تكنولوجيا توليد الطاقة من الكتلة الحيوية!

مقدمة

يعد توليد طاقة الكتلة الحيوية أكبر تكنولوجيا حديثة لاستخدام طاقة الكتلة الحيوية وأكثرها نضجًا.الصين غنية بموارد الكتلة الحيوية،

بما في ذلك بشكل رئيسي النفايات الزراعية ونفايات الغابات والسماد الحيواني والنفايات المنزلية الحضرية ومياه الصرف الصحي العضوية وبقايا النفايات.المجموع

كمية موارد الكتلة الحيوية التي يمكن استخدامها كطاقة كل عام تعادل حوالي 460 مليون طن من الفحم القياسي.في عام 2019،

ارتفعت القدرة المركبة لتوليد طاقة الكتلة الحيوية العالمية من 131 مليون كيلووات في عام 2018 إلى حوالي 139 مليون كيلووات، وهي زيادة

بحوالي 6%.وارتفع إنتاج الطاقة السنوي من 546 مليار كيلووات ساعة عام 2018 إلى 591 مليار كيلووات ساعة عام 2019، بزيادة قدرها نحو 9%.

بشكل رئيسي في الاتحاد الأوروبي وآسيا، وخاصة الصين.تقترح الخطة الخمسية الثالثة عشرة للصين لتنمية طاقة الكتلة الحيوية أنه بحلول عام 2020،

يجب أن تصل القدرة المركبة لتوليد طاقة الكتلة الحيوية إلى 15 مليون كيلووات، ويجب أن يصل توليد الطاقة السنوي إلى 90 مليارًا

كيلووات ساعة.وبنهاية عام 2019، زادت القدرة المركبة لتوليد الطاقة الحيوية في الصين من 17.8 مليون كيلووات في عام 2018 إلى

22.54 مليون كيلووات، وتوليد الطاقة السنوي يتجاوز 111 مليار كيلووات ساعة، متجاوزاً أهداف الخطة الخمسية الثالثة عشرة.

في السنوات الأخيرة، كان تركيز نمو قدرة توليد الطاقة من الكتلة الحيوية في الصين هو استخدام النفايات الزراعية والحرجية والنفايات الصلبة الحضرية

في نظام التوليد المشترك للطاقة لتوفير الطاقة والحرارة للمناطق الحضرية.

 

أحدث التقدم البحثي لتكنولوجيا توليد الطاقة من الكتلة الحيوية

نشأ توليد الطاقة من الكتلة الحيوية في السبعينيات.بعد اندلاع أزمة الطاقة العالمية، بدأت الدنمارك والدول الغربية الأخرى في القيام بذلك

استخدام طاقة الكتلة الحيوية مثل القش لتوليد الطاقة.منذ التسعينيات، تم تطوير تكنولوجيا توليد الطاقة من الكتلة الحيوية بقوة

وتطبيقها في أوروبا والولايات المتحدة.ومن بينها، حققت الدنمارك أبرز الإنجازات في مجال التنمية

توليد الطاقة من الكتلة الحيوية.منذ أن تم بناء أول محطة لتوليد الطاقة من الاحتراق الحيوي للقش وتشغيلها في عام 1988، أنشأت الدنمارك

أكثر من 100 محطة لتوليد طاقة الكتلة الحيوية حتى الآن، لتصبح معيارًا لتطوير توليد طاقة الكتلة الحيوية في العالم.فضلاً عن ذلك،

كما حققت دول جنوب شرق آسيا بعض التقدم في الحرق المباشر للكتلة الحيوية باستخدام قشر الأرز وتفل قصب السكر والمواد الخام الأخرى.

