義烏發(fā)電設(shè)備有限公司大力發(fā)展生物質(zhì)能氣化技術(shù)——中國經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊

 從可持續(xù)發(fā)展的角度講，生物吸收空氣中的二氧化碳，利用陽光光合作用生長，是太陽能利用的一種有效方式。不同于化石能源，生物質(zhì)能利用過程中不會(huì)產(chǎn)生碳排放。因此，大力發(fā)展生物質(zhì)能是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的雙重需要，也是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，踐行低碳發(fā)展的具體措施。另一方面，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的城市生活垃圾產(chǎn)量日益增加，我國每年產(chǎn)生近1.5億噸的城市垃圾，且垃圾增長率達(dá)10%以上。中國城市生活垃圾累積堆存量已達(dá)70億噸。在全國，有超過三分之一的城市，正深陷垃圾圍城的困局。城市垃圾經(jīng)過簡單的處理，可以利用生物質(zhì)發(fā)電的技術(shù)平臺(tái)將垃圾綜合利用，可同時(shí)解決環(huán)境和能源問題。
但是，目前生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)并不成熟，直接氣化驅(qū)動(dòng)燃?xì)鈾C(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)，能得到30%以上的系統(tǒng)效率，但氣化爐產(chǎn)生的氣量少、氣體熱值低，產(chǎn)生的氣體含焦油量高，存在燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組難以正常發(fā)電，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等問題。與城市生活垃圾焚燒類似，生物質(zhì)在鍋爐中燃燒產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電。但由于秸稈采購半徑過大導(dǎo)致運(yùn)輸成本過高，加上儲(chǔ)存難和防火難，導(dǎo)致發(fā)電規(guī)模較小，蒸汽循環(huán)效率低下，一噸秸稈只能發(fā)幾百度電，系統(tǒng)效率20%左右，經(jīng)濟(jì)效益很低。加上農(nóng)民惜售、提價(jià)和摻假等原因，使各地建設(shè)的蒸汽輪機(jī)秸稈發(fā)電項(xiàng)目均處在誰投資誰虧本的局面。而在城市垃圾處理領(lǐng)域，由于目前的焚燒方法不能確保徹底摧毀以二惡英為代表的各種二次污染物，使垃圾焚燒利用的方式飽受詬病。
所以，要實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，也要保障焚燒不會(huì)造成二次污染，需要發(fā)展新的技術(shù)。目前國際上極環(huán)保的技術(shù)有等離子體氣化技術(shù)，但由于投資高，技術(shù)復(fù)雜等因素困擾，推廣起來都被商業(yè)的門檻拒之門外。因此，發(fā)展廉價(jià)、高效、環(huán)保、符合國情的生物質(zhì)發(fā)電和垃圾處理技術(shù)，才是我國和大多數(shù)發(fā)展中國家的需要。目前，在各種魚龍混雜的氣化技術(shù)中，采用外熱源熱解氣化技術(shù)成了氣化領(lǐng)域的亮點(diǎn)。外熱源熱解氣化技術(shù)具有氣化溫度高，合成氣熱值高，焦油含量低的特點(diǎn)，最重要的是能徹底破壞其中以二惡英類污染物為代表的各種有機(jī)二次污染物。產(chǎn)生這項(xiàng)技術(shù)的義烏發(fā)電設(shè)備有限公司是長期致力于發(fā)電技術(shù)研究和創(chuàng)新的專業(yè)技術(shù)企業(yè)。該企業(yè)研發(fā)的外熱源熱解氣化技術(shù)與國內(nèi)各種傳統(tǒng)氣化設(shè)備相比，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，可連續(xù)性大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。除此之外，還具有以下特點(diǎn)：設(shè)備密閉，在負(fù)壓（負(fù)壓200—1200 Pa）高溫（1000攝氏度）下工作，無焦油問題，不會(huì)產(chǎn)生二惡英、多環(huán)芳烴、醛類、呋喃等污染物；每噸含水率30%的城市生活垃圾篩上物可產(chǎn)熱值為2700kcal/Nm3的可燃?xì)怏w1000 立方標(biāo)米，可發(fā)電1100kW-h。如以秸稈為原料，每噸干燥的秸稈加20%左右的水份可產(chǎn)生1200立方標(biāo)米可燃?xì)猓砂l(fā)電1400—1500kW-h，扣除自用電，外供電效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)方式；得到的合成氣熱值高，成份接近采用等離子體法，能合成甲醇和其他液體燃料，在特定的工藝下，氫氣含量達(dá)60%。
