生物質(zhì)發(fā)電PPT

1、什么是生物質(zhì)1生物質(zhì)的利用方式2生物質(zhì)發(fā)電的簡介3存在的問題及對(duì)策4 生物質(zhì)包括植物、動(dòng)物及其排泄物、垃圾及有機(jī)廢水等幾大類。從廣義上講，生物質(zhì)是植物通過光合作用生成的有機(jī)物，它的能量最初來源于太陽能，所以生物質(zhì)能是太陽能的一種，它的生成過程如下： (葉綠素+太陽能)CO2+H2O（CH2O）+O2 生物質(zhì)具體形式:植物類中最主要也是我們經(jīng)常見到的有木材、農(nóng)作物（秸稈、稻草、麥稈、豆稈、棉花稈、谷殼等）、雜草、藻類等。非植物類中主要有動(dòng)物糞便、動(dòng)物尸體、廢水中的有機(jī)成分、垃圾中的有機(jī)成分等。 生物質(zhì)中蘊(yùn)含的能量 由于地球上生物數(shù)量巨大，由這些生命物質(zhì)排泄和代謝出許多有機(jī)質(zhì)，這些物質(zhì)所蘊(yùn)藏的能量

2、是相當(dāng)驚人的。根據(jù)生物學(xué)家估算，地球上每年生長的生物能總量約14001800億噸（干重），相當(dāng)于目前世界總能耗的10倍。 具體到我國，現(xiàn)在每年農(nóng)村中的秸稈量約7.26億噸，相當(dāng)于5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，林業(yè)廢棄物（不包括炭薪林）每年約達(dá)3700m，相當(dāng)于2000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。 如果考慮日益增多的城市垃圾和生活污水，禽畜糞便等其他生物質(zhì)資源，我國每年的生物質(zhì)資源達(dá)7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上。 由于生物質(zhì)能是一種分布廣泛的可再生能源，沒增加二氧化碳的凈排放問題，開發(fā)和利用生物質(zhì)能源將有效緩解能源壓力，減少大氣污染和減緩溫室效應(yīng)，減少大量使用化石燃料帶來的環(huán)境污染問題，因此生物質(zhì)能源的開發(fā)一直受到世界各國的重視。 2.生

3、物質(zhì)的利用方式 直接燃燒生物化學(xué)加工利用熱化學(xué)利用生物培養(yǎng)能源3.生物質(zhì)發(fā)電 生物質(zhì)發(fā)電是利用生物質(zhì)所具有的生物質(zhì)能進(jìn)行的發(fā)電，是可再生能源發(fā)電的一種，包括農(nóng)林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電、沼氣發(fā)電。 發(fā)電原理：生物質(zhì)與過量空氣在鍋爐中燃燒，產(chǎn)生的熱煙氣和鍋爐的熱交換部件換熱，產(chǎn)生出的高溫高壓蒸汽在蒸汽輪機(jī)中膨脹做功發(fā)出電能。 目前我國生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)1氣化發(fā)電技術(shù)2沼氣發(fā)電技術(shù)3 生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù) （一）生物質(zhì)能直接燃燒發(fā)電技術(shù) 此技術(shù)已基本成熟，已進(jìn)入推廣階段。將收集來的生物質(zhì)經(jīng)過簡單處理或直接將生物質(zhì)投入到燃燒爐中燃燒發(fā)電，該項(xiàng)

4、技術(shù)需要有特制的燃燒爐設(shè)備。由于生物質(zhì)體積大、密度低，給收集和運(yùn)輸生物質(zhì)帶來了困難，同時(shí)這樣的生物質(zhì)燃燒值也較低。 我國填埋氣體回收及利用技術(shù)也得到了一定的發(fā)展。但關(guān)鍵技術(shù)還未達(dá)到國產(chǎn)化，因此研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的填埋氣體發(fā)電技術(shù)和相關(guān)設(shè)備仍是今后研究的重點(diǎn)。 焚燒垃圾是當(dāng)前世界各國采用的城市垃圾處理主要技術(shù)之一，由于可回收熱能，且不占用土地，在國內(nèi)也得到很大的重視。 （二）垃圾發(fā)電技術(shù) 生物質(zhì)成型是將稻殼、木屑、花生殼、甘蔗渣等生物質(zhì)原料粉碎到一定粒度，在高壓條件下，利用機(jī)械擠壓成一定的形狀。生物質(zhì)成型燃料具有型煤和木柴的許多特點(diǎn)，可以在許多場(chǎng)合替代煤和木柴作為燃料。 其缺點(diǎn)是成型機(jī)械磨損嚴(yán)

