岑可法:應(yīng)推廣生物質(zhì)發(fā)電循環(huán)流化床技術(shù)
——專(zhuān)訪中國(guó)工程院院士、浙江大學(xué)可持續(xù)能源研究院學(xué)術(shù)委員會(huì)主任岑可法
中國(guó)能源報(bào):請(qǐng)談?wù)勎覈?guó)生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)的發(fā)展情況。
岑可法:以前我國(guó)使用較多的是丹麥的水冷振動(dòng)爐排爐秸稈直接燃燒技術(shù),這種技術(shù)在丹麥有大量的工程實(shí)踐,知名度較高。但是使用這一技術(shù)的鍋爐爐膛溫度高,爐溫最高處可達(dá)1000℃以上。由于農(nóng)作物秸稈是一種特殊的生物質(zhì)燃料,含較多的鉀、氯無(wú)機(jī)雜質(zhì),秸稈灰中含鉀物質(zhì)性質(zhì)活潑,燃燒溫度越高越容易在鍋爐受熱面上造成沉積、結(jié)渣,阻礙傳熱;高溫下析出并沉積在受熱面上的堿金屬物質(zhì)又會(huì)誘發(fā)高溫腐蝕。因此浙江大學(xué)研發(fā)了我國(guó)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生物質(zhì)燃燒循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù),并且應(yīng)用于江蘇宿遷生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目,該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、設(shè)備零部件制造和安裝投運(yùn)都實(shí)現(xiàn)了全部國(guó)產(chǎn)化。運(yùn)用這種技術(shù)的秸稈鍋爐爐膛溫度可控制在600—800℃之間,屬于低溫燃燒,因此很好地解決了上述進(jìn)口機(jī)組所產(chǎn)生的問(wèn)題。同時(shí),采用流化床技術(shù)的機(jī)組由于混合良好,可以燃燒低熱值物質(zhì),燃料適應(yīng)性也比較強(qiáng),可以燃用稻草、稻殼、麥草、棉秸稈、樹(shù)皮、蔗渣等多種生物質(zhì),這對(duì)于我國(guó)多樣化的生物質(zhì)資源現(xiàn)狀顯得非常重要。此外,低溫的循環(huán)流化床技術(shù)可以確保生物質(zhì)原料中寶貴的鉀元素大多數(shù)以水溶性狀態(tài)留在灰渣中,非常有利于循環(huán)利用。
中國(guó)能源報(bào):生物質(zhì)燃燒循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)是否成熟呢?
岑可法:2007年投產(chǎn)的宿遷生物質(zhì)發(fā)電廠是世界上首臺(tái)單純以農(nóng)作物秸稈為設(shè)計(jì)燃料的循環(huán)流化床鍋爐,運(yùn)行三年來(lái)一直都比較穩(wěn)定。2009年投產(chǎn)的湖南里昂澧縣生物質(zhì)發(fā)電廠又在此基礎(chǔ)上做了部分改進(jìn),在穩(wěn)定性、熱效率等方面有了明顯進(jìn)步。應(yīng)該說(shuō)通過(guò)實(shí)際運(yùn)行,這一發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用是比較成功的。今年3月份開(kāi)工建設(shè)的粵電廣東湛江生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目是這一技術(shù)的最新應(yīng)用。湛江生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目規(guī)劃總裝機(jī)容量為4×5萬(wàn)千瓦,一期工程建設(shè)2×5萬(wàn)千瓦機(jī)組,這是目前全國(guó)生物質(zhì)能發(fā)電領(lǐng)域中單機(jī)容量及總裝機(jī)容量最大的生物質(zhì)發(fā)電廠。一期工程兩臺(tái)機(jī)組計(jì)劃于今年底和明年初投產(chǎn)。單機(jī)裝機(jī)容量達(dá)5萬(wàn)千瓦對(duì)生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組來(lái)說(shuō)是不容易的,對(duì)可用率、熱效率等指標(biāo)的要求也更高。這也從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明了生物質(zhì)燃燒循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)已經(jīng)比較成熟,并且在實(shí)踐中不斷得到改進(jìn),具有很好的發(fā)展前景。
中國(guó)能源報(bào):一個(gè)生物質(zhì)燃燒發(fā)電項(xiàng)目具有哪些社會(huì)效益?
