嚴瑋¹，張小勇²

(1.揚州港口環保熱電有限公司，江蘇揚州225023；2.上海協鑫電力工程有限公司，上海200122)

　　摘要：概述了生物質能利用現狀及在燃煤電廠摻燒的應用前景。對CFB鍋爐摻燒生物質的制備及輸送方案作了初步探討，結合實例提出了具體的氣力輸送系統方案和設備選型方案。

　　1生物質能利用現狀及燃煤電廠摻燒生物質的發展前景

　　我國是農業大國，生物質資源非常豐富，生物質能亦常被人們稱為長出來的“煤田”。我國每年生產的秸稈約6億t，而目前大量秸稈卻在田間地頭被焚燒，不僅浪費了秸稈資源，還造成了嚴重的環境污染。改變能源生產和消費方式，開發利用生物質能等可再生的清潔能源資源對建立可持續的能源系統，促進國民經濟發展和環境保護具有重大意義。

　　小型燃煤發電廠直接摻燒生物質秸稈技術為合理開發生物質資源開辟了一條有益的途徑。在國外這項技術早已引起高度重視，并得到了廣泛的應用。小型燃煤電廠摻燒生物質主要有以下幾個特點。

　　(1)減少燃煤量，降低發電成本，減少二氧化氮的排放，滿足環保要求。

　　(2)可減少秸稈及農林廢棄物直接燃燒和荒燒帶來的環境污染，提高能源利用效率，改善環境，促進經濟發展。

　　(3)處理利用量大，熱能利用率高。

　　(4)生物質處理、加工、運輸較復雜，設備投資等費用較高。

　　(5)政府對生物質秸稈的開發利用非常重視，并提供很多優惠政策，以保證摻燒生物質的電廠的經濟效益。

　　由于循環流化床鍋爐(CFB)對燃料的適應性較強，CFB鍋爐生物質摻燒生物質具有系統簡單、設備投資相對較小、燃燒運行穩定、經濟效益好等特點，具有更為廣泛的應用前景和推廣價值。

　　本文以寶應熱電廠為例，對CFB鍋爐摻燒生物質技術及氣力輸送方案作簡要的介紹。

　　2生物質制備系統簡介

　　(1)燃料

　　本系統采用麥秸稈、黃豆桿、稻米糠、小樹枝、鋸木屑等作為摻燒的生物質燃料。各生物質發熱量分別為：麥秸稈10467kJ/kg、黃豆桿15910kJ/kg、稻米糠11724kJ/kg、小樹枝14655kJ/kg、鋸木屑15910kJ/kg。考慮到燃用的生物質以秸稈為主，并按成分比例80∶15∶1∶2∶1計算，得生物質平均發熱量約為11305kJ/kg。

　　本系統按某熱電廠3×75t/hCFB鍋爐、生物質摻燒比例為燃煤量10%～15%考慮設計。寶應電廠燃煤發熱量為20340kJ/kg，每臺鍋爐計算燃煤量11.26t/h，

生物質發熱量與煤的發熱量比例差為44.4%，生物質摻燒比例按燃煤量的10%～15%考慮，每臺爐需要摻燒2.0～3.0t/h生物質。

　　(2)系統簡述生物質(麥秸稈、稻米糠、小樹枝、鋸木屑、黃豆桿等)從集散村各個點收集后，由汽車運至電廠，經過磅后，堆放在堆場，經自然風干，然后由移動式帶式輸送機或人工送入粉碎機進行粉碎，粉碎后的生物質長度在10mm以下，經粉碎后的風料混合物通過離心高壓風機送入料倉進行分離并儲存，料倉頂部設有脈沖除塵器及壓力真空釋放閥。

　　3物料氣力輸送系統簡介

　　料倉中的物料通過給料螺旋推進器下料到風料混合器，并通過羅茨風機產生的高壓氣流輸送至鍋爐爐膛。目前物料進入爐膛通常有兩種方式：一種是將物料送至給煤機出口落煤管靠近爐膛入口處(如圖3所示)，輸送物料管道與落煤管成一定夾角，夾角一般要求不大于45°。另一種是直接將物料送進鍋爐，但需要在爐膛側面開孔。第一種方式優點是利用現有落煤口送入物料，無需在爐膛上重新開孔；但由于摻燒物料的燃點很低，而且落煤口處爐內溫度很高，粉碎后的物料一進入爐膛即燃盡，有造成落煤口附近爐膛局部過熱的可能，為防止此種情況的發生，要求輸送物料管道在入爐前具有較高的流速和壓頭。另外，由于爐前較為擁擠，物料輸送管的布置也較為困難。采用另一種方式則需要和鍋爐制造廠聯系確認并開孔，一般進料口設在爐側二次風口以上；此種方式系統更為簡單，管道布置亦更為便利。現采用前一種入爐方式，但在爐膛開孔條件允許的情況下，推薦采用后一種入爐方式。

　　物料氣力輸送系統流程參見圖2。