺有：离子交换法和膜法，相对于离子交换法，全膜法处理工艺具有如下特点：
（1）优点
（a）水质变化适应性强；
（b）出水水质好，对有机物、胶体、硅的去除率较高；
（c）无酸碱再生，无酸碱废液排放，环境污染小；
（d）运行维护简单，自动化程度高，要求运行人员少；
（e）设备布置紧凑，占地面积少。
（2）缺点
（a）系统水回收率较低；
（b）设备投资稍高；
（c）运行能耗较高。
经比较，由于全膜法具有产水水质好，出水水质稳定，无酸碱废水排放、环保，操作控制简单，运行维护人员少，占地面积少等优点，选择全膜法作为化学水处理系统的处理工艺。
2.2 化学水处理系统出力选择及运行
根据机组水汽损失量7.7t/h，化学水处理系统出力设计为8t/h。其中设备选用2套12t/h超滤装置、2套9t/h一级反渗透装置、2套8.9t/h二级反渗透装置以及2套8t/hEDI装置。正常运行时，各启动一套设备即满足用水量的要求，根据需要，也可两套设备同时启动。整套系统的运行为PLC全自动控制。
2.3 化学水处理系统出水质量控制指标
化学水处理出水水质满足以下要求：硬度≈0μmol/L，电导率（25℃）≤0.2μs/cm，二氧化硅≤20μg/L。
3 化学水处理布置设计
本工程化学水处理室并未设置独立的厂房，而是在主厂房外侧建一毗屋与主厂房构成联合建筑。采用与主厂房联合布置，具有以下优点：（1）布置更集中、紧凑，减少了独立建筑物数量；（2）便于集中管理；（3）减少占地面积；（4）缩短了化学水处理系统至用水点的连接管道；（5）节约投资。
该水处理系统设备布置分室内布置和室外布置两部分，其中室内厂房为24m×9m的建筑，占地面积216m2。设备除了2台除盐水箱容积较大室外布置外，超滤装置、一二级反渗透装置、EDI装置、超滤水箱、一二级淡水箱以及泵等为室内布置。超滤、反渗透装置均组合式框架结构，其中一二级反渗透组合在一个框架内，设备安装和管道连接都非常简便。根据生物质发电厂水处理系统设备出力小的特点，超滤水箱和一二级淡水箱容积均不大，为室内布置提供可行性。超滤水箱、淡水箱室内布置使水处理系统的设备布置更紧凑，整体性更强，工艺连接管道更短，无论从减少占地面积还是从节约投资上均具有极大优势。
4 结语
在该化学水处理系统运行的一年中，出水水质稳定，出水水质情况为：硬度=0μmol/L，电导率（25℃）=0.08～0.15μs/cm，二氧化硅=5～12μg/L，满足锅炉用水水质要求。设备采用全自动化运行，所需运行人员少，基本1～2人即可满足运行要求。
由于全膜法处理具有环保，水质适应性强，出水水质好，运行操作简便，设备占地少等优点，在工艺和布置上均可实现优化设计，在生物质发电厂化学水处理设计中值得推广和应用。
参考文献：
篇10
关键词：节能减排；环保效益；三联供系统；热泵技术
国务院日前下发了《“十二五”节能减排综合性工作方案》。未来5年，我国节能减排力度更大，标准更高。近年来，新技术和新能源，尤其是多元化热源、低品位能源以及绿色能源与生物质能的开发和利用，为进一步节能减排，提高环保效益提供了有力保障。以下将探讨几种新兴技术的应用、发展前景及带来的环保效益。
一、热泵技术的应用及其环保效益
热泵技术作为一种高效、节能、环保的供热制冷技术，近年来得到国家的大力支持和推广。热泵技术利用城市地热、地下水和城市污水等蕴含低品位能量作为热源（或热汇），通过输入少量的高品位能量（如电能），利用逆卡诺循环将低品位热能向高品位热能转移。总体来说，该技术不仅利用了城市的大量余热废热，变废为宝，而且减少了燃煤，节约一次能源消耗的同时收到环保效益。
关于热泵技术的节能性和环保性，以临汾市某7680m2的政府办公楼为例，该建筑采用竖直地埋管地源热泵空调系统.，冷热源选用1台双螺杆式水源热泵机组。夏季制冷量为874KW，耗电量为146KW；冬季制热量为958KW，耗电量为255KW。全年运行综合能效比（COP值）为2.56。可见，热泵技术可大幅减少高品位能源的使用。与传统燃煤锅炉相比较，每年可替代268.8吨标煤或20万立方米左右的天然气，消减约180千克氮氧化物和约15千克颗粒物的排放。
目前，热泵技术在我国推广较快，技术也日渐成熟。然而，缺乏行之有效的行政服务体系以及应用领域的局限等问题制约着热泵技术的发展。因此，创建能源管理运营模式，探寻热泵产业发展的新思路才能使其快速、健康的发展。
二、冷热电三联供系统的应用及其环保效益
