Εισαγωγή

Η παραγωγή ενέργειας από βιομάζα είναι η μεγαλύτερη και πιο ώριμη σύγχρονη τεχνολογία αξιοποίησης ενέργειας από βιομάζα.Η Κίνα είναι πλούσια σε πόρους βιομάζας,

κυρίως γεωργικά απόβλητα, δασικά απόβλητα, κοπριά ζώων, αστικά οικιακά απόβλητα, οργανικά λύματα και υπολείμματα αποβλήτων.Η συνολική

Η ποσότητα των πόρων βιομάζας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ενέργεια κάθε χρόνο ισοδυναμεί με περίπου 460 εκατομμύρια τόνους τυπικού άνθρακα.Το 2019, το

Η εγκατεστημένη ισχύς της παγκόσμιας παραγωγής ενέργειας από βιομάζα αυξήθηκε από 131 εκατομμύρια κιλοβάτ το 2018 σε περίπου 139 εκατομμύρια κιλοβάτ, μια αύξηση

περίπου 6%.Η ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας αυξήθηκε από 546 δισεκατομμύρια kWh το 2018 σε 591 δισεκατομμύρια kWh το 2019, σημειώνοντας αύξηση περίπου 9%.

κυρίως στην ΕΕ και την Ασία, ιδιαίτερα στην Κίνα.Το 13ο πενταετές σχέδιο της Κίνας για την ανάπτυξη ενέργειας από βιομάζα προτείνει ότι έως το 2020, το συνολικό

Η εγκατεστημένη ισχύς παραγωγής ενέργειας από βιομάζα θα πρέπει να φθάσει τα 15 εκατομμύρια κιλοβάτ και η ετήσια παραγωγή ενέργειας θα πρέπει να φθάσει τα 90 δισεκατομμύρια

κιλοβατώρες.Μέχρι το τέλος του 2019, η εγκατεστημένη ισχύς παραγωγής βιοηλεκτρικής ενέργειας της Κίνας είχε αυξηθεί από 17,8 εκατομμύρια κιλοβάτ το 2018 σε

22,54 εκατομμύρια κιλοβάτ, με την ετήσια παραγωγή ενέργειας να ξεπερνά τις 111 δισεκατομμύρια κιλοβατώρες, ξεπερνώντας τους στόχους του 13ου Πενταετούς Σχεδίου.

Τα τελευταία χρόνια, το επίκεντρο της αύξησης της ικανότητας παραγωγής ενέργειας από βιομάζα της Κίνας είναι η χρήση γεωργικών και δασικών αποβλήτων και αστικών στερεών αποβλήτων

στο σύστημα συμπαραγωγής για την παροχή ενέργειας και θερμότητας για αστικές περιοχές.

Τελευταία ερευνητική πρόοδος της τεχνολογίας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα

Η παραγωγή ενέργειας από βιομάζα ξεκίνησε τη δεκαετία του 1970.Μετά το ξέσπασμα της παγκόσμιας ενεργειακής κρίσης, η Δανία και άλλες δυτικές χώρες άρχισαν να το κάνουν

χρησιμοποιήστε ενέργεια από βιομάζα, όπως άχυρο για την παραγωγή ενέργειας.Από τη δεκαετία του 1990, η τεχνολογία παραγωγής ενέργειας από βιομάζα έχει αναπτυχθεί δυναμικά

και εφαρμόζεται στην Ευρώπη και στις Ηνωμένες Πολιτείες.Μεταξύ αυτών, η Δανία έχει σημειώσει τα πιο αξιοσημείωτα επιτεύγματα στην ανάπτυξη του

παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα.Από τότε που κατασκευάστηκε και τέθηκε σε λειτουργία το πρώτο εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας βιοκαύσης με άχυρο το 1988, η Δανία δημιούργησε

περισσότερα από 100 εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής βιομάζας μέχρι στιγμής, αποτελώντας σημείο αναφοράς για την ανάπτυξη της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα στον κόσμο.Επιπλέον,

Οι χώρες της Νοτιοανατολικής Ασίας έχουν επίσης σημειώσει κάποια πρόοδο στην άμεση καύση βιομάζας χρησιμοποιώντας φλοιό ρυζιού, βαγάση και άλλες πρώτες ύλες.

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα στην Κίνα ξεκίνησε τη δεκαετία του 1990.Μετά την είσοδο στον 21ο αιώνα, με την εισαγωγή των εθνικών πολιτικών για την υποστήριξη του

ανάπτυξη της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα, ο αριθμός και το ενεργειακό μερίδιο των σταθμών παραγωγής ενέργειας από βιομάζα αυξάνονται χρόνο με το χρόνο.Στο πλαίσιο του

κλιματική αλλαγή και απαιτήσεις μείωσης των εκπομπών CO2, η παραγωγή ενέργειας από βιομάζα μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τις εκπομπές CO2 και άλλους ρύπους,

και ακόμη και να επιτύχει μηδενικές εκπομπές CO2, επομένως έχει γίνει σημαντικό μέρος της έρευνας των ερευνητών τα τελευταία χρόνια.

Σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας, η τεχνολογία παραγωγής ενέργειας από βιομάζα μπορεί να χωριστεί σε τρεις κατηγορίες: παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας άμεσης καύσης

τεχνολογία, τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αεριοποίησης και τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με σύζευξη καύσης.

