玉米秸稈燃燒的酸露點(diǎn)溫度

【專家解說(shuō)】：秸稈是一種很好的清潔可再生能源，是最具開(kāi)發(fā)利用潛力的新能源之一，具有較好的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。每?jī)蓢嵔斩挼臒嶂稻拖喈?dāng)于一噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而且其平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量約達(dá)1％。在生物質(zhì)的再生利用過(guò)程中，排放的CO2 與生物質(zhì)再生時(shí)吸收的CO2 達(dá)到碳平衡，具有CO2零排放的作用，對(duì)緩解和最終解決溫室效應(yīng)問(wèn)題具有潛在的貢獻(xiàn)價(jià)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(jìn)行發(fā)電。但秸稈氣化發(fā)電工藝過(guò)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(xiàng)目。秸稈直接燃燒發(fā)電是21世紀(jì)初期實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用唯一現(xiàn)實(shí)的途徑。 [編輯本段]工藝流程 水/蒸汽循環(huán) 20世紀(jì)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(gè)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(duì)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(duì)與燃煤設(shè)備，秸稈燃燒發(fā)電設(shè)備的設(shè)計(jì)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較少。而且秸桿還具有獨(dú)特的特性，使其很難達(dá)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(dá)到30%左右。一般而言，秸稈發(fā)電廠在發(fā)電的同時(shí)都供熱，以提高整個(gè)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(gè)獨(dú)立的秸桿倉(cāng)庫(kù)。每個(gè)倉(cāng)庫(kù)都有大門，運(yùn)輸貨車可從大門駛?cè)?，然后停在地磅上稱重，秸桿同時(shí)要測(cè)試含水量。任何一包秸桿的含水量超過(guò)25%，則為不合格。 在歐洲的發(fā)電廠中，這項(xiàng)測(cè)試由安裝在自動(dòng)起重機(jī)上的紅外傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在中國(guó)，可以手動(dòng)將探測(cè)器插入每一個(gè)秸桿捆中測(cè)試水分，該探測(cè)器能存儲(chǔ)99組測(cè)量值，測(cè)量完所有秸桿捆之后，測(cè)量結(jié)果可以存入連接至地磅的計(jì)算機(jī)。然后使用叉車卸貨，并將運(yùn)輸貨車的空車重量輸入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)可根據(jù)前后的重量以及含水量計(jì)算出秸桿的凈重。 貨車卸貨時(shí)，叉車將秸桿包放入預(yù)先確定的位置；在倉(cāng)庫(kù)的另一端，叉車將秸桿包放在進(jìn)料輸送機(jī)上；進(jìn)料輸送機(jī)有一個(gè)緩沖臺(tái)，可保留秸桿5分鐘；秸桿從進(jìn)料臺(tái)通過(guò)帶密封閘門（防火）的進(jìn)料輸送機(jī)傳送至進(jìn)料系統(tǒng)；秸桿包被推壓到兩個(gè)立式螺桿上，通過(guò)螺桿的旋轉(zhuǎn)扯碎秸桿，然后將秸桿傳送給螺旋自動(dòng)給料機(jī)，通過(guò)給料機(jī)將秸桿壓入密封的進(jìn)料通道，然后達(dá)到爐床。爐床為水冷式振動(dòng)爐床，是專門為秸桿燃燒發(fā)電廠而開(kāi)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(guò)熱器分兩級(jí)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(duì)較高，因此，煙氣在高溫時(shí)（450℃以上）具有較高的腐蝕性。此外，飛灰的熔點(diǎn)較低，易產(chǎn)生結(jié)渣的問(wèn)題。如果灰分變成固體和半流體，運(yùn)行中就很難清除，就會(huì)阻礙管道中從煙氣至蒸汽的熱量傳輸。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)耆氯麩煔馔ǖ?，將煙氣堵在鍋爐中。由于存在這些問(wèn)題，因此，專門設(shè)計(jì)了過(guò)熱器系統(tǒng)，并在國(guó)際上的大多數(shù)秸桿發(fā)電廠中得到運(yùn)用。 汽輪機(jī)系統(tǒng) 〖汽輪機(jī)系統(tǒng)〗 渦輪機(jī)和鍋爐必須在啟動(dòng)、部分負(fù)荷和停止操作等方面保持一致，協(xié)調(diào)鍋爐、汽輪機(jī)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(guó)的Ely發(fā)電廠裝有空氣冷凝器。在中國(guó)，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(hù)系統(tǒng) 在濕法煙氣凈化系統(tǒng)之后，安裝一個(gè)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(dòng)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(yíng)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(shì) 秸稈已經(jīng)被認(rèn)為是新能源中最具開(kāi)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(lái)源充足。 2、秸稈含硫量很低。國(guó)際能源機(jī)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(dá)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(jìn)行脫硫，煙氣可直接通過(guò)煙囪排入大氣。丹麥等國(guó)家的運(yùn)行試驗(yàn)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(jì)效益，還有良好的生態(tài)效益和社會(huì)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(jiàn)表2所示），但經(jīng)測(cè)定，秸稈熱值約為15000KJ/Kg，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)0.492kg標(biāo)準(zhǔn)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(yíng)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(kāi)采具有一定的危險(xiǎn)性，特別是礦井開(kāi)采，管理難度大。