煤粉锅炉耦合生物质发电系统技术经济分析

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生物质气化与燃煤热电联产机组耦合的经济性分析

生物质气化与燃煤热电联产机组耦合的经济性分析

生物质气化与燃煤热电联产机组耦合的经济性分析摘要:介绍了生物质气化与燃煤机组耦合发电技术,并以1台8t/h生物质气化炉与350MW燃煤热电联产机组耦合为例,分析了其耦合的经济性。

生物质燃气输入到燃煤锅炉的热量按3种不同方法进行经济性测算,其经济性差异较大,其中生物质燃气送入350MW燃煤机组中的热量按同时生产电能和热能计量,且按燃煤热电联产机组年平均发电标煤耗数值折算发电量,耦合发电量大,发电收益好,耦合优势明显。

目前我国正在大力发展可再生能源,国家发改委可再生能源发展“十三五”规划中提出的指标是:到2020年,全部可再生能源发电装机6.8×108kW,发电量1.9×1012kW·h,占全部发电量的27%。

其中生物质资源是可再生能源的零排放,同时可减少田间地的重要组成部分,利用生物质发电可以实现CO2头散烧所带来的环境和空气质量问题。

国家在鼓励生物质直燃发电的同时,也大力支持燃煤机组与生物质耦合发电的新型生产模法。

充分利用我国现有清洁高效煤电机组技术优势,依托现役煤电高效发电系统和污染物集中治理设施,实现生物质的高效清洁利用。

为此国家能源局和环保部于2017年11月联合下发了国能发电力(2017)75号文《关于开展燃煤耦合生物质发电技改试点工作的通知》。

下面结合8t/h 生物质消耗量的气化炉与350MW燃煤热电联产机组耦合的案例,分析其耦合后的经济性。

1生物质气化与燃煤机组耦合发电技术生物质气化与大型燃煤机组耦合发电技术是指生物质在循环流化床气化炉中完成高效气化,产生的生物质燃气经过除尘后,以热燃气的方法直接送入大型燃煤电站锅炉,与煤粉进行混烧,利用燃煤机组现有的发电系统实现高效发电。

该技术充分利用大型燃煤机组,将生物质能高效转化为电能,实现生物质的高效利用。

生物质气化技术目前在工业应用中采用较多的是微负压循环流化床气化技术。

生物质在床料的辅助流化作用下,在炉内经历聚集、沉降、吹散、上升再聚集的物理衍变过程;循环床中气体、生物质、床料发生剧烈的传热传质和接触反应,形成炉内循环。

生物质能源发电项目技术与经济可行性分析

生物质能源发电项目技术与经济可行性分析

生物质能源发电项目技术与经济可行性分析一、引言生物质能源发电是一种可持续发展的能源形式,通过利用农作物秸秆、木屑、废弃物等可再生生物质资源来发电,既能减少对传统化石能源的依赖,又能有效降低温室气体排放,对于解决能源供应和环境保护问题具有重要意义。