Κατ 'αρχήν, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα απευθείας καύσης είναι πολύ παρόμοια με την παραγωγή θερμικής ενέργειας από λέβητες με καύση άνθρακα, δηλαδή το καύσιμο βιομάζας

(γεωργικά απόβλητα, δασικά απόβλητα, αστικά οικιακά απορρίμματα κ.λπ.) αποστέλλονται σε λέβητα ατμού κατάλληλου για καύση βιομάζας και το χημικό

η ενέργεια στο καύσιμο βιομάζας μετατρέπεται σε εσωτερική ενέργεια ατμού υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης χρησιμοποιώντας την καύση υψηλής θερμοκρασίας

διαδικασία, και μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια μέσω του κύκλου ισχύος ατμού, Τέλος, η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική

ενέργειας μέσω της γεννήτριας.

Η αεριοποίηση βιομάζας για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας περιλαμβάνει τα ακόλουθα βήματα: (1) αεριοποίηση βιομάζας, πυρόλυση και αεριοποίηση της βιομάζας μετά τη σύνθλιψη,

ξήρανση και άλλη προεπεξεργασία σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας για την παραγωγή αερίων που περιέχουν εύφλεκτα συστατικά όπως CO, CH₄και

H ₂;(2) Καθαρισμός αερίου: εύφλεκτο αέριο που παράγεται κατά την αεριοποίηση εισάγεται στο σύστημα καθαρισμού για την απομάκρυνση ακαθαρσιών όπως τέφρα,

οπτάνθρακας και πίσσα, έτσι ώστε να καλύπτονται οι απαιτήσεις εισόδου του κατάντη εξοπλισμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας·(3) Η καύση αερίου χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας.

Καθαρισμένο καύσιμο αέριο εισάγεται σε αεριοστρόβιλο ή κινητήρα εσωτερικής καύσης για καύση και παραγωγή ενέργειας ή μπορεί να εισαχθεί

στον λέβητα για καύση και ο παραγόμενος ατμός υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης χρησιμοποιείται για την κίνηση του ατμοστρόβιλου για παραγωγή ενέργειας.

Λόγω των διάσπαρτων πόρων βιομάζας, της χαμηλής ενεργειακής πυκνότητας και της δύσκολης συλλογής και μεταφοράς, άμεση καύση βιομάζας για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας

έχει μεγάλη εξάρτηση από τη βιωσιμότητα και την οικονομία της προμήθειας καυσίμων, με αποτέλεσμα υψηλό κόστος παραγωγής ενέργειας από βιομάζα.Ισχύς συζευγμένη με βιομάζα

Η παραγωγή είναι μια μέθοδος παραγωγής ενέργειας που χρησιμοποιεί καύσιμο βιομάζας για να αντικαταστήσει ορισμένα άλλα καύσιμα (συνήθως άνθρακα) για συνκαύση.Βελτιώνει την ευελιξία

καυσίμου βιομάζας και μειώνει την κατανάλωση άνθρακα, πραγματοποιώντας το CO₂μείωση των εκπομπών θερμικών μονάδων με καύση άνθρακα.Επί του παρόντος, η βιομάζα συζευγμένη

Οι τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας περιλαμβάνουν κυρίως: τεχνολογία άμεσης μικτής καύσης συζευγμένης ενέργειας, έμμεση συζευγμένη ισχύς καύσης

τεχνολογία παραγωγής και τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με σύζευξη ατμού.

1. Τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας απευθείας καύσης βιομάζας

Με βάση τα τρέχοντα σετ γεννητριών απευθείας καύσης βιομάζας, ανάλογα με τους τύπους κλιβάνων που χρησιμοποιούνται περισσότερο στη μηχανική πρακτική, μπορούν να χωριστούν κυρίως

στην τεχνολογία πολυεπίπεδης καύσης και στην τεχνολογία ρευστοποιημένης καύσης [2].

Η πολυεπίπεδη καύση σημαίνει ότι το καύσιμο παραδίδεται στη σταθερή ή κινητή σχάρα και ο αέρας εισάγεται από το κάτω μέρος της σχάρας για να μεταφέρει

αντίδραση καύσης μέσω του στρώματος καυσίμου.Η αντιπροσωπευτική τεχνολογία πολυεπίπεδης καύσης είναι η εισαγωγή της υδρόψυκτης δονούμενης σχάρας

τεχνολογία που αναπτύχθηκε από την BWE Company στη Δανία και το πρώτο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας από βιομάζα στην Κίνα – το Shanxian Power Plant στην επαρχία Shandong ήταν

κατασκευής 2006. Λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας σε τέφρα και της υψηλής θερμοκρασίας καύσης του καυσίμου βιομάζας, οι πλάκες σχάρας καταστρέφονται εύκολα λόγω υπερθέρμανσης και

κακή ψύξη.Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό της υδρόψυκτης δόνησης σχάρας είναι η ειδική δομή και η λειτουργία ψύξης, η οποία λύνει το πρόβλημα της σχάρας

υπερθέρμανση.Με την εισαγωγή και την προώθηση της δανικής τεχνολογίας υδρόψυκτης δόνησης σχάρας, πολλές εγχώριες επιχειρήσεις έχουν εισαγάγει

τεχνολογία καύσης σε σχάρα βιομάζας με ανεξάρτητα δικαιώματα πνευματικής ιδιοκτησίας μέσω της μάθησης και της πέψης, η οποία έχει τεθεί σε μεγάλη κλίμακα

λειτουργία.Οι αντιπροσωπευτικοί κατασκευαστές περιλαμβάνουν την Shanghai Sifang Boiler Factory, τη Wuxi Huaguang Boiler Co., Ltd., κ.λπ.

