生物质发电锅炉的研究进展

生物质发电锅炉的研究进展

摘要：本文主要针对生物质发电锅炉展开分析，思考了生物质发电锅炉的研究

进展，以及目前研究过程中的重点的课题，并对今后的研究进行了进一步的探讨，可供参考。

关键词：生物质发电；锅炉；研究

前言

为了提升生物质发电锅炉的研究效果，必须要对今后的研究进行分析，也要

对当前研究的实际情况进行总结，才能够更好的为今后的研究工作提供一些有益

的参考。

1、生物质发电工程概念及特点

1.1生物质发电工程概念

生物质发电工程主要为农林生物质直接燃烧和气化发电、生活垃圾（含污泥）焚烧发电和垃圾填埋气发电及沼气发电工程。

本篇主要讨论、分析以农林生物质直接燃烧的生物质发电工程。

1.2燃料特性分析

农林生物质的种类包括农作物的秸秆、壳、根，木屑、树枝、树皮、边角木料，甘蔗渣等。秸秆一般为燃料的主要成份，根据燃料特性，秸秆分为硬质秸秆、软质秸秆。

硬质秸秆：棉花、大豆等茎干相对坚硬的农作物秸秆及树枝、木材加工下脚

料的统称。

软质秸秆：玉米、小麦、水稻、高粱、甘蔗等茎干相对柔软的农作物秸秆的

统称。

1.3特点

生物质发电工程燃料为废弃作物秸秆及木材下脚料等，属可再生能源，利用

秸秆、木材下脚料等发电，可减少煤、油等常规能源消耗，节省了资源，又避免

焚烧污染环境。

产生的灰渣可作为一种优质肥料还田或复合肥厂生产原料，100%综合利用，

不需设置灰渣场，节省土地，减少水土流失，节省工程造价。

减排二氧化碳，按每度供电减排0.997kgCO2，按1×30MW高温高压凝汽式汽轮发电机组，配1台130t/h高温高压生物质锅炉的工程，年二氧化碳减排量约171528t，对减轻大气温室效应，缓解全球气候变暖和气候变化起到了促进作用。

2、我国生物质能气化发电的基本状况

能源紧张已经成为世界各地普遍存在的问题，利用生物质能气化发电技术的

研究与开发，已经受到到世界各国政府与科学家的普遍关注。我国发展生物质能

气化技术，为农村地区提供生活和生产用能，不仅有利于这些地区脱贫致富，实

现小康社会的奋斗目标，也有助于建立可持续的再生能源系统，促进国家节能减

排和国民经济的健康发展。尽管我国对生物质能气化发电的研究和应用起步较晚，存在气化发电项目运行成本偏高、装机规模小、独立运行稳定性和安全性差、经

济效益低等问题，但是如果能整合可用资源扩大项目规模，政府能够出台发电上

网的准入措施，制定合理上网电价和加大环境的监管力度，生物质能气化发电必

将会有很好的发展前景。

我国具有丰富的生物质资源，每年农民燃烧的大量秸秆，还有大量的荒草地、沼泽地、盐碱地以及木材加工业的废弃料都具有巨大的开发潜力。如将这些资源

加以有效利用，变废为宝。我国的生物质发电是可持续的。

生物质能气化发电主要由两大部分组成：气化炉将生物质能原料在不完全燃

烧工况下产生气化气；燃气发电机组将可燃气转换成电能（目前运行的均为内燃

式机组）。这个过程中的关键设备为气化炉，一般分为固定床和流化床，前者运

行可靠，适于干料和低灰粉大块混合料，后者气化反应更加充分，要求物料颗粒

较小。

对生物质能气化发电技术的研究与开发早已受到世界各国政府与科学家的关注，许多国家都制定了相应的开发研究计划。上世纪80年代，我国就有各种产

气原料的厌氧产气装置的应用，并且取得了一定的社会和经济效益，但对生物质

能气化发电的研究和应用却起步较晚。

3、我国生物质发电锅炉的应用现状

随着《中华人民共和国可再生能源法》的颁布，我国对新能源以及可再生能

源都提出了新的目标。从中央到地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能

技术的发展，加快了技术产业化步伐。以农业大省河南省为例，目前全省以下的

燃煤发电机组有近台，到年，国家明确规定这些燃煤小机组必须全部停止。若燃

用生物质，不仅可以继续发电、供热，而且每度电的收购价国家还补贴元，市场

背景广阔。采用生物质发电，无论从解决我国能源短缺问题还是从生态环境保护

出发，对实施可持续发展战略，促进社会经济的发展都有十分重大的意义。

3.1燃煤小火电厂改造成生物质能发电厂

为实现能源的可持续性开发，盘活闲置或休克状态的燃煤小火电厂，需要对

燃煤小火电厂锅炉改造成生物质能发电锅炉以进行技术研究。一是研究生物质和

燃煤混烧或者生物质直接燃烧锅炉改造的技术问题二是研究技改后电价、税收等

优惠政策的应用三是研究生物质能燃料和常规燃料混烧或生物质直接燃烧时的合

理运行方式。

对燃煤小火电机组原有的煤粉炉进行适当改造将燃煤和生物质混烧或者生物

质直接燃烧。盘活大量的闲置或休克状态的小火电厂，既节约了社会资源，又有

利于社会稳定和环境保护，符合当前建设资源节约型、环境友好型和谐社会的大局。

3.2生物质发电锅炉所用燃料的选取

生物质燃料的物理特性与煤炭不同，因此燃料的输送方案也有很大的区别。

通常情况下，生物质燃料可划分为黄色秸秆和灰色秸秆种。黄色秸秆比较松散，

密度较小而体积较大，直接输送难度很大，燃料输送系统比较复杂，通常采用的

燃料基本流程为收购一粉碎或打包一储存一燃料输送一锅炉燃烧。灰色秸秆粉碎

后其物理特性与煤炭有些类似，相对简单一些，可以参照燃煤电厂的输送方案。

把生物质原料压缩成高密度的成型燃料，可以有效解决燃料的采集、存储和

运输问题。首先是研究生物质燃料各种颗粒成型技术，得到一种简单、低成本的

生物质燃料颗粒压缩技术其次，研究压缩颗粒燃料的燃烧技术，提高燃烧效率，

发展适宜其燃烧的燃烧设备。

3.3生物质锅炉的开发应用

锅炉的制造技术是推广生物质发电技术的主要难点，目前还是以引进技术、

国内制造为主。山东单县、高唐等多个项目都是引进丹麦公司的秸秆生物发电技术。这种锅炉技术在国外已经得到了认可，但锅炉价格相对较高，约是国产锅炉