中國工程院院士倪維斗、清華大學(xué)教授毛健雄、國家能源專家咨詢委員會副主任/國家發(fā)改委能源局原局長徐錠明任會議主席。20位專家圍繞“大力推廣耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù),促進(jìn)煤電低碳清潔發(fā)展”主題發(fā)表演講。

會場
中國電力科技網(wǎng)主任魏毓璞致主題辭:
古有沈括、蘇軾名宦賢臣奉使河北,鼎盛繁華。
今有專家、骨干四方輻輳運籌帷幄,登峰造極。
古有石家莊太行山區(qū)鑄造兵刃鎧甲,揮戈返日。
今有耦合生物質(zhì)發(fā)電攻堅電力科研,披荊斬棘。
尊敬的會議主席倪維斗院士、毛健雄教授,各位專家、與會嘉賓:
生物質(zhì)與煤炭耦合燃燒、生物質(zhì)燃燒發(fā)電供熱是全球減少煤炭消耗重要手段,是實現(xiàn)煤電低碳轉(zhuǎn)型,大幅度降低CO2排放重要發(fā)展方向。
去年金日,我們在天津召開第一屆研討會,共同探討燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀、路線及前景。放眼國外大環(huán)境,歐洲約150家生物質(zhì)耦合發(fā)電:3類7種耦合技術(shù)路線,氣化耦合5個,液化耦合2個,蒸汽耦合3個,其他140個為直燃耦合;而我國目前約300家生物質(zhì)發(fā)電:大部分為1×30MW或2×15MW,其他1家2×50MW,1家4×30MW,約10家2×30MW。30MW以高溫高壓為主,少量高溫超高壓,15MW以中溫中壓為主。
國家能源局、生態(tài)環(huán)境部兩部委發(fā)布84個燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電技改試點項目,涉及全國23個省、自治區(qū)、直轄市,發(fā)展空間巨大,燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電工作正式破題。今年兩會期間,代表紛紛就生物質(zhì)發(fā)電建言獻(xiàn)策,提議從技術(shù)路線、財稅政策等方面加大推廣力度,引發(fā)業(yè)內(nèi)能源革命“去煤化”思考。
東風(fēng)吹來,生物質(zhì)發(fā)電迎來新契機(jī),激發(fā)發(fā)電集團(tuán)、燃煤電廠、科研院所科技工作者技術(shù)創(chuàng)新與儲備參會動力。為此,我們齊聚石家莊召開第二屆研討會,及時推廣應(yīng)用,解決工程實踐問題,實現(xiàn)能源領(lǐng)域與節(jié)能減排技術(shù)新突破。
感謝倪維斗院士、毛健雄教授等20位專家發(fā)表演講。
感謝會議主席徐錠明局長親切指導(dǎo)。
參會嘉賓定會在兩天會議中汲取營養(yǎng),交流經(jīng)驗,為生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步作出貢獻(xiàn)!
藏頭詩一首獻(xiàn)丑,作為結(jié)束語:預(yù)祝會議圓滿成功!
預(yù)會昨年赴津門,倪院毛老徐局長。
祝愿大咖技術(shù)棒,暢議節(jié)能減炭強(qiáng)。
會之亨嘉金再聚,兩會東風(fēng)吹大地。
議題跟緊政策走,生物發(fā)電新機(jī)遇。
圓夢架起國際軌,中國電力科技網(wǎng)。
滿座皆為翹楚士,眾喣漂山攻難題。
成蝶破繭路遙迢,齊心協(xié)力創(chuàng)佳績。
功在當(dāng)代廣受益,康莊大道千秋利。

魏毓璞
中國電力科技網(wǎng)處長周麗宣讀會議主席徐錠明賀信:
魏毓璞主任:您好!
因另有公務(wù),不能參加“第二屆燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)應(yīng)用研討會”,深表歉意。在魏主任為首的中國電力科技網(wǎng)大力組織和推動下,我國電力企業(yè)及相關(guān)企業(yè)、科研院校同仁齊心合力,積極為電力革命作出重大貢獻(xiàn)。祝本次大會圓滿成功!

