生物质燃煤耦合发电技术应用现状及未来趋势

国务院"十三五"提出控制温室气体排放目标后,如何较大幅度地降低CO2排放成为燃煤电厂面临的巨大挑战之一。按照现有的煤电技术,仅通过提高煤电效率降低煤耗和CO2排放强度是非常困难的。燃煤电厂采用生物质与煤电耦合发电技术,是当前最可行的降低碳排放的措施。文章针对生物质替代煤炭发电应用的现状,介绍了现阶段燃煤耦合生物质发电的几种方式,及其在现有电厂中的应用情况,并简要分析其优缺点。结合耦合技术自身特性、经济成本及中国国情,提出生物质气化耦合发电是未来的发展趋势。     

生物质气化技术与煤粉锅炉耦合利用研究及工程应用

随着《巴黎协定》的生效,碳排放成为煤电发展的制约因素。特别是2020年大型发电集团单位供电CO_2排放控制在550克/千瓦时以内的目标给发电企业带来巨大的压力。根据目前降低碳排放的技术发展情况,在燃煤机组采取耦合生物质发电技术是最经济有效的实施路线。本文结合目前某容量最大、技术含量最高的燃煤耦合生物质气化发电项目介绍燃煤耦合生物质气化技术工程应用情况。     

“双碳”目标下燃煤耦合农林生物质发电技术及应用

农林生物质作为“零碳”能源,是“双碳”目标下一种优质的替代燃料。燃煤耦合农林生物质发电具有改造成本低、运行灵活、节能降碳等优点。本文介绍了直燃耦合、间接耦合和并联耦合三种燃煤机组耦合农林生物质发电技术方案,从燃料体积、烟气量、燃烧特性、掺烧比、热效率等不同角度分析了耦合农林生物质发电对燃煤机组的影响,结合燃煤耦合生物质发电技术起步较早的欧美国家发展历程,回顾我国技术应用情况,从政策引导、技术提升、优化管理等方面提出了燃煤耦合农林生物质发电技术的发展建议。     

燃煤机组耦合生物质直燃发电综合分析

燃煤机组耦合生物质发电能有效减少碳排放,是当前煤电实现低碳化的最佳途径。文章借助某电厂300 MW煤粉锅炉掺烧生物质的热力试验结果,从安全性、经济性、技术性和环保性等方面,综合分析了生物质直燃耦合对燃煤机组的影响,并对掺烧生物质可能引起的锅炉受热面的沾污和腐蚀、SCR脱硝催化剂的中毒、湿法脱硫石灰石活性的削弱、制粉系统出力和效率的下降、灰渣利用的限制以及燃煤机组运行经济性的下降等问题,提出了相应的建议和应对措施,为我国燃煤机组的低碳绿色转型提供了参考。     

生物质气化耦合燃煤发电技术的应用

生物质气化耦合燃煤发电技术是生物质资源利用的重要发展方向。根据生物质气化耦合燃煤发电技术的原理,进行生物质气化耦合燃煤发电的实际应用,研究该技术在应用过程中存在的一些问题及对策,说明生物质气化耦合燃煤发电是生物质高效和经济的应用途径之一。     

哈锅引领生物质耦合发电——摘得国内首个最大生物质耦合发电示范项目总承包合同

正日前,哈锅燃煤耦合生物质发电市场传来重大喜讯,成功中标大唐吉林长山热电厂660MW超临界燃煤发电机组耦合20MW生物质发电改造示范项目总承包合同,一举成为燃煤耦合生物质发电领域"引领者"。该项目为国内首个最大国家级燃煤耦合生物质气化发电技术改造试点示范项目,具有重大的实践意义。     

燃煤耦合生物质机组容量优化配置模型

文章针对区域性燃煤耦合生物质机组,考虑生物质气化炉的安装成本与耦合机组的运行成本,以耦合前后节约标煤产生的经济收益、上网电价差产生的政策补贴收益以及减少污染物排放量产生的环境收益构成的综合效益最大为目标,建立了燃煤机组耦合生物质发电的生物质锅炉容量多目标规划模型,并采用考虑政策影响的负荷预测模型确定了规划的负荷边界。最后以某农村为实例,验证了所构建模型的有效性,并与投资生物质直燃发电进行了对比分析,结果表明,在该农村建设燃煤耦合生物质发电机组具有更好的综合效益。     