Ως τεχνολογία καύσης που χαρακτηρίζεται από ρευστοποίηση στερεών σωματιδίων, η τεχνολογία καύσης ρευστοποιημένης κλίνης έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με την κλίνη

τεχνολογία καύσης στην καύση βιομάζας.Πρώτα απ 'όλα, υπάρχουν πολλά υλικά αδρανούς κλίνης στη ρευστοποιημένη κλίνη, η οποία έχει υψηλή θερμοχωρητικότητα και

ισχυρόςπροσαρμοστικότητα σε καύσιμο βιομάζας με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό.Δεύτερον, η αποτελεσματική μεταφορά θερμότητας και μάζας του μίγματος αερίου-στερεού στο ρευστοποιημένο

κρεβάτι επιτρέπειτο καύσιμο βιομάζας να θερμαίνεται γρήγορα μετά την είσοδο στον κλίβανο.Ταυτόχρονα, το υλικό κρεβατιού με υψηλή θερμοχωρητικότητα μπορεί

συντήρηση του φούρνουθερμοκρασία, εξασφαλίζουν τη σταθερότητα της καύσης κατά την καύση καυσίμου βιομάζας χαμηλής θερμιδικής αξίας και έχουν επίσης ορισμένα πλεονεκτήματα

στη ρύθμιση φορτίου μονάδας.Με την υποστήριξη του εθνικού σχεδίου υποστήριξης της επιστήμης και της τεχνολογίας, το Πανεπιστήμιο Tsinghua ανέπτυξε τη «Βιομάζα

Κυκλοφορητικός λέβητας ρευστοποιημένης κλίνηςΤεχνολογία με υψηλές παραμέτρους ατμού», και έχει αναπτύξει επιτυχώς το μεγαλύτερο υπερ-υψηλό 125 MW στον κόσμο

πίεση μόλις αναθερμανθεί η βιομάζα που κυκλοφορείλέβητας ρευστοποιημένης κλίνης με αυτήν την τεχνολογία και τον πρώτο 130 t/h υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης

λέβητας ρευστοποιημένης κλίνης κυκλοφορίας που καίει καθαρό άχυρο καλαμποκιού.

Λόγω της γενικά υψηλής περιεκτικότητας σε αλκαλικά μέταλλα και χλώριο της βιομάζας, ειδικά των γεωργικών απορριμμάτων, υπάρχουν προβλήματα όπως τέφρα, σκωρίαση

και διάβρωσηστον χώρο θέρμανσης υψηλής θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας καύσης.Οι παράμετροι ατμού των λεβήτων βιομάζας στο εσωτερικό και στο εξωτερικό

είναι κυρίως μεσαίεςθερμοκρασία και μέση πίεση, και η απόδοση παραγωγής ενέργειας δεν είναι υψηλή.Η οικονομία του στρώματος βιομάζας απευθείας καύσης

περιορίζει την παραγωγή ενέργειαςτην υγιή ανάπτυξή του.

2. Τεχνολογία παραγωγής ενέργειας αεριοποίησης βιομάζας

Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από αεριοποίηση βιομάζας χρησιμοποιεί ειδικούς αντιδραστήρες αεριοποίησης για τη μετατροπή των αποβλήτων βιομάζας, όπως ξύλο, άχυρο, άχυρο, βαγάσση κ.λπ.

σεεύφλεκτο αέριο.Το παραγόμενο εύφλεκτο αέριο αποστέλλεται σε αεριοστρόβιλους ή κινητήρες εσωτερικής καύσης για παραγωγή ενέργειας μετά από σκόνη

αφαίρεση καιαφαίρεση οπτάνθρακα και άλλες διαδικασίες καθαρισμού [3].Επί του παρόντος, οι συνήθως χρησιμοποιούμενοι αντιδραστήρες αεριοποίησης μπορούν να χωριστούν σε σταθερή κλίνη

αεριοποιητές, ρευστοποιημένοιαεριοποιητές κλίνης και αεριοποιητές παρασυρόμενης ροής.Στον αεριοποιητή σταθερής κλίνης, το στρώμα υλικού είναι σχετικά σταθερό και το στέγνωμα, η πυρόλυση,

οξείδωση, αναγωγήκαι άλλες αντιδράσεις θα ολοκληρωθούν με τη σειρά, και τελικά θα μετατραπούν σε συνθετικό αέριο.Σύμφωνα με τη διαφορά ροής

κατεύθυνση μεταξύ αεριοποιητήκαι συνθετικό αέριο, οι αεριοποιητές σταθερής κλίνης έχουν κυρίως τρεις τύπους: αναρρόφηση προς τα πάνω (αντίστροφη ροή), αναρρόφηση προς τα κάτω (προς τα εμπρός

ροή) και οριζόντια αναρρόφησηαεριοποιητές.Ο αεριοποιητής ρευστοποιημένης κλίνης αποτελείται από έναν θάλαμο αεριοποίησης και έναν διανομέα αέρα.Ο παράγοντας αεριοποίησης είναι