周麗
會議主席倪維斗致辭并演講:“發(fā)展生物質(zhì)耦合及轉(zhuǎn)換發(fā)電,促進(jìn)中國煤電的低碳轉(zhuǎn)型”。在去年天津“第一屆燃煤鍋爐耦合生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)應(yīng)用研討會”基礎(chǔ)上,今年我們在石家莊召開第二屆。作為會議主席,我首先感謝各位代表的熱情參與和各位專家即將進(jìn)行的精彩發(fā)言,并祝賀本次會議成功召開。
應(yīng)對氣候變化,推進(jìn)綠色低碳發(fā)展是我國生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容,也是加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的重大機(jī)遇。2015年簽署的《巴黎協(xié)定》,塑造全球能源低碳發(fā)展方向,同時也對未來煤炭使用提出嚴(yán)格限制。就在剛剛過去的2018年11月,聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)又發(fā)布《全球升溫1.5℃特別報告》,進(jìn)一步提出:要將全球升溫控制在1.5℃,到2050年煤炭在全球電力供應(yīng)中的比例要降低至接近為零。這無疑對以煤炭為主的我國能源發(fā)展提出更嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
在應(yīng)對氣候變化和實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展雙重目標(biāo)下,我國能源實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的過程實際上是非化石能源與煤炭賽跑的過程。目前在煤炭消費量中,電煤消耗約占一半,未來煤炭還會向煤電集中,因此,在未來幾十年內(nèi),煤電工業(yè)面臨的減碳壓力最大。煤電目前排放水平為850~1000g/kWh,盡管通過提高效率,例如采用最先進(jìn)的二次再熱技術(shù),碳排放可以下降到670g/kWh,但這同《巴黎協(xié)定》要求的100g/kWh相差甚遠(yuǎn),單純依靠提高效率不能解決低碳問題。
除提高效率外,碳捕捉和儲存(CCS)技術(shù),也是一種可能的選擇方案。但CCS技術(shù)面臨高能耗、高水耗、高成本和高占地要求的難題,從技術(shù)適宜角度來說,采用CCS后的煤電更宜用于穩(wěn)定基本負(fù)荷,無法實現(xiàn)靈活調(diào)節(jié)來配合可再生能源的大量使用,采用CCS并不是我國煤電低碳化的優(yōu)化選擇。煤和生物質(zhì)耦合發(fā)電,并逐步過渡到完全燃用生物質(zhì)發(fā)電,是一個惠而不費、快速可靠解決煤電低碳發(fā)展優(yōu)化方案,其原因和依據(jù)有三:一是摻燒生物質(zhì)可以顯著降低煤電碳排放,而純燒生物質(zhì)幾乎可以做到近零排放;二是煤電摻燒以及100%燃用生物質(zhì),不僅可以最大限度地保留煤電主要設(shè)備,經(jīng)濟(jì)性好,而且保留可靠、穩(wěn)定和靈活可調(diào)的技術(shù)優(yōu)點,可以作為可再生能源大規(guī)摸發(fā)電的可靠靈活調(diào)度電源;三是在燃用生物質(zhì)基礎(chǔ)上,如果再采用二氧化碳捕集和埋存,即所謂的BECCS,可以實現(xiàn)負(fù)碳排放,使煤電不再是碳排放的負(fù)擔(dān),成為碳調(diào)節(jié)器和減碳救星。IPCC1.5℃報告中,認(rèn)為要實現(xiàn)2050年溫室氣體凈零排放,必須使用BECCS技術(shù)。正是因為這種惠而不費的特點,煤電改摻燒生物質(zhì)已成為國際趨勢?!栋屠鑵f(xié)定》后,歐盟國家在積累20年燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,正在從燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電向燃煤生物質(zhì)轉(zhuǎn)換發(fā)電過渡。
基于我國能源仍然以煤為主現(xiàn)狀,要實現(xiàn)煤電生物質(zhì)燃料耦合和轉(zhuǎn)換,國家政策推動和激勵是關(guān)鍵,巨大的生物質(zhì)燃料供應(yīng)產(chǎn)業(yè)是支撐,可靠的混燒以及生物質(zhì)燃煤技術(shù)是基礎(chǔ)。目前,煤電和生物質(zhì)耦合發(fā)電及生物質(zhì)轉(zhuǎn)換發(fā)電從技術(shù)上已經(jīng)成熟。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù),煤粉爐和循環(huán)流化床鍋爐電廠均可改造發(fā)展成為與生物質(zhì)耦合摻燒直至轉(zhuǎn)換成100%燃燒生物質(zhì)的火電廠?,F(xiàn)在全世界共有150多套大容量燃煤電廠煤與生物質(zhì)耦合混燒發(fā)電的實例,英國Drax電站已經(jīng)成功地從摻燒開始,逐漸將6臺中的4臺66萬千瓦煤電機(jī)組改造成100%燃用生物質(zhì),而且建立和發(fā)展了完整的供應(yīng)鏈及燃料生產(chǎn)、運輸、處理、燃燒技術(shù)。
2018年6月國家能源局和生態(tài)環(huán)境部也批準(zhǔn)了84項燃煤火電廠生物質(zhì)耦合發(fā)電試點工程,標(biāo)志著我國較大規(guī)模地開展煤電生物質(zhì)耦合發(fā)電改造工程的開始。然而,不言而喻,要支撐我國超過10億千瓦煤電的低碳轉(zhuǎn)型,所需生物質(zhì)數(shù)量是巨大的,僅靠自然產(chǎn)生的農(nóng)林生物質(zhì)以及城市垃圾用作燃料的做法,不可能支撐轉(zhuǎn)型發(fā)展,因此需要在政策強(qiáng)有力的支持和激勵下,規(guī)劃和建立生物質(zhì)燃料保障體系。為此,我們提出以下建議:
第一,重視煤電工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型問題,確定把用生物質(zhì)逐步替代煤炭、將煤電轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞蓟痣姷陌l(fā)展路徑,作為實現(xiàn)煤電低碳轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略途徑。
第二,開展建設(shè)生物質(zhì)燃料全國性產(chǎn)業(yè)的頂層設(shè)計,將其與解決“三農(nóng)”、大氣污染、荒漠化治理、能源發(fā)展、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等重要問題以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠水青山理念綜合在一起全面考慮和規(guī)劃,將發(fā)展全國性生物質(zhì)燃料產(chǎn)業(yè),作為國家生態(tài)文明建設(shè)和低碳發(fā)展戰(zhàn)略的橫貫性組成部分。
第三,研發(fā)和示范大型煤電摻燒和100%燃用生物質(zhì)的技術(shù),并將其作為“一帶一路”煤電技術(shù)出口新選項,迅速扭轉(zhuǎn)我國出口煤電技術(shù)造成帶路國家高碳鎖定的批評輿論。
第四,開展一系列戰(zhàn)略研究:一方面,摸清2050年實現(xiàn)電力工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型所需要作為基礎(chǔ)、穩(wěn)定和靈活性電源的火電容量,以及因此所需保證的生物質(zhì)燃料需求量;另一方面,摸清中國生物能源資源現(xiàn)狀,土地資源狀況,生物能源的技術(shù)和前景,判斷未來生物質(zhì)能生產(chǎn)潛力,并研究國際生物質(zhì)燃料市場情況和未來大規(guī)模進(jìn)口生物質(zhì)前景。
綜上,我國能源體系和煤電工業(yè)正處于低碳轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期,應(yīng)抓住這一難得歷史機(jī)遇,全面建立生物質(zhì)燃料全國性產(chǎn)業(yè),通過政策推動實現(xiàn)生物質(zhì)逐步替代煤炭,實現(xiàn)我國綠色低碳和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙重目標(biāo),成為全球生態(tài)文明建設(shè)重要參與者、貢獻(xiàn)者和引領(lǐng)者。因此,我希望,我們這次會議能夠?qū)Πl(fā)展我國生物質(zhì)耦合及轉(zhuǎn)換發(fā)電,促進(jìn)中國煤電低碳轉(zhuǎn)型做出貢獻(xiàn)!