5、重，配套設(shè)施復(fù)雜，在設(shè)備的實(shí)用性、系列化、規(guī)模化上還很不足，距國際先進(jìn)水平還有不小的差距。 （三）生物質(zhì)成型燃燒發(fā)電技術(shù) 生物質(zhì)氣化發(fā)電是處于初步商業(yè)化的技術(shù)，主要是利用氣化技術(shù)，把生物質(zhì)廢物轉(zhuǎn)換為可燃?xì)怏w，經(jīng)除焦油等凈化處理后，送至氣體內(nèi)燃發(fā)電機(jī)發(fā)電。生物質(zhì)氣化發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性良好，因此開發(fā)中等規(guī)模生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)將有很好的經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展前景。氣化爐是生物質(zhì)氣化的主要設(shè)備，其主要有固定床氣化爐和流化床氣化爐。 氣化發(fā)電技術(shù) 沼氣燃燒發(fā)電是隨著沼氣綜合利用的不斷發(fā)展而出現(xiàn)的一項(xiàng)沼氣利用技術(shù)，它將沼氣用于發(fā)動(dòng)機(jī)上，并裝有綜合發(fā)電裝置，以產(chǎn)生電能和熱能，是有效利用沼氣的一種重要方式。目前用于沼氣發(fā)電的設(shè)

6、備主要有內(nèi)燃機(jī)和汽輪機(jī)。 目前我國在沼氣發(fā)電方面的研究工作主要集中在內(nèi)燃機(jī)系列上。 沼氣發(fā)電技術(shù) 4.存在的問題及對(duì)策（1）缺乏核心技術(shù)和設(shè)備 主要指鍋爐及燃料輸送系統(tǒng)（2）發(fā)電運(yùn)營成本偏高 生物質(zhì)發(fā)電成本遠(yuǎn)高于常規(guī)能源發(fā)電成本，約為煤電的1 5倍。（3）秸稈燃料組織較困難（4）缺乏相應(yīng)政策 生物質(zhì)發(fā)電市場(chǎng)不規(guī)范，沒有相應(yīng)的較為完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 對(duì)策 （1）技術(shù)攻關(guān) 在引進(jìn)國外技術(shù)和設(shè)備的同時(shí)，積極進(jìn)行消化吸收，并適當(dāng)進(jìn)行改進(jìn)；加大對(duì)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)和設(shè)備的研究和投入力度。（2）價(jià)格激勵(lì) 根據(jù)各種可再生能源的技術(shù)特點(diǎn)，制定合理的可再生能源上網(wǎng)電價(jià)，如：在實(shí)行固定電價(jià)制度的同時(shí)，對(duì)生物質(zhì)發(fā)電采取市場(chǎng)

7、價(jià)格加每千瓦時(shí)一定數(shù)款的補(bǔ)貼，也可根據(jù)生物質(zhì)發(fā)電的電站裝機(jī)規(guī)模不同而給 予不同數(shù)款的補(bǔ)貼。 （3）財(cái)政補(bǔ)貼 投資補(bǔ)貼是我國促進(jìn)生物質(zhì)能開發(fā)和利用的重要措施。 （4）減免稅費(fèi) 減免稅費(fèi)也是促進(jìn)可再生能源發(fā)展的重要措施。依據(jù)稅收政策促進(jìn)生物能的開發(fā)利用，對(duì)生物質(zhì)發(fā)電免征各類能源稅，或?yàn)樯镔|(zhì)發(fā)電提供一定數(shù)量的稅收減免，同時(shí)還為地方性和農(nóng)村地區(qū)建設(shè)的生物質(zhì)發(fā) 電提供每千瓦時(shí)一定數(shù)量的稅收優(yōu)惠。 生物質(zhì)電廠發(fā)電流程及其設(shè)備簡介 生物質(zhì)發(fā)電廠是利用桔梗、樹皮等燃料的化學(xué)能產(chǎn)出電能的工廠，即為燃料的化學(xué)能蒸汽的熱勢(shì)能機(jī)械能電能。在鍋爐中，燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝臒崮?，在汽輪機(jī)中，蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)檩喿有D(zhuǎn)的

