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摘要：利用秸秆发电可以减少有限的煤炭资源消耗，减少秸秆随地燃烧对大气产生的污染，改善环境空气质量，秸秆发电技术已趋于成熟，秸秆发电是秸秆综合利用的有效途径之一，具有广阔的应用前景。
关键词 :秸秆发电；综合利用
中国是一个幅员广阔的大国，有着肥沃的土地和种类繁多的农作物，主产玉米、小麦、水稻。2012年据统计我国农作物秸秆年产总量约为8.5亿吨，相当于3.5亿吨标煤可作为燃料能源，随着农业产量增加，秸秆的产量也会随之增加，所以秸秆将是我国不可忽视的再生能源之一。
长期以来，这部分秸秆主要由农户用作炊事、采暖燃料、饲料，肥料等，其中25%作为饲料，9%作为工业原料，15%被用来直接还田造肥，31%被农民用作炊事和采暖的燃料，剩余20%被废弃在田间村头在土地里焚烧，不仅浪费了能源，还严重地污染了环境。
随着石化能源日趋枯竭的发展态势，新型能源，尤其是生物质能技术的开发和应用受到了高度重视，国家把可再生资源的开发作为一项重大战略列入了“中国21世纪议程”，并于2005年2月颁布了《中华人民共和国可再生能源法》。目前，秸秆发电技术已经被联合国列为重点推广项目。丹麦已建立130家余秸秆发电厂，瑞典、芬兰、西班牙等多个欧洲国家也建成了以秸秆为燃料的发电厂，自2004年起，秸秆发电技术的推广和普及也逐步成为了我国政府和民间关注的热点。
一、目前我国秸秆发电现状及主要技术
秸秆直接燃烧发电的过程是：生物质与过量空气在锅炉中燃烧，产生的热烟气和锅炉的热交换部件换热，产生出的高温高压蒸汽在蒸汽轮机中膨胀做功发出电能。秸秆直接燃烧发电技术已基本成熟，进入推广阶段，这种技术在规模化情况下，效率较高，单位投资也较合理；但受原料供应及工艺限制，发电规模不宜过大，一般不超过30MW。
从2005年开始，以国家发改委批复国信如东、国能单县、河北晋州、等秸秆发电示范项目为序幕，在《可再生能源法》及配套政策的支持下，我国生物质能直燃发电开始迈出实质性步伐，装机容量逐年增加。据不完全统计，截止到2010年6月底，国内各级政府核准的生物质能发电项目累计超过了110个，达3500MW，已经有超过50个生物质能发电项目实现了并网发电，发电装机容量达到1000MW以上。吉林省目前已有10余个秸秆电站项目投产发电。
目前秸秆等发电技术主要有如下几种：
1、武汉凯迪公司的中温（次高温）中压（或次高压）流化床锅炉技术采用中温（次高温）中压（或次高压）参数的循环流化床锅炉（锅炉出口蒸汽参数通常为：3.43Mpa，435℃）作为燃烧设备、燃料采用先破碎，透过皮带上料的方式。此技术是在国内现有循环流化床燃煤锅炉的基础上进行改造而研发的，其中有多台投产（75t/h容量锅炉居多）。此锅炉设备价格相对较低，在我国刚开始生物质能设计的初期几年应用较多。
2、国能生物发电公司高温高压振动炉排锅炉技术
国能生物发电公司，开展生物质能电厂建设项目较早，目前已经有二十几个投产的项目，装机容量有1×12MW配48t/h锅炉和1×30MW配130t/h锅炉两种。
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锅炉选用丹麦技术、国内德普新源公司（原“龙基电力公司”）制造的高温高压振动炉排锅炉（锅炉出口蒸汽参数为：9.2Mpa，540℃），共分燃黄色秸秆锅炉和燃灰色秸秆锅炉两种炉型，该锅炉效率高（可达90%以上），设备运行稳定。