بدأ توليد الطاقة من الكتلة الحيوية في الصين في التسعينيات.بعد دخول القرن الحادي والعشرين، مع إدخال سياسات وطنية لدعم

ومع تطور توليد الطاقة من الكتلة الحيوية، يتزايد عدد محطات توليد الطاقة من الكتلة الحيوية وحصة الطاقة فيها سنة بعد سنة.في سياق

تغير المناخ ومتطلبات الحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، يمكن لتوليد طاقة الكتلة الحيوية أن يقلل بشكل فعال من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والملوثات الأخرى،

وحتى تحقيق صفر انبعاثات لثاني أكسيد الكربون، لذلك أصبح جزءًا مهمًا من أبحاث الباحثين في السنوات الأخيرة.

وفقا لمبدأ العمل، يمكن تقسيم تكنولوجيا توليد الطاقة من الكتلة الحيوية إلى ثلاث فئات: توليد الطاقة من الاحتراق المباشر

التكنولوجيا، تكنولوجيا توليد الطاقة تغويز واقتران تكنولوجيا توليد الطاقة الاحتراق.

من حيث المبدأ، فإن توليد الطاقة من الاحتراق المباشر للكتلة الحيوية يشبه إلى حد كبير توليد الطاقة الحرارية لغلاية تعمل بالفحم، أي وقود الكتلة الحيوية

(النفايات الزراعية، نفايات الغابات، النفايات المنزلية الحضرية، وما إلى ذلك) يتم إرسالها إلى غلاية بخارية مناسبة لاحتراق الكتلة الحيوية، والمادة الكيميائية

يتم تحويل الطاقة الموجودة في وقود الكتلة الحيوية إلى طاقة داخلية للبخار عالي الحرارة والضغط باستخدام الاحتراق عالي الحرارة

ويتم تحويلها إلى طاقة ميكانيكية من خلال دورة الطاقة البخارية، وأخيرا تتحول الطاقة الميكانيكية إلى كهربائية

الطاقة من خلال المولد.

يتضمن تغويز الكتلة الحيوية لتوليد الطاقة الخطوات التالية: (1) تغويز الكتلة الحيوية، والانحلال الحراري، وتغويز الكتلة الحيوية بعد سحقها،

التجفيف وغيرها من المعالجة المسبقة في بيئة ذات درجة حرارة عالية لإنتاج غازات تحتوي على مكونات قابلة للاحتراق مثل ثاني أكسيد الكربون، CH4و

H 2;(2) تنقية الغاز: يتم إدخال الغاز القابل للاحتراق المتولد أثناء التغويز إلى نظام التنقية لإزالة الشوائب مثل الرماد،

فحم الكوك والقطران، وذلك لتلبية متطلبات مدخل معدات توليد الطاقة النهائية؛(3) يستخدم احتراق الغاز لتوليد الطاقة.

يتم إدخال الغاز القابل للاحتراق المنقى إلى توربينات الغاز أو محرك الاحتراق الداخلي للاحتراق وتوليد الطاقة، أو يمكن إدخاله

في المرجل للاحتراق، ويستخدم البخار الناتج ذو درجة الحرارة العالية والضغط العالي لدفع التوربينات البخارية لتوليد الطاقة.

بسبب موارد الكتلة الحيوية المتناثرة، وانخفاض كثافة الطاقة وصعوبة جمعها ونقلها، فإن الحرق المباشر للكتلة الحيوية لتوليد الطاقة

تعتمد بشكل كبير على استدامة واقتصاد إمدادات الوقود، مما يؤدي إلى ارتفاع تكلفة توليد الطاقة من الكتلة الحيوية.الطاقة المقترنة بالكتلة الحيوية

التوليد هو طريقة لتوليد الطاقة تستخدم وقود الكتلة الحيوية لتحل محل بعض أنواع الوقود الأخرى (عادة الفحم) للاحتراق المشترك.أنه يحسن المرونة

من وقود الكتلة الحيوية ويقلل من استهلاك الفحم، وتحقيق ثاني أكسيد الكربون2الحد من انبعاثات وحدات الطاقة الحرارية التي تعمل بالفحم.وفي الوقت الحاضر، تقترن الكتلة الحيوية

تشمل تقنيات توليد الطاقة بشكل رئيسي: تكنولوجيا توليد الطاقة المقترنة بالاحتراق المباشر المختلط، والطاقة المقترنة بالاحتراق غير المباشر

تكنولوجيا التوليد وتكنولوجيا توليد الطاقة بالبخار.

