作为全球公认的零碳可再生源,生物质能在能源转型和“双碳”战略中职位显著, 特殊是在现代农村低碳能源系统中,生物质能将施展举足轻重作用。
富易堂东北电力试验研究院着眼未来,以科技立异为导向,亲近跟踪生物质耦合发电手艺,前瞻性地围绕大容量燃煤机组耦合生物质发电要害手艺开展研究,助力煤电企业实现自主度电碳排放下降。
提前谋划 率先完成燃煤耦合生物质发电树模工程
东北地区生物质资源富厚,使用率低,情形污染严重,解决生物质资源使用迫在眉睫。早在2016年,东北院便着力举行生物质资源使用研究。东北院组建生物质使用研发团队,先后前往海内多个省份,多次约请海内外专家举行学习钻研,耗时一年,对海内外燃煤机组耦合生物质发电手艺充分视察研究,剖析比照种种生物质发电的应用方法。手艺职员通过对生物质质料特征理论及试验研究,提出并确定了燃煤耦合生物质微正压循环流化床气化发电的手艺蹊径,完成整套系统设计、装备研发等一系列研究事情。
经由焦点要害手艺攻关,东北院开发出生物质微正压循环流化床气化耦合燃煤机组发电系统,用于解决生物质气化耦合燃煤机组发电的清静、无邪及高效清洁问题。并使用自主研发的微正压循环流化床气化耦合燃煤发电手艺,形成生物质气化耦合手艺正压给料系统、正压气化系统、余热接纳系统及燃气再燃系统工艺包,乐成完成660兆瓦超临界机组基于生物质高效环保使用的碳减排耦合树模工程。
科技立异 打造耦合生物质发电手艺焦点
东北院研发出海内最大的20兆瓦生物质微正压循环流化床气化装备及燃气再燃装备,在工程树模阶段遇到重重难题,缺少相关履历、入厂燃料品质及形状差别大、生物质灰流动性差等问题困扰着手艺职员。
要害时刻,青年党员突击队自动请缨,勇挑重担,不分昼夜地坚守现场,冷静冷静的解决一个又一个问题。通过现场的多次试验及潜心设计,终于研究出三重密封手艺及两级防堵的正压气化炉给料系统,攻克一连给料历程中的密封难、易走漏及易蓬料的行业性难题。同时,手艺职员设计出灰渣和生物质合成气余热接纳系统,研制乐成了兼顾清静与节能的生物质微正压循环流化床气化装备和高效生物质旋流燃烧器,形成生物质合成气高温炉内混烧手艺要领,实现耦合历程中高效燃烧及协同降氮。
难题往往比预期的更多。面临生物质燃料自己品质多变、燃料气化温度域窄的行业难题,手艺职员没有气馁,他们一直探索能够降低系统内爆危害的手艺要领。差别于古板负压燃煤循环流化床锅炉,微正压生物质气化系统运行控制方法无履历可借鉴,在周全包管职员和装备工业清静的大条件下,手艺职员依附多年的调试履历,研发出了“四位一体”的综合协调控制要领,并使用燃烧-气化-燃烧的两项相互转换机理,提出一种基于燃气参数的燃烧耦合控制战略,实现气化炉清静启停以及与燃煤机组耦合历程的清静稳固运行控制。
工程实践 助力燃煤机组节能减排
经由长时间运行审核,生物质气化系统折合发电功率抵达20兆瓦,可实现燃煤机组调峰状态下的全负荷运行,气化炉气化效率76%,燃气热值为5551千焦每千克,产气率为1.85标准立方米每千克,均优于设计值,度电CO?排放镌汰3%至10%,实现生物质发电超低排放,年消耗生物质约8万吨,年节约一次能源消耗18000吨标煤。
该手艺工程应用可复制,清静系数高,同时生物质的使用系数高。经中国电机工程学会组织判断,该科技效果居国际领先水平,并获取中国电力立异奖一等奖、吉林省电力科技前进奖一等奖。
在双碳形势下,该手艺降低燃煤机组自主度电碳排放及调峰时代一次能源消耗比例,提高生物质发电效率,降低投资本钱,为已有存量燃煤机组CO2减排开发了新蹊径,充分验展燃煤机组在新型电力系统中兜底保供作用,且手艺效果可普遍应用于生物质富产区燃煤机组,市场推广远景辽阔。
东北院突破古板手艺头脑模式,贯彻新生长理念,加速燃煤耦合生物质发电要害手艺研究开发和效果转化,并在生物质成捆秸秆燃烧、生物质破碎混燃等方面开展一连深入研究,为集团公司“二次创业”添砖加瓦。