生物质能源利用技术_生物质能论文

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丹麦等国家的运行试验表明秸秆锅炉经除尘后的烟气不加其他净化措施完全能够满足环保要求。所以秸秆发电不仅具有较好的经济效益,还有良好的生态效益和社会效益。

③各类作物秸秆发热量略有区别,但经测定,秸秆热值约为15000kJ/kg,相当于标准煤的50%。其中麦秸秆、玉米秸秆的发热量在农作物秸秆中为最小,低位发热量也有14.40mJ/kg,相当0.492kg标准煤。使用秸秆发电,可降低煤炭消耗。

④秸秆通常含有3%~5%的灰分,这种灰以锅炉飞灰和灰渣、炉底灰的形式被收集,含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙,可用作高效农业肥料。

⑤作为燃料,煤炭开采具有一定的危险性,特别是矿井开采,管理难度大。农作物秸秆与其相比,则危险性小,易管理,且属于废弃物利用。

3.3 国外的秸秆发电技术

目前国际上,丹麦在秸秆发电技术上较为先进,且得到了广泛应用。丹麦BWE公司是世界领先者,第一家秸秆燃烧发电厂于1998年投入运行。此后,BWE公司在西欧设计并建造了大量的生物发电厂,其中最大的发电厂是英国的Elyan发电厂,装机容量为38mW。目前丹麦建立了13家秸秆发电厂,还有一部分烧木屑或垃圾的发电厂也兼烧秸秆,秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费量的24%以上。BWE公司的秸秆发电技术已走向世界,被联合国列为重点推广项目,瑞典、芬兰、西班牙等国由BWE公司提供技术设备建成了秸秆发电厂,许多国家还制定了相应的计划,如日本的“阳光计划”,美国的“能源农场”,印度的“绿色能源工厂”等,它们都将秸秆发电技术作为21世纪发展可再生能源战略的重点工程。

德国在20世纪80年代提出的控制NOx排放的燃料分级燃烧技术,也可用于秸秆-煤粉混烧。试验证明,对于固体和液体燃料,再燃燃料的挥发分越高,则再燃效果越好。在固体燃料中,稻秸的挥发分为75%,为最佳再燃燃料。

3.4 中国的秸秆发电技术

我国是一个农业国家,农村人口占总人口的70%以上,生物质能一直是农村的主要能源之一,在国家能源构成中也占有重要地位。我国政府及有关部门对生物质能利用极为重视,已连续四个“五年计划”将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目,开展了生物质能利用新技术的研究与开发,并取得了多项科研成果。

2005年12月在山东枣庄的十里泉发电厂建成投产的我国首台“煤粉-秸秆混燃”发电机组,从丹麦BWE公司引进秸秆发电技术,每年将燃用10.50万多t秸秆,相当于减少7.56万t原煤消耗,与改造前单纯燃煤发电相比,利用秸秆-煤粉混烧发电技术改造后的这台机组每年可减少排放1.50t,有效减少了有害气体及悬浮颗粒对大气的污染。

2004年我国首个秸秆燃烧发电厂在河北省晋州市开工建设。该秸秆发电厂占地5.33,引进丹麦的秸秆发电设备,建成后年烧秸秆20万t,发电量为1.20亿度,每年可节约煤炭16万t,减少排放量60多t,减少烟尘排放量400t。此外,该厂消耗秸秆全部从农民手中收购而来。按照秸秆100元/t的收购价测算,该厂通过收购秸秆,每年就可使当地农民增收2000万元。

据不完全统计,到2006年底,全国在建农作物秸秆发电项目34个,分布在山东、吉林、江苏、河南、黑龙江、辽宁和新疆等省(区),总装机容量约120万kW;山东单县、江苏宿迁和河北威县3座发电站已投产发电,总装机容量8万kW。据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标,未来将建设生物质发电550万kW装机容量,已公布的《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万kW的发展目标。

4 中国生物质能的前景

虽然我国在生物质能开发方面取得了很好成绩,但技术水平与发达国家相比仍存在一定差距;在我国现实社会经济环境中还存在一些消极因素制约并阻碍着生物质能利用技术的发展、推广和应用。我国生物质能利用技术的研究与开发有必要借鉴发达国家的经验,积极寻求国际合作的机会,引进国外的先进技术与装备,争取国际组织或发达国家的援助或资助,建立具有规模效益的新技术实验示范工程,加大开发与应用力度,加快我国生物质能利用技术的发展进程。(续完)

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