玉米秸稈燃燒的酸露點溫度

【專家解說】：秸稈是一種很好的清潔可再生能源，是最具開發(fā)利用潛力的新能源之一，具有較好的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益。每兩噸秸稈的熱值就相當于一噸標準煤，而且其平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量約達1％。在生物質(zhì)的再生利用過程中，排放的CO2 與生物質(zhì)再生時吸收的CO2 達到碳平衡，具有CO2零排放的作用，對緩解和最終解決溫室效應(yīng)問題具有潛在的貢獻價值。 秸稈發(fā)電，就是以農(nóng)作物秸稈為主要燃料的一種發(fā)電方式，又分為秸稈氣化發(fā)電和秸稈燃燒發(fā)電。秸稈氣化發(fā)電是將秸稈在缺氧狀態(tài)下燃燒，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成高品位、易輸送、利用效率高的氣體，利用這些產(chǎn)生的氣體再進行發(fā)電。但秸稈氣化發(fā)電工藝過程復(fù)雜，難以適應(yīng)大規(guī)模應(yīng)用，主要用于較小規(guī)模的發(fā)電項目。秸稈直接燃燒發(fā)電是21世紀初期實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用唯一現(xiàn)實的途徑。 [編輯本段]工藝流程 水/蒸汽循環(huán) 20世紀90年代后，以煤為代表的化石燃料發(fā)電技術(shù)的飛速發(fā)展，使整個發(fā)電廠的發(fā)電效率，蒸汽的溫度和壓力得到了大幅提高。對于秸桿燃燒發(fā)電設(shè)備，也同樣取得了很大發(fā)展。但是，相對與燃煤設(shè)備，秸稈燃燒發(fā)電設(shè)備的設(shè)計建設(shè)經(jīng)驗相對較少。而且秸桿還具有獨特的特性，使其很難達到較高的蒸汽參數(shù)。尤其是秸桿中氯化物含量較高，增加了鍋爐在高蒸汽壓力下腐蝕的可能性。多數(shù)秸桿燃燒發(fā)電廠的發(fā)電效率只能達到30%左右。一般而言，秸稈發(fā)電廠在發(fā)電的同時都供熱，以提高整個電廠的效率。 秸桿的處理、輸送和燃燒（發(fā)電廠內(nèi)） 發(fā)電廠內(nèi)建設(shè)兩個獨立的秸桿倉庫。每個倉庫都有大門，運輸貨車可從大門駛?cè)耄缓笸Ｔ诘匕跎戏Q重，秸桿同時要測試含水量。任何一包秸桿的含水量超過25%，則為不合格。 在歐洲的發(fā)電廠中，這項測試由安裝在自動起重機上的紅外傳感器來實現(xiàn)。在中國，可以手動將探測器插入每一個秸桿捆中測試水分，該探測器能存儲99組測量值，測量完所有秸桿捆之后，測量結(jié)果可以存入連接至地磅的計算機。然后使用叉車卸貨，并將運輸貨車的空車重量輸入計算機。計算機可根據(jù)前后的重量以及含水量計算出秸桿的凈重。 貨車卸貨時，叉車將秸桿包放入預(yù)先確定的位置；在倉庫的另一端，叉車將秸桿包放在進料輸送機上；進料輸送機有一個緩沖臺，可保留秸桿5分鐘；秸桿從進料臺通過帶密封閘門（防火）的進料輸送機傳送至進料系統(tǒng)；秸桿包被推壓到兩個立式螺桿上，通過螺桿的旋轉(zhuǎn)扯碎秸桿，然后將秸桿傳送給螺旋自動給料機，通過給料機將秸桿壓入密封的進料通道，然后達到爐床。爐床為水冷式振動爐床，是專門為秸桿燃燒發(fā)電廠而開發(fā)的設(shè)備。 鍋爐系統(tǒng) 鍋爐采用自然循環(huán)的汽包鍋爐，過熱器分兩級布置在煙道中，煙道尾部布置省煤器和空氣預(yù)熱器。由于秸桿灰中堿金屬的含量相對較高，因此，煙氣在高溫時（450℃以上）具有較高的腐蝕性。此外，飛灰的熔點較低，易產(chǎn)生結(jié)渣的問題。如果灰分變成固體和半流體，運行中就很難清除，就會阻礙管道中從煙氣至蒸汽的熱量傳輸。嚴重時甚至?xí)耆氯麩煔馔ǖ?，將煙氣堵在鍋爐中。由于存在這些問題，因此，專門設(shè)計了過熱器系統(tǒng)，并在國際上的大多數(shù)秸桿發(fā)電廠中得到運用。 汽輪機系統(tǒng) 〖汽輪機系統(tǒng)〗 渦輪機和鍋爐必須在啟動、部分負荷和停止操作等方面保持一致，協(xié)調(diào)鍋爐、汽輪機和空冷凝汽器的工作非常重要。 