τροφοδοτείται ομοιόμορφα στον αεριοποιητήμέσω του διανομέα αέρα.Σύμφωνα με τα διαφορετικά χαρακτηριστικά ροής αερίου-στερεού, μπορεί να χωριστεί σε φυσαλίδες

αεριοποιητής ρευστοποιημένης κλίνης και κυκλοφορείαεριοποιητής ρευστοποιημένης κλίνης.Ο παράγοντας αεριοποίησης (οξυγόνο, ατμός, κ.λπ.) στην παρασυρόμενη κλίνη ροής παρασύρει τη βιομάζα

σωματίδια και ψεκάζεται στον κλίβανομέσα από ένα ακροφύσιο.Τα λεπτά σωματίδια καυσίμου διασκορπίζονται και αιωρούνται σε ροή αερίου υψηλής ταχύτητας.Κάτω από ψηλά

θερμοκρασία, τα λεπτά σωματίδια καυσίμου αντιδρούν γρήγορα μετάσε επαφή με το οξυγόνο, απελευθερώνοντας πολλή θερμότητα.Τα στερεά σωματίδια πυρολύονται αμέσως και αεριοποιούνται

για την παραγωγή συνθετικού αερίου και σκωρίας.Για το ανοδικό ρεύμα διορθώθηκεαεριοποιητής κλίνης, η περιεκτικότητα σε πίσσα στο αέριο σύνθεσης είναι υψηλή.Ο αεριοποιητής σταθερής κλίνης προς τα κάτω

έχει απλή δομή, βολική τροφοδοσία και καλή λειτουργικότητα.

Σε υψηλή θερμοκρασία, η πίσσα που δημιουργείται μπορεί να σπάσει πλήρως σε εύφλεκτο αέριο, αλλά η θερμοκρασία εξόδου του αεριοποιητή είναι υψηλή.Το ρευστοποιημένο

κρεβάτιο αεριοποιητής έχει τα πλεονεκτήματα της γρήγορης αντίδρασης αεριοποίησης, της ομοιόμορφης επαφής αερίου-στερεού στον κλίβανο και σταθερής θερμοκρασίας αντίδρασης, αλλά

εξοπλισμόςΗ δομή είναι πολύπλοκη, η περιεκτικότητα σε τέφρα στο αέριο σύνθεσης είναι υψηλή και το κατάντη σύστημα καθαρισμού είναι εξαιρετικά απαραίτητο.ο

αεριοποιητής συμπαρασυρόμενης ροήςέχει υψηλές απαιτήσεις για προεπεξεργασία υλικού και πρέπει να θρυμματιστεί σε λεπτά σωματίδια για να διασφαλιστεί ότι τα υλικά μπορούν

αντιδρούν πλήρως σε σύντομο χρονικό διάστημαχρόνος παραμονής.

Όταν η κλίμακα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από αεριοποίηση βιομάζας είναι μικρή, η οικονομία είναι καλή, το κόστος είναι χαμηλό και είναι κατάλληλη για απομακρυσμένες και διάσπαρτες

αγροτικές περιοχές,που έχει μεγάλη σημασία για τη συμπλήρωση του ενεργειακού εφοδιασμού της Κίνας.Το κύριο πρόβλημα που πρέπει να λυθεί είναι η πίσσα που παράγεται από τη βιομάζα

αεριοποίηση.Οταν οΗ αέρια πίσσα που παράγεται στη διαδικασία αεριοποίησης ψύχεται, θα σχηματίσει υγρή πίσσα, η οποία θα φράξει τον αγωγό και θα επηρεάσει την

κανονική λειτουργία ισχύοςεξοπλισμός παραγωγής.

3. Τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας συζευγμένη με βιομάζα

Το κόστος καυσίμων της καθαρής καύσης των γεωργικών και δασικών αποβλήτων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι το μεγαλύτερο πρόβλημα που περιορίζει την ενέργεια από βιομάζα

γενιάβιομηχανία.Η μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας απευθείας καύσης βιομάζας έχει μικρή χωρητικότητα, χαμηλές παραμέτρους και χαμηλή οικονομία, γεγονός που περιορίζει επίσης την

αξιοποίηση της βιομάζας.Η καύση καυσίμου πολλαπλών πηγών συζευγμένης με βιομάζα είναι ένας τρόπος μείωσης του κόστους.Προς το παρόν, ο πιο αποτελεσματικός τρόπος μείωσης

το κόστος των καυσίμων είναι βιομάζα και άνθρακαπαραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.Το 2016, η χώρα εξέδωσε τις κατευθυντήριες γνωμοδοτήσεις για την προώθηση της καύσης άνθρακα και της βιομάζας

Coupled Power Generation, η οποία σε μεγάλο βαθμόπροώθησε την έρευνα και την προώθηση της τεχνολογίας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε συνδυασμό με βιομάζα.Πρόσφατα

χρόνια, η αποδοτικότητα της παραγωγής ενέργειας από βιομάζα έχειέχει βελτιωθεί σημαντικά μέσω της μετατροπής των υφιστάμενων σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα,

η χρήση παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα που συνδέεται με άνθρακα και ητεχνικά πλεονεκτήματα των μεγάλων μονάδων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με καύση άνθρακα σε υψηλή απόδοση

