國內秸稈發電生物質流化床鍋爐的情況介紹
隨著化石燃料的日益短缺和化石燃料的利用所引起的環境問題日趨嚴重，大力開發利用可再生能源資源，實現能源資源利用的本地化成了解決我國能源問題的主要措施之一。我國生物質資源十分豐富，其中棉稈、玉米稈、樹枝等占很大比例。利用秸稈來發電是解決當前我國能源短缺的有效途徑之一：秸稈發電能減少大氣污染，利于環境保護;秸稈發電還可以增加農民收入，改善農民生活。
一、秸稈發電鍋爐現狀
秸稈發電鍋爐主要有機械爐排爐和流化床爐兩種，比起爐排爐，流化床爐結構緊湊.占地面積小，床層的熱容量大，燃料適應性強，采用低溫(800～900℃)、分級燃燒方式，大大減少了氮氧化物的生成，從燃燒效率和污染物排放來看，流化床爐要優于爐排爐目。將循環流化床燃燒技術應用于棉稈、玉米稈、樹枝的大規模處理，解決傳統處理方法低效率、高污染的缺點，同時用于發電或供熱，替代部分化石燃料.將對我國能源和環保戰略起著非常重要的作用。
二、秸稈鍋爐的原理及應用
1、秸稈鍋爐的工作原理
圖1 循環流化床秸稈燃燒鍋爐結構圖
以我公司研制的75t/h循環流化床秸稈鍋爐(圖1)為例，該鍋爐采用床下點火方式，啟動燃燒器布置在水冷風板的下部;爐膛底部為水冷布風板和水冷風室;爐膛下部前后墻水冷壁向爐內彎曲，與軸線形成一定夾角：水冷壁采用膜式水冷壁結構型式：三個給料口，兩個給前點、一個給后點;爐膛出口并列布置兩個高溫旋風分離器加上兩個返料器;低溫過熱器呈順列布置于尾部豎井的上段.高溫過熱器呈順列布置于流化床燃燒室后墻外側的外置式換熱器中;對流管束布置于水平煙道，下方設有灰斗。
秸稈燃料和來自一次風機的燃燒風在啟動燃燒室燃燒后產生高溫煙氣，進入水冷風室，再通過水冷布風板進入爐膛，以加熱床料。秸稈燃料從加料口加入?？諝夥忠淮物L和二次風送入爐膛，一次風經空氣預熱器加熱后經過水冷風室和水冷布風板進入流化床燃燒室;二次風經空氣預熱器加熱后，從前后墻沿爐膛高度分三層進入爐內，三層二次風口呈交錯布置，高速噴入爐內，補充燃燒所需空氣，并加強爐內混合。
煙氣和夾帶的物料在爐膛上部出口分兩路進人布置在爐膛與尾部豎井煙道之間的高溫絕熱旋風分離器，分離下來的灰一路進入外置換熱器，在其中低速流化，將一部分熱傳給埋在床中的高溫過熱器，受到冷卻后返回爐膛進行再燃燒：另一路通過水冷機械調節閥直接返回爐膛.通過調節兩者流量即可控制外置換熱器與爐膛的溫度分布。分離后的煙氣通過對流管束，部分飛灰經分離之后落入灰斗，沒有被分離下來的飛灰隨同煙氣依次流經低溫過熱器、省煤器和空氣預熱器，然后進入鍋爐的出口煙道。鍋爐給水經上下兩級省煤器加熱后進人汽包;鍋爐內的飽和水經集中下降管進入水冷壁下集箱、燃燒室水冷壁，加熱蒸發后流入上集箱，然后進入汽包：飽和蒸汽經汽包引出管流人低溫過熱器下集箱，由下級低溫過熱器加熱后進入減溫器調節氣溫，然后再由上級低溫過熱器加熱后流入二級減溫器調節氣溫.經噴水減溫后的過熱蒸汽流入外置換熱器中的高溫過熱器，加熱至450~C后進入高過出口集箱，然后再進入布置在爐前的匯汽集箱，然后送入汽輪機發電。
2、秸稈鍋爐的特點
秸稈燃料水分比較高，采用流化床技術，有利于秸稈的完全燃燒，提高燃燒效率。秸稈流化床鍋爐可以采用砂子、高鋁磚屑、燃煤爐渣等作為流化介質，形成蓄熱量大、溫度高的密相床層，為高水分、低熱值的秸稈提供優越的著火條件.依靠床層內劇烈的傳熱傳質過程和燃料在床內較長的停留時間，使秸稈燃料得以充分燃盡。流化床鍋爐能夠維持在850℃左右的燃燒溫度并伴隨料層充分擾動，所以床內不易結渣，并且低溫燃燒及爐內脫硫減少了NOx、SOx等有害氣體的生成。負荷調節范圍大，操作方便。在燃燒過程中，必須考慮燃料中的水分。燃燒高水分的秸稈燃料之前需要消耗能量來干燥秸稈，所以高水分會降低燃燒效率。水分含量越大，燃料燃燒需要的時間就越長。鍋爐的效率是隨著水分含量而變化。當燃料水分含量超過40%后，水分含量稍有增加將會使鍋爐效率大大降低。
3、秸稈發電應用實例以某市建設2x12MW秸稈電廠為例.此項目工程建設2xl2MW汽輪發電機組，配2x75t/h循環流化床鍋爐。具體情況如下：
- 燃料來源：項目中燃料為方圓100公里內收購的棉稈和樹枝，燃料量設計值單臺鍋爐為5lOt/d，為確保電廠原料供應有序，實現電廠正常運行，設立專門秸稈收購部門負責定點收購、現場打包、適量存儲和運輸，政府出臺相關政策，為電廠生產提供有效保障。
- 灰渣處理：電廠建成后，全年灰渣量約為9350噸，灰渣全部為草木灰，是很好的鉀肥，可以返回給農村用于農作物施肥，全部綜合利用。
- 燃燒系統：由給料機、送、引風機和料斗組成。秸稈經破碎機破碎成5～lOmm顆粒進入料倉，料倉下來的碎秸稈經一臺出力為15t/11刮板給料機進入爐膛，燃盡的灰渣直接放人灰斗內，用小車送至l臨時灰場，煙氣中灰分經除塵器除塵后排出。干灰經倉泵打入灰庫儲存。經除塵器后的達標煙氣經煙囪排人大氣。
大氣污染治理方案及環境影響分析綜合考慮廠址地理位置、環境保護目標、國家有關環境標準及今后的發展趨勢、灰渣綜合利用等因素，采用脈沖布袋除塵器和80m煙囪排放，大氣擴散稀釋的治理方案。此采用2x75t/h中溫中壓鍋爐，配2xl2MW供熱機組的秸稈發電廠總投資在1.7億元左右，年燃用秸稈23-38萬噸，可節省標煤l1.69萬噸，增加農民收入3600萬元多，相當于農民耕種小麥6萬畝，等于全縣擴大1/40土地面積，增加農民收入約2.5%，大大改善了農民生活。
秸稈鍋爐發電技術的大規模應用具有能源替代、事務等日常公用經費。這種經費管理模式，為學院在制定、實施各項政策，開展各項工作提供了一個保障的平臺。也有助于學院開源節流，提高效益，可以促進學校教育資源的優化配置與合理使用。實施目標管理的同時，必須關注二級學院的資金使用績效，必須建立健全業績考核和獎懲制度。從而有利于其更有效率的利用可支配的資金，促進經濟發展。