上料系统采用大包链条上料（主上料系统）+皮带上料（散料辅助上料系统）的上料方式，系统运行安全可靠。
3、武汉凯迪公司的高温超高压循环流化床锅炉技术
该技术是武汉凯迪公司基于“中温（次高温）中压（或次高压）流化床锅炉技术”的优势和不足，开发的第二代生物质能直燃发电技术。高温超高压循环流化床秸秆锅炉技术，该技术由于蒸汽参数高，机组的热效率高，节能效果显著。
二、秸秆电站的环境效益与社会效益
秸秆是清洁的可再生资源，研究表明，每两吨秸秆产生的热量相当于1吨标准煤,利用秸秆燃烧发电，减少了日益减少的煤炭资源消耗，减少二氧化碳排放；另外秸秆含电站采用高效的除尘、脱硫、脱硝装置，并采用高烟囱排放，减少了秸秆随地燃放对大气的污染。某秸秆电厂1×30MW发电机组，年可节约标煤约8.29416×104t，减排CO2约20.85×104t，减排烟尘9876t，减排SO2约615t，减排NOx约342t，节能减排效果显著。
秸秆燃烧后产生的底灰、炭灰含有丰富的钾、镁、磷和钙等营养元素，是一种优质有机肥料，可以直接用于农田，也可以作为综合利用的原料。经检验，秸秆灰渣所含成份符合化肥质量标准，可用于生产生物有机肥料，进一步扩展产业链，提高综合效益。
利用秸秆发电，使秸秆变废为宝，既可以节省有限有限的化石能源，又可以改善环境污染，增加农民收入，是一件利国利民的好事情，符合我国的以“科学发展观，发展循环经济大政方针。
三、我国生物质能发电产业的前景分析
我国在《可再生能源中长期发展规划》中提出，到2020年，我国生物质能发电的装机容量要达到30000MW。，生物质能发电行业将作为战略性新兴产业予以重点扶持，这就保证了生物质能发电企业的盈利能力，可以预见，生物质能发电行业未来发展前景非常广阔。
为了促进生物质能发电的健康发展，2010年8月国家发改委印发了《国家发展改革委关于生物质能发电项目建设管理的通知》，对生物质能发电规划、选址、建设规模和核准管理等多方面提出了具体要求。在一定程度上避免了重复建设和生物质能燃料收购的竞争。这就从政策上保证了行业健康有序的发展。
目前，创新生物质能发电新模式以实现更大的经济和社会效益正在成为全行业探索的重点。国内各大企业纷纷加大科研投入力度，研制适合我国国情的生物质能发电设备。武汉凯迪委托华中科技大学和西安热工研究院分别就秸秆、稻壳等生物质能进行了分析和试烧实验，目前已具有自主知识产权的循环流化床锅炉燃烧技术。2010年10月，由华北电力大学、国能生物发电集团、龙基电力集团和济南锅炉集团组建的生物质能发电成套设备国家工程实验室建设启动。这些科研机构的参与，将大大促进基础研究成果与产业化发展的衔接，为行业提供关键技术，为生物质能发电行业发展提供技术保障。这对保障我国可再生能源工业的可持续发展、大幅度降低能耗水平具有深远而重要的意义。
我国的生物质能发电产业潜力巨大，再加上政府的大力扶持，在今后一段时期，我国的生物质能发电产业将保持快速发展的势头。
参考文献：
[1] 李玉侠 作物秸秆开发利用的方式及发展方向[J]《现代农业科技》 - 2014
[2] 王洪涛 吉林省秸秆综合利用产业发展模式研究 [J]《吉林农业大学》 - 2015
[3] 杨丹 稻草秸秆在环境污染治理中的应用研究 [J]《安徽农业科学》 - 2014
论文作者:赵晓霞1,康炳杰2,张永3
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/12/1
标签：秸秆论文; 生物质能论文; 锅炉论文; 技术论文; 流化床论文; 我国论文; 吉林省论文; 《电力设备》2016年第18期论文;