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摘要:国务院在“十二五”规划中提出控制温室气体排放目标后,如何大幅度降低co2排放量成为燃煤电厂面临的巨大挑战之一。 根据现有的煤电技术,光是提高煤的电力效率,并不容易降低煤消费量和co2排放强度。 燃煤电厂使用生物质与煤电耦合技术,是目前最可行的碳减排措施。 根据生物质煤发电的现状,介绍了目前几种燃煤耦合生物质发电方法及其在现有电厂的应用,并简要分析了其优缺点。 结合耦合技术优势、经济价格和我国国情,提出生物质气化耦合发电是未来的快速发展趋势。
0概述
能源是中国经济和社会快速发展的基础。 目前,燃煤火力发电仍是我国主要的能源供应方式,燃煤排放大量的nox、so2、co2等气体和微粒,使大气环境质量急剧下降,违背了我国环境友好型生态文明建设理念。 年12月20日,国务院发布《十三个五年节能减排综合工作方案》文件,提出将大型发电集团单位电力供应量co2排放量控制在( kwh )以内的目标,给煤炭发电公司带来了巨大的压力。 因此,寻求清洁、绿色、高效、环保、可再生煤炭替代能源成为煤炭发电公司和中国全面建设小康社会必须处理的问题。
生物质能被认为是碳中性的可再生能源。 因为原料量巨大,氮和硫含量低,燃烧中产生的硫氧化物和氮氧化物少[2],没有温室气体的排放。 生物质能的宣传和利用是中国能源转型的必由之路。 生物质直燃发电技术目前已得到广泛应用,我国主要农业省已经建成生物质直燃电厂。 但是,由于生物质资源分散,能量密度和质量密度低,难以收集和输送,生物质直燃发电的燃烧综合效率不足30%,燃料供应的可持续性和经济依赖性高。 因为这种生物质的发电价格是燃煤发电的1.5~2.0倍煤炭生物质发电不仅减少了原煤电厂的污染物和温室气体排放,而且综合利用生物质和煤炭资源,逐步降低了一次能源消耗,缓解了社会快速发展对能源需求的压力。 燃煤生物质发电完全利用燃煤十里泉电厂最新动态工厂的大容量、高蒸汽参数特点,实现高效,使生物质发电效率在更大的容量水平上达到燃煤电厂的最高水平,并且处理了生物质农田燃烧和大量积累的问题 生物质燃煤耦合发电具有良好的经济效益,符合可持续能源快速发展理念,对我国生态文明建设具有积极的推动作用。。 这些原因导致了生物质直燃发电。 在这种情况下,燃煤耦合生物质发电技术备受关注。 年,国家能源局和环境保护部联合印发《国家能源局环境保护部关于开展燃煤结合生物质发电技术改革试点工作的通知》(国电[]75号),有力支持了生物质结合发电试点项目和快速发展相关方向的科学技术研究。 在众多政策的支持下,全国各地启动了大量煤炭燃烧、生物质与污泥耦合发电的农林试验项目1燃煤电厂生物质耦合发电技术概述。
[6]
生物质耦合发电是利用生物质燃料和其他燃料(一般称为煤炭)进行混合燃烧的发电模式。 生物质能替代煤炭的一部分,不仅降低煤炭的消耗,还扩大了发电燃料源。 混合比可以连续调节
生物质与煤炭直接混合发电,即在燃烧侧,现有的燃煤锅炉通过燃烧生物质与煤粉的混合燃料来产生蒸汽发电。 但是,由于生物质燃料和煤的物理化学性质差异较大,与粉煤直接燃烧需要事先解决生物质,降低含水量和粒径。 根据生物质能的预先解决方法,可以分为同一磨机和燃烧器的混合燃烧,以及不同磨机和燃烧器的混合燃烧。 前者是将生物质和煤炭在给煤机上游混合,输送到磨煤机,将混合燃料输送到燃烧器的最便宜的方案,但生物质和煤炭在同一磨煤机中被研磨会严重影响磨煤机的性能。 这是因为仅限于有限的生物质品种,生物质的混合比例不足5%。 在后者的情况下,用于输送、计量、粉碎生物质燃料的设备与粉煤系统分离,同时粉碎的生物质燃料被输送到粉煤配管或燃烧器上游的粉煤燃烧器。 该方案系统多、复杂,燃烧器难以控制和维护[8]。