本文将对生物质能源发电项目的技术与经济可行性进行深入分析。

二、技术可行性1. 生物质能源发电技术生物质能源发电主要采用燃烧和气化两种主要技术路线。

燃烧技术是将生物质燃烧产生的热能直接转化为电能,操作简便,效率较高;气化技术是将生物质转化为可燃气体后再发电,能够充分利用生物质资源,降低排放物含量。

根据具体项目情况和资源条件,选择适合的技术路线对于实现生物质能源发电项目的可行性至关重要。

2. 生物质资源供应生物质能源发电项目的可行性首先要考虑生物质资源的供应情况。

生物质资源主要包括农作物秸秆、木屑、废弃物等。

通过与农户、农业合作社、木材加工企业等建立稳定的合作关系,确保生物质资源供应的可持续性和稳定性,对于项目的可行性具有重要影响。

3. 发电技术成熟度生物质能源发电技术成熟度直接影响项目的可行性。

成熟的技术具备稳定的发电效率、可靠的设备性能和先进的排放控制技术,能够满足环境保护要求。

在选择技术供应商时,要考虑其技术实力和过往案例,确保项目能够稳定高效地运行。

三、经济可行性1. 投资成本生物质能源发电项目的投资成本主要包括土地购买、设备采购、建设和运营费用等。

根据项目规模和技术路线的不同,投资成本会有所差异。

需要综合考虑资金来源和回报周期,确保项目的经济可行性。

2. 发电收益生物质能源发电项目的发电收益主要来自于售电收入和可再生能源补贴。

合理制定电价政策、与电力公司签订长期稳定的电力购买协议,同时申请国家和地方对可再生能源发电项目的补贴政策,能够提高项目的盈利能力。

3. 环境效益生物质能源发电项目具备明显的环境效益,如减少二氧化碳和硫氧化物排放,改善空气质量等。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析1. 引言1.1 背景介绍燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析引言在当前全球气候变化日益严重的背景下,燃煤与生物质气化耦合发电技术的研究与应用具有重要的现实意义。

通过对技术的深入研究和优化,可以为我国能源结构调整和环境保护作出积极贡献。

对燃煤与生物质气化耦合发电技术方案的分析和研究具有重要意义。

问题提出随着煤炭资源的日益枯竭和环境污染问题的日益突出,燃煤发电技术逐渐受到质疑,而生物质气化发电技术虽然具有很好的环保性能,但也存在着成本较高和技术难度大的问题。

如何将燃煤和生物质气化技术有效结合起来,充分利用两种资源的优势,实现碳排放减少、能源清洁化等目标,是当前亟需解决的问题。

研究意义1.2 问题提出在这种情况下,燃煤与生物质气化耦合发电技术方案备受瞩目。

这种技术方案可以实现煤炭和生物质的联合利用,充分发挥两者的优势,提高发电效率,减少污染排放。

如何实现燃煤与生物质气化的有效耦合,如何解决技术和经济上的挑战,成为当前研究的重点和难点。

本文将重点对燃煤与生物质气化耦合发电技术方案进行分析,探讨其原理、优势和挑战,并展望未来发展前景。

希望通过本文的研究,为推动清洁能源的发展和环境保护做出贡献。

1.3 研究意义燃煤与生物质气化耦合发电技术的研究意义主要体现在以下几个方面:这项技术可以有效实现能源资源的综合利用,将煤炭和生物质作为能源输入,通过气化转化为合成气,再经过发电机组发电,实现能源的高效利用。

这对于解决煤炭资源日益紧缺和生物质能源利用率不高的问题具有重要意义。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的引入可以提高能源利用效率,减少二氧化碳等温室气体的排放,有利于减缓气候变化,保护环境。

这符合现代社会对清洁能源和低碳发展的要求,具有明显的环保意义。

这项技术还可以促进新能源技术的研发和产业化,推动能源结构转型升级,推动我国能源领域的可持续发展。

通过不断完善和推广燃煤与生物质气化耦合发电技术,可以为我国能源安全和经济发展做出重要贡献。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析【摘要】燃煤与生物质气化耦合发电技术是一种新型的发电方式,结合了燃煤气化技术和生物质气化技术的优势。

本文首先介绍了燃煤气化技术和生物质气化技术的概况,然后深入分析了燃煤与生物质气化耦合发电技术的原理和优势。

接着,通过实际应用案例展示了这种技术的有效性和可行性。

结尾部分讨论了该技术的未来发展方向、对环境和资源的影响以及可持续性评价。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的出现为解决能源与环境问题提供了新思路和新方法,对于推动清洁能源发展具有重要意义。

【关键词】关键词:燃煤气化、生物质气化、耦合发电技术、原理分析、优势、应用案例、未来发展、环境影响、可持续性评价。

1. 引言1.1 背景介绍燃煤和生物质是目前主要的能源资源之一,然而它们的利用过程中也存在着一些问题,比如燃煤燃烧会产生大量的二氧化碳等温室气体,对环境造成污染;生物质资源的利用效率不高,无法满足能源需求。

