大型电站锅炉生物质与煤粉混合燃烧技术

大型煤粉锅炉掺烧生物质的重大意义

我国是农业大国，每年至少有7亿吨的农作物废弃物，约合3.5亿吨标准煤。开发和利用生物质能源，对保障国家能源安全，减少二氧化碳排放，改善人类生存环境，实现可持续发展都具有重要现实意义。

（1）生态环境意义 生物质是一种低碳燃料，且含硫和含氮量较低，燃烧后SO2、NOx排放量比化石燃料要小得多。通过煤粉炉上层进行集中再燃脱氮，将进一步降低NOx排放量；同时，生物质对生态环境的最大贡献还在于其具有CO2零排放的特点。生物质又是一种可再生资源，这对于缓解日益严重的“温室效应”有着特殊的意义。

（2）社会意义 我国目前有9亿多人口生活在农村，经济收入较低。通过开展生物质能在大型电站锅炉中的大量掺烧实验研究和工程实践，将极大促使并实现农村生物质从自然能源向商业用能转化，生物质的大量回收、加工和利用将形成一个辐射面很广的新的产业链。使被废弃的秸秆、果树剪枝和木质荒草等变废为宝，为农民增加收入开辟了一条新的渠道，对促进当地经济发展和社会的和谐稳定有非常重要的意义。

混合燃烧在许多国家都是完成CO2减排的最经济的技术措施，其益处包括利用本地资源发电、减少废弃物的处理量以及资源的高效利用。并且上述优势以非常低的技术风险有望近期实现。混合燃烧技术在美国、芬兰、丹麦、德国、奥地利、西班牙和许多其他IEA国家应用较多，电厂装机容量通常在50-700MW。

2. 国电宝鸡第二发电有限责任公司4×300MW机组掺烧生物质工程实践

（1）磨煤机磨制生物质粉料的性能生物质在国电宝二发电厂的中速直吹式辊式磨煤机上磨制的效果良好，粉料颗粒较细。磨制前后的生物质原型料和粉料如图1所示；并且制粉系统运行正常，一次风量20m³/s，生物质送料量不超过24t/h时，磨煤机运行电流正常。

（2）掺烧生物质后锅炉燃烧特性分析 1）生物质喷口火焰的图片2）掺烧生物质后锅炉的燃尽性能良好，锅炉效率始终保持在94.15%-94.67范围内。

（3）生物质掺烧对水泥特性的影响 掺烧生物质后灰制成的胶砂试样的7天强度活性指数仍高达75.7%，其安定性也符合建筑用材标准。掺烧生物质也不会对电厂煤灰的水泥特性的其他各项指标（比表面积、需水量和抗折强度）产生影响。

大型煤粉锅炉掺烧生物质的重大意义 我国是农业大国，每年至少有 7 亿吨的农作物废弃物，约合 3.5 亿吨标准煤。 开发和利用生物质能源，对保障国家能源安全，减少二氧化碳排放，改善人类生 存环境，实现可持续发展都具有重要现实意义。

（1）生态环境意义 生物质是一种低碳燃料，且含硫和含氮量较低，燃烧后 SO2、NOx 排放量比 化石燃料要小得多，通过煤粉炉上层进行集中再燃脱氮，将进一步降低 NOx 排放 量；同时，生物质对生态环境的最大贡献还在于其具有 CO2 零排放的特点。生物 质又是一种可再生资源，这对于缓解日益严重的“温室效应”有着特殊的意义。

（2）社会意义 我国目前有 9 亿多人口生活在农村，经济收入较低。通过开展生物质能在大 型电站锅炉中的大量掺烧实验研究和工程实践，将极大促使并实现农村生物质从 自然能源向商业用能转化，生物质的大量回收、加工和利用将形成一个辐射面很 广的新的产业链，使被废弃的秸秆、果树剪枝和木质荒草等变废为宝，为农民增 加收入开辟了一条新的渠道，对促进当地经济发展和社会的和谐稳定有非常重要 的意义。 混合燃烧在许多国家都是完成 CO2 减排的最经济的技术措施，其益处包括利 用本地资源发电、减少废弃物的处理量以及资源的高效利用，并且上述优势以非 常低的技术风险有望近期实现。混合燃烧技术在美国、芬兰、丹麦、德国、奥地 利、西班牙和许多其他 IEA 国家应用较多，电厂装机容量通常在 50-700MW。

2. 国电宝鸡第二发电有限责任公司 4×300MW 机组掺烧生物质工程实践 （1）磨煤机磨制生物质粉料的性能

生物质在国电宝二发电厂的中速直吹式辊式磨煤机上磨制的效果良好，粉料颗粒较细，磨制前后的生物质原型料和粉料如图 1 所示；并且制粉系统运行正 常，一次风量 20m3/s，生物质送料量不超过 24t/h 时，磨煤机运行电流正常；（2）掺烧生物质后锅炉燃烧特性分析 1）生物质喷口火焰的图片

2）掺烧生物质后锅炉的燃尽性能良好，锅炉效率始终保持在 94.15%-94.67 范围内。 （3）生物质掺烧对水泥特性的影响 掺烧生物质后灰制成的胶砂试样的 7 天强度活性指数仍高达 75.7%，其安定 性也负荷建筑用材标准，掺烧生物质也不会对电厂煤灰的水泥特性的其他各项指标(比表面积、需水量和抗折强度)产生影响。