1. تكنولوجيا توليد الطاقة من الاحتراق المباشر للكتلة الحيوية

استنادًا إلى مجموعات المولدات الحالية التي تعمل بالحرق المباشر للكتلة الحيوية، ووفقًا لأنواع الأفران المستخدمة أكثر في الممارسة الهندسية، يمكن تقسيمها بشكل أساسي

في تكنولوجيا الاحتراق الطبقات وتكنولوجيا الاحتراق المميعة [2].

الاحتراق الطبقي يعني توصيل الوقود إلى الشبكة الثابتة أو المتنقلة، ويتم إدخال الهواء من أسفل الشبكة لإجراء عملية الاحتراق

تفاعل الاحتراق من خلال طبقة الوقود.تقنية الاحتراق الطبقي التمثيلية هي إدخال الشبكة الاهتزازية المبردة بالماء

التكنولوجيا التي طورتها شركة BWE في الدنمارك، وأول محطة طاقة الكتلة الحيوية في الصين - محطة كهرباء شانكسيان في مقاطعة شاندونغ

تم بناؤها في عام 2006. نظرًا لانخفاض محتوى الرماد وارتفاع درجة حرارة احتراق وقود الكتلة الحيوية، تتضرر ألواح الشبكات بسهولة بسبب ارتفاع درجة الحرارة و

تبريد ضعيف.الميزة الأكثر أهمية للشبكة الاهتزازية المبردة بالماء هي هيكلها الخاص ووضع التبريد، مما يحل مشكلة الشبكة

ارتفاع درجة الحرارة.مع إدخال وتعزيز تكنولوجيا الشبكة الاهتزازية المبردة بالماء الدنماركية، تم إدخال العديد من الشركات المحلية

تكنولوجيا احتراق الكتلة الحيوية مع حقوق الملكية الفكرية المستقلة من خلال التعلم والهضم، والتي تم وضعها على نطاق واسع

عملية.تشمل الشركات المصنعة التمثيلية Shanghai Sifang Boiler Factory، وWuxi Huaguang Boiler Co., Ltd.، إلخ.

باعتبارها تقنية احتراق تتميز بتمييع الجزيئات الصلبة، تتمتع تقنية احتراق القاعدة المميعة بالعديد من المزايا مقارنة بالطبقة

تكنولوجيا الاحتراق في حرق الكتلة الحيوية.بادئ ذي بدء، هناك الكثير من مواد الطبقة الخاملة في الطبقة المميعة، والتي تتمتع بقدرة حرارية عالية و

قويالقدرة على التكيف مع وقود الكتلة الحيوية الذي يحتوي على نسبة عالية من الماء؛ثانياً، كفاءة نقل الحرارة والكتلة لخليط الغاز والصلب في الحالة المميعة

يتيح السريرليتم تسخين وقود الكتلة الحيوية بسرعة بعد دخوله الفرن.وفي الوقت نفسه، يمكن لمواد السرير ذات السعة الحرارية العالية

الحفاظ على الفرندرجة الحرارة، وضمان استقرار الاحتراق عند حرق وقود الكتلة الحيوية ذات القيمة الحرارية المنخفضة، ولها أيضا مزايا معينة

في تعديل حمل الوحدة.بدعم من خطة دعم العلوم والتكنولوجيا الوطنية، قامت جامعة تسينغهوا بتطوير "الكتلة الحيوية

تعميم المرجل السرير المميعةالتكنولوجيا ذات معلمات البخار العالية "، ونجحت في تطوير أكبر محطة طاقة فائقة الارتفاع في العالم بقدرة 125 ميجاوات

الضغط مرة واحدة إعادة تسخين الكتلة الحيوية المتداولةغلاية ذات طبقة مميعة مع هذه التكنولوجيا، وأول 130 طن / ساعة من درجة الحرارة العالية والضغط العالي

غلاية ذات طبقة مميعة متداولة تحرق قش الذرة النقي.

