秸秆发电技术及设备选型分析

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秸秆发电技术及设备选型分析

[ 本帖最后由 清风明月008 于 2008-7-1 16:55 编辑 ]

清风明月

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我国是一个农业大国，生物质资源十分丰富。据1998～2003年统计数据估算，我国可开发的生物质资源总量约7亿t标准煤，其中农作物秸秆约3.5亿t标准煤。

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目前我国农作物秸秆中大约有1.45亿t用作畜牧饲料，0.91亿t用作还田肥料，0.14亿t用作工业原料，2.8亿t作为农民传统的生活燃料，余下的1亿t左右大部分在田间地头被直接焚烧了。这不仅污染环境，还造成能源的浪费。近几年来，随着农村液化气、煤炭等优质能源的大量使用，使得农作物秸秆、谷壳等农作物废弃物的剩余量越来越大。

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生物质秸秆为低碳燃料，而且含硫量低，是一种较为清洁的燃料。利用秸秆发电，不仅可为缺电地区提供宝贵的电力，而且会极大地改善环境质量，对环境保护非常有利；另外秸秆通常含有3%～5%的灰分，这种灰分以锅炉飞灰和灰渣/炉底灰的形式被收集，灰分中含有丰富的钾、镁、磷、钙等成分，可用作高效农业肥料。所以，生物质秸秆资源是新能源中最具开发利用价值的一种绿色环保可再生能源。

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生物质秸秆发电主要工艺分3类：生物质锅炉直接燃烧发电、生物质-煤混合燃烧发电和生物质气化发电。目前，生物质发电量已占发达国家可再生能源发电量的70%。

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生物质秸秆-煤共燃技术的优势
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9 q; d/ c7 ^! Q. y: f　　(1)生物质秸秆资源丰富，而且分布广泛。我国是一个农业大国，每年产生的生物质秸秆量超过7亿t，除去40%作为饲料、肥料和工业原料外，尚有60%可用作能源开发，大约折合2.1亿t标准煤。
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　　(2)可以提高生物质秸秆的燃烧效率。煤粉发电燃烧效率高，可以达到35%以上，生物质秸秆与煤共燃，可以借用其高效率的优点。

　　(3)生物质秸秆-煤共燃技术简单易行，可以利用现役燃煤电厂而无需大量投资。生物质秸秆价格相对较低，大量使用可以降低燃料成本。
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! l7 m% K$ U7 U- r' ]1 j! L  h9 D　　(4)降低有害气体排放，有利于环境保护。生物质秸秆燃料低碳、低氮，在与煤粉共燃时可以降低电厂废气中SO2和NOx的含量。生物质秸秆燃烧被看作CO2零排放，所以，采用生物质秸秆-煤共燃技术，是现役燃煤电厂降低CO2排放量的有效措施之一。

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生物质秸秆-煤共燃的一些技术问题
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　　(1)掺烧比例。综合国外在这方面的大量试验和工程应用研究，采用生物质秸秆-煤共燃时，一般生物质秸秆热量配比(生物质秸秆发热量大约为煤的一半)小于15%或质量配比小于5%。若超过此限度，可能会造成燃料及制粉系统的堵塞，影响制粉系统的正常运行。
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　　(2)生物质秸秆燃料的制备。生物质秸秆与煤在共燃时，必须首先将其粉碎成尺寸为3mm左右的颗粒；生物质秸秆含水量不能太高，故在粉碎前应对其进行干燥处理。研究表明，当颗粒尺寸大于3mm，秸秆中水分含量大于40%时，将不易充分燃烧。

1 k1 X5 A  g' n# J* A& Q% p　　(3)腐蚀问题。生物质秸秆中氯和碱金属含量较高，它们在燃烧中生成氯化物而凝结在受热面上，可能会引起受热面金属腐蚀。因此，在共燃生物质秸秆时，碱金属氯化物的腐蚀问题需要关注。

　　(4)对催化剂活性的影响。研究表明，煤粉燃烧电厂共燃生物质秸秆，会出现选择性催化还原，致使烟气脱硫系统催化剂的活性显著降低，其原因可能是生物质秸秆燃料中丰富的碱金属和碱土金属会引起上述系统中催化剂中毒。

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高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