浅谈生物质发电现状及发展趋势

罗 亮

武汉都市环保工程技术股份有限公司

浅谈生物质发电现状及发展趋势

罗 亮

武汉都市环保工程技术股份有限公司

对于我国的发电技术而言，传统的煤炭等其他可发电能源的逐渐短缺，并且这些不可循环资源的利用对环境的污染也比较严重。而我国生物质资源十分丰富，如加以有效利用，开发潜力将十分巨大，做为一种可再生能源，种类多，分布广，在木材及森林工业废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物中都可以得到广泛应用。基于此，文章就生物质发电现状及发展趋势进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。

生物质直燃发电；现状；发展趋势

1.生物质发电燃料特点

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。

所有的生物质燃料有其共性也有各自的特性，在较为理想的状况下农作物秸秆成分分析如下：水分4%～5%、灰分9%～12%、挥发份67%～76%、固定碳13%～19%、低位发热量4200～4400大卡;林业废弃物成分分析：水分6%～7%、灰份1%～2%、挥发份78%～82%、固定碳11%～17%低位发热量4200～4500大卡;农产品深加工废弃物成份分析：水份5%～8%、灰份(花生壳2%～3%、稻壳12%～14%)、挥发份62%～68%、固定碳(稻壳14%、花生壳22%)、低位发热量(稻壳3800大卡、花生壳5000大卡)。

从以上的数据看，生物质燃料的共性就是高灰份、高挥发份和低含碳量，从种类上看生物质燃料的特性就是秸秆类燃料低位发热量偏低，且目前品质控制是一个很大的困难，尤其是水份控制会超出原有固定分析成份的6～8倍，是造成发热量偏低的主要因素，林业废弃物和农产品深加工废弃物的低位发热量较高，但其中树皮、树根的品质控制也非常困难，水份和泥土杂质的大幅升高是造成发热量降低的主要因素，其他种类还能采取有效的控制措施。

2.生物质发电现状

2.1 直燃发电

通俗的讲，直接燃烧发电是把生物质放在在锅炉中直接燃烧后所产生的蒸汽带动蒸汽轮机及发电机发电。

2.2 混合发电

生物质直燃发电技术的清洁生产有的是将生物质与煤混合后投入燃烧进行发电，但遗憾的是，并不是所有燃煤发电厂都能采用这种方式进行发电，因为它对于燃料处理和燃烧设备要求较高；有的是先将生物质气化，产生的燃气与煤混合后在燃烧系统中燃烧，采用燃烧后所产生的蒸汽进行发电。

2.3 气化发电

我国还有一种新的发电技术是将生物质在气化炉中转化为气体燃料经净化后直接进入燃气机中燃烧发电或者直接进入燃料电池后再进行发电。燃气净化是生物质气化发电技术的清洁生产的重要环节，因为气化出来的燃气都含有灰分、焦炭和焦油等众多有害杂质，需保证发电设备的正常运行就要把气化出来的气体经过净化系统把杂质除去后才可以。

2.4 沼气发电

沼气发电的主要原理：利用工农业或城镇生活中的大量有机废弃物经厌氧发酵处理产生的沼气进行发电。

2.5 垃圾发电

垃圾发电被认为是最具有前景的垃圾处理技术，它是利用垃圾所产生的热量进行发电，包括垃圾焚烧垃圾发电和垃圾气化发电，这不仅解决了垃圾处理的问题，同时还节约资源和利用了垃圾中的能量，是广受欢迎的垃圾处理技术。

3.我国生物质直燃发电发展趋势

3.1 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。

3.2 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。

结束语

生物质能发电总装机容量有望在2020年达到1600万kW，将会让我国达到一个双赢目标：解决我国电力短缺与生物质能源的合理利用。因此，需要加强这方面技术的研究与创新，从而更好的促进我国生物质发电水平的提高。

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