بسبب ارتفاع محتوى الكتلة الحيوية من الفلزات القلوية والكلور بشكل عام، وخاصة النفايات الزراعية، هناك مشاكل مثل الرماد والخبث

والتآكلفي منطقة التسخين ذات درجة الحرارة العالية أثناء عملية الاحتراق.معلمات البخار لغلايات الكتلة الحيوية في الداخل والخارج

معظمها متوسطةدرجة الحرارة والضغط المتوسط، وكفاءة توليد الطاقة ليست عالية.اقتصاد طبقة الكتلة الحيوية أطلقت مباشرة

قيود توليد الطاقةتطورها الصحي.

2. تكنولوجيا توليد الطاقة بتغويز الكتلة الحيوية

يستخدم توليد طاقة تغويز الكتلة الحيوية مفاعلات تغويز خاصة لتحويل نفايات الكتلة الحيوية، بما في ذلك الخشب والقش والقش وتفل قصب السكر، وما إلى ذلك.

داخلغاز قابل للاحتراق.يتم إرسال الغاز القابل للاحتراق المتولد إلى توربينات الغاز أو محركات الاحتراق الداخلي لتوليد الطاقة بعد الغبار

إزالة وإزالة فحم الكوك وعمليات التنقية الأخرى [3].في الوقت الحاضر، يمكن تقسيم مفاعلات التغويز شائعة الاستخدام إلى طبقة ثابتة

أجهزة تغويز، مميعةأجهزة تغويز السرير وأجهزة تغويز التدفق المحبوس.في جهاز تغويز الطبقة الثابتة، تكون طبقة المادة مستقرة نسبيًا، ويتم التجفيف والانحلال الحراري،

الأكسدة والاختزالوسيتم إكمال التفاعلات الأخرى بالتسلسل، وفي النهاية يتم تحويلها إلى غاز صناعي.وفقا لاختلاف التدفق

الاتجاه بين تغويزوالغاز الاصطناعي، تحتوي أجهزة تحويل الغاز ذات القاعدة الثابتة بشكل أساسي على ثلاثة أنواع: الشفط لأعلى (التدفق المضاد)، والشفط لأسفل (للأمام

التدفق) والشفط الأفقيأجهزة التغويز.يتكون جهاز تغويز الطبقة المميعة من غرفة تغويز وموزع هواء.عامل التغويز هو

يتم تغذيتها بشكل موحد في جهاز التغويزمن خلال موزع الهواء.وفقا لخصائص تدفق الغاز الصلبة المختلفة، يمكن تقسيمها إلى فقاعات

تغويز الطبقة المميعة وتعميمهاتغويز السرير المميعة.عامل التغويز (الأكسجين والبخار وما إلى ذلك) الموجود في قاع التدفق المحصور يجذب الكتلة الحيوية

الجسيمات ويتم رشها في الفرنمن خلال فوهة.يتم تشتيت جزيئات الوقود الدقيقة وتعليقها في تدفق الغاز عالي السرعة.تحت عالية

درجة الحرارة، تتفاعل جزيئات الوقود الدقيقة بسرعة بعد ذلكالاتصال مع الأكسجين، وإطلاق الكثير من الحرارة.يتم تحلل الجزيئات الصلبة وتحويلها إلى غاز على الفور

لتوليد الغاز الاصطناعي والخبث.للتحديث ثابتتغويز السرير، محتوى القطران في غاز التوليف مرتفع.جهاز تغويز السرير الثابت ذو السحب السفلي

لديها بنية بسيطة، تغذية مريحة وقابلية تشغيل جيدة.

