【个人原创】生物质发电项目情况介绍

luckin

生物质发电项目情况介绍

1 政策面
随着能源在世界范围内紧张局面的呈现，从可持续发展战略出发，节能降耗和可再生能源的开发成为了新一轮的能源政策的主题。
伴着太阳能、风能、潮汐能以及垃圾资源的开发利用，一个更为广泛、更具开发潜力的能源被人们重视起来――这就是生物资源。作为可再生能源的生物质能，是世界第四大能源，它们对全世界一次能源的贡献占14%。我国是农业大国，作为农业生产的副产品，农作物秸杆是生物质能的重要组成部分。从可持续发展的角度看，秸杆是可再生而且洁净的能源，将在未来的能源结构中起到重要作用。
2004年以来，我国便把生物资源的开发利用纳入到我国能源政策中，并在国家引导性政策的带动下，生物资源的开发得到长足的发展，并且于2006年1月1日《中华人民共和国可再生能源法》正式颁布实施，提供了国家扶持可再生能源产业发展的法律依据，其中把支持可再生能源发电作为核心内容之一。《可再生能源法》中第十四和第十六条的规定：“国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质能燃料，鼓励发展能源作物”“全额收购电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量”。同时2006年1月1日《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》也正式配套实施。

2 生物质发电方式介绍
至目前为止，在生物质发电的方式上，各项目投资业主和科研机构都作了有益的尝试，并取得了一定的成绩。就我所了解，现在主流的方式有两大类：一类是将秸秆气化发电；另一类则是常规的直燃发电。
对于第一类，其原理是利用裂解炉等气化设备将秸秆密闭裂解，产生CO、CmHn等可燃气体，进入燃气轮机进行联合循环发电（亦有进入燃气锅炉产生蒸汽拖动汽轮发电机组发电）的方式。该种方式，目前有中科院和引进加拿大设备两种技术方案，分别处于投运和在建阶段。
对于第二类，则是以生物质（如秸秆、果木枝等）取代传统一次燃料煤，直接进入锅炉燃烧，产生过热蒸汽推动汽轮发电机组作功发电。不同之处在于秸秆的处理、给料以及对锅炉本体的适应性要求。本文旨在对该方式进行叙述说明。

3 我国生物质发电进展情况
在国家宏观政策的引导下，有条件的省市均以文件的形式对生物质发电项目的建设进行了规划并制订了相应办法，这其中尤以河北和山东两个省最为积极，在这一领域走在了前列。
2003年，山东省十里泉热电厂部分引进丹麦生物质发电技术，投资约8000多万对该厂410t/h煤粉锅炉进行改造，掺烧约20％的小麦秸秆并于次年年初成功投入运行。
2004年8月，国家发改委分别批准了山东单县和河北晋州秸秆发电项目，该两个项目分别于2006年底和2007年初投入试运。
2005年河北省发改委核准邯郸成安县、邢台威县秸秆发电项目，该两个项目也于2007年先后分别投入试运。
据不完全统计，2004年至今，国家发改委和各省市发改委在东北、华北、华中、华南约近10个省市核准了20余个直燃式秸秆发电项目。
从项目的分布看，目前主要集中在黑龙江、辽宁、内蒙、河北、山东、河南、江苏、陕西等农业大省。
从项目规模看，目前所核准的项目由于受可收集范围内秸秆供应量的限制，单机容量以12MW和25MW为主，单个生物质发电厂的总装机容量约在24MW至50MW之间居多。其中最小的单机容量仅为3MW，最大的单机容量为50MW。
从燃料消耗情况看，单台15MW凝汽式汽轮发电机组配75t/h锅炉，秸秆消耗量为16t/h，按年运行小时数6000h计算，年燃料消耗量为9万吨；25MW所配130t/h秸秆焚烧锅炉，其秸秆消耗量为26t/h，折合为年15.6万吨。

4 已投运生物质发电项目现状
已经投运的生物质发电项目，除山东十里泉热电厂为小比例（20%）掺烧外，其余几个目前均为纯烧生物质。现将所了解到的情况简易罗列如下表：