倪維斗
清華大學(xué)能源與動力工程系系教授毛健雄:“氣候變化與煤電低碳轉(zhuǎn)型之路”。以“2018年全球大氣二氧化碳濃度達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的410ppm”為引,模擬全球氣溫升高帶來的種種影響。強(qiáng)調(diào)實現(xiàn)生物質(zhì)混燒的耦合發(fā)電政策是關(guān)鍵,形成巨大的生物質(zhì)燃料供應(yīng)產(chǎn)業(yè)是支撐,可靠的生物質(zhì)燃料處理和燃燒技術(shù)是基礎(chǔ)。整個電力系統(tǒng),火電是其它電源無法取代的基礎(chǔ)、穩(wěn)定和靈活電源,因此以煤為主的火電低碳發(fā)展,只能從“高碳”向“低碳”燃料方向轉(zhuǎn)變,也就是從燃煤發(fā)電向生物質(zhì)發(fā)電方向過渡。針對《巴黎協(xié)定》溫升1.5℃減排目標(biāo)對燃煤火電的要求,分析實現(xiàn)煤電向生物質(zhì)混燒轉(zhuǎn)換的幾個關(guān)鍵問題——支持和激勵政策、生物質(zhì)燃料供應(yīng)產(chǎn)業(yè)、生物質(zhì)燃料處理和燃燒技術(shù)。由于生物質(zhì)燃料完全不同于煤炭燃料的特殊性,這種大幅度火電燃料轉(zhuǎn)換挑戰(zhàn)極其巨大,必須解決以上幾個關(guān)鍵問題,煤電燃料轉(zhuǎn)型是國家電力戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變,必須結(jié)合國家低碳發(fā)展戰(zhàn)略,進(jìn)行頂層設(shè)計,長期規(guī)劃,政策推動,結(jié)合農(nóng)林產(chǎn)業(yè)和三農(nóng)發(fā)展,國土資源,國內(nèi)外生物質(zhì)燃料市場結(jié)合,統(tǒng)籌兼顧,試點示范,逐步推行。