生物质和煤粉直接燃烧发电技术只能基于原煤火力发电厂的锅炉改造锅炉供应系统,因此可以采用混合燃料燃烧发电,大大降低了电厂改造所需的投资和改造价格。 这是因为它是投资价格最低、转换效率最高的最常见的生物质耦合发电模式[4]。 由于该技术不产生变换损失[2],所以与其他耦合方法相比,纯功率效率更高。 生物质中的挥发成分含量高,与粉煤混烧可以促进粉煤的着火和燃烧[9],减少co2和nox的排放[10]。 生物质与煤耦合发电技术在挪威、瑞典、芬兰、美国得到广泛应用[7]。 由于生物质中含有大量碱金属和碱土金属,混合燃烧时碱金属容易挥发堆积在锅炉受热面,煤灰中多种碱金属容易粘结,影响锅炉的安全运行。 因此,我国很少使用直接混燃耦合发电技术[8]。 另外,该结合方法难以预先解决生物质,现有预先解决技术通用性差,对生物质燃料解决系统和燃烧设备要求高,适用性低。
生物质与煤炭燃烧的耦合发电技术又称平行燃烧发电技术,在蒸汽侧实现“混合”
生物质气化与煤的混燃耦合发电技术首先是将生物质在生物质气化炉内气化,生成以一氧化碳、氢气、甲烷和小分子烃为主的低热量气体,然后向煤粉炉内喷出气体,与煤混燃发电。
该结合方法对生物质原料预解决的要求相对较低,利用难以预解决的杂质含量高的生物质原料,可以扩大生物质可用范围。 如果使用循环床气化炉,则生物质气化时所需的温度低,生物质中的碱金属因气体挥发而析出的量少,不存在燃烧中腐蚀设备的问题。 采用生物质气化形式,燃气中含有大量一氧化碳、氢气、甲烷,燃气所需的燃烧温度低,燃煤锅炉容易燃烧,燃烧价格下降[13]。 另外,生物质可气化气体可用作减少nox排放分级燃烧(再燃法)的二次燃料,从而减少电厂污染物的排放。 周高强[13]、倪浩[14]以大型火电结合生物质气化发电为例进行了分解,验证了气化结合技术的经济可行性。 但是,这种耦合技术在气化过程中,除了生物质气的目标产物外,还会产生副产物焦油,焦油会引起过滤和燃料管道堵塞等技术问题[15]。 这也是近年来学者不断克服的难点。
自1997年12月日本京都通过《联合国气候变化框架公约京都议定书》以来,温室气体减排促进了可再生能源的开发,推动了欧盟各国和发达国家混燃发电的迅速发展,将混燃发电作为生物质能发电的主流。 目前,全球大容量煤炭和生物质耦合发电集中在欧盟和发达国家,特别是丹麦、芬兰、英国、美国等国[6]、[13]。 芬兰是世界上最早成功进行废弃生物质发电的国家之一[16]。 我国生物质耦合发电技术开展较晚,目前还处于初级阶段。 本文简要介绍了几种典型的生物质结合电厂的基本情况,即英国电厂、芬兰电厂和电厂、中国华电十里泉电厂。
. 1英国发电站
英国发电厂位于英格兰西北部柴郡,1971年生产,是四向燃烧煤粉炉发电机组系统。 在欧洲温室气体减排、可持续电力增长计划目标和英国政府的政策激励下,该电厂改造4台机组,使用生物质和煤粉两种燃料直接混燃发电,其中生物质燃料以抑制废木屑颗粒燃料、提炼橄榄油废品等为主[17]。 改造后,当锅炉可用率达到95%时,生物质混燃比例可达到锅炉总输入热量的20%,锅炉热效率比改造前下降0.4%,生物质能稳定提供每台机组100mw的电力输出,每台锅炉
