生物质气化耦合燃煤发电技术方案研究

中国经济正处于高速发展的重要阶段,对电力资源的需求日益提升,但一味依赖化石燃料维持生产,无法让中国经济实现绿色转型.将生物质气化处理,并将其与燃煤进行耦合发电,已成为电力行业的研究重点.以此作为切入点,从发电原理、技术应用等多个角度展开系统性分析,旨在为中国电力行业提供技术研究方向,推动中国经济顺利转型.     

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。     

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。     

基于生物质气化耦合发电的气化特性实践研究

在10 MW级生物质气化耦合燃煤发电工程项目上,考察了当量比、添加蒸汽、掺混秸秆对稻壳气化特性的影响。在当前的实验条件下,随着当量比在0. 14～0. 20的范围内增加时,CO、H_2和CH_4的体积分数均随之减少,燃气热值和气化效率也随当量比的增大而降低;添加适量蒸汽可以促进CO、H_2和CH_4及燃气热值的提高,气化效率则随蒸汽量的增加而升高;当秸秆掺混比例逐渐增加时,CO、H_2和CH_4的体积分数和燃气热值出现了不同程度的下降,气化效率也不断降低。     

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。     

MW级生物质气化发电站运行特性分析

结合浙江省长兴市某大米加工厂800kW稻壳气化发电系统测试结果,对MW级生物质气化发电站的运行特性进行了详细分析,重点考察了气化温度、当量比和负荷对生物质流化床气化特性的影响,并对系统存在的问题进行了讨论。气化炉轴向温度分布表明:床内存在流化不充分现象;密相区温度与当量比和负荷(加料速率)变化密切相关(负荷不变,床温随当量比增加近似线性升高;当量比相同,较高负荷对应较低的床温)。燃气热值随气化温度升高而降低,负荷变化对其影响不大。当气化温度保持在700~800℃之间时,燃气热值基本稳定在5453~6407kJ/Nm3。原料水分对气化炉的运行也有重要影响:当原料水份低于15%,水分含量增加,有助于提高运行气化当量比,提高燃气品质和产气率;然而原料水分含量超过15%,气化炉温度将很难控制。     

1MW循环流化床生物质气化发电系统的碳循环

基于相关的森林林木和农业作物统计数据及已获实验数据,利用简化的生命周期分析法,对1MW循环流化床生物质气化发电系统中,生物质从最初生产到最终被转化利用的碳循环加以分析,从而得出产生单位电量时的CO2收支量。结果表明:利用生物质进行气化发电,整个生命周期过程从大气中固定了CO2,将起到很好的清洁利用的目的;研究的生物质中,森林林木中的云杉从大气中固定CO2量最多为1.948 kg/kWh,农作物废弃物中的稻壳从大气中固定CO2量最多为0.603 kg/kWh。     

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...     

Numerical Study on Biomass Gas Reburning in a 600 MW Supercritical Coal-fired Boiler

利用FLUENT数值软件对某电厂600 MW超临界前后墙对冲旋流燃煤锅炉进行了600℃时玉米秆气化气、稻秆气化气和小麦秆气化气再燃的数值模拟,研究了不同生物质气化气、再燃量对炉内燃烧、炉膛出口烟气温度及NO、CO2、CO生成的影响.结果表明：小麦秆气、玉米秆气、稻秆气的最大脱氮率分别是41%、40%、38%;随着生物质气体再燃量的增加炉膛出口CO2、NO排放浓度降低,温度和CO浓度升高;生物质气体再燃能有效降低NO排放浓度,而且对锅炉的正常运行影响较小;麦秆气、玉米秆气和稻秆气的脱氮率依次降低.     

生物质气化发电技术的进展

本文对各种生物质气化发电技术及该技术在国内外的发展现状做了综述.目前我国的生物质气化发电仅仅是初具规模,热效率很低且存在不少技术问题.要利用气化发电技术创造良好经济效益,同时取得良好的环保效益,在解决技术性问题的同时,一定要因地制宜采用适宜的气化发电技术形式.     

浅谈生物质气化在发电技术应用

随着经济的发展,世界各国电力需求猛增,电力供应日益紧张,在这种环境下,通过气化发电技术,把生物质能转化为电能,既能大规模处理生物质废料,又能提供电力,具有明显的社会和经济效益。介绍了生物质气化发电技术的国内外发展现状,着重讲述了生物质气化发电技术的原理、特点和分类,以及各类生物质气化发电技术的特点,分析了生物质气化发电技术的社会效益及应用前景。指出在我国这样一个农业大国应该大力发展生物质气化发电技术。     

含焦油生物质气再燃还原燃煤锅炉NOx的试验研究

搭建了10kW上吸式生物质气化炉和20kW煤粉沉降炉组成的生物质气化再燃试验系统,分析了不同再燃条件下含焦油生物质气再燃还原燃煤锅炉NOx的特性．结果表明：气化过程中产生的焦油在再燃过程中会裂解生成高热值的烃类气体,这些烃类气体还原NOx的效果明显;当过量空气系数较小、再燃温度较高时,NOx的还原效率较高,试验中最高还原效率超过80％;采用生物质气化再燃的方式既可以解决焦油难处理的问题,又可以提高生物质能量的转化效率,同时可高效降低燃煤锅炉NOx的排放量．     

地下煤炭气化发电机组运行特性分析

地下煤气化的产物除用作矿区居民家用燃料,还用内燃机组进行了地下煤气化发电的工业性试验.运用     

Biomass Gasification for Power Generation in Turkey

In this study, different biomass gasification applications and strategies that affect the gasifier which makes electricity in Turkey were investigated. Gasification technologies provide the opportunity to convert renewable biomass materials into clean fuel gases or synthesis gases. These gaseous products can be burned to generate heat or electricity, or they can potentially be used in the synthesis of liquid transportation fuels, hydrogen, or chemicals. Gasification offers a combination of flexibility, efficiency, and environmental acceptability that is essential in meeting future energy requirements. The future of biomass electricity generation lies in biomass integrated gasification/gas turbine technology, which offers high-energy conversion efficiencies.     

电站锅炉的效率分析

通过对电站锅炉进行(火用)分析,得出了锅炉的(火用)效率及其各部位、各过程的(火用)损失大小,并把所得到的结果与锅炉热量平衡分析得到的结果进行了对比,发现锅炉的(火用)损失主要包括燃烧过程的(火用)损失和传热过程的(火用)损失,这就为进一步提高锅炉的效率指明了方向,即主要从燃烧、传热过程入手,通过富氧燃烧、提高蒸汽初参数等方法来减小锅炉的煤耗.     

生物质混流式固定床气化炉运行特性分析

以桉木为原料,对1.5 t/h生物质混流式固定床气化炉运行特性进行了测试分析与评价,与文献报导报道的相关炉型包括上吸式、下吸式、两段式等炉型运行结果进行了比较。实验以气化炉空气通入量作为主要控制变量,对有或无水蒸气条件下的气化炉温度及压力分布、燃气组成、焦油与飞灰含量、气体产率等参数进行了较长周期的测试,结果表明：气化炉运行效果符合设计要求,各项指标相当于或优于传统的下吸式气化炉;气化炉运行温度与压力比较稳定;以冷燃气计算的燃气热值一般约为4 900 ~ 5 500 kJ/Nm3;气化效率约为70% ~ 78%;燃气焦油含量约600 ~ 3 500 mg/Nm3,运行负荷在50%以上时,焦油含量一般低于1 500 mg/Nm3。研究结果有望为混流式气化炉的改进和操作提供优化建议,同时可为其他气化工艺设计提供参考依据。