【探析】生物质燃烧技术现状与展望-第3页-北极星火力发电网

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目前，国外采用流化床燃烧技术开发利用生物质能已具有相当的规模。美国爱达荷能源产品公司已经开发生产出燃生物质的流化床锅炉，蒸汽锅炉出力为4.5~50t/h，供热锅炉出力为36.67MW;美国CE公司利用鲁奇技术研制的大型燃废木循环流化床发电锅炉出力为100t/h，蒸汽压力为8.7MPa;美国B&W公司制造的燃木柴流化床锅炉也于20世纪80年代末至90年代初投入运行。此外，瑞典以树枝、树叶等林业废弃物作为大型流化床锅炉的燃料加以利用，锅炉热效率可达到80%;丹麦采用高倍率循环流化床锅炉，将干草与煤按照6：4的比例送入炉内进行燃烧，锅炉出力为100t/h，热功率达80MW。

我国自20世纪80年代末开始，对生物质流化床燃烧技术也进行了深入的研究，国内各研究单位与锅炉厂合作，联合开发了各种类型燃生物质的流化床锅炉，投入生产后运行效果良好，并进行了推广，还有许多出口到了国外，这对我国生物质能的利用起到了很大的推动作用。例如华中科技大学根据稻壳的物理、化学性质和燃烧特性，设计了以流化床燃烧方式为主，辅之以悬浮燃烧和固定床燃烧的组合燃烧式流化床锅炉，试验研究证明，该锅炉具有流化性能良好、燃烧稳定、不易结焦等优点，现已经获得国家专利。

3生物质成型燃料燃烧技术

生物质成型燃料体积小，密度大，储运方便，并且燃料致密，无碎屑飞扬，使用方便、卫生，燃烧持续稳定、周期长，燃烧效率高，燃烧后的灰渣及烟气中污染物含量小，是一种清洁能源。然而目前我国生物质成型燃料的规模仍然不大，成型燃料的压制设备仍不成熟，成本较高，目前还只是作为采暖、炊事及其他特定用途的燃料，使用范围还有待拓展。

生物质成型燃料与常规生物质和煤相比，其燃烧特性都有很大差别。生物质成型燃料燃烧过程中炉内空气流动场分布、炉膛温度场和浓度场分布、过量空气系数大小、受热面布置等都需要重新设计考虑。国外如日本、美国及欧洲一些国家生物质成型燃料燃烧设备已经定型，并形成了产业化，在加热、供暖、干燥、发电等领域已普遍推广应用。这些国家的生物质成型燃料燃烧设备具有加工工艺合理、专业化程度高、操作自动化程度好、热效率高、排烟污染小等优点。我国自20世纪80年代开始进行生物质成型燃料燃烧技术的研究和开发，目前已经取得了一系列的成果和进展，但是相关技术与国外仍存在较大的差距。当前直接引进国外先进技术并不适合我国国情，国外大部分都是采用林业残余物(如木材等)压制成型燃料，这与我国生物质资源主要以农作物秸秆为主的情况并不相符，开发具有我国自主知识产权的高效经济的生物质成型燃料燃烧技术将是我国未来发展的一个重要方向。

4生物质与煤混烧技术

生物质由于其能量密度低，形状不规则，空隙率高，热值低，不利于长距离运输，且易导致锅炉炉前热值变化大，燃烧不稳定;同时，由于生物质燃料供应受到季节性和区域性影响，难以保证连续、稳定的供应，因此，一般的生物质纯烧锅炉很难保证其效率和经济性。采用生物质与煤混烧技术能够克服生物质原料供应波动的影响，在原料供应充足时进行混燃，在原料供应不足时单烧煤。利用大型电厂混燃发电，无需或只需对设备进行很小的改造，就能够利用大型电厂的规模经济，热效率高，在现阶段是一种低成本、低风险的可再生能源利用方式，不但有效弥补了化石燃料的短缺，减少了传统污染物(SO2，NOx等)和温室气体(CO2，CH4等)的排放，保护了生态环境，而且促进了生物质燃料市场的形成，克服了纯烧生物质锅炉的缺点，发展了区域经济，提供了就业机会。在许多国家，混合燃烧是完成CO2减排任务最经济的技术选择。

国外的生物质与煤混合燃烧技术已进入到商业示范阶段，在美国和欧盟等发达国家已建成一定数量生物质与煤混合燃烧发电示范工程，电站装机容量通常在50~700MW之间，少数系统在5~50MW之间，燃料包括农作物秸秆、废木材、城市固体废物以及淤泥等。混合燃烧的主要设备是煤粉炉，亦有发电厂使用层燃炉和采用流化床技术;另外，将固体废物(如生活垃圾或废旧木材等)放入水泥窑中焚烧也是一种生物质混合燃烧技术，并已得到应用。以荷兰Gelderland电厂为例，它是欧洲在大容量锅炉中进行混合燃烧最重要的示范项目之一，以废木材为燃料，锅炉机组选用635MW煤粉炉，木材燃烧系统独立于燃煤系统，对锅炉运行状态没有影响。该系统于1995年投入运行，现已商业化运行，每年平均消耗约6万t木材(干重)，相当于锅炉热量输入的3%~4%，替代燃煤约4.5万，t输出电力20MW，为未来混合燃烧项目提供了直接经验。

原标题：生物质燃烧技术现状与展望

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