και χαμηλή ρύπανση.Η τεχνική διαδρομή μπορεί να χωριστεί σε τρεις κατηγορίες:

(1) σύζευξη απευθείας καύσης μετά από σύνθλιψη/κονιοποίηση, συμπεριλαμβανομένων τριών τύπων συν-καύσης του ίδιου μύλου με τον ίδιο καυστήρα, διαφορετικοί

μύλοι μεο ίδιος καυστήρας και διαφορετικοί μύλοι με διαφορετικούς καυστήρες.(2) Έμμεση σύζευξη καύσης μετά την αεριοποίηση, δημιουργείται βιομάζα

εύφλεκτο αέριο μέσωδιαδικασία αεριοποίησης και στη συνέχεια εισέρχεται στον κλίβανο για καύση.(3) Σύζευξη ατμού μετά από καύση ειδικής βιομάζας

λέβητας.Η σύζευξη άμεσης καύσης είναι ένας τρόπος χρήσης που μπορεί να εφαρμοστεί σε μεγάλη κλίμακα, με υψηλή απόδοση κόστους και σύντομη επένδυση

κύκλος.Οταν οο λόγος ζεύξης δεν είναι υψηλός, η επεξεργασία του καυσίμου, η αποθήκευση, η εναπόθεση, η ομοιομορφία ροής και ο αντίκτυπός του στην ασφάλεια και την οικονομία του λέβητα

που προκαλείται από την καύση βιομάζαςέχουν επιλυθεί ή ελεγχθεί τεχνικά.Η τεχνολογία έμμεσης σύζευξης καύσης επεξεργάζεται τη βιομάζα και τον άνθρακα

χωριστά, το οποίο είναι ιδιαίτερα προσαρμόσιμο στοτύπους βιομάζας, καταναλώνει λιγότερη βιομάζα ανά μονάδα παραγωγής ενέργειας και εξοικονομεί καύσιμο.Μπορεί να λύσει το

προβλήματα διάβρωσης αλκαλιμετάλλων και οπτανθρακοποίησης λέβηταη διαδικασία άμεσης καύσης της βιομάζας σε κάποιο βαθμό, αλλά το έργο έχει κακή

επεκτασιμότητα και δεν είναι κατάλληλο για λέβητες μεγάλης κλίμακας.Σε ξένες χώρες,χρησιμοποιείται κυρίως ο τρόπος σύζευξης απευθείας καύσης.Ως το έμμεσο

η λειτουργία καύσης είναι πιο αξιόπιστη, η έμμεση παραγωγή ισχύος σύζευξης καύσηςμε βάση την κυκλοφορούσα αεριοποίηση ρευστοποιημένης κλίνης είναι επί του παρόντος

η κορυφαία τεχνολογία για την εφαρμογή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σύζευξης βιομάζας στην Κίνα.Το 2018,Σταθμός παραγωγής ενέργειας Datang Changshan, της χώρας

πρώτη υπερκρίσιμη μονάδα παραγωγής ενέργειας με καύση άνθρακα 660 MW σε συνδυασμό με παραγωγή ενέργειας από βιομάζα 20 MWέργο επίδειξης, επιτεύχθηκε α

απόλυτη επιτυχία.Το έργο υιοθετεί τη συζευγμένη αεριοποίηση ρευστοποιημένης κλίνης κυκλοφορούσας βιομάζας ανεξάρτητα ανεπτυγμένηςπαραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας

διαδικασία, η οποία καταναλώνει περίπου 100.000 τόνους άχυρου βιομάζας κάθε χρόνο, επιτυγχάνει 110 εκατομμύρια κιλοβατώρες παραγωγής ενέργειας από βιομάζα,

εξοικονομεί περίπου 40000 τόνους τυπικού άνθρακα και μειώνει περίπου 140000 τόνους CO₂.

Ανάλυση και προοπτική εξέλιξης της τεχνολογίας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα

Με τη βελτίωση του συστήματος μείωσης των εκπομπών άνθρακα της Κίνας και της αγοράς εμπορίας εκπομπών άνθρακα, καθώς και τη συνεχή εφαρμογή

της πολιτικής για την υποστήριξη της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας συζευγμένης βιομάζας με καύση άνθρακα, η τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με σύζευξη βιομάζας με καύση άνθρακα εισάγει καλά

ευκαιρίες ανάπτυξης.Η αβλαβής επεξεργασία των γεωργικών και δασικών απορριμμάτων και των αστικών οικιακών απορριμμάτων ήταν πάντα ο πυρήνας της

αστικά και αγροτικά περιβαλλοντικά προβλήματα που πρέπει να επιλύσουν επειγόντως οι τοπικές κυβερνήσεις.Τώρα το δικαίωμα προγραμματισμού έργων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα

έχει ανατεθεί στις τοπικές αρχές.Οι τοπικές κυβερνήσεις μπορούν να δεσμεύσουν τη γεωργική και δασική βιομάζα και τα αστικά οικιακά απόβλητα μαζί στο πλαίσιο του έργου

σχεδιασμός για την προώθηση έργων ολοκληρωμένης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από απόβλητα.