تحت درجة الحرارة العالية، يمكن تكسير القطران الناتج بالكامل إلى غاز قابل للاحتراق، ولكن درجة حرارة مخرج جهاز التغويز تكون مرتفعة.المميعة

سريريتميز جهاز التغويز بمزايا تفاعل التغويز السريع، والتلامس الموحد للغاز والصلب في الفرن ودرجة حرارة التفاعل الثابتة، ولكنه يتميز بخصائصه

معداتالهيكل معقد، ومحتوى الرماد في غاز التوليف مرتفع، ونظام التنقية النهائي مطلوب للغاية.ال

تغويز التدفق المتدفقلديها متطلبات عالية للمعالجة المسبقة للمواد ويجب سحقها إلى جزيئات دقيقة للتأكد من قدرة المواد على ذلك

تتفاعل تماما في غضون فترة قصيرةوقت الاقامة.

عندما يكون حجم توليد طاقة تغويز الكتلة الحيوية صغيرًا، يكون الاقتصاد جيدًا، والتكلفة منخفضة، ومناسبة للمناطق النائية والمتناثرة

المناطق الريفية،وهو أمر ذو أهمية كبيرة لتكملة إمدادات الطاقة في الصين.المشكلة الرئيسية التي يتعين حلها هي القطران الناتج عن الكتلة الحيوية

التغويز.عندماعند تبريد قطران الغاز الناتج عن عملية التغويز، فإنه سيشكل قطرانًا سائلًا، مما سيسد خط الأنابيب ويؤثر على

التشغيل العادي للسلطةمعدات التوليد.

3. تكنولوجيا توليد الطاقة المقترنة بالكتلة الحيوية

تعد تكلفة الوقود الناتج عن حرق النفايات الزراعية والحرجية لتوليد الطاقة أكبر مشكلة تقيد طاقة الكتلة الحيوية

جيلصناعة.تتميز وحدة توليد الطاقة التي تعمل بالحرق المباشر للكتلة الحيوية بقدرة صغيرة ومعلمات منخفضة واقتصاد منخفض، مما يحد أيضًا من

استغلال الكتلة الحيوية.يعد احتراق الوقود متعدد المصادر إلى جانب الكتلة الحيوية وسيلة لتقليل التكلفة.في الوقت الحاضر، الطريقة الأكثر فعالية للحد

تكاليف الوقود هي الكتلة الحيوية والفحمتوليد الطاقة.وفي عام 2016، أصدرت البلاد آراء توجيهية بشأن تعزيز حرق الفحم والكتلة الحيوية

يقترن توليد الطاقة، والذي إلى حد كبيرعزز البحث والترويج لتكنولوجيا توليد الطاقة المقترنة بالكتلة الحيوية.مؤخرا

سنوات، وكفاءة توليد الطاقة من الكتلة الحيوية لديهاتم تحسينها بشكل كبير من خلال تحويل محطات الطاقة الحالية التي تعمل بالفحم،

استخدام الفحم إلى جانب توليد الطاقة من الكتلة الحيوية، والمزايا التقنية لوحدات توليد الطاقة الكبيرة التي تعمل بالفحم بكفاءة عالية

وانخفاض التلوث.يمكن تقسيم المسار الفني إلى ثلاث فئات:

(1) اقتران الاحتراق المباشر بعد السحق/السحق، بما في ذلك ثلاثة أنواع من الاحتراق المشترك لنفس المطحنة بنفس الموقد، مختلفة

المطاحن معنفس الموقد، ومطاحن مختلفة بشعلات مختلفة؛(2) اقتران الاحتراق غير المباشر بعد التغويز، يولد الكتلة الحيوية

الغاز القابل للاحتراق من خلالعملية التغويز ومن ثم يدخل الفرن للاحتراق؛(3) اقتران البخار بعد احتراق الكتلة الحيوية الخاصة