〖空冷凝汽器〗 丹麥的所有發(fā)電廠都是海水冷卻的，西班牙的Sanguesa發(fā)電廠是河水冷卻，英國的Ely發(fā)電廠裝有空氣冷凝器。在中國，空氣冷凝器是一種很成熟的產(chǎn)品，可以在秸稈發(fā)電廠中采用。 環(huán)境保護系統(tǒng) 在濕法煙氣凈化系統(tǒng)之后，安裝一個布袋除塵器，以便收集煙氣中的飛灰。布袋除塵器的排放低于25mg/Nm。布袋除塵器為脈動噴射式，容器由壓縮空氣脈沖清潔。 副產(chǎn)物 秸桿通常含有3-5%的灰分。這種灰以鍋爐飛灰和灰渣/爐底灰的形式被收集，這種灰分含有豐富的營養(yǎng)成分如鉀、鎂、磷和鈣，可用作高效農(nóng)業(yè)肥料。[1] [編輯本段]主要優(yōu)勢 秸稈已經(jīng)被認為是新能源中最具開發(fā)利用規(guī)模的一種綠色可再生能源，推廣秸稈發(fā)電，將具有重要意義： 1、農(nóng)作物秸稈量大，覆蓋面廣，燃料來源充足。 2、秸稈含硫量很低。國際能源機構(gòu)的有關(guān)研究表明，秸稈的平均含硫量只有千分之3.8，而煤的平均含硫量約達百分之一。且低溫燃燒產(chǎn)生的氮氧化物較少，所以除塵后的煙氣不進行脫硫，煙氣可直接通過煙囪排入大氣。丹麥等國家的運行試驗表明秸稈鍋爐經(jīng)除塵后的煙氣不加其他凈化措施完全能夠滿足環(huán)保要求。所以秸稈發(fā)電不僅具有較好的經(jīng)濟效益，還有良好的生態(tài)效益和社會效益。 3、各類作物秸稈發(fā)熱量略有區(qū)別（各種秸稈的熱值見表2所示），但經(jīng)測定，秸稈熱值約為15000KJ/Kg，相當于標準煤的50%。其中麥秸稈、玉米秸稈的發(fā)熱量在農(nóng)作物秸稈中為最小，低位發(fā)熱量也有14.4MJ/kg，相當0.492kg標準煤。使用秸稈發(fā)電，可降低煤炭消耗。 4、秸稈通常含有3%~5%的灰分，這種灰以鍋爐飛灰和灰渣/爐底灰的形式被收集，含有豐富的營養(yǎng)成分如鉀、鎂、磷和鈣，可用作高效農(nóng)業(yè)肥料。 5、作為燃料，煤炭開采具有一定的危險性，特別是礦井開采，管理難度大。農(nóng)作物秸稈與其相比，則危險性小，易管理，且屬于廢棄物利用。[2] [編輯本段]世界秸稈發(fā)電的發(fā)展 到2006年，秸稈發(fā)電在歐洲，尤其是北歐的一些國家已有近20年的歷史。20世紀70年代爆發(fā)世界第一次石油危機后，能源一直依賴進口的丹麥，在大力推廣節(jié)能措施的同時，積極開發(fā)生物質(zhì)能和風(fēng)能等清潔可再生能源，到2006年，秸稈發(fā)電等可再生能源已占丹麥能源消費量的24%以上?！堵?lián)合國氣候變化框架公約》及《京都議定書》分別于1992年和l997年出臺后，為了建立清潔發(fā)展機制，減少溫室氣體排放，丹麥進一步加大了生物質(zhì)能和其他清潔可再生能源的研發(fā)利用力度。丹麥BWE公司是亨譽世界的發(fā)電廠設(shè)備研發(fā)、制造企業(yè)，長期以來在熱電、生物發(fā)電廠鍋爐領(lǐng)域處于全球領(lǐng)先地位，丹麥BWE公司率先研發(fā)的秸稈生物燃燒發(fā)電技術(shù)，一直到21世紀初期，在這一領(lǐng)域仍是世界最高水平的保持者。在這家歐洲著名能源研發(fā)企業(yè)的技術(shù)支撐下，l988年丹麥誕生了世界上第一座秸稈生物燃燒發(fā)電廠。 到2006年，丹麥已建立了130家秸稈發(fā)電廠，還有一部分燒木屑或垃圾的發(fā)電廠也能兼燒秸稈。BWE公司的秸稈發(fā)電技術(shù)已走向世界，被聯(lián)合國列為重點推廣項目，瑞典、芬蘭、西班牙等國由BWE公司提供技術(shù)設(shè)備建成了秸稈發(fā)電廠，許多國家還制定了相應(yīng)的計劃，如日本的“陽光計劃”，美國的“能源農(nóng)場”，印度的“綠色能源工廠”等，它們都將生物質(zhì)能秸稈發(fā)電技術(shù)作為21世紀發(fā)展可再生能源戰(zhàn)略的重點工程。其中位于英國坎貝斯的生物質(zhì)能發(fā)電廠是世界上最大的秸稈發(fā)電廠，裝機容量3.8萬千瓦，總投資約5億丹麥克朗。