项目名称        河北晋州        山东单县        邢台威县        邯郸成安        涿鹿华达
机组容量        2×12MW        1×25MW        1×25MW(留扩建)        1×25MW        2×25MW
锅炉生产厂及炉型        无锡锅炉厂
链条锅炉        济南锅炉厂
龙基公司引进丹麦技术        济南锅炉厂
龙基公司引进丹麦技术        济南锅炉厂
龙基公司引进丹麦技术        四川锅炉厂循环流化床改型
参数等级        中温中压        高温高压        高温高压        高温高压        次高温次高压
主要燃料        小麦/玉米秸秆        小麦秸秆        棉花秸秆        小麦/玉米        秸秆果木枝
除尘方式        布袋除尘器        布袋除尘器        布袋除尘器        布袋除尘器        布袋除尘器
燃料形态        打包－粉碎        松散物料        松散物料        松散物料        制块工序
给料方式        螺旋给料机        螺旋给料机        螺旋给料机        螺旋给料机        螺旋给料机
设备投资        较高        高        高        高        低

    就直燃式生物发电项目，汽轮发电机组等其他部分均同常规燃煤电厂一样，无技术难题。该类项目的技术问题在于锅炉型式以及秸秆的制备和输送。从目前投运的上述几个项目，均是这两个环节或多或少地出现一些问题，尤其是燃料进入炉膛的状态和输送问题。
在这些问题上，一些科研机构和设备生产单位均提出了自己的观点，但都有待进一步的实践检验。

5 ****秸秆发电项目思路
我公司现在开展了三个秸秆发电项目，其中****项目已进入实质型阶段。该项目是针对已有的几种方式存在投资高并且实际运行中存在的问题所提出的一种新的思路。
该项目采用循环流化床锅炉，燃料以小麦秸秆和果木枝为主。对于小麦秸秆，首先将其粉碎，然后挤压成约30mm见方的颗粒，其挤压密度可达到0.45～0.65kg/m3；对于果木枝则直接截段与麦秸块混合送入炉膛。
该方案最大的好处是降低主设备初投资费用，将矛盾焦点全部转移至秸秆块的制备上。锅炉设计和制造需要考虑的仅仅是防止碱金属腐蚀和床温、床料的维持上，而这些问题相对比较好解决。
不足之处在于增加了秸秆处理工序，增加了入炉秸秆费用，使得运行成本相对增加，经过综合经济核算比较，该种方式在经济上是可行的。
在技术上，我公司同业主以及清华大学清洁燃烧实验室、设备生产单位进行了多次沟通、论证并模拟实验，至今未发现存在重大问题。我公司也相信，作为一种新的事物，在实践检验中会存在一些问题的，但我们会将这种概率降至最低，并在实际运行中完善。

6 国内秸秆焚烧锅炉研发情况
到现在为止，龙基公司引进的丹麦技术（委托济南锅炉厂生产）的锅炉为振动式水冷炉排锅炉，其主推130t/h高温高压锅炉，目前已订出6台/套，其为两级给料系统。已在单县等地投运的锅炉，虽先期存在燃烧和给料的问题，但经过技术改造，基本上能达到额定出力。
但引进国外设备，其成本高、且其对我国秸秆燃料适应性较差已成为不诤的事实。针对这种状况，同时为了企业自身的发展，国内的锅炉厂家包括东方锅炉厂、无锡锅炉厂、济南锅炉厂、武汉锅炉厂等都在进行秸杆焚烧锅炉的研发，并且均取得一套技术上相对可行的技术方案。
目前国内各锅炉厂在开发中，都侧重于采用两种炉型，一种为炉排锅炉；另一种为循环流化床锅炉。
两种锅炉除了内部结构的不同外，最大的差别是入炉物料状态的不同。炉排锅炉的主要思路是秸秆直接打包入炉；而循环流化床锅炉其主要设计思路则是将秸秆处理成类似与煤的状态送入炉膛，如料场挤压成块或炉前挤压成块。
由于秸秆的灰融熔后会黏附在受热面上，腐蚀受热面同时影响传热。故各锅炉厂在设计时都尽力避免其灰熔点。由于各种秸秆的灰熔点不一致（如棉秸秆约在750～800℃，玉米秸秆在1100～1200℃），这就要求各投资单位在秸秆选用上尽量单一化、同质化，以避免投资成本无谓的增加。