8、機(jī)械能，在發(fā)電機(jī)中機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。爐、機(jī)、電是生物質(zhì)發(fā)電廠中的主要設(shè)備，亦稱三大主機(jī)。輔助三大主機(jī)的設(shè)備稱為輔助設(shè)備簡稱輔機(jī)。主機(jī)與輔機(jī)及其相連的管道、線路等稱為系統(tǒng)原料就是桔梗、樹皮。桔梗、樹皮用車運(yùn)送到發(fā)電廠的草料場(chǎng)，再用輸料輸送草料。最后送入鍋爐的爐膛中燃燒。燃料燃燒所需要的熱空氣由送風(fēng)機(jī)送入鍋爐的空氣預(yù)熱器中加熱，預(yù)熱后的熱空氣，經(jīng)過風(fēng)道一部分送入料倉作干燥以及送料粉，另一部分直接引至燃燒器進(jìn)入爐膛。燃燒生成的高溫?zé)煔猓谝L(fēng)機(jī)的作用下先沿著鍋爐的倒“U”形煙道依次流過爐膛，水冷壁管，過熱器，省煤器，空氣預(yù)熱器，同時(shí)逐步將煙氣的熱能傳給工質(zhì)以及空氣，自身變成低溫?zé)煔?，?jīng)除塵器凈化后在

9、排入大氣。桔梗、樹皮燃燒后生成的灰渣，其中大的灰子會(huì)因自重從氣流中分離出來，沉降到爐膛底部的冷灰斗中形成固態(tài)渣，最后由排渣裝置排入灰渣溝，再由灰渣泵送到灰渣場(chǎng)。大量的細(xì)小的灰粒（飛灰）則隨煙氣帶，經(jīng)除塵器分離后也送到灰渣溝。爐給水先進(jìn)入省煤器預(yù)熱到接近飽和溫度，后經(jīng)蒸發(fā)器受熱面加熱為飽和蒸汽，再經(jīng)過熱器被加熱為過熱蒸汽，此蒸汽又稱為主蒸汽。經(jīng)過以上流程，就完了燃料的輸送和燃燒、蒸汽的生成燃物（灰、渣、煙氣）的處理及排出。由鍋爐過熱氣出來的主蒸汽經(jīng)過主蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)膨脹做功，沖轉(zhuǎn)汽輪機(jī)，從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。從汽輪機(jī)排出的乏汽排入凝汽器，在此被凝結(jié)冷卻成水，此凝結(jié)水稱為主凝結(jié)水。主凝結(jié)水通過凝

10、結(jié)水泵送入低壓加熱器，有汽輪機(jī)抽出部分蒸汽后再進(jìn)入除氧器，在其中通過繼續(xù)加熱除去溶于水中的各種氣體（主要是氧氣）。經(jīng)化學(xué)車間處理后的補(bǔ)給水與主凝結(jié)水匯于除氧器的水箱，成為鍋爐的給水，再經(jīng)過給水泵升壓后送往高壓加熱器，汽輪機(jī)高壓部分抽出一定的蒸汽加熱，然后送入鍋爐，從而使工質(zhì)完成一個(gè)熱力循環(huán)。 循環(huán)水泵將冷卻水（又稱循環(huán)水）送往凝結(jié)器，這就形成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。經(jīng)過以上流程，就完成了蒸汽的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，電能，以及鍋爐給水供應(yīng)的過程。因此生物質(zhì)發(fā)電廠是由爐，機(jī)，電三大部分和各自相應(yīng)的輔助設(shè)備及系統(tǒng)組成的復(fù)雜的能源轉(zhuǎn)換的動(dòng)力廠。勵(lì)磁機(jī) 就是一個(gè)小功率的直流發(fā)電機(jī)，一般都為就是一個(gè)小功率的直流發(fā)電機(jī)