由此可見，城市生活垃圾及農(nóng)林廢棄物熱解生產(chǎn)的合成氣，可用于燃?xì)鈾C(jī)發(fā)電或生產(chǎn)液體化工產(chǎn)品。固體副產(chǎn)物還可生產(chǎn)炭黑、有機(jī)肥料等物質(zhì)資源，真正實(shí)現(xiàn)城市垃圾及農(nóng)林廢棄物被完全利用，達(dá)到零排放和效益最大化。
義烏發(fā)電設(shè)備有限公司先后投入上億元資金，研發(fā)了以燃用“二高二低”氣體技術(shù)為代表的13大類燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機(jī)組?！岸摺笔菤錃夂鸵谎趸己扛哌_(dá)80%，以及國內(nèi)單機(jī)最高功率3200kW，“二低”是熱值低到667kcal/Nm3（2790 kJ/Nm3），以及低濃度低到4.6%甲烷含量。而在目前，行業(yè)里能燃用如此“二高二低”合成氣的技術(shù)鳳毛麟角。從這方面看，不僅彰顯了該公司的技術(shù)實(shí)力，也填補(bǔ)了國內(nèi)外該領(lǐng)域的空白?！岸叨汀奔夹g(shù)的特點(diǎn)使產(chǎn)品對(duì)燃?xì)鈿赓|(zhì)的要求相對(duì)較低，對(duì)燃?xì)獾倪m應(yīng)能力較強(qiáng)，可燃用的燃?xì)夥N類比國外名牌產(chǎn)品多得多，加上在價(jià)格上不到國外同類機(jī)組價(jià)格的三分之一等優(yōu)勢，并在此基礎(chǔ)上研發(fā)了與外熱源無氧高溫?zé)峤鈿饣癄t相配套的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組，使其形成完整的配套而頗受市場青睞。
該公司采用較先進(jìn)的增壓技術(shù)，同機(jī)型同排量產(chǎn)品的功率較國內(nèi)行業(yè)一般高50—100％，單機(jī)最大功率可達(dá)3200kW，發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率、熱負(fù)荷及排放指標(biāo)也在國內(nèi)領(lǐng)先，整機(jī)性能指標(biāo)可與美國卡特彼勒、通用電氣顏巴赫、康明斯等世界名牌產(chǎn)品相比。
我國地域遼闊，農(nóng)耕面積巨大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅在東北等農(nóng)業(yè)大省，一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的秸稈產(chǎn)量就有10萬噸之多。如由鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府牽頭，利用這些秸稈，就近建一個(gè)日耗300噸秸稈的生物質(zhì)能發(fā)電廠，年發(fā)電時(shí)間330天，年耗用秸稈剛好接近10萬噸。不僅科學(xué)地解決了秸稈的困擾，還能體現(xiàn)不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)此，義烏發(fā)電設(shè)備公司的負(fù)責(zé)人給筆者算了一筆賬：投建一座處理能力10萬噸的秸稈發(fā)電項(xiàng)目約需資金2億元人民幣，年發(fā)電量（按年發(fā)電時(shí)間330天，每噸干燥秸稈產(chǎn)電1400度計(jì)算）13860萬千瓦，電價(jià)綜合按0.75元計(jì)算，年發(fā)電收入10395萬元；有機(jī)木炭（副產(chǎn)物）8000噸，出口價(jià)每噸2000元，合計(jì)1600萬元；財(cái)政補(bǔ)貼，每噸秸稈補(bǔ)貼150元，計(jì)1500萬元；以上各項(xiàng)合計(jì)年收入約1.3495億元，扣除運(yùn)行費(fèi)用等費(fèi)用約742.5萬元，年凈收入1.2752億元，19個(gè)月即可收回投資。
中國是一個(gè)人口大國，又是一個(gè)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的國家，21世紀(jì)將面臨著經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力。生物質(zhì)能高新轉(zhuǎn)換技術(shù)不僅能夠大大加快村鎮(zhèn)居民實(shí)現(xiàn)能源現(xiàn)代化進(jìn)程，滿足農(nóng)民富裕后對(duì)優(yōu)質(zhì)能源的迫切需求，同時(shí)也可在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域中得到應(yīng)用。由于中國地廣人多，常規(guī)能源不可能完全滿足廣大農(nóng)村日益增長的需求，而且由于國際上正在制定各種有關(guān)環(huán)境問題的公約，限制二氧化碳等溫室氣體排放，這對(duì)以煤炭為主的我國是很不利的。因此，立足于農(nóng)村現(xiàn)有的生物質(zhì)資源，研究新型轉(zhuǎn)換技術(shù)，開發(fā)新型裝備，既是農(nóng)村發(fā)展的迫切需要，又是減少排放、保護(hù)環(huán)境、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。