先进的欧洲大型燃煤电厂生物质直燃耦合发电方案在中国行业论坛展示

   2019.04.17-18日，中国电力科技网组办的中国第二届燃煤锅炉耦合生物质发电技术应用研讨会在河北石家庄召开。17日上午，中国工程院院士、清华大学原副校长倪维斗任会议主席并致辞。清华大学能源与动力工程系教授毛健雄发表主旨演讲-气候变化与煤电低碳转型之路，介绍了燃煤火电如何转型为低碳电源，实现煤电向生物质混烧/转换的关键问题，以及欧美大容量燃煤锅炉电厂生物质混烧/转换的案例。中国能源建设集团规划设计有限公司副总工程师龙辉介绍了英国大型燃煤锅炉直接耦合生物质燃烧技术发展与工程应用，对英国燃煤耦合生物质方案、技术发展以及工程应用进行了详细的介绍。随后，我集团公司中国区首席代表潘学富做了《欧洲生物质耦合发电实践及对中国的参考》的报告，得到了参会代表的关注及积极提问。

           　      与倪维斗院士合影

报告现场

专家对话，现场答疑

报告主要内容如下：

a).介绍至1970年代以来，欧洲燃煤电厂从固定床、倾斜炉排、鼓泡床等早期型号锅炉掺烧木片、树皮等生物质燃料开始；1990年代大型煤粉炉电厂生物质燃料直燃耦合实验性项目、燃煤电厂生物质气化耦合、生物质锅炉蒸汽耦合、小型独立生物质发电厂等生物质能利用方式并存；到2002年欧洲确定以大型燃煤电厂直燃耦合生物质燃料的技术路线为主的生物质能利用路线；以及2012年后英国首先鼓励和推动大型燃煤电厂100%烧生物质燃料的生物质能利用历史及四个阶段。当前，欧盟主要国家纷纷制定了2025或2030年实现零煤发电的中长期能源战略。

b).在欧洲的生物质耦合发电技术路线可分为蒸汽耦合、间接耦合（气化耦合、液化耦合）、直燃耦合（磨煤机耦合、煤粉管道给料耦合、煤粉燃烧器耦合、独立生物质燃烧器炉内耦合）3类共7种技术方案。欧洲150多个生物质耦合发电项目中，除10个采用了蒸汽耦合或间接耦合外，其余全部采用直燃耦合技术路线，直燃耦合发电项目数量比例超过90%。

c).简单介绍了生物质直燃耦合发电的关键技术体系：格林奔科集团自有的生物质颗粒料输送及输送过程抑尘抑磨损和防止温度漂移、生物质粉长距离高效率低成本气力输送、生物质粉直燃耦合燃烧性能提升、生物质粉耦合安全控制；与欧美技术伙伴合作的碳-14同位素计量生物质燃料的输入能量及发电量比例、生物质燃料制粉系统；以及生物质直燃耦合改造常用的生物质燃料预处理技术、生物质粉燃烧器等。

d).结合英国Ferrybridge C 4*500MW电厂2004年磨煤机耦合改造案例，英国Fiddlers Ferry 4*500MW电厂2005年2台机组各20%生物质燃烧器炉内耦合改造案例，英国Drax 6*660MW电厂生物质耦合发电改造三阶段案例：2004年Unit3单台锅炉5%煤粉管道给料耦合改造、2008年6台机组各10%煤粉管道给料耦合改造、2011年Unit1单台锅炉40%煤粉管道生物质给料耦合实验和2012年Unit2单台锅炉60%-100%生物质燃料比例耦合实验，过渡到2012-2018年逐步实现Unit1、2、3、4共4台机组100%纯烧生物质燃料，荷兰Amer 645+600MW电厂生物质燃料气化耦合加直燃耦合案例，丹麦-Avedore 575MW蒸汽耦合加直燃耦合案例，芬兰-Lahti 200MW电厂垃圾和生物质燃料的气化耦合案例等6个典型案例，介绍了欧洲大型燃煤电厂生物质燃料耦合发电改造和运行概况及其经验教训。

e).横向比较世界主要国家地区生物质能利用方式：欧洲正在逐步提高大型电厂生物质燃料直燃发电比例（30%、50%、80%等）并向100%纯烧生物质燃料发展，美国从早期新建独立的小型生物质发电厂为主到2017年已发展到近50家大型燃煤电厂低比例（典型10%以内）生物质直燃耦合发电，巴西因为燃煤发电比例极低采用新建独立的小型生物质发电厂利用生物质燃料，东南亚因地理和电网等原因早期多采用独立小型生物质发电厂为主到近5年逐步开始大型燃煤电厂生物质直燃耦合发电改造。中国在燃煤电厂和电网规模、电力生产和消费规模、燃料总量、电力人才和火力发电经验、制造业规模和工业能力等具有全世界最好的先天优势实施生物质耦合发电。但我国在生物质能发电方面，目前已落后先进国家15-20年。与小型生物质电厂相比较，生物质耦合发电在利用等值生物质燃料提供更多清洁可再生电能的同时，还可以大幅降低单位生物质燃料上网电量的成本，极大地降低国家或地方财政补贴生物质能源行业的负担。

f).通过分析和总结欧洲生物质耦合发电技术路线与我国生物质发电以及燃料收集体系现状，结合我国当前单个生物质发电项目等值约9-10万吨标煤热量的生物质燃料收集能力，中短期内国内1000MW机组适合10%以内的生物质耦合比例，600MW机组对应10-15%，300MW机组对应20%-30%或者分摊到2台机组对应10-15%，长期可在此基础上扩容提高生物质燃料耦合发电比例至40%甚至100%。该类型较低比例的生物质耦合发电改造可采用生物质燃料煤粉管道给料耦合改造方案，该方案具有技术成熟可靠、改造方案较为简单、耦合系统改造过程不影响锅炉运行负荷、易于快速地实现高比例国产化、电厂设施改动少、改造周期短、单位造价低、对现有电厂设施的运行维护影响极小、与电厂现有运行维护体系兼容性好、系统运行维护便捷且成本低、生物质耦合发电独立于原有燃煤发电等优点。英国格林奔科集团（Greenbank Group UK）将把其在英国及欧洲与北美的大型燃煤电厂生物质耦合发电近20年的技术积累和经验积极引入中国并本地化，推进和服务中国未来的低成本、清洁可再生的生物质发电能源。