Εκτός από την τεχνολογία καύσης, το κλειδί για τη συνεχή ανάπτυξη της βιομηχανίας παραγωγής ενέργειας από βιομάζα είναι η ανεξάρτητη ανάπτυξη,

ωριμότητα και βελτίωση των βοηθητικών συστημάτων υποστήριξης, όπως τα συστήματα συλλογής καυσίμου βιομάζας, σύνθλιψης, διαλογής και τροφοδοσίας.Την ίδια στιγμή,

η ανάπτυξη προηγμένης τεχνολογίας προεπεξεργασίας καυσίμου βιομάζας και η βελτίωση της προσαρμοστικότητας του μεμονωμένου εξοπλισμού σε πολλαπλά καύσιμα βιομάζας αποτελούν τη βάση

για την υλοποίηση χαμηλού κόστους μεγάλης κλίμακας εφαρμογής της τεχνολογίας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα στο μέλλον.

1. Παραγωγή ενέργειας καύσης απευθείας σύζευξης μονάδας με καύση άνθρακα

Η χωρητικότητα των μονάδων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας απευθείας καύσης βιομάζας είναι γενικά μικρή (≤ 50 MW) και οι αντίστοιχες παράμετροι ατμού του λέβητα είναι επίσης χαμηλές,

γενικά παραμέτρους υψηλής πίεσης ή χαμηλότερες.Ως εκ τούτου, η απόδοση παραγωγής ενέργειας των έργων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από καθαρή καύση βιομάζας είναι γενικά

όχι μεγαλύτερο από 30%.Ο μετασχηματισμός τεχνολογίας καύσης απευθείας σύζευξης βιομάζας με βάση υποκρίσιμες μονάδες 300MW ή 600MW και άνω

Οι υπερκρίσιμες ή υπερκρίσιμες μονάδες μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση παραγωγής ενέργειας από βιομάζα στο 40% ή ακόμα και υψηλότερα.Επιπλέον, η συνεχής λειτουργία

των μονάδων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας απευθείας καύσης βιομάζας εξαρτάται εξ ολοκλήρου από την προμήθεια καυσίμου βιομάζας, ενώ η λειτουργία συζευγμένης βιομάζας με καύση άνθρακα

οι μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας δεν εξαρτώνται από την παροχή βιομάζας.Αυτή η λειτουργία μικτής καύσης καθιστά την αγορά συλλογής βιομάζας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

οι επιχειρήσεις έχουν ισχυρότερη διαπραγματευτική δύναμη.Η τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με σύζευξη βιομάζας μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει τους υπάρχοντες λέβητες, ατμοστρόβιλους και

βοηθητικά συστήματα σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα.Μόνο το νέο σύστημα επεξεργασίας καυσίμου βιομάζας χρειάζεται για να γίνουν κάποιες αλλαγές στην καύση του λέβητα

σύστημα, επομένως η αρχική επένδυση είναι χαμηλότερη.Τα παραπάνω μέτρα θα βελτιώσουν σημαντικά την κερδοφορία των επιχειρήσεων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα και θα μειώσουν

την εξάρτησή τους από τις εθνικές επιδοτήσεις.Όσον αφορά τις εκπομπές ρύπων, τα πρότυπα περιβαλλοντικής προστασίας που εφαρμόζονται με απευθείας καύση βιομάζας

Τα έργα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας είναι σχετικά χαλαρά και τα όρια εκπομπής καπνού, SO2 και NOx είναι αντίστοιχα 20, 50 και 200 ​​mg/Nm3.Συζευγμένη βιομάζα

Η παραγωγή ενέργειας βασίζεται στις αρχικές μονάδες θερμικής ενέργειας με καύση άνθρακα και εφαρμόζει πρότυπα εξαιρετικά χαμηλών εκπομπών.Τα όρια εκπομπής αιθάλης, SO2

και NOx είναι αντίστοιχα 10, 35 και 50 mg/Nm3.Σε σύγκριση με την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας απευθείας καύσης βιομάζας της ίδιας κλίμακας, οι εκπομπές καπνού, SO2

και τα NOx μειώνονται κατά 50%, 30% και 75% αντίστοιχα, με σημαντικά κοινωνικά και περιβαλλοντικά οφέλη.

Η τεχνική διαδρομή για λέβητες μεγάλης κλίμακας με καύση άνθρακα για την πραγματοποίηση του μετασχηματισμού της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας απευθείας συζευγμένης βιομάζας μπορεί επί του παρόντος να συνοψιστεί

ως σωματίδια βιομάζας – μύλοι βιομάζας – σύστημα διανομής αγωγών – αγωγός κονιοποιημένου άνθρακα.Αν και η τρέχουσα βιομάζα απευθείας συζευγμένη καύση

Η τεχνολογία έχει το μειονέκτημα της δύσκολης μέτρησης, η τεχνολογία άμεσης συζευγμένης παραγωγής ενέργειας θα γίνει η κύρια κατεύθυνση ανάπτυξης

της παραγωγής ενέργειας από βιομάζα μετά την επίλυση αυτού του προβλήματος, μπορεί να πραγματοποιήσει την καύση σύζευξης της βιομάζας σε οποιαδήποτε αναλογία σε μεγάλες μονάδες με καύση άνθρακα, και

έχει τα χαρακτηριστικά της ωριμότητας, της αξιοπιστίας και της ασφάλειας.Αυτή η τεχνολογία έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως διεθνώς, με τεχνολογία παραγωγής ενέργειας από βιομάζα

αναλογία σύζευξης 15%, 40% ή ακόμα και 100%.Η εργασία μπορεί να πραγματοποιηθεί σε υποκρίσιμες μονάδες και σταδιακά να επεκταθεί για να επιτευχθεί ο στόχος του βαθμού CO2

μείωση εκπομπών υπερκρίσιμων παραμέτρων+καύση σε συνδυασμό με βιομάζα+τηλεθέρμανση.

