“燃煤+垃圾”耦合发电有了技术路线

日前,由国家能源局组织的“燃煤耦合垃圾发电技术”评审会在哈电集团哈尔滨锅炉厂有限责任公司(下称“哈锅”)召开。由哈锅自主研发的这一技术,打破了传统垃圾焚烧炉的运行模式,有助于破解秸秆直焚顽疾和城市垃圾处理难题。

与会专家表示,哈锅自主研发的垃圾焚烧与大型燃煤机组耦合发电技术路线清晰、方案合理可行。这意味着,该技术成为我国首个通过国家能源局评审的燃煤耦合垃圾发电技术,同时也标志着我国“燃煤+垃圾”耦合发电有了合理可行的技术路线。

垃圾焚烧发电可提效10%

“随着能源消费总量的增长和电力在能源消费中的比重不断提高,应对气候变化和生态环保约束日益趋紧,煤电转型升级、灵活性改造势在必行。”国家能源局电力司副巡视员郭伟曾指出。

为促进煤电转型、提高可再生能源消纳比例,国家能源局于2016年提出,将在“十三五”期间力推“煤电+生物质”、“煤电+污泥”、“煤电+垃圾”、“煤电+光热”四大耦合发电技术。而作为其中之一的燃煤耦合垃圾发电技术,此前却一直未有成熟可行的技术路线获批。

作为我国首个通过国家能源局评审的燃煤耦合垃圾发电技术,相较于传统成熟的燃煤机组和垃圾焚烧炉,其技术优势何在?

“该技术打破了传统垃圾焚烧炉的运行模式,节能环保优势显著。其充分结合了垃圾焚烧炉与大型燃煤机组的技术特点,采用双链耦合。其中,蒸汽侧耦合将垃圾焚烧炉产生的主蒸汽引入燃煤机组的热力系统,将低能级的垃圾焚烧炉发热量部分转移到高能级的燃煤锅炉发电,实现垃圾发热量高效利用;烟气侧耦合将垃圾焚烧炉产生的尾部烟气引入燃煤锅炉,节约了垃圾焚烧炉烟气净化系统设备投入。”哈锅锅炉研究所所长于强称。

统计显示,我国城市生活垃圾清运量2016年已超过2.15亿吨,传统焚烧发电是其主要处置方式之一。但垃圾焚烧产生的二噁英、氯化物、二氧化硫、氮氧化物等污染物,均需垃圾焚烧电厂单独配备复杂的烟气净化系统进行处理,投资大、能耗高、净化效率低,传统垃圾焚烧发电机组效率仅为18-25%。

“相较于传统技术,燃煤耦合垃圾发电技术可将垃圾焚烧发电效率提高至约32%,提效10%左右,实现垃圾无害化、减量化、资源化、低成本化的处置,提高垃圾能源化利用效率,降低单位垃圾处理投资成本及运行维护费用。”哈锅副总工程师王凤君表示。

据哈锅相关技术人员介绍,减少污染物处理成本、设备投入成本运行维护费用,是该项技术的主要优势之一。“在对现有燃煤机组整体改造量最小的前提下,利用大型燃煤机组的高效热力循环系统的优势,能够有效解决传统垃圾焚烧发电厂机组发电效率低、排烟温度高、飞灰沾污、二噁英等污染物处理成本高等难题。”

借势发展“四个耦合”

“未来一段时期,以煤电为主的能源格局不会改变,推进能源生产和消费革命,加强固废和垃圾处理,优化资源配置是建设美丽中国的必由之路。”国家能源局总工程师韩水在燃煤耦合垃圾发电技术评审会上指出,“燃煤耦合垃圾发电是国家大力推进的能源利用方向,哈锅自主研发的‘燃煤耦合垃圾发电技术’思路新颖,解决了传统垃圾焚烧炉的技术问题,对破解秸秆直焚顽疾和城市垃圾处理难题提供了新的解决方案。下一步,哈锅要针对燃煤机组与垃圾焚烧炉的容量匹配关系进一步深入研究,尽快实现示范工程。”

据悉,国家能源局和环境保护部近日联合发布的《关于开展燃煤耦合生物质发电技改试点工作的通知》,目的正是在于发挥世界最大清洁高效煤电体系的技术领先优势,依托现役煤电高效发电系统和污染物集中治理设施,构筑城乡生态环保平台,兜底消纳农林废弃残余物、生活垃圾及污水处理厂、水体污泥等生物质资源,破解秸秆田间直焚、污泥垃圾围城等社会治理难题,促进电力行业特别是煤电的低碳清洁发展。

目前,哈锅还在大力推进“煤电+生物质”、“煤电+污泥”、“煤电+光热”等其他耦合技术研究。除燃煤耦合垃圾发电技术率先通过评审,燃煤耦合生物质发电技术也已具备工程化能力。哈锅总经理张彦军透露,哈锅目前正在与相关电力用户洽谈燃煤耦合垃圾发电技术的推广应用事宜。下一步,将以《关于开展燃煤耦合生物质发电技改试点工作的通知》为契机,借鉴燃煤耦合垃圾发电技术的研究经验,进一步推进燃煤耦合污泥发电、燃煤耦合光热发电等技术研究工作。

 

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