为了解决这些问题,燃煤与生物质气化耦合发电技术应运而生。

通过将燃煤和生物质进行气化反应,生成合成气,再通过气体发电机发电,实现能源高效利用和减少排放的目的。

这种技术方案不仅可以提高能源利用率,减少污染排放,还有利于资源综合利用,具有广阔的应用前景和经济社会效益。

研究燃煤与生物质气化耦合发电技术具有重要的意义和价值,有助于推动能源转型和环境保护。

1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨燃煤与生物质气化耦合发电技术在能源领域的应用前景,分析其优势和特点,并提出未来发展方向。

通过对燃煤气化技术和生物质气化技术的概述,探讨两者的差异和联系,为实现燃煤与生物质气化耦合发电技术提供理论基础和技术支持。

通过对燃煤与生物质气化耦合发电技术的原理、优势和应用案例进行分析,总结其在提高能源利用效率、减少环境污染和实现可持续发展方面的重要作用。

本研究旨在为促进清洁能源技术的发展提供参考和借鉴,推动我国能源生产方式转型升级,实现经济社会可持续发展的目标。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析燃煤和生物质气化耦合发电技术是近年来发电行业中的一种新型能源利用方式,将燃煤和生物质气化两种技术有机地结合在一起,实现了资源的最大化利用和能源的多样化,具有很大的经济和环保优势。

燃煤气化技术是指将煤炭在高温下与气体(如氧气、蒸汽等)反应生成合成气的过程。

该技术可以将煤炭中的有机物质转化为气体,达到高效能源利用的目的。

而生物质气化技术是指将植物纤维素等可生物降解物质在高温下气化成为可燃气体的过程。

生物质气化技术可以通过利用农作物秸秆、废弃木材、植物油渣等生物质资源,将其转化成为可再生能源。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案的实施,首先需要建设燃煤气化装置和生物质气化装置。

燃煤气化装置将煤炭与气体反应生成合成气,然后通过净化处理,得到高质量的合成气。

生物质气化装置将生物质进行气化转化,得到可燃气体。

接下来,将燃煤气化装置和生物质气化装置进行耦合,通过管道将两种气体混合起来,并进一步净化处理,得到高品质的燃气。

这种燃气可以作为燃料,用于发电机组的燃烧,产生蒸汽驱动蒸汽涡轮机发电。

在这个过程中, CO2和其他废气可以进行净化处理,达到排放标准。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案具有很多的优势。

通过燃煤气化,可以实现煤砂中的有机物质高效利用,提高煤炭资源的利用率。

通过生物质气化,可以利用农作物秸秆、废弃木材等生物质资源,降低对化石能源的依赖,并且减少农作物秸秆等生物质的焚烧造成的环境污染。

燃煤和生物质气化两种技术的耦合,可以实现稳定的供电,确保能源的可靠性。

通过净化处理,可以大幅度减少二氧化碳等温室气体的排放,降低对环境的影响。

燃煤气化与生物质气化相结合,形成了一种多样化的能源利用方式,提高了能源的多样性和安全性。

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析

燃煤与生物质气化耦合发电技术方案分析燃煤与生物质气化耦合发电技术是指利用煤炭和生物质进行气化反应,生成合成气,然后通过合成气发电的一种发电方式。

与传统的燃煤发电相比,这种技术方案具有以下几大优势。

燃煤与生物质气化耦合发电技术可以有效降低发电过程中的排放物和污染物。

传统燃煤发电过程中会产生大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体和颗粒物排放,对环境和人体健康造成严重影响。

而通过气化技术,煤炭和生物质的气化反应生成的合成气燃烧后只会产生少量的气体和颗粒物排放,大大减少了对环境的污染。

燃煤与生物质气化耦合发电技术可以促进能源结构的多样化发展。

通过引入生物质资源,可以减少煤炭对能源供应的依赖程度,推动能源结构向低碳、环保的方向发展,有利于促进能源结构的升级和优化。

虽然燃煤与生物质气化耦合发电技术具有以上诸多优势,但在实际应用中仍然存在一些技术和经济上的难点。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的气化设备技术相对成熟,但在气化反应的控制和运行稳定性方面仍有待提高。

燃煤和生物质的气化反应受到原料质量、操作参数、气化剂选择等多方面影响,对气化设备的性能和操作水平有着较高的要求。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的合成气净化和能源利用方面还需要进一步完善。