芬兰lahti电厂位于芬兰南部lahti市,始建于1986年,是碳减排指标和政府促进燃煤耦合生物质发电政策的驱动,该电厂于1998年开始使用生物质气化和煤粉混合耦合发电技术。 该电厂的生物质燃料含有树皮、锯末、木屑、木材废弃物、板材废弃物、回收的垃圾(可再生燃料)、旧轮胎、碎纸机粉尘、其他可燃废弃燃料,煤炭使用芬兰产的泥炭,混合生物质 该电厂的生物质气化使用循环流化床( circulatingfluidizedbed,cfb )锅炉,气化间接混烧生物质的比例约为总投入热量的15%,cfb年为7000h,生物质燃料年替代煤炭的量约为6000t so2排放量减少10%。该电厂在运行中不断调整生物质燃料与泥炭之比,提高生物质燃料的利用率。
2.3芬兰oyalholmenskraft发电厂
芬兰oyalholmenskraft电厂位于芬兰pietarsaari市,2002年开始商业化运行,是目前世界上最大的混燃生物质循环流化床电厂。 该电厂的循环流化床燃料以生物质(木材残渣:树皮1:1 )和泥炭的混合物为主,以10%重油和烟煤为辅(启动时采用)。 。 循环层炉膛的横截面尺寸为长24m、宽8.5m、流化床高度40m。 cfb锅炉容量为550mw (热功率),蒸发量为702t/h,蒸汽参数为16.5mpa/545℃,最大发电量为240mwh,蒸汽量为160mw。 采用流化床锅炉技术,可以采用颗粒尺寸不均匀、含水量高或质量不稳定的生物质燃料,实现了生物质资源和煤炭资源的混合利用和稳定的能源供应。
中国华电十里泉电厂是典型的生物质直接混燃耦合电厂,建于1978年6月,现有125mw和300mw机组5台,总装机容量为1225mw。 为了减少环境污染,完全利用资源,该公司于2005年从丹麦的burmeister&wainenergya/s企业引进生物质发电技术,对5号机( 140mw )进行技术改造,增加秸秆的输送、粉碎设备,增加生物量 改造后,机组使用秸秆作为生物质燃料,为了保证大容量、高参数机组的正常发电,秸秆混烧质量比最多为30%,不超过煤和生物质总投入热量的20%。 按机组全负荷运行6500h计算,消耗秸秆9.36万t/a,可节约原煤7万t/a,co2排放量减少15万t/a,so2排放量减少1500t/a。 在原料供给方面,当地农民增加收入,在煤炭资源日益紧张的大环境下,经济效益、环境效益和社会效益显著[19]。
3未来的展望
快速发展生物质与煤炭混燃技术必须考虑发电价格和发电效率。 选择生物质结合煤发电的具体方法,明确混燃生物质的种类及其混烧比例,以满足社会效益、经济效益、生态环境等多方面的要求,是未来工程不断试验的首要方向。 基于此,在我国开展燃煤生物质耦合发电技术应主要重视以下几个方面。
①耦合技术。 结合我国国情和目前国内外耦合发电技术的快速发展现状,生物质气化与燃煤耦合发电是最佳的耦合发电方法。 生物质气化对原料预解决要求低,可以提高生物质利用比率。 生物质气化不会引起碱金属对设备的腐蚀以及可能产生的烟气解决系统中的催化剂故障问题。 20世纪许多学者对生物质循环流化床气化进行了详细的研究[20]、[21],其可操作性成熟,可以应用于大规模生产。 国内外应用实例也为生物质气化和燃煤耦合发电提供了良好的技术支撑。
②经济价格。 目前,我国有大量小型火力发电厂,其污染问题难以治理。 对小型火力发电厂进行生物质气化混燃系统的改造,可以减少投资厂的价格,也不会发生小型火力发电厂的报废问题。 以两台10mw生物质气化耦合发电机组为例,循环流化床气化炉产生的生物质气送至660mw燃煤机组锅炉燃烧,产生的蒸汽送至超临界汽轮机工作发电,换算发电功率约为20mw 包括除灰系统、供水系统、电气系统、热工控制系统、附属地生产工程和地基解决等,总费用约1.33亿元,从目前国内已经开展的生物质发电公司运营情况看,原材料来源和质量的不稳定及其价格波动对公司的经济效益 两台10mw生物质气化耦合发电机组按年5000h测算,如果生物质燃料单价为500元/t,则平均上网电价(含税)为688.16元/(mwh ),生物质燃料单价为450元/t和600元/t ( mwh ),因此,在采用生物质燃料时,为了应对生物质供应链的持续性和经济性,要进行拆解。