毛健雄
中國能源建設(shè)集團(tuán)規(guī)劃設(shè)計有限公司副總工程師/教授級高級工程師龍輝:“英國大型燃煤鍋爐直接耦合生物質(zhì)燃燒技術(shù)發(fā)展與工程應(yīng)用”。目前世界上大型燃煤鍋爐直接耦合生物質(zhì)燃燒技術(shù)主流發(fā)展方向是生物質(zhì)與煤耦合燃燒。英國從原有的16座大型火電廠淘汰8座,剩余8座大型燃煤鍋爐全部開展直接耦合燃燒生物質(zhì),是目前世界上采取在大型燃煤鍋爐直接耦合生物質(zhì)燃燒技術(shù)最多的國家,發(fā)展表明:大型燃煤鍋爐可實現(xiàn)自由比例生物質(zhì)燃料給鍋爐提供熱量,可實現(xiàn)100%生物質(zhì)燃料,不再燒煤。我國未來能源發(fā)展不可能像西方國家那樣去煤化、去核化,只能能源發(fā)展多元化,為此提出電能發(fā)展平衡和能源發(fā)展平衡兩個概念。未來在保證一定比例燃煤火電機(jī)組前提下,必將走大型燃煤鍋爐直接耦合生物質(zhì)燃燒之路來降低CO2排放。直接耦合與直燃生物質(zhì)鍋爐對比,具有效率高、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)較寬松、投資低、占地面積小等優(yōu)勢。我國大型燃煤鍋爐直接耦合生物質(zhì)燃燒原料主要是秸稈,容易造成受熱面腐蝕及堵灰。因此,直接耦合生物質(zhì)燃燒比例需要嚴(yán)格控制,當(dāng)燃秸稈時,耦合燃燒生物質(zhì)量可控制在輸入爐膛熱量的8%以內(nèi);當(dāng)燃林業(yè)加工木材的顆粒時 ,可將耦合燃燒生物質(zhì)量放大到輸入爐膛熱量的20%甚至更高。建議進(jìn)一步分析英國在大型燃煤鍋爐生物質(zhì)耦合燃燒發(fā)電技術(shù)方面的設(shè)計和運行經(jīng)驗,可先在亞臨界機(jī)組開展工作,逐步擴(kuò)大大型燃煤鍋爐生物質(zhì)耦合燃燒比例,逐步實現(xiàn):超超臨界參數(shù)+生物質(zhì)耦合燃燒+區(qū)域供熱的CO2深度減排目標(biāo)。

龍輝
英國格林奔科集團(tuán)中國區(qū)首席代表潘學(xué)富:“歐洲生物質(zhì)耦合發(fā)電實踐及對中國的參考”。分析歐洲生物質(zhì)耦合發(fā)電的蒸汽、間接、直燃耦合3類共7種技術(shù)方案。歐洲150多個生物質(zhì)耦合發(fā)電項目中,除10個采用蒸汽耦合或間接耦合外,其余全部采用直燃耦合技術(shù)路線。生物質(zhì)直燃耦合發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)體系——生物質(zhì)顆粒料高效管道輸送及抑塵抑磨損、生物質(zhì)粉長距離高效率低成本氣力輸送、生物質(zhì)粉直燃耦合燃燒性能提升、生物質(zhì)粉耦合煤粉安全控制。橫向比較世界主要國家地區(qū)生物質(zhì)能利用方式和耦合發(fā)電技術(shù)路線,結(jié)合我國當(dāng)前單個生物質(zhì)發(fā)電項目等值約9~10萬噸標(biāo)煤熱量的生物質(zhì)燃料收集能力,針對該類型較低比例的生物質(zhì)耦合發(fā)電改造可采用生物質(zhì)燃料煤粉管道給料耦合改造方案,該方案具有:技術(shù)成熟可靠、改造方案簡單、快速實現(xiàn)高比例國產(chǎn)化、電廠設(shè)施改動少、改造周期短、單位造價低、對現(xiàn)有電廠設(shè)施的運行維護(hù)影響極小、與電廠現(xiàn)有運行維護(hù)體系兼容性好、系統(tǒng)運行維護(hù)便捷且成本低、生物質(zhì)耦合發(fā)電獨立于原有燃煤發(fā)電等優(yōu)點。
南京林業(yè)大學(xué)新能源科學(xué)與工程系主任/教授周建斌:“生物質(zhì)與生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新研究及產(chǎn)業(yè)化”。生物質(zhì)氣化技術(shù)因產(chǎn)品單一、可燃?xì)庵薪褂秃扛?、研制及裝備能力不足等問題,項目寥寥無幾,生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展理念應(yīng)運而生,實現(xiàn)“生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)”先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保性,生物質(zhì)利用完全符合綠色、循環(huán)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。主要創(chuàng)新點:(1)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效應(yīng)好。(2)提出生物質(zhì)熱燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng),采用熱燃?xì)庵苯訜仩t的蒸汽輪機(jī)發(fā)電模式。(3)直接解決生物質(zhì)燃?xì)鈨艋徒褂蛢纱髿饣夹g(shù)難題。(4)有效解決生物質(zhì)氣化發(fā)電經(jīng)濟(jì)性、規(guī)模性、自動化及系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和標(biāo)準(zhǔn)化等問題。針對不同類型農(nóng)林生物質(zhì),進(jìn)行原料預(yù)處理、氣化特性、產(chǎn)物分析與品質(zhì)提升等研究,揭示生物質(zhì)熱解氣化過程機(jī)理與產(chǎn)物調(diào)控機(jī)制,建立生物質(zhì)熱解氣化多聯(lián)產(chǎn)理論基礎(chǔ)。