冷热电三联供系统是基于能量的梯级利用理论，将制冷、供热和发电集为一体的一种能量联产系统。该系统主要由燃气轮机、余热锅炉和吸收式制冷机三大部分组成。它首先是以天然气为主要原料带动汽轮机或内燃机发电，发电后排出的高温烟气通过余热锅炉和溴化锂吸收式制冷机等设备向用户供热，供冷。
关于冷热电系统的节能性和环保性，以临汾市某20万m2的综合商业建筑为例，该建筑采用冷热电三联供系统，年发电量约为1028万kWh，能源站利用发电余热供热1.68万GJ，以燃煤低位热值22.41MJ/kg计算，余热供热可节约741t标准煤；利用发电余热供冷1.72万GJ，以电制冷能效EER=4.5计算，余热供冷可节电109万kWh。相对于燃煤锅炉与电制冷方式，该冷热电三联产系统全年减排烟尘1.92t，减排CO211650t，环保效益十分可观。
现阶段，我国推行三联供能源系统仍遭遇并网难、经济性欠优、设计和技术上尚有不足等问题，要得到大范围的应用，就必须推广我国典型项目经验，同时加强全国性统筹规划并借鉴国外先进经验，使三联供系统在“十二五”时期驶入发展的快车道。
三、生物质能源的应用及其环保效益
生物质能源是指以生物质材料为来源的各种形式的可再生能源，包括植物、动物及排泄物、有机垃圾与有机废水等。受节能减排等因素的影响，生物质能源的地位越来越突出，也越来越受到我国环境保护部及地方政府的高度重视。
生物质能源在我国主要被用于发电，生物质发电包括直燃发电和混燃发电。直燃发电是指全部采用生物质原料进行发电，随着我国一些示范项目的陆续建成和投运，证明直燃供热发电技术在中国推广是可行的。但由于目前生物质燃料价格比化石价格高，加之项目投资和运行成本还很高，尚无法实现商业运行。生物质混燃发电是指使生物质与煤等化石燃料混合燃烧发电，该技术原料适应性强，且无需对现有设备做太大改造，有利于技术推广。
除了生物质发电，农村其他生物质能的发展开始逐步完善。近年来，临汾市通过秸秆还田、秸秆气化、秸秆饲料、生成新型板材等综合利用技术，使秸秆焚烧和还田工作取得了突破性进展，全市96%的小麦秸秆和90%的玉米秸秆都得到了综合利用，不但避免因焚烧秸秆造成的环境污染和资源浪费，而且实现了秸秆的增值。
生物质能目前虽存在一些问题，比如生物质的收集、运输和储存，但随着生物质成型燃料的发展，工程上已不存在不可逾越的技术障碍。加之2010年国家发改委相继《国家发改委关于完善农林生物质发电价格政策的通知》和《国家发改委关于生物质发电项目管理的通知》等政策扶持以及法律法规层面的可靠保证，有效解决以上问题，生物质能源必将在我国的能源发展战略和节能减排任务当中担当愈加重要的角色。
四、太阳能光伏发电的应用及其环保效益
太阳能资源丰富、清洁无污染，在环保、节能方面显示出无与伦比的优越性。随着大型光伏电站的建成并网，不仅可以缓解电力紧张的局面，而且可以在不消耗燃料、不污染环境的前提下改善供电质量。
光伏电站的节能效益可以用节省标准煤的数量来衡量。通常，用燃煤火电机组发电，每发电1kWh需消耗标准煤340.6g。如果建设一座10MWp并网光伏电站替代同等规模的燃煤火电站，以年有效利用小时数等于1475小时计算，每年发电14750MWh，将节省标准煤5024吨。 光伏电站的环保效益则以温室气体的减排数量来衡量，用燃煤火电机组发电，每发电1MWh，将排放相当于1.069吨二氧化碳的温室气体，而用一座10MWp并网光伏电站取代燃煤火力发电站，每年减排温室气体的数量将达到15768吨(以二氧化碳计)。
光伏行业是一个正在发展的新兴战略产业，我国的光伏行业规模巨大，但是当下一面受欧美发达国家金融危机影响而市场萎缩，另一面受我国投运并网等种种难题的阻力。要蓬勃发展国内光伏产业，不但需要技术上的不断创新，更需要政策上的扶持和基础性工作的完善，使我国有能力对抗欧美国家的技术垄断，减少碳排放压力。以及对环境保护，增加就业等方面做出积极贡献。
五、结束语
随着“十二五”能源发展规划和“新型能源产业发展规划”的提出，我国未来十年能源发展争取到2020年非化石能源占一次能源消费总量的比重达到15%左右，以及到2020年，我国单位GDP二氧化碳碳排放比2005年下降40%―45%，即“两个目标”的完成。先进核电、风能、太阳能和生物质能这些新能源的开发和利用将配合智能电网、分布式能源、洁净煤等技术掀起能源供给的改革浪潮。发展新能源，不应一味追随外国，应努力创新，掌握关键技术，并认真研究我国能源分布特点，开展全面的可行性研究，走一条适合中国国情的路。
参考文献：
[1] 李元普，马荟苓 地源热泵技术创新应用模式的探讨[J]；《供热制冷》2011年第4期
[2] 冯志兵，金红光 燃气轮机冷热电联产系统及其热力分析[J]；《动力工程》2005年04期
