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農林生物直燃熱電聯產

發布者:唐山炬能節能科技有限公司發表時間:2019-06-17

 農林生物直燃熱電聯產是是一個綜合的能源系統,系統形式和組成取決于生物質燃料類型和末端用戶的需求。生物質原料的燃料特性差別很大,因此在應用過程中所考慮的問題也不同。不同的生物質原料需要不同的收集、儲存、運輸以及轉化技術。

  熱電聯產具有可減少溫室氣體排放量、降低熱電網輸送系統的投資、增強能源供給的穩定性等優點,理論上幾乎適合于任何燃料,如天然氣、煤、柴油、城市固體廢棄物(MSW)和生物質等,其中生物質的應用日益受到重視。

  全球變暖引起世界各國對溫室氣體排放量的關注,《京都議定書》規定了締約國溫室氣體排放量的限額。為了實現《京都議定書》的減排目標,可再生能源的開發利用和能效的提高已成為各國減排的主要途徑。提高熱電部門的供應效率為近期溫室氣體減排提供了一個機會。傳統化石燃料發電系統的平均綜合效率數十年以來一直保持在35%-37%,而一般的熱電聯產系統的綜合效率達60%-80%,最先進的熱電聯產系統的綜合效率可達到90%以上。熱電聯產具有可減少溫室氣體排放量、降低熱電網輸送系統的投資、增強能源供給的穩定性等優點,理論上幾乎適合于任何燃料,如天然氣、煤、柴油、城市固體廢棄物(MSW)和生物質等,其中生物質的應用日益受到重視。生物質原料包括農業廢棄物、動物廢棄物、林業木材廢棄物、專用能源種植物、城市固體垃圾和掩埋氣、污水處理生物質氣、城市木材廢棄物以及食品殘渣。目前有機廢棄物和殘渣一直是主要的生物質資源,但專用能源種植物正逐漸受到重視。用生物質代替化石燃料有許多潛在的優點,具體取決于生物質的來源和用途,通常包括:降低溫室氣體和其它污染物排放;節省成本;加快地方經濟發展;減少廢棄物的數量;增強國內燃料供給的穩定性;同時生物質更加靈活可靠。生物質能與其它可再生能源,如太陽能、風能、水能相比,不受氣候條件、季節或晝夜變化的影響,且可以儲存。另外,其碳中性的特性符合減排、可持續發展的局勢。但是,生物質作為燃料,其能源密度較低,這也正是其只能小規模應用或混合燃燒的原因。

  生物質熱電聯產是一個綜合的能源系統,系統形式和組成取決于生物質燃料類型和末端用戶的需求。生物質原料的燃料特性差別很大,因此在應用過程中所考慮的問題也不同。不同的生物質原料需要不同的收集、儲存、運輸以及轉化技術。

  用于熱電聯產的生物質的轉化路線,大體分為二類:直接燃燒技術和氣化技術,后者包括固體生物質直接氣化、固體生物質高溫分解生成生物油后氣化,以及濕生物質(如動物廢棄物)經厭氧發酵生成生物質氣。生物質熱電聯產系統的原動機具有不同類型,如蒸汽輪機、燃氣輪機、燃料電池、往復式發動機和燃料電池等。

  模塊化系統出現了一些正處于研發階段或正在商業化過程中的新技術,如有機朗肯循環(ORC)、“熵”循環、熱空氣透平以及斯特林發動機。

  爐排鍋爐與蒸汽輪機相結合的技術是一項標準化的技術;混合燃燒作為一項有效的節能改造技術,商業化程度高,實際應用很成功;流化床鍋爐直燃技術近年在歐洲應用廣泛,是一項新技術;氣化技術是正在出現的技術;模塊化生物質熱電聯產技術因具有使用靈活方便、啟停快的優點,尤其適合于遠離城市的偏遠地帶的發電供熱,如直燃小型蒸汽輪機生物質熱電聯產已商業化。用生物質作為熱電聯產的燃料,與燃氣熱電聯產相比,系統會出現許多問題,如結垢、結渣和腐蝕等,而且不同的生物質原料會存在不同的問題。然而,碳中性以及能源供給穩定的特性使生物質在可再生能源中占有重要位置。

  生物質熱電聯產在歐洲各國發展狀況不同,與國內能源結構及政府能源政策有關。瑞典主要以核能和水能發電,生物質熱電聯產份額不高;芬蘭和丹麥政府支持生物質熱電聯產,且國內生物質資源豐富,該系統發展很好。與太陽能、風能等可再生能源相比,生物質能源供給穩定、溫室氣體排放量接近零、可規模化發電供熱、可加強本土資源的利用、降低對進口能源的依賴性、減少國內市場受到國際能源局勢的沖擊。生物質熱電聯產在解決能源問題的同時,環境影響很小,符合目前減排的局勢,在近些年應具有很好的發展前景。

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