農(nóng)作物秸桿作為一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)品,產(chǎn)量大、分布廣,同時也是一項重要的生物資源.據(jù)統(tǒng)計,我國年產(chǎn)農(nóng)作物秸桿6.5億t,預計到2010年將達到7.26億t,相當于3.5億t標準煤.目前我國各種生物質資源利用率不高,大量秸桿資源在田間焚燃,不但污染空氣,影響環(huán)境質量,而且浪費大量能源。每年因無法處理的剩余農(nóng)作物秸桿在田間直接焚燒的超過2億t,造成嚴重污染和浪費.農(nóng)作物秸桿直燃發(fā)電,不僅節(jié)能效益、環(huán)境效益顯著,而且能夠成為國家最大的支農(nóng)產(chǎn)業(yè).新能源的開發(fā)應用既是近期能源平衡的補充,也是遠期能源結構調整的希望,符合國家產(chǎn)業(yè)政策,是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。國家科委要求研究秸枰直接燃燒熱利用技術及裝置,拓展秸稈利用領域,在能源領域內(nèi)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標.為適應這一要求,開發(fā)直接燃燒生物質發(fā)電鍋爐是符合國家發(fā)展戰(zhàn)略的。
生物質發(fā)電在發(fā)達國家已受到廣泛重視,1973年的石油危機,促使丹麥開始研究生物質能秸桿發(fā)電技術,在BWE公司技術支撐下,1988年誕生了世界上第一座秸桿生物燃料發(fā)電廠,如今已有130家秸稈發(fā)電廠遍及丹麥,秸稈發(fā)電等可再生能源占到全國能源消費量的24%以上,丹麥靠新興替代能源由石油進口國一躍成為石油出口國,富通新能源生產(chǎn)銷售秸稈顆粒機、秸稈壓塊機等生物質燃料成型機械設備,同時我們還大量銷售楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料。
生物質發(fā)電主要工藝分3類:生物質鍋爐直接燃燒發(fā)電、生物質·煤混合燃燒發(fā)電和生物質氣化發(fā)電,在丹麥、奧地利、芬蘭、法國、挪威、瑞典和美國等國家,生物質能在總能源消耗中所占的比例增加相當迅速。
生物質鍋爐按燃燒方式主要有循環(huán)流化床鍋爐和層燃鍋爐兩種形式.研發(fā)直接燃燒秸稈鍋爐時,應注意以下問題。
由于秸稈灰中K、№等堿金屬的含量相對較高(見表2),因此,煙氣在高溫時(450℃以上)具有較高的腐蝕性,此外,飛灰的熔點較低,易產(chǎn)生結渣的問題.如果灰分變成固體和半流體,運行中就很難清除,就會阻礙管道中從煙氣至蒸汽的熱量傳輸.嚴重時甚至會完全堵塞煙氣通道,引起過熱器堿腐蝕、氯腐蝕和受熱面粘灰等問題。
秸稈燃燒后灰量很少,在流化床中燃燒后不能形成床料,所以多以河沙為媒體床料,在實際運行中,經(jīng)常發(fā)生燃結現(xiàn)象,溫度是影響燃結的最主要原因。稻草的燒結溫度在700℃左右,玉米稈的燒結溫度在800℃左右,高梁稈的燒結溫度在760℃,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是生物質灰中富含堿金屬<Na,K)氧化物和鹽類,這些元素的化合物與沙子中的SiO2反應,生成低熔點的共晶體,熔化的晶體沿砂的縫隙流動,將沙粒粘結,形成結塊,破壞流化。
從表3中可看出,從硅比來看,谷殼和甘蔗渣的結渣程度嚴重,花生殼的結渣屬中等,木屑則是輕微結渣;從酸堿比指標來看,木屑和甘蔗渣結渣程度嚴重,花生殼屬結渣傾向中等,谷殼則不易結渣;從堿金屬含量指標來看,木屑和甘蔗渣結渣程度嚴重,花生殼屬結渣傾向中等,谷殼則不易結渣;從硅鋁比指標來看,未羼和甘蔗渣結渣程度嚴重,谷殼屬結渣傾向中等,花生殼則不易結渣。
由此可見,鋸屑和花生殼由于灰分中堿性金屬氧化物比較高,所以結渣傾向和積灰沾污傾向明顯.谷殼由于灰分以及灰分中Si02含量比較高,結渣傾向和磨損性較明顯。
所以,保證燃秸稈循環(huán)流化床鍋爐的正常運行的關鍵是解決床料燒結、受熱面高溫堿腐蝕及積灰問題。
總之,秸稈是一種很好的清潔可再生能源,采用秸稈直燃供熱發(fā)電技術對我國農(nóng)作物秸稈資源加以開發(fā)用,這既是最大的節(jié)能項目,又是以工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)的最大的支農(nóng)項目,秸稈發(fā)電不僅具有較好的經(jīng)濟效益,更具有良好的生態(tài)效益和社會效益,三門峽富通新能源生產(chǎn)銷售的秸稈顆粒機、秸稈壓塊機是客戶們選擇生物質成型機械設備不錯的選擇。