③国家政策。 我国生物质耦合发电尚处于探索阶段,国外已有许多应用实例,但难以满足我国国情。 开发基于我国国情的生物质结合煤炭发电系统需要国家政策的大力支持。 目前,我国生物质能耦合发电项目大多处于公益阶段,需要国家财政的大量援助、相应的科研经费以及对试点地区居民的奖励补贴。 并应为国内科研人员创造海外交流的机会,深入学习其他成功案例的快速发展经验,结合中国国情走自主研发的道路。
④推进力。 生物质发电代替煤炭是民众比较陌生的,应加大生物质发电的推动力,增加民众的了解程度,通过多方面的途径,使民众了解生物质发电对社会、经济、环境的积极作用。
生物质发电潜力巨大,但我国缺乏核心技术要领和成功的生产经验,这也制约着我国生物质发电的快速发展。 总结认为,生物物质循环流化床气化与燃煤耦合发电可以满足提高生物质利用比率、降低燃煤发电对空燃气的污染性、经济效益良好、技术手段相对成熟等多方面的要求,是生物质在燃煤电厂应用的
4结语
生物质与煤结合发电技术是推进我国能源结构优化进程的最佳模式之一,为高效利用生物质能,创造良好的经济效益提供了途径。 在我国“十二五”规划中,积极鼓励生物质耦合发电技术的研究开发,国家也高度关注相关试点工程的快速发展状况。 耦合发电综合利用多种能源,强调清洁可再生能源在未来社会快速发展中的能源供应地绝对地位,平衡一次能源消费和社会能源诉求,降低温室气体排放量,减少一次能源短缺和污染危害、污染危害 生物质气化石煤耦合发电以其诸多特点是未来电厂转型的新方向。
——宝建丰磨练
在中国石油天然气集团企业2006年的职工会议上,* *电厂再次被授予中国石油天然气集团企业一级公司和文明机构的称号。 消息传来时,看到集团企业网站前等待已久的盛会的罗店员工非常兴奋。 大家争相在这样先进和谐有前途的群体中工作,感到愉快和自豪。 他们还高兴地看到,过去一年中面临日益严峻的商业形势和极其艰巨的生产任务的努力终于有了回报。
回顾2005年,全厂广大干部群众勇敢地面对挑战,克服困难,求实,艰苦奋斗,为生产经营、安全管理、文明单位建设取得丰硕成果付出了心血和汗水。
为了确保“安全年”目标的实现,2005年,罗昌开始了设备整改工作。 从2月4日到4月22日,米甸人放弃了春节假期和星期六的休息时间,投入到紧张的“装备重新改造,80天的战争”中。 80天来,缅甸人在“安全是灵魂,维修质量是生命线”的思想指导下,完成了3780个小维修工程,处理了#3炉制粉系统的爆炸和#2机组#11瓦振动问题。 更换和改造了#4发变组保护、#3机组闸门、50万升压站闸门和4个锅筒水位保护和测量系统,彻底处理了建厂以来橡胶球系统影响机组安全经济运行的技术难题,橡胶球回收率达到98%以上。 #2机组维修过程中,增加了“泵转子”的检查项目,发现和消除了7大风险,避免了损坏第一设备。
为了确保小维修质量,罗昌制定并实施了一系列考核措施,对机械、电力、窑炉、热、运五大分企业及分企业领导分别实施了“零停”保证金制度考核。
开展质量跟踪“质量再鉴定”和w分、h分签字制度,w分6337分,h分1530分
职工票制度共发放了电一票二票、热一票二票等9种1587张职工票。 设备改造工作的实施为后续夏季高峰工作提供了保障,为三天前完成82.7亿千瓦发电任务奠定了坚实的基础。
