国外三大燃煤机组掺烧生物质案例,有何启示?

B站影视 内地电影 2025-05-26 17:18 3

摘要:在当今全球能源转型的大浪潮之下,电厂行业正站在变革的十字路口,面临着前所未有的挑战与机遇。为了应对环保与效益的双重压力,不少国外电厂先一步踏上探索之路,其中典型生物质耦合案例为解决这一难题提供了新的思路,为国内电厂照亮前行的方向。让我们一同深入剖析这些案例,探

在当今全球能源转型的大浪潮之下,电厂行业正站在变革的十字路口,面临着前所未有的挑战与机遇。为了应对环保与效益的双重压力,不少国外电厂先一步踏上探索之路,其中典型生物质耦合案例为解决这一难题提供了新的思路,为国内电厂照亮前行的方向。让我们一同深入剖析这些案例,探寻它们能为国内电厂实践带来哪些宝贵的借鉴。

英国Drax电厂:生物质耦合的逆袭之路

英国Drax电厂,这个曾经西欧最大的碳排放项目,始建于20世纪70年代,拥有6台660MW燃煤机组。在英国降煤降碳政策的推动下,2003年,Drax电厂在煤场进行生物质燃料的掺配混烧实验,自此开启了它的逆袭之旅。

2004年,3号机率先进行5%比例生物质耦合燃烧发电;2009年,全部6台机组进行10%比例生物质耦合燃烧发电;2011年,中高生物质耦合比例燃烧达到40%甚至100%;2012-2018年,4台机组完成100%生物质燃料转换。通过一系列改造,碳排放量从燃煤发电的882g/kwh降低至生物质发电的80g/kwh,成为欧洲碳排放最低的发电厂之一。

2021年上半年,Drax电厂4台660MW机组的生物质供电量达到76亿度,在这一年,它更是成为一个纯可再生发电公司。

丹麦Avedore电厂:蒸汽耦合的独特模式

丹麦Avedore电厂隶属于Orested集团,其中2号机是燃煤锅炉蒸汽耦合技术路线的杰出代表。2号机于2001年投产,装机容量570MWe,其设计采用两炉一机的独特模式,两台锅炉的主蒸汽合并后进入汽轮机,实现蒸汽耦合,同时还配备了2套55MWe的燃气轮机。

两台锅炉中,大锅炉为800MWth煤粉炉(现已改为生物质耦合燃烧锅炉),小锅炉为144tph的纯生物质燃料105MWth锅炉,主蒸汽温度583°C,生物质燃料消耗量26.5tph,年消耗生物质燃料量约15万吨,可对外提供35MWe的发电功率加50MJ/s的热量。

该项目充分发挥了生物质炉排炉的技术优势,用生物质锅炉处理结焦腐蚀性较强的小麦秆原料,同时借助大型汽轮发电机的高效率,与煤粉炉在蒸汽侧耦合,实现了生物质燃料的高效率发电与供热。

英国Lynemouth电厂:顺应趋势的转型典范

英国Lynemouth电厂建于1972年3月,最初作为当地冶炼厂的配套供电厂投运,装机配3台煤粉炉机组,每台配140MW汽轮发电机,合计420MW。

2003年,在英国鼓励大型燃煤电厂生物质耦合发电的政策推动下,Lynemouth电厂开始了生物质耦合发电的尝试。2004年,电厂采用磨煤机耦合技术,即生物质燃料和煤共同在磨煤机制粉,使用了锯沫、生物质颗粒和橄榄渣3种生物质燃料,全年使用约1.1万吨生物质燃料,生物质耦合比例不到1%。2016年,电厂开始对3台140MW煤粉炉机组进行100%生物质燃料转换改造,改造完成后,每年消耗约140万吨生物质燃料,成功转变为一家纯烧生物质燃料的电厂。

自从生物质燃料转换以来,锅炉排放的NOx排放量减少了2/3,SOx排放量更是减少了90%以上,极大地改善了当地的环境质量。

技术层面的取经

就生物质掺烧比例提升而言,英国Drax电厂从最初的低比例生物质耦合燃烧,逐步实现了部分机组100%生物质燃料转换,Lynemouth电厂从2004年不到1%的生物质耦合比例,到2016年完成100%生物质燃料转换改造,其循序渐进的改造策略和长期的技术研发投入,为提升生物质掺烧比例奠定了坚实基础。在应对设备腐蚀问题上,丹麦Avedore电厂在蒸汽耦合过程中,通过优化设备材质和结构设计,有效减轻了设备腐蚀程度。

政策与运营的启示

国外相关政策对国内具有重要的借鉴意义。以英国为例,其为推动生物质耦合发电,出台了一系列补贴政策和碳排放交易机制。政府对生物质发电给予高额补贴,使得电厂在经济上更有动力进行技术改造和转型。碳排放交易机制则促使电厂积极降低碳排放,通过减少碳排放来获取经济收益,从而推动了生物质耦合发电技术的广泛应用。

在电厂运营管理方面,国外电厂注重精细化管理和成本控制。英国Drax电厂通过收购生物质燃料生产商,建立起稳定的燃料供应渠道,降低了燃料采购成本。同时,优化生产流程,提高设备运行效率,减少了能源消耗和运营成本。

燃料供应体系建设方面,国外电厂构建了完善的生物质燃料供应链。从生物质原料的收集、运输、储存到加工,形成了一套高效的运作体系。

未来方向展望和建议

总体而言,国内电厂短期内应积极开展小型耦合项目试点工作。选取部分有条件的电厂,尝试进行生物质耦合、垃圾耦合等小型项目,积累实践经验。组织技术人员参加国内外专业培训课程和研讨会,邀请行业专家进行技术指导,提高技术人员对耦合技术的理解和掌握程度。长期来看,应在多个方面进行规划与布局。加大投入力度,与科研机构、高校等合作。加强与上下游企业的合作,形成从燃料供应、设备制造、项目建设到运营管理的完整产业链。加强对电厂周边环境的保护和治理,开展生态修复工作,实现电厂与环境的和谐共生。

国外典型耦合案例就像一把把钥匙,为国内电厂打开了通往能源转型与可持续发展的大门。它们在技术创新、政策推动和运营管理等方面的成功经验,为国内电厂提供了清晰的思路和方向。国内电厂应积极行动起来,以这些案例为借鉴,结合自身实际情况,大胆探索,勇于实践。

为深入贯彻落实《煤电低碳化改造建设行动方案(2024—2027年)》和《锅炉绿色低碳高质量发展行动方案》,在能源转型和低碳发展新形势下,全面理解政策导向精神,进一步开拓生物质能应用场景,合理降低煤电低碳化改造建设及运营成本,推动燃煤机组耦合生物质低碳化技术的创新与发展,中国产业发展促进会生物质能产业分会拟定于2025年5月29-30日,在江苏无锡组织召开“燃煤机组耦合生物质低成本改造及运营专题研讨会”

来源:尔耳说科学

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