生物質(zhì)發(fā)電廠的設計優(yōu)化

喬福祥

摘 ?要：當前，生物質(zhì)能已然獲得人們的重視，運用生物質(zhì)發(fā)電能夠產(chǎn)生顯著的生態(tài)效益，這也為生物質(zhì)能有效運用的方式之一，然在生物質(zhì)能發(fā)電期間，還存在著不少的問題亟待加以解決，這些問題無疑會限制到我國生物質(zhì)能發(fā)電的不斷進步與發(fā)展，所以務必要重視解決其中所存在的問題。基于此，本文以生物質(zhì)能發(fā)展簡述為出發(fā)點，而后探討了生物質(zhì)能發(fā)電技術應用現(xiàn)狀，最后對于生物質(zhì)能發(fā)電廠的設計優(yōu)化方式，以及促進生物質(zhì)發(fā)電廠發(fā)展的舉措進行了分析。

關鍵詞：生物質(zhì)發(fā)電廠;設計;優(yōu)化

前言：

生物質(zhì)發(fā)電是以利用生物質(zhì)來產(chǎn)生獲得電能的效果，相較于以往的發(fā)電方式來說，此種發(fā)電方式應用的是可再生的能源，發(fā)電媒介主要涵蓋垃圾和農(nóng)林廢棄物等，利用此方式更能夠凸顯出清潔化這一特征，如今不少國家均在有效運用此種發(fā)電方式來實現(xiàn)對于生態(tài)環(huán)境污染問題、以及能源短缺狀況的良好應對及解決。

一、生物質(zhì)能發(fā)展簡述

在上個世紀時，我國農(nóng)村地區(qū)的發(fā)展水平較為滯后，對于一些偏僻的地區(qū)來說，在能源獲得方面還明顯匱乏，同時還未能充分應對好環(huán)境污染方面的問題，而對于此問題，我國頒布了《關于農(nóng)村建設中幾個問題的報告》。而在逐漸發(fā)展的過程之中，我國的經(jīng)濟體制已由計劃經(jīng)濟體制轉(zhuǎn)化為市場經(jīng)濟體制，激勵措施以及規(guī)劃二者之間一同落實，然其受到那時諸多因素的制約，導致在實施的過程之中困難程度較大，也會致使生物質(zhì)能的發(fā)展速度較為滯后，未能夠追隨上時代發(fā)展的節(jié)奏。另外，在迅速增長時期之中，為生物質(zhì)能迅速發(fā)展的重要時期，而在優(yōu)化進步時期，我國頒布了《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品及服務指導目錄》，這代表著在我國新興產(chǎn)業(yè)之中新能源產(chǎn)業(yè)已為主要的對象，能夠為我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展創(chuàng)造重要的條件。

二、生物質(zhì)能發(fā)電技術應用現(xiàn)狀

在我國農(nóng)村地區(qū)，主要運用的發(fā)電方式為沼氣發(fā)電，這種發(fā)電方式是將生活垃圾、以及農(nóng)作物秸稈等在厭氧環(huán)境之下加以密封，在進行發(fā)酵、以及處理之后所獲得的，現(xiàn)如今的沼氣發(fā)電機組產(chǎn)品已較多，能夠以沼氣來進行驅(qū)動發(fā)電，所以在當前的農(nóng)村地區(qū)之中，對于小型沼氣發(fā)電機組的運用，已獲得了廣大農(nóng)民的普遍性認可[1]。

在生物質(zhì)氣化發(fā)電的過程之中，生物質(zhì)氣為重要的條件，需在氣化爐之中，對于生物質(zhì)實施氣化，而后形成可燃燒的氣體，替代燃煤當做是燃燒的有效原料，產(chǎn)生發(fā)電的效果，在此期間在搜集燃料的過程之中具備著很高的要求，并且也強調(diào)于保障氣體凈化的效果，所以生物質(zhì)氣化發(fā)電通常會在秸稈較為多的農(nóng)場附近加以集中。應了解的是，對于玉米秸稈來說，秸稈的氣化熱值相對較低，無法做到大規(guī)模的運用。再者，秸稈還不具備較高的氣化熱值，在持續(xù)發(fā)電方面上明顯較為薄弱，因而不能夠進行大范圍的推廣，若在操作期間產(chǎn)生失誤問題，甚至會產(chǎn)生環(huán)境污染的狀況。

三、生物質(zhì)能發(fā)電廠的設計優(yōu)化

（一）電廠規(guī)模優(yōu)化

眾所周知，生物質(zhì)能為一種可再生資源，其并不會受到電力消納的影響。伴隨機組容量的不斷加大，那么對于機組參數(shù)來說，則會從中溫中壓朝向高溫高壓的方向加以發(fā)展，而熱耗率也會明顯的降低，所以對于生物質(zhì)發(fā)電廠來說，需盡量應用于高溫高壓機組甚至超高壓再熱機組。對于汽輪機來說，能夠運用于單臺，強化單機的容量，鍋爐就能夠運用一臺或是兩臺，這主要體現(xiàn)為兩個鍋爐配一機，或是一個鍋爐配一機等模式，由于當前我國機組的總體制造水平獲得了大幅度的提升，運用率也明顯提高，不建議以燃燒電廠發(fā)展的主要方式及思路來等同看待生物質(zhì)發(fā)電廠，根據(jù)相關數(shù)據(jù)可知，生物質(zhì)發(fā)電廠機組容量在提高之后，熱經(jīng)濟性會迅速提高，機組會由之前的12MW加大至50MW甚至更大，生物質(zhì)的熱能可獲得較好的應用。