2005年,暑假工作高峰期,罗昌全力应对繁重的工作,打了一场漂亮的硬仗。 6月1日至9月10日,全厂累计发电量达到26.3亿千瓦时,创7月4日2940万千瓦时投产以来的最高日发电量。 6月份全厂发电量达到10000千瓦,7月份达到10000千瓦,连续创下罗厂历史最高月发电量的新高。
为了顺利完成夏季高峰发电任务,罗昌因未雨绸缪,于4月底完成了4台机组的连续小修工作,对升压站互联网相关设备进行了健康“体检”,确保了电力输出大动脉的安全。 在夏季高峰期,制定并实施了包括组织措施、技术措施和管理措施以及《迎峰度夏季考核办法》在内的夏季高峰期业务计划。 全厂齐心协力抵制高温和炎热,竭尽全力提高发电用煤,不遗余力地保证机组输出功率。 运行人员按照调度发布的有功功率曲线进行仔细操作和调整,在保证机组充分稳定发电的前提下,尽可能多地实现过量发电。
由于组织力量雄厚,成绩显著,2005年,在安徽电网100天的劳动竞赛中,罗昌获得第二名(二等奖),一、二号机获得一等奖
2005年是集团企业的“安全年”。 围绕“集团企业一号文件”的“落实责任、夯实基础”主题,罗昌多次“抓大放小、小防大、大防微”的事业大体上使用了“标杆、针对、比较”的事业方法。 继续安全判断和整改,实施安全教育标准化行动计划,编写《* *电厂安全基础教育手册》和《外来人员安全教育电视电影》,修订职工票“三类人”培训教材,采用网上安全知识竞赛等形式,开展多元化安全教育,
《**电厂检修现场控制差错违章对照表》、《**电厂重大危险源安全技术检查表》、《重大危险源技术监控检查表》、《设备清洁从业人员单》持续编制“工作人员单差错控制”、“操作差错控制”、“缺陷管理差错控制”活动 《多经、物流作业措施控制单》和0103010在集团企业系统首次编制实施,比较有效地控制了人身伤害和误操作事故的发生。 2005年,4个机组全部在互联网上连续运行100天以上。
员工的素质、集中力、向心力决定了公司快速发展的潜力。 2005年,罗昌认真实施“质量工程”和人才强企战术,结合生产、基础设施和市场拓展的需求,从提高员工技能水平、职业道德和旺盛人气入手,努力实践“人才强企”。
举办年度培训班50余期,参加岗位技能培训和岗位培训约7000人,培训率为85.5%。 在此基础上,全厂举行了群众性的岗位技能大赛,共有927人参加了45个岗位(项目)的大赛。 10名中层干部参加了为期两天的加强快速发展培训。 在集团企业举办的技能大赛中有多人获奖。
良好的职业道德是员工“质量工程”的重要组成部分。 2005年,罗厂2004年完全利用集团企业所有集体荣誉的美好教育机会,大获荣誉,在全厂员工中掀起了“爱厂、爱岗、敬业、奉献”的教育热潮。 以“感动罗店——我的2004”和“同爱罗力”为主题的随笔相继发售,是以随笔为基础进行的
洛厂先进的教育活动自始至终以取得实效为立足点,实现先进的教育活动,建立“四好”领导班子,完成规定动作,创新自由动作,密切结合公司生产经营实际,着力建立长效机制。
这些措施,先进的教育活动得到各级领导的充分肯定,也充分体现了党员的先锋模范作用和党支部的战斗堡垒作用。 在各种困难和艰巨的任务面前,党员突击队旗现场随处可见,汽机党支部组织了32名党员和入党积极分子,在一周的时间里,从早上4:30到上午8:30在机组低负荷期间进行了冷水塔的清理疏通工作。
电气分场30名党员和职工在三期工地开展了先进的教育主题实践活动,圆满完成了三期工程开工仪式的输电任务。
燃料场机组负荷高,煤质潮热时,组织党员和工作人员日夜对设备进行巡视、检查和操作,清理设备上的煤炭粘结、煤炭堵塞。