合成气中含有一定量的固体颗粒和硫化合物等有害物质,需要进行净化处理,提高合成气的质量。

对合成气的燃烧和发电设备也需要相应的技术改进和调整,以适应合成气的特性。

生物质资源的获取和利用成本较高,也是制约燃煤与生物质气化耦合发电技术发展的主要因素之一。

生物质资源的获取、成型和运输需要一定的成本投入,而且生物质资源的价格受到市场供需、政策支持等多方面因素制约。

燃煤与生物质气化耦合发电技术的投资成本相对较高,是制约其发展和推广的主要因素之一。

气化设备、净化设备、发电设备等都需要大量资金投入,而且气化技术本身复杂度较高,对操作技术和管理水平要求较高。

燃煤与生物质气化耦合发电技术具有较高的技术前景和发展潜力,但在实际应用中仍然存在着一些技术和经济上的难点。

生物质发电技术汇总及经济效益对比分析

生物质发电技术汇总及经济效益对比分析

生物质发电技术汇总及经济效益对比分析所属行业: 固废处理关键词:生物质发电技术生物质气化发电技生物质锅炉生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,它是仅次于煤炭、石油和天然气,居于世界能源消费总量第四位的能源,在整个能源系统中占有重要地位。

有关专家估计,生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的重要组成部分,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。

一、生物质发电技术生物质发电技术主要包括生物质直接燃烧发电、气化发电以及与煤混合燃烧发电等技术。

1、生物质直接燃烧发电生物质直接燃烧发电是指把生物质原料送入适合生物质燃烧的特定锅炉中直接燃烧,产生蒸汽,带动蒸汽轮机及发电机发电。

已开发应用的生物质锅炉种类较多,如木材锅炉、甘蔗渣锅炉、稻壳锅炉、秸秆锅炉等。

生物质直接燃烧发电的关键技术包括原料预处理,生物质锅炉防腐,提高生物质锅炉的多种原料适用性及燃烧效率、蒸汽轮机效率等技术。

生物质直接燃烧发电技术中的生物质燃烧方式包括固定床燃烧或流化床燃烧等方式。

固定床燃烧对生物质原料的预处理要求较低,生物质经过简单处理甚至无须处理就可投入炉排炉内燃烧。

流化床燃烧要求将大块的生物质原料预先粉碎至易于流化的粒度,其燃烧效率和强度都比固定床高。

另外,由于我国的生物质种类多,成分复杂,收集运输困难,而且主要的农业废弃物受到农业生产和季节性的影响不能保证全年供应,所以与燃煤锅炉对燃料单一性的要求不同,生物质锅炉要求能适应多种生物质原料,以保证燃料供应的稳定性。

我国的生物质锅炉和小型蒸汽轮机技术已基本成熟,但设备规模较小,参数较低,与进口设备相比效率较低。

生物质直接燃烧发电技术比较成熟,在大规模生产条件下具有较高的效率。

该技术在我国应用较少,因为它要求生物质资源集中,数量巨大,如果大规模收集或运输生物质,将提高原料成本,因此该技术比较适于现代化大农场或大型加工厂的废物处理。

表1. 6MW和25MW生物质直接燃烧发电技术指标注:25MW参数为进口设备2、生物质气化发电生物质气化发电是指生物质在气化炉中气化生成可燃气体,经过净化后驱动内燃机或小型燃气轮机发电。

生物质能源利用的技术与经济分析

生物质能源利用的技术与经济分析

生物质能源利用的技术与经济分析近年来,随着环境污染和能源危机日益突显,生物质能源利用越来越受到人们的关注。

生物质能源利用是指利用植物、动物和微生物等生物体产生的化学能、生物质等有机物质,通过化学、物理、生物等一系列技术手段转化为热能、电能、燃料和化工原料等可利用能源的过程。