7 项目申报前需具备的条件
        项目申请报告以及评审意见
        环境评价报告以及评审意见
        省级土地资源局出具的土地许可证明
        中水供应协议
        电力接入系统意向书
        项目所在地政府农林主管部门出具的燃料统计数据以及可资利用能源量
        水资源论证
        安全论证
        其他相关证明

8 秸秆发电项目建设建议
        充分论证秸秆资源量，并据此拟订项目装机容量，切勿贪大，建议按可利用量的40％考虑机组容量，并考虑扩建。
        充分调动政府的力量，争取尽可能的优惠政策，并发挥政府的协调功能
        优先考虑采用国产设备，降低工程投资费用
        认真考察现已运行的秸秆电厂状况，结合相关单位，拟订适合自身燃料的炉型
        充分考虑秸秆收购过程中存在的困难，拟订切实可行的秸秆收购方案

完成于2007.9.4

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随着煤炭等价格的不断攀升，可再生能源的优势会更加突出。楼主整理的资料非常好，也希望能看到其他高手的说法。

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对环保有影响，焚烧产生大量CO2，甚至产生其他有害气体

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燃料的收购和运输、加工是最大的问题

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火灾报警系统说明和技术要求
1 火灾探测及报警系统探测区域
        根据工艺系统布置，华电宿州生物质能发电有限公司一期2×12.5MW机组工程火灾自动报警系统共有如下火灾报警区域：
集中控制室，电缆夹层，电子设备间和工程师站，电气继电器室和蓄电池室，电缆夹层，电缆主通道，#1、#2机组电气配电室，汽轮机油箱，汽机运转层下及中间层油管道，电动给水泵，燃烧器，主变压器，汽机房架空电缆处，锅炉房零米以上架空电缆处，汽机房至升压站电缆通道，主厂房内主蒸汽管道与油管道交叉处，电缆隧道，电除尘控制室；上料系统及上料程控室。



序号        建（构）筑屋和设备        火灾探测器类型
一、集中控制室等
1        集中控制室        点型感烟
2        电缆夹层        缆式线型感温
3        电气继电器室        点型感烟
二、汽机房
1        汽轮机油箱        缆式线型感温
2        汽机运转层下及中间层油管道        缆式线型感温
3        汽轮机轴承        缆式线型感温
4        电气配电室        点型感烟
5        蓄电池室        防爆差定温探测器
6        直流屏UPS室        点型感烟
三、锅炉房
1        燃烧器        缆式线型感温
四、变压器
1        主变压器        缆式线型感温
五、上料系统

1        化水楼（加药间，配电间，水泵间，运行分析间，水质分析间，高温炉加热室，控制间等）        点型感烟
2        净水站（综合泵房，电气控制室等）        点型感烟
3        燃料配电间        点型感烟
4        1#栈桥        缆式线型感温
5        2#栈桥        缆式线型感温
6        秸秆库        线型光束感烟探测器
7        材料库        点型感烟
8        循环水处理间        点型感烟
六、其它
1        汽机房架空电缆处        缆式线型感温
2        锅炉房零米以上架空电缆处        缆式线型感温
3        汽机房至升压站电缆通道        线型感温型
4        主厂房内主蒸汽管道与油管道交叉处        缆式线型感温
5        电缆隧道        线型感温型
6        电缆竖井        缆式线型感温
7        生产办公楼（配电室，通信室，办公室，档案室，会议室）        点型感烟
8        除尘控制室        点型感烟

