電廠生物質(zhì)燃料摻燒:概覽
生物質(zhì)摻燒是指在高效燃煤鍋爐中加入生物質(zhì)作為部分替代燃料。煤和生物質(zhì)在設(shè)計(jì)用于燃煤的鍋爐中共同燃燒。為此,現(xiàn)有的燃煤電廠需要進(jìn)行部分改造和升級(jí)。摻燒是一種將生物質(zhì)高效、清潔地轉(zhuǎn)化為電能的方式,同時(shí)還能減少電廠的溫室氣體排放。
摻燒工藝
近年來,生物質(zhì)摻燒工藝發(fā)展迅速。許多電廠已改造為示范項(xiàng)目,另一些則是為生物質(zhì)摻燒而新建的電廠。
在燃煤鍋爐中摻燒生物質(zhì)有三種不同的概念。
- 直接摻燒:生物質(zhì)和煤在同一個(gè)爐膛中燃燒。燃料的磨機(jī)和燃燒器可以與煤炭的進(jìn)料系統(tǒng)相同,也可以是獨(dú)立的,這取決于所使用的生物質(zhì)及其燃料特性。這種方式最為常見,因?yàn)樗钊菀讓?shí)施且成本效益最高。然而,生物質(zhì)的能量占比通常限制在10-20%以下。為了達(dá)到較高的混合比例和最佳性能,通常使用預(yù)處理的燃料(如白色或黑色顆粒)。
- 間接摻燒:在這種方式中,固體生物質(zhì)通過生物質(zhì)氣化爐轉(zhuǎn)化為清潔燃?xì)?,該燃?xì)饪梢耘c煤一起在同一個(gè)爐膛中燃燒。因此,可以使用例如難以研磨的生物質(zhì)燃料。燃?xì)庠谑褂们翱梢员粌艋瓦^濾,以去除雜質(zhì)。相比于直接摻燒,這種方法應(yīng)用較少。
- 平行摻燒:也可以在傳統(tǒng)鍋爐旁邊安裝一個(gè)完全獨(dú)立的生物質(zhì)鍋爐。在這種情況下,生物質(zhì)鍋爐為進(jìn)料水提供能量或產(chǎn)生低溫蒸汽,而傳統(tǒng)鍋爐則提供過熱蒸汽的補(bǔ)充。
生物質(zhì)摻燒是一種減少溫室氣體的有效方法,因?yàn)榕c燃煤相比,這一過程可減少凈CO2、CH4、SOX以及通常的NOX排放?,F(xiàn)有的燃煤電廠可以快速、經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行改造,鍋爐的效率在調(diào)整為新的燃料混合物后幾乎沒有或只有很小的下降。此外,現(xiàn)有的燃煤電廠網(wǎng)絡(luò)也是一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)。

挑戰(zhàn)
生物質(zhì)摻燒也面臨一些挑戰(zhàn),如燃料供應(yīng)、處理和儲(chǔ)存等問題。還可能出現(xiàn)腐蝕增加和一些灰分沉積問題。如果設(shè)計(jì)不當(dāng),摻燒可能會(huì)導(dǎo)致電廠停機(jī)時(shí)間增加,并可能影響燃燒器、爐膛和鍋爐等的運(yùn)行??傮w而言,生物質(zhì)比煤更昂貴。即使使用免費(fèi)獲得的生物質(zhì)殘余物,也必須進(jìn)行運(yùn)輸和預(yù)處理。
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