سخان مياه.اقتران الاحتراق المباشر هو وضع استخدام يمكن تنفيذه على نطاق واسع، مع أداء عالي التكلفة واستثمار قصير

دورة.عندمانسبة الاقتران ليست عالية ومعالجة الوقود وتخزينه وترسيبه وانتظام التدفق وتأثيره على سلامة الغلاية واقتصادها

الناجمة عن حرق الكتلة الحيويةتم حلها أو السيطرة عليها من الناحية الفنية.تعالج تقنية اقتران الاحتراق غير المباشر الكتلة الحيوية والفحم

بشكل منفصل، وهو قابل للتكيف بشكل كبير معأنواع الكتلة الحيوية، تستهلك كمية أقل من الكتلة الحيوية لكل وحدة توليد الطاقة، وتوفر الوقود.يمكن أن يحل

مشاكل تآكل المعادن القلوية وتفحم الغلاياتعملية الاحتراق المباشر للكتلة الحيوية إلى حد ما، ولكن المشروع ضعيف

قابلية التوسع وغير مناسبة للغلايات واسعة النطاق.في البلاد الاجنبية،يتم استخدام وضع اقتران الاحتراق المباشر بشكل أساسي.كما غير المباشر

وضع الاحتراق هو أكثر موثوقية، وتوليد الطاقة اقتران الاحتراق غير المباشرعلى أساس تعميم تغويز الطبقة المميعة حاليا

التكنولوجيا الرائدة لتطبيق توليد الطاقة اقتران الكتلة الحيوية في الصين.في عام 2018،محطة داتانغ تشانغشان للطاقة في البلاد

أول وحدة لتوليد الطاقة تعمل بالفحم بقدرة 660 ميجاوات مقترنة بتوليد طاقة الكتلة الحيوية بقدرة 20 ميجاواتمشروع مظاهرة، حققت أ

النجاح الكامل.يعتمد المشروع على عملية تغويز الكتلة الحيوية ذات الطبقة المميعة التي تم تطويرها بشكل مستقلتوليد الطاقة

العملية، التي تستهلك حوالي 100000 طن من قش الكتلة الحيوية كل عام، تحقق 110 مليون كيلوواط ساعة من توليد الطاقة من الكتلة الحيوية،

يوفر حوالي 40000 طن من الفحم القياسي، ويقلل حوالي 140000 طن من ثاني أكسيد الكربون2.

تحليل وآفاق اتجاه تطوير تكنولوجيا توليد الطاقة من الكتلة الحيوية

مع تحسين نظام الحد من انبعاثات الكربون في الصين وسوق تجارة انبعاثات الكربون، فضلا عن التنفيذ المستمر

من سياسة دعم توليد الطاقة من الكتلة الحيوية المقترنة بالفحم، فإن تكنولوجيا توليد الطاقة بالكتلة الحيوية المقترنة بالفحم تبشر بتحسن

فرص التطوير.لقد كانت المعالجة غير الضارة للنفايات الزراعية والحرجية والنفايات المنزلية الحضرية دائمًا هي جوهر المشكلة

المشاكل البيئية الحضرية والريفية التي تحتاج الحكومات المحلية إلى حلها بشكل عاجل.الآن حق التخطيط لمشاريع توليد الطاقة من الكتلة الحيوية

وقد تم تفويضها إلى الحكومات المحلية.يمكن للحكومات المحلية ربط الكتلة الحيوية الزراعية والحرجية والنفايات المنزلية الحضرية معًا في المشروع

التخطيط لتشجيع النفايات مشاريع توليد الطاقة المتكاملة.

