121515mw秸稈沼氣發(fā)電及沼渣沼液綜合利用項(xiàng)目可行性分析報(bào)告(編輯修改稿)
2025-06-25 18:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2016 秸桿發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)秸稈發(fā)電起步晚，目前仍屬起步階段。2005年，我國(guó)首個(gè)秸稈生物燃燒發(fā)電廠在河北省晉州市開(kāi)工建設(shè)，該項(xiàng)目引進(jìn)了丹麥的秸稈發(fā)電設(shè)備，建成后每年處理秸稈20萬(wàn)噸，年可節(jié)約煤炭16萬(wàn)噸，減少二氧化硫排放量60多噸，減少煙塵排放量400噸[7]。按照每噸秸稈50元的收購(gòu)價(jià)測(cè)算，通過(guò)收購(gòu)秸稈，每年可使當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收1000萬(wàn)元。河南省目前已經(jīng)有多個(gè)秸稈發(fā)電項(xiàng)目，主要分為兩種模式，一種是新建項(xiàng)目，目前主要有鶴壁、?？h、南陽(yáng)、周口、鹿邑等，大多采用進(jìn)口技術(shù)，散裝運(yùn)儲(chǔ)上料，適用于麥秸稈；另一種是小火電改造，已實(shí)施的有長(zhǎng)葛和新密，大多采用常溫固化技術(shù)，即壓塊和造粒，適用于玉米秸稈。秸稈發(fā)電，就是以農(nóng)作物秸稈為主要燃料的一種發(fā)電方式，又分為秸稈氣化發(fā)電和秸稈燃燒發(fā)電。秸稈氣化發(fā)電是將秸稈在缺氧狀態(tài)下燃燒，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成高品位、易輸送、利用效率高的氣體，利用這些產(chǎn)生的氣體再進(jìn)行發(fā)電。但秸稈氣化發(fā)電工藝過(guò)程復(fù)雜，難以適應(yīng)大規(guī)模應(yīng)用，主要用于較小規(guī)模的發(fā)電項(xiàng)目。秸稈直接燃燒發(fā)電是目前實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用唯一現(xiàn)實(shí)的途徑。秸稈燃燒發(fā)電，這是基于一種創(chuàng)新的鍋爐燃燒技術(shù)和傳統(tǒng)的蒸汽循環(huán)系統(tǒng)帶動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的技術(shù)。將這以秸稈為原料制作的燃料送入鍋爐燃燒后，蒸汽被送入汽輪機(jī)，經(jīng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)做功后，排氣進(jìn)入冷凝器，并經(jīng)過(guò)冷卻，從冷凝器中出來(lái)的凝結(jié)水通過(guò)水泵重新送入鍋爐用于產(chǎn)生新的蒸汽。秸稈發(fā)電是秸稈優(yōu)化利用的最主要形式之一。隨著《可再生能源法》和《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》等的出臺(tái)，秸稈發(fā)電備受關(guān)注，目前秸稈發(fā)電呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。秸稈是一種很好的清潔可再生能源，每?jī)蓢嵔斩挼臒嶂稻拖喈?dāng)于一噸標(biāo)準(zhǔn)煤，‰，而煤的平均含硫量約達(dá)1％[9]。在生物質(zhì)的再生利用過(guò)程中，排放的CO2 與生物質(zhì)再生時(shí)吸收的CO2 達(dá)到碳平衡，具有CO2零排放的作用，對(duì)緩解和最終解決溫室效應(yīng)問(wèn)題將具有重要貢獻(xiàn)。 秸稈發(fā)電綜合分析 工藝技術(shù)方案的比較 目前秸稈有效的處理方式主要有三種：厭氧消化處理、氣化爐氣化處理及秸稈鍋爐處理。三種秸稈處理方式的比較見(jiàn)下表：表2 當(dāng)前秸稈處理方式對(duì)比表模式三種方法厭氧發(fā)酵法 氣化爐處理法 秸稈鍋爐處理 適用范圍適用于農(nóng)村，土地寬廣，有足夠的農(nóng)田消納工藝所產(chǎn)有機(jī)肥料的地區(qū)，特別是種植常年施肥的作物，如蔬菜、經(jīng)濟(jì)類(lèi)等作物的地區(qū) 適用于農(nóng)村附近，且遠(yuǎn)離城市、農(nóng)村居民區(qū)。土地寬廣且交通方便的地區(qū)適用于地處大城市近郊，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，土地緊張，沒(méi)有足夠的農(nóng)田消納工藝產(chǎn)生的沼渣沼液的地區(qū)。但由足夠的熱源需求或用于蒸汽發(fā)電（效率低） 投資?。