小型燃煤火電機組生物質燃料改造的可行性解析

摘 要：我國的生物質能源豐富，其作為一種可再生燃料生物質廣泛應用于生產生活領域。近年來，小型燃煤火電發電機組生產與運營的耗能高、污染重的特點不斷凸顯，將生物質燃料用于火電機組運行能源供應具有重要的現實意義。當前，生物質燃料的應用主要分為兩種，即直燃與氣化改造利用，其中氣化改造具有明顯的生態意義。本文著重分析了小型燃煤火力發電機組的生物質燃料改造技術，并重點闡述了該技術的可行性特征。

關鍵詞：生物質燃料 小型火力發電機組 改造技術 可行性研究

中圖分類號：TK223 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（c）-0117-01

隨著社會經濟的發展，能源需求不斷增加，同時能源使用生態化理念也應運而生，節能減耗清潔生產已經成為企業生產與政府研究的重要課題。在國家生態經濟戰略推進落實過程中，眾多的小型燃煤火電因耗能與污染生產而關停，電力企業也在不斷開展能源研發與資源利用技術創新工作，以求實現資源利用最大化。這種情況下，眾多火電企業將目光投向了生物質改造利用，因此小型燃煤火電機組轉換生物質燃料技術的可行性研究提上日程。筆者在本文中著重分析了小火電生物質改造轉化技術的必要性與系統性，并就其應用風險進行了闡述。

1 小火電機組進行生物質改造的意義分析

近年來，一些小型火電電力生產運營過程中存在著污染嚴重、耗能過多等弊端，這與當今生態和諧社會建設要求嚴重不符，因此小型燃煤火電發電機組進行生物質燃料改造具有必要性。此外，生物質改造能夠降低生產成本，還能提升企業生產生態效益，具有明顯的推廣優勢。

1.1 小火電進行生物質改造的緊迫性

與大型發電機組生產運營情況相比，小火電具有高耗煤、低產量、高污染、低經濟效益的“兩高兩低”特征，因而被冠KUTYYEwCtJwAZFkuJnGuefmYh9AYbt9P26nFNhETiSk=以“能源消耗與環境污染大戶”的專稱。隨著近年來國家經濟結構調整措施的落實，小型火電已經成為經濟結構調整的重點整頓對象，并對一批嚴重耗能與污染的小火電實施了關停政策，迫于形勢壓力，小火電必須進行生產結構調整，并著重進行能源改造，加大新能源創新與應用研發。

生物質燃料具體表現為柴薪等有形物質，區別于太陽能與風能等清潔可再生能源，生物質燃料的情節性主要取決于燃料改造技術，但是生物質具有一項明顯的能源優勢便是可再生并且可運輸，這就為生物質開發應用提供了便利，也為小型火電進行生物質氣燃料改造提供了條件。

1.2 小火電生物質改造技術及其應用意義

現階段，國家不斷提倡進行能源改造與清潔能源研發，這為生物質能源轉化應用提供了政策支持，國家還對生物質能源轉化應用進行經濟政策規定，為生物質能源轉化應用提供了良好的外部環境。小型火電進行生物質能源轉化主要是進行就地取材，既節省了煤耗，還降低了污染，而且企業發展還享有國家基金與經濟傾斜，能為企業經濟效益的實現提供保證。

2 小型燃煤火電發電機組生物質改造的可行性與風險性分析

2.1 小火電生物質改造技術可行性分析

小型燃煤發電機組進行生物質燃料轉換具有明顯的可能性。進行生物質能源改造需要資金少，而且還可以進行生物質燃料混燃，其中的各種改造方案都具有明顯的可能性。小型燃煤發電機組改造活動集合理化設計、整合技術、試驗驗證等各環節于一體，因而生物質能源改造具有系統性。生物質能源改造技術的可能性與系統性決定了該技術具有可行性。

2.1.1 生物質能源改造的可能性

現階段，我國小型火電發電機組進行生物質能源改造主要有三類設計，每種方案設計都具有可能性。

小型火電生物質燃燒利用主要分為生物質純燃與生物質混燃兩種，這兩種應用技術都具有可能性。所謂生物質純燃即指生物質直燃，該種技術應用不存在難點，但是具有一定的應用弊端。生物質直燃技術的應用首先要進行燃料機改進，以使燃料設備能應用于生物質燃燒，還要在生物質燃燒過程中進行純燃弊端克服。生物質混燃技術在現階段應用比較廣泛，主要是將生物質與煤等碳化燃料進行混合燃燒應用，該技術能夠有效降低氮氧化物的排放，而且在混燃過程中還能有效降低生物質的活性指數，有效降低溫室氣體的排放，具有良好的生態效益。

小型燃煤發電機組生物質燃料改造還包含流化床燃燒技術設計與層燃爐燃燒技術設計，這兩方面技術主要是根據生物質燃燒進行的技術設計。其中流化床燃燒技術主要是進行生物質的流態化燃燒，該技術能夠保證生物質的充分燃燒，而且能滿足生物質多元燃料混合燃燒需求，燃料普適性較高。流化床燃燒技術因為這些優勢具有廣泛的應用前景。而生物質層燃爐燃燒技術主要是應用層燃爐排進行生物質燃燒，該種燃燒技術應用時間較長，流化床燃燒技術便是基于該種燃燒技術進行的燃燒技術創新，相比于層燃技術，流化床技術能夠有效降低火電運行成本，且操作設備簡單，易于推廣。

小型火電生物質改造主要是針對生物質燃燒進行設備改造，基于此小型電廠進行了燃燒設備與系統改造處理，還進行了發電機組鍋爐低成本設計改良。此間的設計與改造主要根據企業經濟條件、設備運行情況實際情況進行的改良，具有明顯的可行性。

2.1.2 小火電生物質改造系統性分析

小型火電生物質改造作為一項系統化的技術，其技術要點從設計環節到技術可行性預測再到技術方案的確定都經過科學論證，有效提升了改造技術的可行性。

在生物質改造技術中著重進行了燃料供應量設計與工藝系統改良，并基于小型火電設備運行與需求情況進行了鍋爐參數設計。小型火電生物質改造轉化中還進行了燃料可供性與入爐形式預測分析。生物質供應是影響企業生產運營成本的重要因素，確定合理化的生物質供應也能影響項目成敗；而生物質入爐形式是影響生物質能否全面燃燒的關鍵因素，還能影響到燃燒設備的使用性能，不科學的入爐形式會縮短設備的使用壽命，還能影響企業生產運營的安全可靠性。

2.2 小火電生物質改造轉換技術風險性分析

小型火電生物質轉換改造技術在應用中尚存在一定風險，主要表現為技術風險、市場風險、實施與投資風險等，這些風險的存在主要影響技術管理水平，需要進行有效的技術管理措施加強。小型火電生物質技術的技術風險主要表現為鍋爐改造與生物質燃燒技術。我國的生物質改造技術尚未發展成熟，也并未形成與國際技術的接軌，因此技術設計與應用中管理措施的不到位引發風險不由必然性。此外，生物質改良轉換技術還具有一定的市場風險與投資風險。該種風險主要是由于生物質的供應與生產回報具有眾多的不確定因素，以致風險指數較高。

3 結語

小型火電生物質燃料改造與轉換技術具有十分明顯的可行性，但是也具有一定的風險性，雖然風險的存在并不會影響技術的實施與應用，但是我們仍應該加大技術的風險管理，以全面提升轉換技術的科學化與可行性水平。

參考文獻

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