潘學(xué)富 周建斌
國核山東電力工程咨詢有限公司清潔能源中心高級工程師蓋東飛:“清潔供暖與生物質(zhì)耦合發(fā)電技術(shù)研討”。已投運的超高壓參數(shù)機(jī)組大多為凝汽式機(jī)組,應(yīng)用在熱電聯(lián)產(chǎn)項目中業(yè)績較少。高溫高壓參數(shù)機(jī)組,投運業(yè)績最多,技術(shù)成熟,機(jī)型多樣,適應(yīng)各種條件運行工況,應(yīng)用廣泛。生物質(zhì)氣化耦合發(fā)電具有適應(yīng)性強(qiáng)、節(jié)約土地、節(jié)約投資、發(fā)電效率高等優(yōu)勢。但在供熱熱效率、氣化爐適應(yīng)性方面具有劣勢。再生系統(tǒng)是由再生器、風(fēng)機(jī)、空氣換熱器及煙氣凈化設(shè)備等組成。熱載體伴隨部分生物炭進(jìn)入再生器后,在過氧環(huán)境下燃燒,將熱載體溫度由450℃左右提升至900℃上下,循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行熱解反應(yīng)。凈化處理后燃?xì)鉄嶂禐?000~4000Kcal/Nm3,焦油含量為10mg/Nm3。
清華大學(xué)煤清潔燃燒國家工程中心總工程師/教授卓建坤:“生物質(zhì)耦合燃煤發(fā)電的鍋爐運行影響及控制技術(shù)研究”。無機(jī)礦物質(zhì)遷移和轉(zhuǎn)化是明確催化劑失活、積灰和磨損、飛灰質(zhì)量、除塵效率等生物質(zhì)直接混燒關(guān)鍵問題的核心。重點介紹①爐內(nèi)積灰結(jié)渣實時監(jiān)測及受熱面壁溫監(jiān)測。②空氣預(yù)熱器防堵與在線監(jiān)測技術(shù),提出基于SO3轉(zhuǎn)化NH3逃逸預(yù)報與噴氨調(diào)控的全過程閉環(huán)邏輯及控制方法。③多污染物協(xié)同深度治理及水分回收技術(shù),高效低成本地協(xié)同治理煙氣中顆粒物、可凝結(jié)顆粒物及水分深度治理是關(guān)鍵?、苌镔|(zhì)/煤耦合發(fā)電優(yōu)化控制策略:在熱力計算、計算流體動力學(xué)計算和在線檢測、性能測試基礎(chǔ)上,通過數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí),提供電廠優(yōu)化解決方案。

蓋東飛 卓建坤
哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院教授別如山:“生物質(zhì)雙循環(huán)流化床氣化及污泥干化與燃煤鍋爐耦合技術(shù)”。為提高氣化效率,降低飛灰含碳量,飛灰含碳量小于10%,采用雙循環(huán)流化床氣化爐+生物質(zhì)炭+煤粉爐耦合,使用高效低阻旋風(fēng)分離器。鼓泡床氣化爐中生物質(zhì)與床料密度差大,混合效果差,含碳量高,采用差速流化床氣化爐+生物質(zhì)炭+燃煤鍋爐耦合,大幅改善生物質(zhì)與床料混合效果,提高氣化效率。流化床及循環(huán)流化床氣化爐需要高壓鼓風(fēng)機(jī),阻力大,電耗高,系統(tǒng)復(fù)雜,造價高,提出層燃爐氣化爐+生物質(zhì)炭+燃煤鍋爐。目前國內(nèi)污泥干化與焚燒模式和國內(nèi)污泥干化設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀,污泥干化采用槳葉干燥機(jī)、圓盤干化、薄層干化、流化床干化等間接干化,焚燒采用流化床焚燒爐+余熱鍋爐。煙氣凈化采用爐內(nèi)脫硫+SNCR+活性炭噴射+布袋除塵器+濕法脫硫。
上海鍋爐廠有限公司研究員池國鎮(zhèn):“生物質(zhì)/污泥/垃圾等耦合燃煤發(fā)電技術(shù)”。生物質(zhì)氣化耦合系統(tǒng)技術(shù)方案通過電力規(guī)劃設(shè)計總院組織的院士、專家團(tuán)隊評審,解決了焦油、堿金屬析出引起的結(jié)渣、結(jié)焦問題,具備工程實施條件。垃圾熔融氣化耦合可實現(xiàn)垃圾固廢無害化,并抑制二噁英的生成,具有創(chuàng)新性。