縦Wh投資1～） 一般（每kWh投資約2萬(wàn)元） 高（） 后續(xù)處理簡(jiǎn)單，產(chǎn)生的沼氣只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的除塵、脫水即可達(dá)到使用要求，H2S含量低，基本不需要處理 復(fù)雜，產(chǎn)生的秸稈氣需進(jìn)行多次的除塵凈化，H2S、焦油含量高，處理成本高，一般處理不完全 直接利用其熱源，熱效率受設(shè)備影響大。若鍋爐太小則能源轉(zhuǎn)化效率低，若鍋爐太大則回收半徑太大運(yùn)輸成本太高 二次污染無(wú) 生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水、廢氣等需要進(jìn)行嚴(yán)格的處理，否則會(huì)造成污染其燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵及部分氣體會(huì)造成污染余熱利用可進(jìn)行發(fā)電機(jī)組的余熱回收，在本系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行利用，提高系統(tǒng)的熱效率 秸稈氣機(jī)組也可進(jìn)行余熱回收利用 秸稈鍋爐使用過(guò)程中散失掉大量的熱量，無(wú)法回收 運(yùn)行穩(wěn)定性運(yùn)行穩(wěn)定。本系統(tǒng)工程運(yùn)行環(huán)境為低溫低壓，機(jī)械低速運(yùn)轉(zhuǎn)，故障率低 運(yùn)行不穩(wěn)定。秸稈氣化爐為高溫運(yùn)行，故障率較高運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，但運(yùn)行環(huán)境為高溫、高壓，存在一定的安全隱患，故障率高 原材料儲(chǔ)存對(duì)秸稈儲(chǔ)存要求低，即使腐爛仍可使用對(duì)秸稈要求較高，需要一定的干度，堆場(chǎng)需做好防火措施 對(duì)秸稈要求較高，需要一定的干度，堆場(chǎng)需做好防火措施 秸桿沼氣工藝概述 由秸稈類(lèi)物質(zhì)（玉米秸稈、小麥秸稈、棉花秸稈、稻殼、稻草、樹(shù)葉、青草等）經(jīng)微生物發(fā)酵產(chǎn)生的氣體，統(tǒng)稱(chēng)為秸稈沼氣。 以玉米鮮秸稈干為例，干物質(zhì)濃度為35%，干物質(zhì)含量較高，有利于產(chǎn)氣。鮮秸稈產(chǎn)氣量245m3/t[10]。厭氧發(fā)酵的基本工藝示意圖如下：氨基酸脂肪酸單糖（或二糖）產(chǎn)甲烷階段低級(jí)脂肪酸醇類(lèi)中性化合物氫、二氧化碳甲烷 二氧化碳甲烷細(xì)菌產(chǎn)酸階段微生物蛋白質(zhì)脂肪碳水化合物液化階段微生物沼渣、沼液沼氣換熱器二次發(fā)酵罐機(jī)組煙氣余熱一次發(fā)酵罐秸稈進(jìn)料裝置 秸桿沼氣制取工藝流程固體、液體流向氣體流向 秸桿沼氣發(fā)電工程詳解（一）秸桿沼氣制取系統(tǒng)組成秸稈沼氣制取系統(tǒng)主要由如下裝置組成：儲(chǔ)料場(chǎng)、進(jìn)料裝置、加熱裝置、一次發(fā)酵裝置、二次發(fā)酵裝置、沼渣沼液儲(chǔ)存池等組成。儲(chǔ)料場(chǎng)：秸稈收獲后粉碎，堆放于儲(chǔ)料場(chǎng)。儲(chǔ)料場(chǎng)內(nèi)儲(chǔ)料使用深色塑料布進(jìn)行覆蓋，使其進(jìn)行初步的堆漚發(fā)酵。進(jìn)料裝置：堆漚發(fā)酵后的秸稈通過(guò)小型裝載機(jī)運(yùn)送至進(jìn)料倉(cāng)，通過(guò)推料器進(jìn)入一次發(fā)酵罐進(jìn)行一次發(fā)酵。一次發(fā)酵裝置：一次發(fā)酵罐先加入一定量的牛糞作為接種物，再加入堆漚后的秸稈物料進(jìn)行發(fā)酵。一次發(fā)酵罐采用高溫發(fā)酵。二次發(fā)酵裝置：秸稈在一次發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵達(dá)到預(yù)期活性后，通過(guò)壓力差使料液從一次發(fā)酵罐自動(dòng)流入二次發(fā)酵罐。二次發(fā)酵罐采用中溫發(fā)酵。二次罐兼作儲(chǔ)氣裝置，頂部為恒壓式雙膜結(jié)構(gòu)可有效控制發(fā)酵罐內(nèi)氣體壓力。 結(jié)構(gòu)：一次、二次發(fā)酵裝置均采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)，罐體采用電泳+噴涂拼裝罐，該罐體具有防腐性好，使用壽命長(zhǎng)、安裝快捷等優(yōu)點(diǎn)。加熱裝置：為了維持一次、二次發(fā)酵罐內(nèi)反應(yīng)所需發(fā)酵溫度，將一次、二次發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵液體與機(jī)組余熱通過(guò)換熱器進(jìn)行換熱，同時(shí)罐體進(jìn)行保溫處理。換熱裝置：大通道無(wú)堵塞夾套式換熱器沼渣沼液儲(chǔ)存池：反應(yīng)后的沼渣、沼液從二次發(fā)酵罐底部排出，暫時(shí)存入沼渣池中
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