生物质直燃和混燃发电环境效益分析

利用生物质代替矿物燃料发电可以减少CO2和SO2的排放量。确定了燃煤机组CO2和SO2排放量基准,建立生物质发电的CO2和SO2的排放量模型及其偏差模型;计算不同发电方式下CO2和SO2的生成量及减排量;分析了气化炉气化效率对生物质发电CO2和SO2生成量的影响。结果表明,提高生物质发电效率和气化效率可以显著降低CO2和SO2的排放;生物质发电的环境效益明显优于燃煤发电,而生物质气化合成气与煤混燃发电的环境效益优于生物质直燃发电。     

垃圾耦合燃煤电站发电技术研究

生活垃圾作为废弃生物质资源，在碳减排方面有着很大的优势。提出一种燃煤电站耦合处置垃圾的技术思路以解决现阶段常规垃圾焚烧电站污染物排放浓度高、能量利用率低、初始投资成本高等问题，充分利用燃煤电站机组优势，降低燃煤电站煤炭资源消耗及CO₂排放。为了进一步验证项目可行性，通过开展小型回转窑垃圾处置实验研究，探究在现有燃煤电站热源条件下最佳的耦合方式，完成30 t/d垃圾耦合发电系统设计，为燃煤电厂的转型升级以及垃圾的减量化、资源化、无害化处理提供参考。     

哈锅燃煤耦合垃圾发电技术率先通过国家能源局评审

正日前,国家能源局组织的"燃煤耦合垃圾发电技术"评审会在哈电集团哈尔滨锅炉厂有限责任公司召开,国家能源局总工程师韩水出席会议并讲话。评审委员会由中国工程院院士秦裕琨、岳光溪等7名行业知名专家组成,与会专家对哈锅自主研发的垃圾焚烧与大型燃煤机组耦合发电技术给予了高度评价,认为该技术路线清晰、方案合理可行,该技术成为首个通过国家能源局评审的燃煤耦合垃圾发电技术,标志着哈锅在燃煤耦合垃圾发电技术走在了行业前列。     

660 MW机组新增停机工业水泵改造的节能分析

燃煤发电厂是工业耗水大户,发电水耗率是燃煤发电厂的重要经济指标之一,如何降低水耗、提高水资源利用率及机组运行经济性、降低经营成本,是燃煤发电企业发展的重要课题。文中以2×660 MW超临界机组为例,通过新增一台停机工业水泵,对原工业水系统实施改造,一方面可以在机组双停时采用停机工业水泵运行,降低机组工业水耗水量;另一方面在机组运行时,可以作为工业水备用水源。改造后通过试验分析,结果表明：在机组双停时,可节水约350 t/h。     

科技为节能减排和应对气候变化提供支撑

上海外高桥发电有限责任公司是国家"八五"重点工程,安装4台30万千瓦国产引进型燃煤机组,总装机容量为120万千瓦,约占上海电网燃煤机组总容量的十分之一,是上海电网的主力发电厂之一;供电煤耗335g/kWh,居该型机组领先水平。本工程总投资54亿元,投资大、技术含量高。按照政府对火力发电厂的建设严格的环保要求,1998年3月4台机组全     

生物质颗粒与燃煤耦合发电技术研究

本文介绍了生物质燃料特性及生物质发电现状。对生物质颗粒与燃煤耦合发电技术进行了研究,分析了其对锅炉运行的影响,同时展望了我国生物质利用发展趋势。     

10 MW生物质气化耦合燃煤机组发电装置性能试验研究

某电厂生物质气化耦合燃煤机组发电项目于2018年9月8日完成72 h满负荷试运,项目主体是循环流化床气化耦合系统及附属设备,为评价该耦合系统的综合性能,进行了额定负荷下的产气率、气化效率、热效率及对燃煤机组煤耗影响等性能试验。试验结果表明:额定负荷下,生物质气化耦合系统以50%稻壳+50%秸秆作为原料时,燃料量为8. 61 t/h,产气率为2. 09 m~3/kg,气化效率为70. 53%,热效率为87. 65%;以100%稻壳作为原料时,燃料量为8. 57 t/h,产气率为2. 15 m~3/kg,气化效率为70. 04%,热效率为88. 12%;气化耦合系统在75%～110%负荷范围内可稳定运行;气化耦合系统额定负荷、燃煤机组维持600 MW负荷的情况下,投运气化耦合系统后,减少标煤量3 291 kg/h;气化耦合系统额定负荷、燃煤机组维持500 MW负荷的情况下,投运气化耦合系统后,减少标煤量3 122 kg/h。     