本文将从技术和经济两个方面分析生物质能源的利用情况和前景。

一、技术分析生物质能源主要分为两大类:生物质热能和生物质化学能。

生物质热能主要是通过生物质的燃烧或气化来产生能量,包括生物质发电、生物质热水锅炉、生物质燃气锅炉等。

而生物质化学能是指生物质转化为液态或气态燃料,包括生物柴油、生物乙醇、生物油等。

1.生物质热能技术生物质热能技术主要分为直接燃烧和气化两种方式。

(1)直接燃烧直接燃烧是生物质热能利用的最简单方式,将生物质燃烧产生热能,主要用于生物质发电和热水锅炉等。

直接燃烧技术简单、成本低廉,但存在热效率低、排放污染物多等问题。

(2)气化气化是将生物质在缺氧、高温、高压的条件下分解成可燃气体的过程。

气化技术适用于生物质热能和化学能的利用,包括生物质燃气锅炉、制氢、合成燃料等。

气化技术比直接燃烧技术更加灵活,能够针对不同的生物质进行处理,但气化系统复杂,需要高投入,也存在着产物气体组分不确定的风险。

2.生物质化学能技术生物质化学能技术是将生物质转化为液态或气态燃料的过程,包括生物柴油、生物乙醇、生物油等。

(1)生物柴油生物柴油是通过转化生物油中的脂肪酸甲酯等为燃料的过程。

生物柴油技术主要分为两大类:酯化反应和加氢反应。

酯化反应主要适用于小规模的生产,成本较低,但需要高纯度的甲醇;加氢反应用于大规模生产,产品性能更加稳定,但投资成本高。

(2)生物乙醇生物乙醇是通过发酵生物质中的糖、淀粉等产生乙醇的过程。

生物乙醇技术的发展主要分为三代:第一代主要利用代糖和淀粉作为原料,能量收益较低;第二代利用再生纤维素作为原料,能量收益更高;第三代则着眼于微生物和基因改良技术的应用,更加高效和环保。

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煤粉锅炉耦合生物质发电系统技术经济分析燃煤锅炉耦合生物质发电技术直接利用现有燃煤锅炉进行改造掺烧生物质,被认为是最具前景的生物质发电方式,本文以中国典型600MW燃煤发电系统为研究对象,从技术、环境、经济三个方面对该技术进行了全面的技术经济分析。

首先构建了燃煤锅炉耦合生物质发电的三种系统:燃煤锅炉直接混燃生物质发电系统、生物质气化与燃煤锅炉耦合发电系统、生物质热解与燃煤锅炉耦合发电系统,并建立了以上三种发电系统全流程仿真模型。

以某600MW燃煤锅炉发电机组为例,分析了不同的混燃方式以不同比例(5%,10%,15%,20%)混燃不同种生物质(木屑,玉米秸秆,稻谷壳)对燃煤锅炉热力性能的影响。

结果表明,以传统燃煤锅炉效率为基准,生物质水分的引入使三种混燃方式下混燃生物质时锅炉热效率和(火用)效率均下降,且混燃比例越大,
锅炉效率越低;直接混燃时对锅炉效率影响较小,热解混燃时对锅炉效率影响最大;混燃木屑时锅炉效率下降最少,混燃稻谷壳时锅炉效率下降最大。

此外,本文依据全生命周期评价的技术框架和原则,计算得到燃煤锅炉耦合
生物质发电系统全生命周期的CO<sub>2</sub>排放指标。

结果表明,以传统燃煤机组发电的CO<sub>2</sub>排放为基准,混燃木屑时,三种混燃方式下系统发电
的CO<sub>2</sub>排放均会下降,其中热解混燃时的CO<sub>2</sub>排放最低;混燃玉米秸秆时,CO<sub>2</sub>排放也会下降,且三种混燃方式下的
CO<sub>2</sub>排放量几乎相同;混燃稻谷壳时,三种混燃方式下机组发电的
CO<sub>2</sub>排放均会增大,其中直接混燃时的CO<sub>2</sub>排放最低。

最后,对三种混燃方式不同参数运行条件下的燃煤发电成本进行计算和对比。

结果表明以传统燃煤机组的发电成本为基准,直接混燃生物质时,三种生物质对
应的系统发电成本均会增加;间接混燃时,混燃木屑和玉米秸秆时系统发电成本会增加,混燃稻谷壳时系统发电成本会降低。

如果对电厂排放的CO<sub>2</sub>征收碳税,耦合发电系统可望达到或超过传统电站的经济性。

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