農(nóng)作物秸稈與其相比，則危險(xiǎn)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(guó)家已有近20年的歷史。20世紀(jì)70年代爆發(fā)世界第一次石油危機(jī)后，能源一直依賴進(jìn)口的丹麥，在大力推廣節(jié)能措施的同時(shí)，積極開(kāi)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(fèi)量的24%以上。《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》及《京都議定書》分別于1992年和l997年出臺(tái)后，為了建立清潔發(fā)展機(jī)制，減少溫室氣體排放，丹麥進(jìn)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(yù)世界的發(fā)電廠設(shè)備研發(fā)、制造企業(yè)，長(zhǎng)期以來(lái)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(jì)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(guó)列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，瑞典、芬蘭、西班牙等國(guó)由BWE公司提供技術(shù)設(shè)備建成了秸稈發(fā)電廠，許多國(guó)家還制定了相應(yīng)的計(jì)劃，如日本的“陽(yáng)光計(jì)劃”，美國(guó)的“能源農(nóng)場(chǎng)”，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(jì)發(fā)展可再生能源戰(zhàn)略的重點(diǎn)工程。其中位于英國(guó)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(jī)容量3.8萬(wàn)千瓦，總投資約5億丹麥克朗。[3] [編輯本段]中國(guó)秸稈發(fā)電的發(fā)展 中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，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(guó)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(kāi)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(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》等的出臺(tái)，中國(guó)秸稈發(fā)電呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。 為推動(dòng)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，2003年以來(lái)，國(guó)家先后核準(zhǔn)批復(fù)了河北晉州、山東單縣和江蘇如東3個(gè)秸稈發(fā)電示范項(xiàng)目，拉開(kāi)了中國(guó)秸稈發(fā)電建設(shè)的序幕。頒布了《可再生能源法》，并實(shí)施了生物質(zhì)發(fā)電優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)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(jì)，到2006年底，全國(guó)在建農(nóng)作物秸稈發(fā)電項(xiàng)目34個(gè)，分布在山東、吉林、江蘇、河南、黑龍江、遼寧和新疆等?。▍^(qū)），總裝機(jī)容量約120萬(wàn)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(jī)容量8萬(wàn)千瓦。 2008年前后幾年間，國(guó)家電網(wǎng)公司、五大發(fā)電集團(tuán)等大型國(guó)有、民營(yíng)以及外資企業(yè)紛紛投資參與中國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的建設(shè)運(yùn)營(yíng)。截至2007年底，國(guó)家和各省發(fā)改委已核準(zhǔn)項(xiàng)目87個(gè)，總裝機(jī)規(guī)模220萬(wàn)千瓦。全國(guó)已建成投產(chǎn)的生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目超過(guò)15個(gè)，在建項(xiàng)目30多個(gè)?？梢钥闯?，中國(guó)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(guó)家“十一五”規(guī)劃綱要提出的發(fā)展目標(biāo)，未來(lái)將建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電550萬(wàn)千瓦裝機(jī)容量，已公布的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》也確定了到2020年生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)3000萬(wàn)千瓦的發(fā)展目標(biāo)。此外，國(guó)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(cè)認(rèn)證等產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系建設(shè)。總的說(shuō)來(lái)，生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。 中國(guó)秸稈發(fā)電邁出實(shí)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(duì)解決“三農(nóng)”問(wèn)題，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。據(jù)估算，建設(shè)一個(gè)2.5萬(wàn)千瓦的秸稈發(fā)電廠，每年需要消耗秸稈20萬(wàn)噸，按每噸秸稈收購(gòu)價(jià)200元計(jì)算，可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增加約4000萬(wàn)元收入，惠及的農(nóng)戶數(shù)量將近5萬(wàn)戶，是發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，增加農(nóng)民收入的重要舉措。 中國(guó)對(duì)秸稈發(fā)電實(shí)行優(yōu)惠電價(jià)政策，上網(wǎng)電價(jià)高出燃煤發(fā)電0.25元/千瓦時(shí)，并且還可以享受稅收減免等一系列政策。隨著中國(guó)有關(guān)配套政策的不斷完善，以及秸稈發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步和原料收儲(chǔ)運(yùn)體系的形成，中國(guó)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(wèn)題，建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)