بالإضافة إلى تكنولوجيا الاحتراق، فإن مفتاح التطوير المستمر لصناعة توليد الطاقة من الكتلة الحيوية هو التطوير المستقل،

نضج وتحسين الأنظمة المساعدة الداعمة، مثل أنظمة جمع وقود الكتلة الحيوية والسحق والغربلة والتغذية.في نفس الوقت،

إن تطوير تكنولوجيا المعالجة المسبقة لوقود الكتلة الحيوية المتقدمة وتحسين قدرة المعدات الفردية على التكيف مع أنواع وقود الكتلة الحيوية المتعددة هو الأساس

لتحقيق تطبيق منخفض التكلفة على نطاق واسع لتكنولوجيا توليد الطاقة من الكتلة الحيوية في المستقبل.

1. وحدة حرق الفحم التي تعمل بالاقتران المباشر لتوليد الطاقة من الكتلة الحيوية

تكون قدرة وحدات توليد الطاقة التي تعمل بالحرق المباشر للكتلة الحيوية صغيرة بشكل عام (≥ 50 ميجاوات)، كما أن معلمات بخار الغلاية المقابلة منخفضة أيضًا،

عموما معلمات الضغط العالي أو أقل.ولذلك، فإن كفاءة توليد الطاقة لمشاريع توليد الطاقة من الكتلة الحيوية المحترقة بشكل عام

لا تزيد عن 30%.تحويل تكنولوجيا احتراق الكتلة الحيوية بالاقتران المباشر على أساس وحدات دون حرجة بقدرة 300 ميجاوات أو 600 ميجاوات وما فوق

يمكن للوحدات فوق الحرجة أو فوق الحرجة أن تحسن كفاءة توليد طاقة الكتلة الحيوية إلى 40% أو أعلى.بالإضافة إلى التشغيل المستمر

تعتمد وحدات مشروع توليد الطاقة من الكتلة الحيوية التي تعمل بالحرق المباشر بشكل كامل على توريد وقود الكتلة الحيوية، في حين أن تشغيل الكتلة الحيوية المقترنة بالفحم

وحدات توليد الطاقة لا تعتمد على إمدادات الكتلة الحيوية.يجعل وضع الاحتراق المختلط هذا سوق تجميع الكتلة الحيوية لتوليد الطاقة

تتمتع الشركات بقدرة تفاوضية أقوى.يمكن لتكنولوجيا توليد الطاقة المقترنة بالكتلة الحيوية أيضًا استخدام الغلايات والتوربينات البخارية الموجودة

الأنظمة المساعدة لمحطات الطاقة التي تعمل بالفحم.هناك حاجة فقط إلى نظام معالجة وقود الكتلة الحيوية الجديد لإجراء بعض التغييرات على احتراق الغلاية

النظام، وبالتالي فإن الاستثمار الأولي أقل.ستعمل التدابير المذكورة أعلاه على تحسين ربحية شركات توليد الطاقة من الكتلة الحيوية بشكل كبير وتقليلها

اعتمادهم على الدعم الوطني.من حيث انبعاث الملوثات، ومعايير حماية البيئة التي تنفذها الكتلة الحيوية أطلقت مباشرة

مشاريع توليد الطاقة فضفاضة نسبيًا، وحدود انبعاث الدخان وثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين هي 20 و50 و200 ملجم/مكعب عادي على التوالي.الكتلة الحيوية مقرونة

يعتمد توليد الطاقة على وحدات الطاقة الحرارية الأصلية التي تعمل بالفحم ويطبق معايير الانبعاثات المنخفضة للغاية.حدود انبعاث السخام، SO2

وأكاسيد النيتروجين هي على التوالي 10 و35 و50 ملجم/Nm3.بالمقارنة مع توليد الطاقة من الكتلة الحيوية التي تعمل بالحرق المباشر بنفس الحجم، فإن انبعاثات الدخان، SO2

ويتم تخفيض أكاسيد النيتروجين بنسبة 50% و30% و75% على التوالي، مع تحقيق فوائد اجتماعية وبيئية كبيرة.

