近日，國(guó)家、國(guó)家聯(lián)合印發(fā)了《煤電低碳化改造建設(shè)行動(dòng)方案（2024—2027年）》（下稱《行動(dòng)方案》），方案指出：為實(shí)現(xiàn)2025和2027年煤電碳減排目標(biāo)，未來(lái)3年內(nèi)，要對(duì)相關(guān)項(xiàng)目實(shí)行低碳化改造和建設(shè)。值得注意的是，“生物質(zhì)摻燒"被列為煤電低碳化改造的首要方式。
生物質(zhì)摻燒技術(shù)真的成熟了嗎？
生物質(zhì)摻燒對(duì)鍋爐窯爐有影響嗎？
生物質(zhì)摻燒的經(jīng)濟(jì)效益如何？
……
這一場(chǎng)以“生物質(zhì)摻燒"為主題的煤改熱潮，你真的了解嗎？
關(guān)于生物質(zhì)摻燒的必要性
【資源多】我國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，生物質(zhì)資源十分豐富。國(guó)家在2016年的《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五"規(guī)劃》中就指出，我國(guó)每年產(chǎn)生的可利用生物質(zhì)資源總量相當(dāng)于4.6億噸標(biāo)煤，是一座可持續(xù)利用的超級(jí)礦藏！
【碳排低】生物質(zhì)燃料與化石燃料相比，熱值為煤炭的三分之一，含硫量和灰分都比煤低，因此，在電廠鍋爐或工業(yè)窯爐中摻燒一定比例的生物質(zhì)燃料，可以有效減少溫室氣體、SO2等的排放。
【解難題】我國(guó)農(nóng)林廢棄物的產(chǎn)生量巨大到已然成為民生處理難題，如秸稈田間焚燒處理是造成空氣污染的一個(gè)重要方面，如果將秸稈作為生物質(zhì)燃料進(jìn)行合理利用，一方面可以有效控制環(huán)境污染，減輕環(huán)保壓力，另一方面還可以在一定程度上增加農(nóng)民收入，解決農(nóng)民秸稈處理難題。
生物質(zhì)燃料與煤炭摻燒的技術(shù)路徑
生物質(zhì)摻燒的形式主要有直燃摻燒、混合摻燒、氣化摻燒（發(fā)電）等。由于生物質(zhì)原料的來(lái)源廣泛、且類(lèi)型繁雜，如要實(shí)現(xiàn)大型煤電機(jī)組生物質(zhì)耦合摻燒的一個(gè)前提條件是：必須有足夠而且比較穩(wěn)定的生物質(zhì)燃料供應(yīng)。
因此，因地制宜，采用多元化的生物質(zhì)原料，以及穩(wěn)定的生物質(zhì)燃料綜合預(yù)處理技術(shù)，才是生物質(zhì)燃料摻燒的關(guān)鍵。如：
【案例一】黑龍江某生物質(zhì)生物質(zhì)氣化發(fā)電項(xiàng)目，采用玉米、小麥、水稻等多種類(lèi)型秸稈為原料，通過(guò)斯瑞德的破碎、磁選、滾筒篩分等精細(xì)化處理技術(shù)，將多類(lèi)型秸稈處理成粒徑達(dá)30mm以下，含土含雜率低于5%的生物質(zhì)燃料，應(yīng)用于厭氧發(fā)酵、氣化發(fā)電。
【案例二】重慶梁平水泥窯爐生物質(zhì)摻燒項(xiàng)目，采用當(dāng)?shù)刭Y源豐富的廢竹、秸稈等農(nóng)林廢棄物為原料。通過(guò)斯瑞德RDF替代燃料制備系統(tǒng)，以高速破碎機(jī)進(jìn)行精細(xì)化破碎，再配上除塵、磁選等環(huán)保設(shè)備，將農(nóng)林廢棄物制備成RDF替代燃料，應(yīng)用于水泥窯的工業(yè)窯爐當(dāng)中，替代燃煤。
多元化的生物質(zhì)原料結(jié)合斯瑞德多樣化的資源化預(yù)處理技術(shù)，一方面積極破解了農(nóng)林廢棄物處理難題，一方面可以節(jié)煤減碳，降低企業(yè)成本，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益雙重提升的新生態(tài)。
生物質(zhì)摻燒對(duì)鍋爐的影響
2022年，某大型燃煤機(jī)組開(kāi)展了660 MW機(jī)組摻燒當(dāng)?shù)厣镔|(zhì)的工程應(yīng)用研究，分析了生物質(zhì)摻燒對(duì)機(jī)組燃燒特性、鍋爐效率、污染物排放以及粉煤灰水泥特性的影響。
其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，摻燒生物質(zhì)對(duì)鍋爐熱效率影響非常小。600 MW工況下?lián)綗镔|(zhì)，鍋爐效率略微下降，摻燒50 t/h生物質(zhì)時(shí)效率下降（約0.16%）。另外，在600、500 MW負(fù)荷下，摻燒30 t/h生物質(zhì)時(shí)，鍋爐效率均，相比單純?nèi)加妹悍蹠r(shí)鍋爐效率僅降低約0.02%。
國(guó)外生物質(zhì)摻燒技術(shù)的發(fā)展
相比國(guó)內(nèi)生物質(zhì)燃料摻燒的初步發(fā)展，部分歐洲國(guó)家從20世紀(jì)90年代后期便簽訂《京都議定書(shū)》后開(kāi)始進(jìn)行生物質(zhì)與煤耦合摻燒發(fā)電項(xiàng)目，在制定監(jiān)管和激勵(lì)政策以及解決技術(shù)挑戰(zhàn)等方面積累了較豐富的經(jīng)驗(yàn)。
根據(jù)《歐洲氣候法》框架，歐洲各國(guó)逐步確定了未來(lái)20～30 年內(nèi)實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，雖然各國(guó)的能源轉(zhuǎn)型方案略有不同，均認(rèn)為生物質(zhì)能為可替代化石燃料的碳源，是實(shí)現(xiàn)碳中和具潛力的技術(shù)方向之一。
生物質(zhì)摻燒在國(guó)內(nèi)外均被列為燃煤企業(yè)低碳化改造的首要方式。它具有天然的碳中和屬性，燃燒熱值可達(dá)煤炭的三分之二，可廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、水泥廠等工業(yè)窯爐當(dāng)中，既可節(jié)約燃煤成本，也能帶來(lái)高生態(tài)環(huán)境效益。生物質(zhì)燃料摻燒自然而然的成為了燃煤企業(yè)未來(lái)必須搶占的“減碳高地"。
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