[3] [編輯本段]中國秸稈發(fā)電的發(fā)展 中國是一個農(nóng)業(yè)大國，生物質(zhì)資源十分豐富，各種農(nóng)作物每年產(chǎn)生秸稈6億多噸，其中可以作為能源使用的約4億噸，全國林木總生物量約190億噸，可獲得量為9億噸，可作為能源利用的總量約為3億噸。如加以有效利用，可為農(nóng)民增收近1000億元，開發(fā)潛力將十分巨大。隨著《可再生能源法》和《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤管理試行辦法》等的出臺，中國秸稈發(fā)電呈快速增長趨勢。 為推動生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，2003年以來，國家先后核準批復(fù)了河北晉州、山東單縣和江蘇如東3個秸稈發(fā)電示范項目，拉開了中國秸稈發(fā)電建設(shè)的序幕。頒布了《可再生能源法》，并實施了生物質(zhì)發(fā)電優(yōu)惠上網(wǎng)電價等有關(guān)配套政策，從而使生物質(zhì)發(fā)電，特別是秸稈發(fā)電迅速發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，到2006年底，全國在建農(nóng)作物秸稈發(fā)電項目34個，分布在山東、吉林、江蘇、河南、黑龍江、遼寧和新疆等?。▍^(qū)），總裝機容量約120萬千瓦；山東單縣、江蘇宿遷和河北威縣三座發(fā)電站已投產(chǎn)發(fā)電，總裝機容量8萬千瓦。 2008年前后幾年間，國家電網(wǎng)公司、五大發(fā)電集團等大型國有、民營以及外資企業(yè)紛紛投資參與中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的建設(shè)運營。截至2007年底，國家和各省發(fā)改委已核準項目87個，總裝機規(guī)模220萬千瓦。全國已建成投產(chǎn)的生物質(zhì)直燃發(fā)電項目超過15個，在建項目30多個?？梢钥闯?，中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展正在漸入佳境。 根據(jù)國家“十一五”規(guī)劃綱要提出的發(fā)展目標，未來將建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電550萬千瓦裝機容量，已公布的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》也確定了到2020年生物質(zhì)發(fā)電裝機3000萬千瓦的發(fā)展目標。此外，國家已經(jīng)決定，將安排資金支持可再生能源的技術(shù)研發(fā)、設(shè)備制造及檢測認證等產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系建設(shè)?？偟恼f來，生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。 中國秸稈發(fā)電邁出實質(zhì)性步伐。 大力發(fā)展秸稈發(fā)電，不僅可以減少由于在田間地頭大量焚燒、廢棄所造成的污染，變廢為寶，化害為利，而且對解決“三農(nóng)”問題，促進當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展具有重要作用。據(jù)估算，建設(shè)一個2.5萬千瓦的秸稈發(fā)電廠，每年需要消耗秸稈20萬噸，按每噸秸稈收購價200元計算，可為當?shù)剞r(nóng)民增加約4000萬元收入，惠及的農(nóng)戶數(shù)量將近5萬戶，是發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟，增加農(nóng)民收入的重要舉措。 中國對秸稈發(fā)電實行優(yōu)惠電價政策，上網(wǎng)電價高出燃煤發(fā)電0.25元/千瓦時，并且還可以享受稅收減免等一系列政策。隨著中國有關(guān)配套政策的不斷完善，以及秸稈發(fā)電技術(shù)的進步和原料收儲運體系的形成，中國秸稈發(fā)電產(chǎn)業(yè)必將取得更快發(fā)展，為解決“三農(nóng)”問題，建設(shè)社會主義新農(nóng)村做出應(yīng)有的貢獻