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秸秆是一种很好的清洁可再生能源,是最具开发利用潜力的新能源之一,具有较好的经济、生态和社会效益。秸秆发电,就是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式,又分为秸秆气化发电和秸秆燃烧发电。
简介
秸秆是一种很好的清洁可再生能源,是最具开发利用潜力的新能源之一,具有较好的经济、生态和社会效益在生物质的再生利用过程中,排放的CO2 与生物质再生时吸收的CO2 达到碳平衡,具有CO2零排放的作用,对缓解和最终解决温室效应问题具有潜在的贡献价值。
秸秆发电,就是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式,又分为秸秆气化发电和秸秆燃烧发电。秸秆气化发电是将秸秆在缺氧状态下燃烧,发生化学反应,生成高品位、易输送、利用效率高的气体,利用这些产生的气体再进行发电。但秸秆气化发电工艺过程复杂,难以适应大规模应用,主要用于较小规模的发电项目。秸秆直接燃烧发电是21世纪初期实现规模化应用唯一现实的途径。
秸秆发电是秸秆优化利用的最主要形式之一。随着《可再生能源法》和《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》等的出台,秸秆发电备受关注,目前秸秆发电呈快速增长趋势。秸秆是一种很好的清洁可再生能源,每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤,而且其平均含硫量只有3.8‰,而煤的平均含硫量约达1%。在生物质的再生利用过程中,排放的CO2 与生物质再生时吸收的CO2 达到碳平衡,具有CO2零排放的作用,对缓解和最终解决温室效应问题将具有重要贡献。
工艺流程
水/蒸汽循环
20世纪90年代后,以煤为代表的化石燃料发电技术的飞速发展,使整个发电厂的发电效率,蒸汽的温度和压力得到了大幅提高。对于秸杆燃烧发电设备,也同样取得了很大发展。但是,相对与燃煤设备,秸秆燃烧发电设备的设计建设经验相对较少。而且秸杆还具有独特的特性,使其很难达到较高的蒸汽参数。尤其是秸杆中氯化物含量较高,增加了锅炉在高蒸汽压力下腐蚀的可能性。多数秸杆燃烧发电厂的发电效率只能达到30%左右。一般而言,秸秆发电厂在发电的同时都供热,以提高整个电厂的效率。
秸杆的处理、输送和燃烧(发电厂内)
发电厂内建设两个独立的秸杆仓库。每个仓库都有大门,运输货车可从大门驶入,然后停在地磅上称重,秸杆同时要测试含水量。任何一包秸杆的含水量超过25%,则为不合格。
在欧洲的发电厂中,这项测试由安装在自动起重机上的红外传感器来实现。在中国,可以手动将探测器插入每一个秸杆捆中测试水分,该探测器能存储99组测量值,测量完所有秸杆捆之后,测量结果可以存入连接至地磅的计算机。然后使用叉车卸货,并将运输货车的空车重量输入计算机。计算机可根据前后的重量以及含水量计算出秸杆的净重。
货车卸货时,叉车将秸杆包放入预先确定的位置;在仓库的另一端,叉车将秸杆包放在进料输送机上;进料输送机有一个缓冲台,可保留秸杆5分钟;秸杆从进料台通过带密封闸门(防火)的进料输送机传送至进料系统;秸杆包被推压到两个立式螺杆上,通过螺杆的旋转扯碎秸杆,然后将秸杆传送给螺旋自动给料机,通过给料机将秸杆压入密封的进料通道,然后达到炉床。炉床为水冷式振动炉床,是专门为秸杆燃烧发电厂而开发的设备。
锅炉系统
锅炉采用自然循环的汽包锅炉,过热器分两级布置在烟道中,烟道尾部布置省煤器和空气预热器。由于秸杆灰中碱金属的含量相对较高,因此,烟气在高温时(450℃以上)具有较高的腐蚀性。此外,飞灰的熔点较低,易产生结渣的问题。如果灰分变成固体和半流体,运行中就很难清除,就会阻碍管道中从烟气至蒸汽的热量传输。严重时甚至会完全堵塞烟气通道,将烟气堵在锅炉中。由于存在这些问题,因此,专门设计了过热器系统,并在国际上的大多数秸杆发电厂中得到运用。
汽轮机系统
涡轮机和锅炉必须在启动、部分负荷和停止操作等方面保持一致,协调锅炉、汽轮机和空冷凝汽器的工作非常重要。
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