房地产企业党员树立的“学徐虎报修箱”,3个月完成维修项目200多个。
2005年5月,罗厂深入贯彻集团企业党风廉政推进教育月活动视频会议精神,以“筑洛电防腐体系、树廉洁工作新风”为中心,从“读、看、听、说、征、宣、赛、写”8个方面入手,推进党风廉政推进教育月活动。
活动开展期间,罗厂强调了一个要点:抓好对公司中层以上党员领导干部的党风廉政教育;
挽留两个竞争:积极准备安徽分企业组织党风廉政建设知识竞争和全厂性党风廉政知识竞争
办四个招聘:在全厂范围内开展廉政格言、警句、理念、漫画招聘活动
活动自始至终与公司中心工作、集团企业纪检监察要点、共产党员先进性教育、工厂事务公开和制度建设密切结合,取得了明显成效。
党风推进教育月活动的成功开展,不仅在全厂营造了浓厚的“全人思廉、全人保廉、全人促廉”的氛围,而且得到了集团企业和安徽分企业的认可,在集团企业党风廉政推进教育月活动总结彰会上,洛厂获得了先进单位的称号。
成立节约型公司建立员工领导小组,通过有效的措施和先进科学的管理,推动了节约型公司员工的建立。 另一方面,保障机组长周期安全稳定运行,杜绝“非停机”事故,实现最本质的节约。
另一方面,加强考核、管理,定期召开经济分解会和优化运行分解会,在员工中大力提倡节约意识,比较有效地跑、出、滴、漏现象得到控制,使全厂节能降耗效果显著。 三是节约型公司建设5年计划和机组长周期运行、优化运行评价方法、非生产用能管理方法也相继出台。
随着三期扩张的深入,铸造“节约型”精品工程的理念自始至终紧紧勾结,为机组投产后实现最大限度的“复合型”节约创造了前提条件。
为了使标准供电煤耗成为一流指标,罗厂开发投入了4台机组中最佳的运行管理系统,使机组的实际运行情况始终接近最佳运行曲线。
开展了不同负荷、不同重叠度的机组门调节试验,全面优化了机组门调节控制。
对4台机组的冷凝器橡胶球系统成功进行了技术改造,确保了橡胶球系统的投入率和球收率在95%以上,各运行参数如真空、端差等处于良好水平。
分别进行了锅炉投入三层粉的最大负荷能力试验和运行,优化了吹灰系统的试验和运行等。 这些措施,大大降低了4台机组的发电煤耗,#3、#4机组分别获得集团企业2005年度标准供电煤耗一流指标称号。
由于全厂机组供电煤耗、厂用电量、补水率等指标均位于集团企业先进行列,洛厂作为建立节约型公司的先进典型,在建设集团企业节约型公司的视频电话会议上进行了经验交流。
为了全面完成效益指标,罗厂层通过压力传播,为电量谋利益,为管理谋利益。 在确保迎峰度夏季和迎峰度冬季电量“永不流失”的前提下,电力需求形势急剧崩溃时,有关部门将于9月21日起执行发电量任务倒排公告,每日在工厂办公自动化系统发布日发电量、欠发电量或超发电量、累计不足发电量等。
积极开展值发电量大赛,实现“千瓦必胜”
加大各项费用管理,通过经济性配套决策系统实现发电价格货币化管理,提高运行管理和运行价格拆解,开展发电价格战考核、制粉消费竞争等途径,全面把握上半年亏损极为严峻的经营形势下,集团企业、安徽分企业出台的盈利指标
宝剑的刀尖会被磨掉。 全厂员工通过一年不懈的努力和奋斗,确保全面完成生产经营指标、三个文明建设协调快速发展,在全国火力发电大机组()大赛4台机组获奖后,被中国电力公司联合会授予全国电力领域优秀公司称号。 良好的企业网上形象也为罗厂三期工程获得国家发改委批准提供了有力支撑,目前三期2×机组建设工程已经进入全面施工阶段,重建一座罗河电厂的梦想将在两年内实现。
标题:“十里泉发电厂最新动态”
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