別如山 池國鎮(zhèn)
華北電力大學(xué)動力工程系博士魯許鰲:“生物質(zhì)耦合燃煤發(fā)電研究探討”。 超臨界燃煤機(jī)組耦合秸稈氣化發(fā)電可以看作是一種獨立的新的生物質(zhì)利用方式,具有一定創(chuàng)新性,擴(kuò)展性。比較而言,氣化共燃不是效率最高,但也有優(yōu)勢:投資較低、獨立的生產(chǎn)單元、效率較高、對煤粉鍋爐影響較小。生物質(zhì)耦合技術(shù)不同發(fā)展階段,分別采用10MW級生物質(zhì)氣化耦合和再熱側(cè)蒸汽耦合超臨界燃煤機(jī)組發(fā)電;100MW級小容量超臨界生物質(zhì)鍋爐過熱側(cè)耦合超臨界燃煤機(jī)組發(fā)電;300MW、600MW超臨界生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組技術(shù)路線。耦合垃圾發(fā)電可采用CFB鍋爐小比例摻燒RDF5模式和小容量垃圾焚燒爐再熱側(cè)蒸汽耦合超臨界燃煤機(jī)組發(fā)電模式。
中國能源建設(shè)集團(tuán)西北電力試驗研究院有限公司鍋爐技術(shù)研究所鞏時尚:“玉米秸稈與油頁巖半焦直燃混燒技術(shù)研究”。強(qiáng)調(diào)不同比率及速率對燃燒特性的影響,重點考慮升溫速率和混合比例。當(dāng)半焦與玉米秸稈質(zhì)量比為7:3時,相互影響最大且均為有利影響,能夠改善兩種燃料燃燒特性?;鞜^程可分為失水峰、揮發(fā)分逸出燃燒峰、固定碳燃燒峰、礦物質(zhì)分解析出峰四階段,玉米秸稈的加入明顯改善半焦燃燒特性?;鞜^程確實存在協(xié)同作用,并且樣品S4影響較大;有利影響主要發(fā)生在第二、三階段。升溫速率為20℃/min時,相互影響最大且有利。研究樣品S4燃燒過程中的氣體產(chǎn)物釋放特性,其燃燒氣體產(chǎn)物以CO2為主,升溫速率在20℃/min時,混合物燃燒效果最好,燃盡率最高。

魯許鰲 鞏時尚
浙江大學(xué)能源工程學(xué)院熱能工程研究所博士陳文迪:“燃煤耦合污泥焚燒發(fā)電技術(shù)的研究和應(yīng)用”。強(qiáng)調(diào)降低污泥含水率是關(guān)鍵——污泥調(diào)理+深度脫水,污泥攪動型間接熱干化,干化污泥的耦合焚燒,污泥干化焚燒污染物生成和控制。詳述干化+燃煤鍋爐耦合焚燒、干化+垃圾焚燒爐混燒、干化+新建焚燒爐三種方案技術(shù)流程及案例。土地稀缺、污泥來源復(fù)雜的城市和工業(yè)區(qū),采用干化焚燒方法處置污泥是無害化最徹底的技術(shù)之一,尾氣經(jīng)處理完全可達(dá)標(biāo)排放。污泥攪動型間接熱干化設(shè)備、復(fù)合循環(huán)流化床污泥焚燒鍋爐、燃煤耦合污泥焚燒發(fā)電技術(shù)及污染物控制系統(tǒng),更合適中國污泥,具有運行穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)和安全性獨特優(yōu)勢。
山東電力工程咨詢院有限公司鍋爐專業(yè)主設(shè)人劉義達(dá):“多能互補理論及其在燃煤耦合生物質(zhì)方面的應(yīng)用”。依據(jù)多能互補理論可以把生物質(zhì)能、太陽能兩種低碳能源耦合,其中,利用主動型太陽能溫室技術(shù)干化污泥、干燥生物質(zhì)是一種互補思路。多能互補理論還可從廠界級多能互補拓展到產(chǎn)業(yè)鏈級多能互補,例如采用污泥種植生物質(zhì)能源林,再把產(chǎn)出的生物質(zhì)參與到燃煤機(jī)組耦合發(fā)電過程中。截至2017年底,全國共30個省(區(qū)、市)投產(chǎn)747個生物質(zhì)發(fā)電項目,其中農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目271個,生活垃圾焚燒發(fā)電項目339個,沼氣發(fā)電項目137個。國內(nèi)大多數(shù)生物質(zhì)氣化系統(tǒng),一般要求進(jìn)入氣化爐的原料含水量為10~20%,過于潮濕的原料可能導(dǎo)致送料設(shè)備阻塞,降低最后產(chǎn)生燃?xì)獾臒嶂?。國?nèi)大多數(shù)流化床氣化系統(tǒng),原料水分超過一定值如20%時,系統(tǒng)溫度波動極大,難以正常運行。而壓塊技術(shù)路線對生物質(zhì)含水率要求也需低于20%。

