摘要：近年来，生物质能源与发电问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了我国生物质发电技术现状与生物质发电发展对策，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就生物质直燃发电发展趋势展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：生物质；能源；发电；技术
1前言
作为一项实际要求较高的实践性工作，生物质能源发电的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对生物质能源与发电技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。
2概述
所谓生物质亦即光合作用下的产物，生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物，有代表性的生物质如农作物废弃物、木材、木材废弃物。狭义的生物质燃料：主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素（简称木质素）、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。
生物质燃料的特点有：可再生性、低污染性、广泛分布性。自然界的生物质种类数以万计，但针对生物质发电利用的要求，能有效利用的并不是很多，根据国内生物质直燃发电企业多年的运行经验，能有效利用的主要有：粮食作物秸秆（稻草、麦草、玉米杆等），林业废弃物（树皮、树枝、树根等），农产品深加工废弃产物（稻壳、花生壳等）。综上所述的生物质燃料与化石类燃料的可比性很差，怎样来实现生物质燃料的燃烧稳定性，这也是各大企业攻关的新课题。
3我国生物质发电技术现状分析
生物质发电技术集环保及可再生能源利用于一体，可有效解决秸秆焚烧导致的大气污染，排放较少的温室气体，因此研究生物质能源发电技术有非常重要的意义。依据《可再生能源中长期发展规划》明确的发展目标，我国到2020年生物质发电装机达到3000万千瓦。其中生物质发电技术主要包括直接燃烧发电技术、混合燃烧发电技术与气化发电技术。
3.1直接燃烧发电
我国直接燃烧发电技术逐渐成熟，单机容量可以满足15MW。按照燃料性质可分为两类：一是欧美国家关于木质生物质燃料的燃烧技术。我国早期的稻壳炉与蔗渣炉都属于此范畴。另一类是秸秆燃烧技术，我国生物质资源以秸秆为主体，所以我国生物质燃烧技术的研究主要集中体现在秸秆燃烧技术上。我国锅炉厂家按照我国生物质发电实际情况，对改进了引进的丹麦技术进行生产制造。燃料预处理系统、给料系统与排渣系统都是我国自主开发的。我国很多科研机构与锅炉生产厂家研制了具有自主知识产权的流化床锅炉，技术较成熟。
3.2混合燃料发电
混合燃烧发电是在燃煤电厂，将矿物燃料与生物质一同燃烧。它不但为矿物燃料与生物质的混合优化提供了机会，而且很多现存设备不需要很大的变动，进而整个投资费用低。这项技术非常简单，同时能够很快的降低二氧化碳的排放量。煤炭和生物质的混合燃烧具有非常大的潜力。
尽管生物质混合燃烧发电技术有较好的经济性，然而却因为在管理中缺少有效的操作办法与监管手段，没有具体的保护或补贴政策，因此在我国目前应用还较少。
3.3气化发电
生物质气化发电是指生物质在气化炉中转化为气体燃料，经净化后进入燃料电池发电或者进入燃气机中燃烧发电。我国应用到工程中的气化发电技术主要是由中科院广州能源所研发的生物质循环流化床气化技术。生物质气化发电技术是生物质能利用中一种独特方式，它具经济性好、洁净性好、有技术灵活性好等特征。所以，气化发电是生物质能非常洁净非常有效的利用方法之一。
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现有的燃气内燃机的装机容量小、效率低，通常存在着发电转化效率低（通常仅有12～18%），无法满足大工业规模应用的需求。燃气热值低、气化气体中的二次污染严重、焦油含量高。所以应该进一步研究开发适合的技术与规模化设备。
4生物质发电发展对策
4.1合理布局
目前生物质秸秆发电产业出现局部过热的迹象，部分地区没有统筹规划合理布局秸秆发电项目，已经造成秸秆市场抢购的混乱局面。这种状况必将改变，2008年10月国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》指出，有序发展以秸秆为原料的生物质能，合理安排利用秸秆发电项目。生物质发电产业发展将从三个层面完善发展规划布局。一是国家层面的统一发展规划，统一评价全国农林生物资源的分布情况，统筹全国生物质发电产业的发展进度和区域布局分布;二是地方政府层面的区域发展规划，对当地农林生物质资源分布情况和气候条件进行评价，对生物质发电项目布局进行规划;三是发电企业特别是国有发电企业之间积极沟通，加强合作和交流，平衡利益，避免在地区争抢秸秆资源。
4.2加强原料管理
设立专门的原料收购加工点、运输机构、以及专业的原料收购、运输经营者，形成一条专门的原料采购、运输、收集、储存产业链。此外，还要加强原料质量检查，制定相关原料收购质量检查标准并严格执行，对农民有个良好的约束机制，来保证收购原料的质量。
4.3充分地展开国际合作和交流
应通过多种途径，积极开展对外交流与合作，有目的、有选择地引进先进的技术工艺和主要设备，在高起点上发展生物质发电技术同时，开展国际合作也是拓宽生物质发电项目融资渠道的有效方式。要加强与国际风险投资等相关机构的联系与合作，拓宽合作领域，创新合作模式，为吸收国际机构和社会团体、企业家和个人来我国投资，独资或合资建设生物质发电项目创造条件，从而促进我国生物质发电产业的市场化发展进程。我们要积极引进新技术、降低成本。目前我国的生物质能发电的相关技术还不成熟，我们应借鉴国外的一些技术，做到引进吸收以提高自己的急速水平。
5生物质直燃发电发展趋势
5.1国产循环流化床是直燃发电的发展趋势
2006年以来，我国生物质直燃发电从无到有，到目前为止已经取得了长足的进步。虽然与发达国家相比仍有较大差距，但是由于我国生物质燃料的特殊性（高水、高灰、低发热值），预计到2020年以前，在工程技术人员的努力下，我国生物质直燃发电技术将走在国际先进行列，原因很简单，我国的生物质燃料复杂、品质差、高水分、高灰分及低发热值迫使我国必须走符合中国国情的生物质直燃发电道路。引进的水冷振动炉排技术对单一燃料适应性很好，但对复杂低质燃料水土不服已经说明了这一点，实践证明国产循环流化床燃烧技术有望成为中国生物质直燃发电市场上的主导技术。
5.2脱硫、脱硝政策推高发电成本，使得循环流化床更有优势
虽然生物质含硫量低，但实际SO2排放浓度仍在200至300mg/m3，在采用循环流化床锅炉时，炉内可以加石灰石脱硫，在脱硫效率达到70%时，SO2可达标排放。同时由于循环流化床锅炉燃烧床温相对较低，利于减少NOx的原始排放量，因此采用炉内SNCR脱硝技术即可满足电厂脱硝要求，相对于采用SCR脱硝技术，具有较为明显建设和运营成本优势。
6结束语
综上所述，加强对生物质能源与发电技术的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的生物质能源与发电过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
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论文作者:窦全平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/9
标签：生物论文; 技术论文; 生物质能论文; 燃料论文; 秸秆论文; 我国论文; 流化床论文; 《电力设备》2017年第29期论文;