浅谈30MW 生物质电厂燃烧发电

温道成

山东电力建设第三工程有限公司 山东青岛 266100

当今的能源工业主要是矿物燃料工业，包括煤炭、石油、天然气。矿物能源的应用推动了社会的发展，而其资源却在日益耗尽。在化石能源渐趋枯竭、环境压力日益沉重、能源需求和油价持续上涨及世界能源资源争夺战愈演愈烈的情况下，寻求可再生清洁能源和能源的多元化已成为世界发展大势。本文笔者通过在建的山东省某沿海城市30MW 生物质电厂，分析了当前生物质燃烧发电情况，介绍了生物质电厂主要系统。

1 生物质燃烧发电概述

1.1 生物质能源及生物质电厂

生物质能，是指利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源。生物质发电，是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电[1]。

1.2 我国生物质燃烧发电技术概况

根据国家能源局2016 年10 月份印发的《生物质能发展“十三五”规划》，到2020 年，生物质能基本实现商业化和规模化利用。生物质能年利用量约5800 万吨标准煤。生物质发电总装机容量达到1500 万千瓦，年发电量900 亿千瓦时，其中农林生物质直燃发电700 万千瓦，城镇生活垃圾焚烧发电750 万千瓦，沼气发电50 万千瓦；生物天然气年利用量80 亿立方米；生物液体燃料年利用量600 万吨；生物质成型燃料年利用量3000 万吨。规划还提出，“稳步发展生物质发电。积极发展分布式农林生物质热电联产”。

2018 年9 月，山东省印发了《山东省新能源产业发展规划（2018-2028 年）》，规划指出，发展生物质发电，要坚持因地制宜、规划先行、合理布局、多元发展，科学推动生物质能资源的能源化循环利用和清洁利用。

2 生物质电厂场址条件及装机方案

2.1 场址条件

（1）水源需求条件。厂址选择尽量靠近水源，电厂工业用水量与供水系统、冷却介质、项目所在地区的气象条件等有关。目前绝大多数生物质电厂均采用二次循环供水系统，1 台30MW 机组电厂工业用水量的参考值：补水量约为150t/h，考虑全厂30t/h 的供热条件。电厂水源需可靠，设计枯水条件需保证：从河道取水时，需取取水点频率为95%的最小流量；从水库取水时，需取频率为95%的枯水年水量。全厂生活水最大用水量约为0.5m³/h，生活给水水源一般来自自来水公司供水管网[2]。

（2）燃料供应条件。生物质燃料的运输半径、供应量、质量、价格等因素，都将影响电厂的发展。根据统计，一台30MW 机组，需燃料量约为19.4 万吨/年（年利用小时按照7000h 计算），所需燃料供应宜在半径80km 范围内获得。该厂燃料主要有小麦秸秆、玉米秸秆、树皮、木屑、劈柴等木材加工剩余物。设计燃料按40%树皮+30%木屑+20%劈柴+5%小麦秸秆+5%玉米秸秆考虑。

2.2 装机方案

国家相关规定要求生物质电厂的建设规模以可保证供应的资源量为基础确定，一般不超过30MW。首先应结合城市供暖或工业园区用汽需要，优先建设热电联产发电厂，一般宜选择两炉两机配置，如配置一炉一机时，需考虑供热安全性，安装备用锅炉。

2.3 秸秆入炉燃烧发电示意图

3 燃料输送系统

3.1 生物质资源的种类及特点

传统生物质能资源包括：农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物、城市固体有机垃圾等。现代生物质能资源主要指专门为能源生产工业提供生物质原料而发展的生物质能资源，主要包括薪炭林、草本作物、植物性油料作物、含碳氢化合物。生物质能具有堆积密度小，有害气体的排放量低，地位发热值较低，灰分熔点低，季节性强、易腐烂、难于储存运输，干燥的秸秆易着火、燃烬困难，氯含量较高等特点[3]。

3.2 生物质燃料的储运及输送

生物质电厂的主要燃料为农林秸秆和林业废弃物，通过汽车运输进厂。电厂内一般设有主干料棚、辅助干料棚、备用料场。一般来说，料棚可储存的燃料体积为65000m³，可储存的燃料约为7800t，满足130t/h 锅炉满负荷运行时约10 天的燃料消耗。在压包草干料棚内安装行车，将草包通过链运机送入散包机后经过地下皮带入锅炉。林业废弃物在收购加工站加工后通过汽车运输进厂，存放于干料棚内。部分电厂可设置了露天燃料堆放场作为缓冲，以堆放未破碎的枝桠材、灰秸秆等不易腐烂的燃料。露天料场的卸料和上料可采用叠臂抓斗机和单斗装载机进行作业。秸秆在散包、输送转运处易产生扬尘，为此在散包机处、皮带机落料口、皮带机出料口均应设置吸尘口。

4 结语

能源发展问题已到了不可不解决的地步。探究新能源发展，综合利用量产丰富的秸秆资源，是时代发展的需要。我国秸秆资源丰富，其综合利用势必会减少化石燃料的使用消耗，缓解环境污染严重的压力。农业废弃物变废为宝使用，既减少燃烧秸秆造成的安全隐患和大气污染，又可增加农民收入，新建的工业电厂工业区又会增加就业岗位，带动当地经济发展。

让我们继续探究生物质燃料的燃烧特点，发挥优势最大化，随着技术的不断成熟，生物质将会在人们的生产生活中发挥更广泛的作用。