陳文迪 劉義達(dá)
哈爾濱工業(yè)大學(xué)燃燒工程研究所教授孫銳:“火電廠煤-生物質(zhì)耦合發(fā)電技術(shù)對比分析”。熱化學(xué)轉(zhuǎn)化是生物質(zhì)利用主要方式,直接燃燒占其利用95%。燃燒過程存在結(jié)渣腐蝕影響,主要由堿金屬和氯元素相互作用引起,引入烘焙可減少生物質(zhì)中氯元素,進(jìn)而減少渣生成。大容量煤粉爐混燃是非常安全可靠的生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)。生物質(zhì)旋風(fēng)氣化具有強(qiáng)度大,多爐聯(lián)用,適合工業(yè)化應(yīng)用特點;氣化爐結(jié)構(gòu)簡單,初投資低,易于操作運行,反應(yīng)過程中自除塵,燃?xì)庵酗w灰和焦油含量低的特點。旋風(fēng)氣化與燃煤融合發(fā)電優(yōu)勢:與煤粉鍋爐進(jìn)行緊密耦合布置,占地面積小;氣化燃?xì)夂蜌饣虢箙f(xié)同還原NOx;燃?xì)?生物炭綜合生產(chǎn)。
哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司新能源產(chǎn)業(yè)工程公司副總經(jīng)理劉恒宇:“哈鍋燃煤耦合生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)”。相較傳統(tǒng)技術(shù),燃煤耦合垃圾發(fā)電技術(shù)可將垃圾焚燒發(fā)電效率提高約32%,提效10%左右,實現(xiàn)垃圾無害化、減量化、資源化、低成本化處置,提高能源化利用效率,降低處理投資成本及運行維護(hù)費用。大唐長山生物質(zhì)耦合項目選用循環(huán)流化床生物質(zhì)氣化爐,采用微正壓氣化輸送方式,以雙鏈耦合方式實現(xiàn)耦合效率最大化及影響最小化。技術(shù)特點:a.有效提高氣化運行安全性,降低燃燒轉(zhuǎn)氣化過程爆燃風(fēng)險;b.簡化系統(tǒng)控制復(fù)雜性,有效避免氣化過程中焦油析出;c.提高氣化爐內(nèi)生物質(zhì)氣化反應(yīng)速率和品質(zhì);d.降低廠用電率,提高發(fā)電效率,降低維護(hù)成本。生物質(zhì)燃料化耦合應(yīng)用方向:低成本消納,高附加值利用,多元分布式應(yīng)用,產(chǎn)業(yè)化發(fā)展對生物質(zhì)原料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化控制至關(guān)重要。

孫銳 劉恒宇
華中科技大學(xué)煤燃燒國家重點實驗室副主任/教授陳漢平:“燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電與熱解多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用”。針對生物質(zhì)氣化氣熱值較低,混燃會導(dǎo)致鍋爐效率降低這一技術(shù)難點,提高燃?xì)鉄嶂涤欣谠黾渝仩t效率;熱解氣熱值高,富含碳?xì)浠衔铮岣咤仩t效率有利于再燃脫硝。形成一整套高效、低耗、清潔的生物質(zhì)氣化耦合熱解混燃發(fā)電核心技術(shù)。以一臺15MWe氣化爐為例,相比于傳統(tǒng)氣化混燃技術(shù),每年可新增近680萬元收益,相當(dāng)于每度電補貼7.5分錢。技術(shù)優(yōu)勢:避免鍋爐積灰、結(jié)渣、腐蝕;發(fā)電效率>35%;無需專門燃?xì)鈨艋b置;熱燃?xì)庵薪褂偷幕瘜W(xué)熱能變廢為寶等。效益優(yōu)勢:建設(shè)成本低、原料成本可控、節(jié)能減排效果好、可實現(xiàn)灰渣高值化綜合利用。
中國科學(xué)院工程熱物理研究所研究員包紹麟:“生物質(zhì)直燃CFB鍋爐技術(shù)”。生物質(zhì)鍋爐需解決:灰堿金屬含量高,粘結(jié)低溫結(jié)焦、堿金屬腐蝕、生物質(zhì)密度小、灰含量少、燃料價格高、電站建設(shè)成本高等問題。分析生物質(zhì)直燃CFB鍋爐技術(shù)路線及案例:高溫級受熱面全部布置在爐內(nèi),高溫、中溫過熱器,高溫再熱器布置在爐內(nèi),材料必須是TP347H;流化速度4m/s左右,高度同燃煤鍋爐;爐膛溫度800℃以下,水冷屏進(jìn)行調(diào)節(jié);低溫級過熱器采用順列逆流布置;省煤器采用錯排或H型鰭片布置;空氣預(yù)熱器用陶瓷管;尾部受熱面必須有放渣位置。
中國科學(xué)院工程熱物理研究所研究員包紹麟:“生物質(zhì)直燃CFB鍋爐技術(shù)”。生物質(zhì)鍋爐需解決:灰堿金屬含量高,粘結(jié)低溫結(jié)焦、堿金屬腐蝕、生物質(zhì)密度小、灰含量少、燃料價格高、電站建設(shè)成本高等問題。分析生物質(zhì)直燃CFB鍋爐技術(shù)路線及案例:高溫級受熱面全部布置在爐內(nèi),高溫、中溫過熱器,高溫再熱器布置在爐內(nèi),材料必須是TP347H;流化速度4m/s左右,高度同燃煤鍋爐;爐膛溫度800℃以下,水冷屏進(jìn)行調(diào)節(jié);低溫級過熱器采用順列逆流布置;省煤器采用錯排或H型鰭片布置;空氣預(yù)熱器用陶瓷管;尾部受熱面必須有放渣位置。