岑可法:首先是生物質(zhì)燃燒發(fā)電可以為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來(lái)穩(wěn)定的收入。我們做過(guò)一些統(tǒng)計(jì),像江蘇宿遷生物質(zhì)發(fā)電廠平均每年可為當(dāng)?shù)孛繎?hù)農(nóng)民創(chuàng)收大約5000元。這些原本堆在田地里的稻草、棉秸稈等,要么被丟棄腐爛,要么被就地焚燒,不但造成能源浪費(fèi),而且污染環(huán)境,現(xiàn)在能夠賣(mài)給電廠作為燃料發(fā)電,對(duì)當(dāng)?shù)乩习傩諄?lái)說(shuō)是件好事。除此之外,生物質(zhì)電廠的灰渣富含鉀,本身就是很好的肥料,在這些灰渣中添加一些元素,就可以制成高級(jí)復(fù)合肥料。從大處講,1噸生物質(zhì)燃料相當(dāng)于400—500公斤標(biāo)煤,大約可以發(fā)1千千瓦時(shí)電量,也就是說(shuō)一臺(tái)裝機(jī)容量1.2萬(wàn)千瓦的機(jī)組1年可減排二氧化碳7.6萬(wàn)噸。同時(shí),由于生物質(zhì)含硫量很低,燃燒溫度低,燃燒釋放的二氧化硫濃度通常低于50mg/Nm3,氮氧化物排放濃度低于150 mg/Nm3,不但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前400 mg/Nm3的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),而且低于一些城市150—200 mg/Nm3的地方標(biāo)準(zhǔn)。從運(yùn)行角度看,生物質(zhì)發(fā)電的熱效率可達(dá)到很高的水平,我們的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)顯示鍋爐效率可達(dá)90%以上。
中國(guó)能源報(bào):從政策層面上來(lái)講,推廣生物質(zhì)發(fā)電需要做好哪些工作?
岑可法:首先應(yīng)保證上網(wǎng)補(bǔ)貼電價(jià)能夠得到貫徹執(zhí)行,合理的盈利可以提振商業(yè)投資的積極性;更為重要的是,政府需要出臺(tái)合理的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃統(tǒng)籌安排生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目。秸稈燃燒發(fā)電不同于其他發(fā)電方式,需要保證生物質(zhì)燃料供應(yīng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。一個(gè)地區(qū)的生物質(zhì)燃料供應(yīng)是有限的,遠(yuǎn)距離輸送生物質(zhì)燃料又會(huì)導(dǎo)致收集燃料的運(yùn)輸成本過(guò)高,因此不宜在同一地區(qū)建設(shè)多個(gè)秸稈燃燒發(fā)電項(xiàng)目。針對(duì)這種問(wèn)題,政府的出臺(tái)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃顯得非常重要。一般來(lái)說(shuō),在我國(guó)大多數(shù)地區(qū)50—100公里半徑范圍內(nèi)建設(shè)一座秸稈燃燒發(fā)電廠應(yīng)該是比較合理的。另外需要指出的是,從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度看生物質(zhì)應(yīng)該強(qiáng)調(diào)綜合利用。隨著技術(shù)水平的提升,提倡生物質(zhì)原料的分級(jí)利用及多樣化利用以滿(mǎn)足我國(guó)農(nóng)村地區(qū)用電、生活用煤氣、農(nóng)業(yè)機(jī)械用油及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)肥料等多樣化需求。例如結(jié)合農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)形成生物質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)鏈,對(duì)生物質(zhì)原料深加工提取高價(jià)值產(chǎn)物,利用生化、熱化過(guò)程制取燃?xì)、液體燃料,對(duì)灰渣等轉(zhuǎn)化工藝副產(chǎn)品探索綜合利用途徑等,可以增強(qiáng)生物質(zhì)能源利用項(xiàng)目的產(chǎn)值、效益和競(jìng)爭(zhēng)力。
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