外围部分消火栓数量为13个，主厂房部分消火栓数量为14个；外围部分轴流风机数量为 23 台，主厂房部分轴流风机数量为3  个，要求为轴流风机提供启停信号并接收其反馈信号。消防水泵1台。
2 消防联动的技术要求
2.1防排烟设备及空调系统消防联动控制
2.1.1火灾自动报警系统与集控楼的集中空调系统设有火灾自动报警联动接口，当火灾发生时，联动关闭空调机组。联动信号为硬接线干接点。
2.1.2对于采用灭火的房间，当火灾发生、灭火系统启动时，火灾自动报警系统发出联动信号自动使该保护区域的排烟风机关闭、防火阀关闭；当灭火完成确认后，系统可通过空调控制系统远方启动该保护区域的排烟风机，开启防火阀。
3 系统功能
3.1卖方提供的火灾自动报警系统完全符合火力发电厂特定条件下的方式运行，确保系统正确无误 。
3.2系统包括报警触发装置（手动和自动两种），区域报警控制柜、中央监控主柜、电源装置、予制电缆等。
3.3报警触发装置的类型及安装位置符合被保护区域的使用要求，并由买方确认。
3.4系统中每个报警触发装置的信号，在报警控制柜上同时有声、光显示，并均能报警到位。
3.5监控主机柜可对整个系统的火灾报警实现集中监控，并能反映系统中各火灾探测回路的故障，并具有10对以上联动用输出接点。
3.6监控主机柜具有显示记忆功能，要求数码显示火灾发生的区域及部位，且能自动记忆各报警点及时间。
3.7监控主机柜还具有故障报警、火灾优先、自检、时钟等功能，故障报警与火灾报警音响有所区别，并能显示故障发生的区域和自动记忆。当火灾报警与故障报警同时发生时，火灾报警优先。自检电路供检查区域报警装置与中央监控主柜之间连线是否正常与可靠。时钟要求显示年、月、日、时、分；火灾发生时间；暂停；火灾首次报警时间；内部自动连续记时，并记忆所有发生的火灾时间。火灾报警系统采用智能型总线制网络，能现场调整探测装置的地址编码，具有反映探头脏污状态的报警，正常情况下可巡检每个测控点的现状，火灾或故障时自动跳示该火灾或故障画面，能自动打印记录火灾或故障的时间（年、月、日、时、分、秒）及有关信息，并贮存与火灾事故有关的一切信号。故障、火灾同时发生，保证火灾优先报警。对于自动灭火装置，还能显示灭火装置投入执行的情况。
3.8火灾探测器的选择根据电厂特点（如高频电磁干扰、粉尘积聚、潮湿等）选择，当设置自动联动装置或自动灭火系统时，采用智能感烟，智能感温、线形探测和控制器（同类型或不同类型）的组合。对环境较好的区域，如果竖井、桥架等处，采用线形探测和控制器，线形探测根据不同的环境温度选择不同的报警设定点的线形探测电缆。室外火灾探测器的连接考虑防雷击措施。
3.9监控主机柜上配有消防泵的硬接线启停按钮。
4 设备布置
        监控主机柜设在集控室内；上料区域柜布置在各车间控制室内；具体位置设置在便于监视、操作、靠近监控设备的地方。
5系统电源
5.1买方向火灾自动报警系统提供两路单相220V 50HZ交流电源，一路为厂用电，一路为不间断电源UPS。卖方提供的系统设有两路电源进线的自动切投开关。卖方提供的系统主电源保护开关不采用漏电保护开关。卖方系统内各设备的电源馈电属于卖方配套范围。当卖方需要其它电压等级的电源时，需自配变压器。
5.2 所有防火阀和排烟阀均为24VDC驱动（暂定）, 其驱动电源和控制指令均由火灾报警系统提供。所有风机组、排烟风机（通风机）的380VAC动力装置由买方提供，卖方负责提供控制指令(启/停信号均为干接点)。

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生物质电厂的主要问题还是燃料的收集和运输。