10 MW生物质气化耦合超临界燃煤锅炉系统■平衡分析

为有效评价生物质气化耦合燃煤锅炉系统能量转换过程,分析该系统的节能潜力,以某10 MW循环流化床生物质气化炉耦合大型超临界燃煤机组为例,建立了该耦合系统的■分析控制体模型,利用Aspen plus平台对该系统实际运行过程进行火用平衡分析。结果表明:当前运行工况下,生物质气化过程■损失是耦合系统最大的■损失,达到42. 28%,其次是可燃气体在燃煤锅炉内的燃烧及传热过程,为25. 32%。因此系统运行过程中应采取优化运行措施,减小气化过程火用损失,同时气化炉应尽量与高参数的大型机组耦合运行,可燃气体选取在燃煤锅炉合适位置输入,以保证充分燃烧。     

10 MW生物质气化耦合超临界燃煤锅炉系统火用平衡分析

为有效评价生物质气化耦合燃煤锅炉系统能量转换过程,分析该系统的节能潜力,以某10 MW循环流化床生物质气化炉耦合大型超临界燃煤机组为例,建立了该耦合系统的火用分析控制体模型,利用Aspen plus平台对该系统实际运行过程进行火用平衡分析。结果表明：当前运行工况下,生物质气化过程火用损失是耦合系统最大的火用损失,达到42.28%,其次是可燃气体在燃煤锅炉内的燃烧及传热过程,为25.32%。因此系统运行过程中应采取优化运行措施,减小气化过程火用损失,同时气化炉应尽量与高参数的大型机组耦合运行,可燃气体选取在燃煤锅炉合适位置输入,以保证充分燃烧。     

燃煤电厂二氧化碳排放的核算与管理分析

燃煤电厂是我国主要的CO₂排放源,其排放量的准确核算是碳交易市场有序进行的基础,也是开展碳减排工作的重要依据。研究了当前燃煤电厂碳排放核算所采用的《指南》方法和在线监测法,梳理了核算所需的参数及其获取方式,分析了核算不确定度的主要因素。采用这种方法分别对320 MW燃煤机组碳排放量进行了核算,结果表明：两种方法计算的碳排放量相对偏差为2.8%～5.1%,在线监测法所得结果相对较低,且示机组碳排放强度随负荷率的升高而降低。对机组碳排放强度的主要影响因素进行了分析,并为企业在碳排放核算和碳排放量控制管理工作中提出了相关建议。     

燃煤耦合生物质发电煤电低碳清洁发展的新途径

正近年来,电力工业发展有力地支撑了我国经济发展。随着能源消费总量的增长和电力在能源消费中的比重不断提高,应对气候变化和生态环保约束日益趋紧,煤电低碳清洁转型升级、灵活性改造势在必行。2017年年底,国家发布的《关于开展燃煤耦合生物质发电技改试点工作的通知》(简称《技改试点工作通知》)指出,在全国范围内推广燃煤电厂超低排放要求和新的能耗标准,组织燃煤耦合生物质发电技改试点     

天然气发电对碳减排的贡献

通过对比天然气发电和燃煤发电的碳排放,分析"十三五"期间天然气发电需求对碳减排的影响,预测天然气发电对中国未来的碳减排将有巨大助力作用。     

塔式太阳能与燃煤互补复合发电系统技术经济性分析

提出塔式太阳能与燃煤机组复合发电系统的优化集成方案,建立复合发电系统技术经济性评价的分析计算模型,以330 MW机组为例,对3种集成方案的技术经济性进行模拟计算。结果表明,塔式太阳能与燃煤机组复合发电系统的热功转换效率高于纯塔式太阳能低于燃煤机组,通过单方案判断、多方案比选和财务盈利能力的分析得出,塔式太阳能产生的蒸汽引入燃煤机组主蒸汽是较理想的选择,其热功转换效率约为42.8%,太阳能净发电成本为2.68$/k Wh。