2. Προεπεξεργασία καυσίμου βιομάζας και υποστηρικτικό βοηθητικό σύστημα

Το καύσιμο βιομάζας χαρακτηρίζεται από υψηλή περιεκτικότητα σε νερό, υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο, χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα και χαμηλή θερμογόνο δύναμη, γεγονός που περιορίζει τη χρήση του ως καύσιμο και

επηρεάζει αρνητικά την αποτελεσματική θερμοχημική μετατροπή του.Πρώτα απ 'όλα, οι πρώτες ύλες περιέχουν περισσότερο νερό, το οποίο θα καθυστερήσει την αντίδραση της πυρόλυσης,

καταστρέφουν τη σταθερότητα των προϊόντων πυρόλυσης, μειώνουν τη σταθερότητα του εξοπλισμού του λέβητα και αυξάνουν την κατανάλωση ενέργειας του συστήματος.Επομένως,

είναι απαραίτητη η προεπεξεργασία του καυσίμου βιομάζας πριν από τη θερμοχημική εφαρμογή.

Η τεχνολογία επεξεργασίας πύκνωσης βιομάζας μπορεί να μειώσει την αύξηση του κόστους μεταφοράς και αποθήκευσης που προκαλείται από τη χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα της βιομάζας

καύσιμα.Σε σύγκριση με την τεχνολογία ξήρανσης, το ψήσιμο καυσίμου βιομάζας σε αδρανή ατμόσφαιρα και σε συγκεκριμένη θερμοκρασία μπορεί να απελευθερώσει νερό και μερικά πτητικά

ύλη στη βιομάζα, βελτιώνουν τα χαρακτηριστικά καυσίμου της βιομάζας, μειώνουν το O/C και το O/H.Η ψημένη βιομάζα δείχνει υδροφοβία και είναι πιο εύκολη

συνθλίβονται σε λεπτά σωματίδια.Η ενεργειακή πυκνότητα αυξάνεται, γεγονός που συμβάλλει στη βελτίωση της απόδοσης μετατροπής και χρήσης της βιομάζας.

Η σύνθλιψη είναι μια σημαντική διαδικασία προεπεξεργασίας για τη μετατροπή και τη χρήση της ενέργειας της βιομάζας.Για τις μπρικέτες βιομάζας, η μείωση του μεγέθους των σωματιδίων μπορεί

αυξάνουν την ειδική επιφάνεια και την πρόσφυση μεταξύ των σωματιδίων κατά τη συμπίεση.Εάν το μέγεθος των σωματιδίων είναι πολύ μεγάλο, θα επηρεάσει τον ρυθμό θέρμανσης

του καυσίμου και ακόμη και την απελευθέρωση πτητικών ουσιών, επηρεάζοντας έτσι την ποιότητα των προϊόντων αεριοποίησης.Στο μέλλον, μπορεί να εξεταστεί η κατασκευή α

μονάδα προεπεξεργασίας καυσίμου βιομάζας μέσα ή κοντά στο εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής για ψήσιμο και σύνθλιψη υλικών βιομάζας.Το εθνικό «13ο πενταετές σχέδιο» επισημαίνει επίσης ξεκάθαρα

ότι η τεχνολογία καυσίμου στερεών σωματιδίων βιομάζας θα αναβαθμιστεί και η ετήσια χρήση καυσίμου μπρικέτας βιομάζας θα είναι 30 εκατομμύρια τόνοι.

Ως εκ τούτου, είναι μεγάλης σημασίας να μελετηθεί σθεναρά και σε βάθος η τεχνολογία προεπεξεργασίας καυσίμου βιομάζας.

Σε σύγκριση με τις συμβατικές μονάδες θερμικής ισχύος, η κύρια διαφορά της παραγωγής ενέργειας από βιομάζα έγκειται στο σύστημα παροχής καυσίμου βιομάζας και τα σχετικά

τεχνολογίες καύσης.Επί του παρόντος, ο κύριος εξοπλισμός καύσης παραγωγής ενέργειας από βιομάζα στην Κίνα, όπως το σώμα του λέβητα, έχει επιτύχει εντοπισμό,

αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένα προβλήματα στο σύστημα μεταφοράς της βιομάζας.Τα γεωργικά απόβλητα έχουν γενικά πολύ απαλή υφή και η κατανάλωση σε

η διαδικασία παραγωγής ενέργειας είναι σχετικά μεγάλη.Η μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας πρέπει να προετοιμάσει το σύστημα φόρτισης σύμφωνα με τη συγκεκριμένη κατανάλωση καυσίμου.Εκεί

υπάρχουν πολλά είδη καυσίμων διαθέσιμα και η μικτή χρήση πολλαπλών καυσίμων θα οδηγήσει σε ανομοιόμορφα καύσιμα, ακόμη και σε απόφραξη του συστήματος τροφοδοσίας και του καυσίμου

Η κατάσταση λειτουργίας στο εσωτερικό του λέβητα είναι επιρρεπής σε βίαιες διακυμάνσεις.Μπορούμε να αξιοποιήσουμε πλήρως τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας καύσης σε ρευστοποιημένη κλίνη

προσαρμοστικότητα καυσίμου και πρώτα να αναπτύξετε και να βελτιώσετε το σύστημα διαλογής και τροφοδοσίας με βάση τον λέβητα ρευστοποιημένης κλίνης.