（二）鍋爐優(yōu)化

若想保障鍋爐優(yōu)化的效果，那么則應將提升鍋爐所具備的熱效率作為一項重要的方式，循環(huán)流化床鍋爐、以及鏈條爐均能夠?qū)τ谌紵镔|(zhì)燃料予以較好的適應，林木燃料、以及秸稈燃料之中的含硫量均往往較低，所以煙氣的露點也通常較為低，對于鍋爐排煙溫度來說，能夠?qū)⑵淇刂圃谳^為低的范圍之內(nèi)，盡可能用好煙氣所產(chǎn)生的余熱，而對于鍋爐受熱面來說，還應確定適宜的節(jié)點以及接近點溫差，這樣則利于提升鍋爐的實際吸熱量。

應明確的是，受到土壤因素的影響，在生物質(zhì)燃料之中還會包含一定的氯元素，所以務必要重視氯的腐蝕，例如煙氣不經(jīng)過空氣預熱器，利用水對于空氣實施加熱[2]。除此之外，還應安置煙氣冷卻器，對于余熱加以吸收，以此來控制排煙的溫度，進而就能夠提升鍋爐的效率，對于一些生物質(zhì)燃料來說，這則包括廢棄樹皮，在其中通常不會包含氯元素，那么針對此情況，就能夠采用常規(guī)的設計方式來加以實施。在燃用稻殼的過程之中，因灰中所含有的SiO2明顯較高，在灰粒硬度加強時，就要重視爐中灰的實際磨損情況，運用于切實可行的防磨舉措、以及科學確定煙氣流速來加以應對。

（三）控制工程造價

若想控制工程造價，那么一方面則需適度加大機組容量，積極運用于一機一爐等方式[3]。另一方面除卻重要部件之外，需盡可能拓展國產(chǎn)設備的實際運用范圍，對于廠區(qū)來說，還需盡可能的實施優(yōu)化，使其能夠處在較為緊湊的狀態(tài)之中，現(xiàn)階段，不少廠區(qū)的面積均過大，這不但會在一定程度上浪費我國的土地資源，也會加大這方面的經(jīng)濟投入，在采用上述方式之后，就能夠?qū)崿F(xiàn)顯著控制工程造價，提高資金的利用率。

四、促進生物質(zhì)發(fā)電廠發(fā)展的舉措

若想促進生物質(zhì)發(fā)電廠的發(fā)展，保證生物質(zhì)能發(fā)電的效果，那么則要以大力宣傳的方式來加以促進，對此能夠創(chuàng)新良好的秸稈供應模式，能夠以構(gòu)建公益基金組織，強化在此方面的大力宣傳，吸引全體農(nóng)民均能夠積極投身其中，對于秸稈的有效收集、以及銷售等方面采取一致的行動。在進行秸稈銷售的過程之中，所獲得的資金應進行妥當安排，如一些資金應分發(fā)給相應的農(nóng)戶，而余下的資金則應當做是促進農(nóng)村地區(qū)發(fā)展的重要基金，能夠利用此基金大力實施公共設施建設[4]。并且，還應提高對于公益基金的扶持和促進力度，提高在此方面的投入，根據(jù)綜合運用比提高基金的金額，以便更好的進行基礎設施建設，顯著提升農(nóng)戶投身于秸稈綜合利用之中的主動性。

生物質(zhì)能的價格通常較為高，相較于水電、以及煤電來說，不具備明顯的競爭性，而在這種狀況之下，對于我國政府部門來說，就應制定出相關的政策對此加以扶持，在實際操作過程中，還需在電價方面上加以補貼，從而推動生物質(zhì)能發(fā)電領域的迅速進步[5]。再者，還需吸引更多的人才、以及專家參與至當前生物質(zhì)能發(fā)電技術的大力分析以及研究之中，使得生物質(zhì)能發(fā)電的相關政策均可獲得持續(xù)性的完善及優(yōu)化。

總結(jié)：

總而言之，對于生物質(zhì)發(fā)電廠來說，其所具備的環(huán)境效益尤為顯著，在技術水平方面也較好，因而已然受到廣大農(nóng)民的廣泛認可。對此，應重視實施生物質(zhì)發(fā)電廠的設計優(yōu)化，這則包括電廠規(guī)模優(yōu)化，鍋爐優(yōu)化以及控制工程造價等方面的內(nèi)容，從而保障生物質(zhì)發(fā)電廠的設計優(yōu)化效果，促進生物質(zhì)發(fā)電廠的不斷發(fā)展。

參考文獻：

[1]屈蓉蓉.生物質(zhì)秸稈發(fā)電廠的建筑設計[J].上海建設科技，2020（04）：29-31.

[2]李雙亮.生物質(zhì)新能源發(fā)電電廠結(jié)構(gòu)選型與設計研究[D].大連理工大學，2020.

[3]潘昕昕.生物質(zhì)發(fā)電供應鏈系統(tǒng)異質(zhì)利益主體協(xié)同研究[D].華北電力大學（北京），2017.

[4]馬克尼，張一飛.黑龍江省村鎮(zhèn)體系生物質(zhì)能源發(fā)展網(wǎng)絡的空間模式分析[J].城市發(fā)展研究，2016，23（06）：146-149.

[5]羅冰蘭.新能公司生物質(zhì)原料倉儲與調(diào)度聯(lián)合優(yōu)化研究[D].華中科技大學，2016.