11、，一般都為幾十伏，勵(lì)磁電壓一般不變，即使變動(dòng)也幾十伏，勵(lì)磁電壓一般不變，即使變動(dòng)也很小，而勵(lì)磁電流的大小，由磁場(chǎng)變阻器很小，而勵(lì)磁電流的大小，由磁場(chǎng)變阻器或自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)。它的作用或自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)。它的作用是將發(fā)是將發(fā)出來的直流電，供發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極繞組勵(lì)出來的直流電，供發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極繞組勵(lì)磁電流以產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁電流以產(chǎn)生磁場(chǎng)，勵(lì)磁電流在發(fā)電機(jī)空勵(lì)磁電流在發(fā)電機(jī)空載時(shí)，改變其大小可以改變發(fā)電機(jī)的端電載時(shí)，改變其大小可以改變發(fā)電機(jī)的端電壓壓, ,在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)帶負(fù)荷時(shí)，改變其大小，在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)帶負(fù)荷時(shí)，改變其大小，可以改變發(fā)電機(jī)的無功功率?？梢愿淖儼l(fā)電機(jī)的無功功率。發(fā)電機(jī)的工作原理發(fā)電機(jī)是利用

12、電磁感應(yīng)的工作原理，將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿?。發(fā)電機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子是發(fā)出電力的電樞，轉(zhuǎn)子是磁極。定子由電樞鐵心，均勻排放的三相繞組及機(jī)座組成。轉(zhuǎn)子由勵(lì)磁繞組、鐵芯等組成轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組通入直流電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，由同軸的汽輪機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)隨同一起旋轉(zhuǎn)，磁場(chǎng)接近于正弦分布。每轉(zhuǎn)一周，磁力線順序切割定子的每相繞組，在三相定子繞組內(nèi)感應(yīng)出三相交流電勢(shì)。發(fā)電機(jī)帶對(duì)稱負(fù)載運(yùn)行時(shí)，三相電樞電流合成產(chǎn)生一個(gè)同步轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用，會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。從汽輪機(jī)輸入的機(jī)械轉(zhuǎn)矩克服制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，發(fā)電機(jī)即可發(fā)出有功功率。所以調(diào)整有功功率就得調(diào)節(jié)汽機(jī)的進(jìn)汽量。調(diào)發(fā)電機(jī)端電壓或調(diào)發(fā)電機(jī)

13、的無功功率必須調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流。 電氣主接線電氣主接線接入系統(tǒng)本期25MW機(jī)組采用發(fā)電機(jī)變壓器單元接線接入電廠升壓站110kV配電裝置。電廠110kV遠(yuǎn)景規(guī)劃出線1回，主變進(jìn)線2回，電氣主接線采用單母線接線。本期110kV出線1回，建設(shè)2個(gè)主變進(jìn)線間隔，采用單母線接線。接入系統(tǒng)方案及保護(hù)現(xiàn)狀接入系統(tǒng)方案及保護(hù)現(xiàn)狀山東莒南生物能源化綜合利用項(xiàng)目225MW發(fā)電機(jī)組以一回110kV線路接至220kV天馬變電站110kV側(cè)，占用天馬站1個(gè)110kV間隔，線路全長約3km，其中架空線路2.8km，兩端進(jìn)站電纜0.2km。接入系統(tǒng)推薦方案（方案一）接入系統(tǒng)推薦方案（方案一）本工程1臺(tái)25MW發(fā)電機(jī)組經(jīng)1臺(tái)雙繞

14、組變壓器接入電廠新建的110kV配電裝置，以110kV電壓等級(jí)接入系統(tǒng)。電廠110kV規(guī)劃出線1回，主變進(jìn)線2回，電氣主接線采用單母線接線；本期出線1回，主變進(jìn)線1回，采用線變組接線。由電廠110kV配電裝置新建1回110kV線路接至天馬220kV變電站110kV母線。新建110kV線路全長約3km，其中架空線路2.8km，采用JL/G1A-300導(dǎo)線，電纜線路0.2km，采用630mm2截面銅芯電纜。對(duì)側(cè)間隔：本期占用天馬站1個(gè)110kV備用出線間隔接入系統(tǒng) 方案二：方案二：本工程1臺(tái)25MW發(fā)電機(jī)組經(jīng)1臺(tái)雙繞組變壓器接入電廠新建的110kV配電裝置，以110kV電壓等級(jí)接入系統(tǒng)。電廠110kV規(guī)劃出線1回，電氣主接線采用單母線接線，本期按遠(yuǎn)景規(guī)模一次建成。 由電廠110kV配電裝置新建1回110kV線路T接至天馬淮海110kV線路。新建110kV線路全長約1km，其中架空線路0.6km，采用JL/G1A-300導(dǎo)線，電纜線路0.4km，采用630mm2截面銅芯電纜。低壓廠用電 380/220v廠用電接線采用單母線接線。設(shè)兩臺(tái)廠用變壓器?；囬g設(shè)變