國(guó)家發(fā)改委在《煤電低碳化改造建設(shè)(2024-2027)》的主要目標(biāo)中指出，到2025年，首批煤電低碳化改造建設(shè)項(xiàng)目相關(guān)項(xiàng)目度電碳排放較2023年同類煤電機(jī)組平均碳排放水平降低20%左右。將生物質(zhì)摻燒列為首個(gè)改造和建設(shè)方式，并對(duì)改造建設(shè)后的煤電機(jī)組應(yīng)具備摻燒10%以上生物質(zhì)燃料能力，顯著降低碳排放水平等做出要要求。

燃煤直接摻燒生物質(zhì)過(guò)程中，存在諸多問(wèn)題。摻燒的生物質(zhì)廢棄物需要經(jīng)過(guò)打捆、壓塊或制作成生物質(zhì)成型燃料后運(yùn)輸至煤電企業(yè)，煤電企業(yè)對(duì)摻燒的生物質(zhì)原料再次進(jìn)行破碎、磨粉等加工步驟至摻混要求后，再與煤粉混合，然后送入鍋爐。

1、生物質(zhì)原料需要二次加工、且加工困難，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在二次加工過(guò)程中，煤電企業(yè)需要購(gòu)入相關(guān)設(shè)備，由于生物質(zhì)資源本身存在的木質(zhì)素、纖維素等高聚合生物長(zhǎng)鏈纖維，加工困難不易粉碎，需要投入更多能量，這無(wú)疑增加了煤電的成本。二次加工過(guò)程中，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工，人工投入高。

2、生物質(zhì)粉料不易于煤粉完全混合。由于生物質(zhì)原料研磨過(guò)程通常會(huì)生成尺寸較大、非球形、拉長(zhǎng)的顆粒，而煤粉鍋爐通常設(shè)計(jì)用于處理非常小、近乎球形的煤顆粒，顆粒形狀的差異，使得生物質(zhì)原料相容性差。加工產(chǎn)生的生物質(zhì)資源粉料，由于密度比煤粉小，混合過(guò)程中不易混合均勻，在混合物傳輸至爐膛過(guò)程中，翻動(dòng)震動(dòng)等都容易使得煤粉與生物質(zhì)混合物分層。

3、直接摻燒改變爐膛內(nèi)的燃燒狀態(tài)。爐膛燃燒過(guò)程中，由于生物質(zhì)粉料和煤粉料存在的物理、化學(xué)性質(zhì)的差異，爐膛內(nèi)的火焰穩(wěn)定性和傳熱特性將受到影響。

4、生物質(zhì)直接摻燒易出現(xiàn)爐膛結(jié)焦、腐蝕。在燃煤直接摻燒生物質(zhì)過(guò)程中，生物質(zhì)較高含量的堿金屬，尤其是鉀、氯等，容易使?fàn)t膛發(fā)生的結(jié)焦、腐蝕，從而影響爐膛使用壽命。

生物質(zhì)氣化技術(shù)是一項(xiàng)充滿前景的能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，以空氣、氧氣、水蒸氣作為氣化劑，使生物質(zhì)的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素等生物高聚物，在絕氧或缺氧條件下，發(fā)生熱解、氧化、還原重整反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為氫氣、一氧化碳、小分子烴等可燃?xì)怏w產(chǎn)物的熱化學(xué)過(guò)程。

燃煤耦合摻燒生物質(zhì)過(guò)程中，生物質(zhì)氣炭聯(lián)產(chǎn)技術(shù)可將生物質(zhì)通過(guò)熱化學(xué)轉(zhuǎn)為生物質(zhì)燃?xì)夂蜕镔|(zhì)炭。生物質(zhì)燃?xì)饪芍苯訃娙霠t膛燃燒、作為載氣混合煤粉共同噴入爐膛等多種方式，與煤粉混合良好，燃燒更加充分。生物質(zhì)炭與煤炭?jī)烧唛g的物理、化學(xué)性質(zhì)差異較小，進(jìn)行混合磨粉后，對(duì)爐膛火焰穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)性質(zhì)影響小，同時(shí)燃燒過(guò)程中生物質(zhì)不再產(chǎn)生焦油等成分，對(duì)爐膛的正常運(yùn)行幾乎不產(chǎn)生影響。同時(shí)氣炭聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)生的生物質(zhì)燃?xì)夂蜕镔|(zhì)炭中的氮含量低，在耦合摻燒過(guò)程中產(chǎn)生的NOx的量更少，對(duì)環(huán)境污染更少。相較于燃煤直接摻燒生物質(zhì)，燃煤耦合(間接)氣炭聯(lián)產(chǎn)摻燒生物質(zhì)更具優(yōu)勢(shì)。

在燃煤耦合(間接)氣炭聯(lián)產(chǎn)摻燒生物質(zhì)過(guò)程中，由于生物質(zhì)燃料的高揮發(fā)物含量，其熱解動(dòng)力學(xué)尤為重要，但其熱解動(dòng)力學(xué)如何分析?熱解氣化技術(shù)裝備有什么特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)?生物質(zhì)氣炭聯(lián)產(chǎn)技術(shù)項(xiàng)目應(yīng)用狀況如何?是否還有更多應(yīng)用業(yè)績(jī)和應(yīng)用場(chǎng)景?如何才能實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的揮發(fā)分和固定碳熱解氣化分離后的價(jià)值利用最大化?

2024年11月21-22日，北京鄉(xiāng)電電力有限公司董事長(zhǎng)袁英江，將在湖北襄陽(yáng)“燃煤機(jī)組摻燒生物質(zhì)低碳化技術(shù)路徑與發(fā)展策略高級(jí)研討會(huì)”為您梳理國(guó)內(nèi)外最新研究和應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合十余年在生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)及燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電技術(shù)的潛心研究經(jīng)驗(yàn)，為您詳細(xì)解答上述疑問(wèn)!

石家莊宏勝達(dá)新能源有限公司，遵循可持續(xù)化發(fā)展要求，專注生物質(zhì)能源的研究，現(xiàn)主要生產(chǎn)大力士生物質(zhì)燃燒機(jī)、布袋除塵器、旋風(fēng)除塵器等生物質(zhì)能源設(shè)備;如果您的生物質(zhì)燃燒機(jī)使用中遇到任何問(wèn)題，歡迎您來(lái)電咨詢。