4, Προτάσεις για ανεξάρτητη καινοτομία και ανάπτυξη τεχνολογίας παραγωγής ενέργειας από βιομάζα

Σε αντίθεση με άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, η ανάπτυξη της τεχνολογίας παραγωγής ενέργειας από βιομάζα θα επηρεάσει μόνο τα οικονομικά οφέλη και όχι τα

κοινωνία.Ταυτόχρονα, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα απαιτεί επίσης αβλαβή και μειωμένη επεξεργασία των γεωργικών και δασικών απορριμμάτων και των οικιακών απορριμμάτων

σκουπίδια.Τα περιβαλλοντικά και κοινωνικά του οφέλη είναι πολύ μεγαλύτερα από τα ενεργειακά του οφέλη.Αν και τα οφέλη που επιφέρει η ανάπτυξη της βιομάζας

Η τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας αξίζει να επιβεβαιωθεί, ορισμένα βασικά τεχνικά προβλήματα στις δραστηριότητες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα δεν μπορούν να είναι αποτελεσματικά

αντιμετωπίζονται λόγω παραγόντων όπως οι ατελείς μέθοδοι μέτρησης και τα πρότυπα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας συνδεδεμένης με βιομάζα, η αδύναμη οικονομική κατάσταση του κράτους

οι επιδοτήσεις και η σχετικά έλλειψη ανάπτυξης νέων τεχνολογιών, που είναι οι λόγοι για τον περιορισμό της ανάπτυξης της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα

τεχνολογία, Ως εκ τούτου, θα πρέπει να ληφθούν εύλογα μέτρα για την προώθησή της.

(1) Αν και η εισαγωγή της τεχνολογίας και η ανεξάρτητη ανάπτυξη είναι και οι δύο κύριες κατευθύνσεις για την ανάπτυξη της εγχώριας ενέργειας από βιομάζα

βιομηχανία παραγωγής, θα πρέπει να συνειδητοποιήσουμε ξεκάθαρα ότι αν θέλουμε να έχουμε μια τελική διέξοδο, πρέπει να αγωνιστούμε να ακολουθήσουμε το δρόμο της ανεξάρτητης ανάπτυξης,

και στη συνέχεια να βελτιώνουν συνεχώς τις εγχώριες τεχνολογίες.Σε αυτό το στάδιο, είναι κυρίως η ανάπτυξη και η βελτίωση της τεχνολογίας παραγωγής ενέργειας από βιομάζα και

ορισμένες τεχνολογίες με καλύτερη οικονομία μπορούν να χρησιμοποιηθούν εμπορικά.Με τη σταδιακή βελτίωση και ωρίμανση της βιομάζας ως κύρια ενέργεια και

τεχνολογία παραγωγής ενέργειας από βιομάζα, η βιομάζα θα έχει τις προϋποθέσεις να ανταγωνιστεί τα ορυκτά καύσιμα.

(2) Το κόστος κοινωνικής διαχείρισης μπορεί να μειωθεί με τη μείωση του αριθμού των μονάδων παραγωγής ενέργειας μερικής καθαρής καύσης γεωργικών αποβλήτων και των

αριθμός εταιρειών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, ενισχύοντας παράλληλα τη διαχείριση παρακολούθησης των έργων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα.Όσον αφορά τα καύσιμα

αγορά, εξασφαλίζει επαρκή και υψηλής ποιότητας προμήθεια πρώτων υλών και θέτει τα θεμέλια για σταθερή και αποτελεσματική λειτουργία του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής.

(3) Περαιτέρω βελτίωση των προτιμησιακών φορολογικών πολιτικών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα, βελτίωση της απόδοσης του συστήματος βασιζόμενη στη συμπαραγωγή

μετασχηματισμός, ενθάρρυνση και υποστήριξη της κατασκευής έργων επίδειξης καθαρής θέρμανσης αποβλήτων πολλών πηγών κομητείας και περιορισμός της αξίας

έργα βιομάζας που παράγουν μόνο ηλεκτρική ενέργεια αλλά όχι θερμότητα.

(4) Η BECCS (Ενέργεια βιομάζας σε συνδυασμό με τεχνολογία δέσμευσης και αποθήκευσης άνθρακα) πρότεινε ένα μοντέλο που συνδυάζει τη χρήση ενέργειας από βιομάζα

και δέσμευση και αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα, με διπλά πλεονεκτήματα των αρνητικών εκπομπών άνθρακα και της ενέργειας ουδέτερης άνθρακα.Το BECCS είναι μακροπρόθεσμο

τεχνολογία μείωσης των εκπομπών.Επί του παρόντος, η Κίνα έχει λιγότερη έρευνα σε αυτόν τον τομέα.Ως μεγάλη χώρα κατανάλωσης πόρων και εκπομπών άνθρακα,

Η Κίνα θα πρέπει να συμπεριλάβει το BECCS στο στρατηγικό πλαίσιο για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής και να αυξήσει τα τεχνικά της αποθέματα σε αυτόν τον τομέα.