陳漢平 包紹麟
中國投資者協(xié)會能源投資專業(yè)委員會副會長/研究員莊會永:“模式、路線、政策、實踐——中國生物能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展經(jīng)驗與燃煤生物質(zhì)耦合發(fā)電”。生物質(zhì)與煤炭耦合燃燒、生物質(zhì)燃燒發(fā)電供熱是全球目前及未來減少煤炭消耗、減少CO2排放重要手段。現(xiàn)在煤炭仍是我國主要能源,火電容量已超過10億千瓦,世界第一,占比超60%,徹底“去煤化”不現(xiàn)實,馬上關(guān)閉全部燃煤電廠也不可能,但是中國電力必須要走從“減煤”向最終“去煤”方向發(fā)展。燃煤耦合生物質(zhì)與其他多種規(guī)模化利用生物質(zhì)方式不矛盾,在擴(kuò)大生物能源份額、減排二氧化碳、增收和農(nóng)林業(yè)剩余物環(huán)保利用、增效節(jié)能等方面是一致的。小型直燃熱電與大型耦合不矛盾,分布式熱電與規(guī)?;欣茫饔袃?yōu)勢。
合肥德博生物能源科技有限公司副總經(jīng)理魯萬寶:“生物質(zhì)高值化氣化耦合燃煤機(jī)組發(fā)電技術(shù)”。生物質(zhì)經(jīng)氣化后獲得生物質(zhì)炭和燃?xì)鈨煞N基本產(chǎn)品,進(jìn)而得到活性炭、電力、蒸汽及合成天然氣等多種高附加值產(chǎn)品。氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)具有產(chǎn)品多樣效益高、可調(diào)整靈活分布、攻克難題技術(shù)先進(jìn)等優(yōu)勢。氣化耦合燃煤機(jī)組發(fā)電技術(shù)是利用生物質(zhì)氣化技術(shù),制備生物質(zhì)燃?xì)馀c燃煤機(jī)組耦合,充分利用機(jī)組富余發(fā)電負(fù)荷,提高生物質(zhì)發(fā)電效率。獨特優(yōu)勢:生物質(zhì)氣化過程無需純氧作為氣化劑,降低運行成本及設(shè)備建設(shè)費用;采用常壓,操作難度低;合成原料氣甲烷含量高,降低后續(xù)合成難度。升級原理:生物質(zhì)在高溫?zé)o氧或缺氧條件下,發(fā)生分解產(chǎn)生可燃?xì)怏w及高品質(zhì)生物炭的過程,是固定碳的氧化反應(yīng)和揮發(fā)分熱解的耦合;通過調(diào)整固定碳的氧化程度,實現(xiàn)高效氣化或高品質(zhì)生物炭及燃?xì)馔瑫r輸出,提升生物質(zhì)價值。

莊會永 魯萬寶
會議通過院士、專家對話,答疑環(huán)節(jié),共同探討熱點、難點問題,從燃料摻配、機(jī)組改造、安全運行等方面展開交流,進(jìn)一步研判、優(yōu)化可行方案,解決工程實踐問題;專家紛紛表達(dá)見解,解答與會嘉賓提出的問題,并對問題進(jìn)一步拓展分析。一對一、一對多、多對多,精準(zhǔn)解疑,技術(shù)實用,干貨滿滿;參會者根據(jù)專家研究方向會上提問,會下探討,既擴(kuò)展思路,又衍伸技術(shù)內(nèi)涵,多面溝通、教學(xué)相長;政、產(chǎn)、學(xué)、研、用、商各單位代表借此機(jī)會,自由結(jié)合,深度交流;會務(wù)組將尚未解答的問題編號整理,統(tǒng)一發(fā)至微信技術(shù)交流群,專家一一對應(yīng)線上解答。線下思想碰撞,迸發(fā)智慧火花;線上延續(xù)探討,學(xué)習(xí)不止。


院士專家對話、答疑·交流互動·心得體會

中國電力科技網(wǎng)對本次會議進(jìn)行全程實況錄像,供國家能源局、各大發(fā)電集團(tuán)主管部門交流學(xué)習(xí);還將專家演講PPT上傳至中國電力科技網(wǎng)相關(guān)欄目和電力月刊,供廣大電力科技工作者在線瀏覽,免費共享、傳播先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗,為我國電力發(fā)展貢獻(xiàn)綿薄之力。
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