يمكن حاليًا تلخيص المسار الفني للغلايات واسعة النطاق التي تعمل بالفحم لتنفيذ تحويل توليد الطاقة المرتبطة بالكتلة الحيوية بشكل مباشر

مثل جزيئات الكتلة الحيوية – طواحين الكتلة الحيوية – نظام توزيع خطوط الأنابيب – خط أنابيب الفحم المسحوق.على الرغم من أن الكتلة الحيوية الحالية مقترنة بالاحتراق المباشر

التكنولوجيا لديها عيب القياس الصعب، وسوف تصبح تكنولوجيا توليد الطاقة المقترنة المباشرة الاتجاه الرئيسي للتنمية

لتوليد طاقة الكتلة الحيوية بعد حل هذه المشكلة، يمكنها تحقيق احتراق اقتران الكتلة الحيوية بأي نسبة في الوحدات الكبيرة التي تعمل بالفحم، و

لديه خصائص النضج والموثوقية والسلامة.وقد تم استخدام هذه التكنولوجيا على نطاق واسع على المستوى الدولي، مع تكنولوجيا توليد الطاقة من الكتلة الحيوية

نسبة اقتران 15% أو 40% أو حتى 100%.يمكن تنفيذ العمل في وحدات دون الحرجة وتوسيعها تدريجياً لتحقيق هدف ثاني أكسيد الكربون العميق

تقليل الانبعاثات للمعلمات فوق الحرجة + احتراق الكتلة الحيوية + تسخين المنطقة.

2. المعالجة المسبقة لوقود الكتلة الحيوية ودعم النظام المساعد

ويتميز وقود الكتلة الحيوية باحتوائه على نسبة عالية من الماء، ومحتوى أكسجين مرتفع، وكثافة طاقة منخفضة، وقيمة حرارية منخفضة، مما يحد من استخدامه كوقود و

يؤثر سلبا على تحويلها الكيميائي الحراري الفعال.أولًا، تحتوي المواد الخام على كمية أكبر من الماء، مما سيؤخر تفاعل الانحلال الحراري،

تدمير استقرار منتجات الانحلال الحراري، وتقليل استقرار معدات الغلايات، وزيادة استهلاك طاقة النظام.لذلك،

من الضروري معالجة وقود الكتلة الحيوية قبل تطبيقه بالكيمياء الحرارية.

يمكن لتكنولوجيا معالجة تكثيف الكتلة الحيوية أن تقلل من الزيادة في تكاليف النقل والتخزين الناجمة عن انخفاض كثافة الطاقة في الكتلة الحيوية

وقود.بالمقارنة مع تكنولوجيا التجفيف، فإن خبز وقود الكتلة الحيوية في جو خامل وعند درجة حرارة معينة يمكن أن يطلق الماء وبعض المواد المتطايرة

المادة في الكتلة الحيوية، وتحسين خصائص الوقود للكتلة الحيوية، وتقليل O/C وO/H.تظهر الكتلة الحيوية المخبوزة كارهة للماء ومن الأسهل أن تكون كذلك

سحقها إلى جزيئات دقيقة.يتم زيادة كثافة الطاقة، مما يساعد على تحسين كفاءة تحويل واستخدام الكتلة الحيوية.

يعد التكسير عملية معالجة مسبقة مهمة لتحويل طاقة الكتلة الحيوية واستخدامها.بالنسبة لفحم حجري الكتلة الحيوية، يمكن تقليل حجم الجسيمات

زيادة مساحة السطح المحددة والالتصاق بين الجزيئات أثناء الضغط.إذا كان حجم الجسيمات كبيرًا جدًا، فسيؤثر ذلك على معدل التسخين

الوقود وحتى إطلاق المواد المتطايرة، مما يؤثر على جودة منتجات التغويز.في المستقبل، يمكن النظر في بناء

محطة المعالجة المسبقة لوقود الكتلة الحيوية في محطة الطاقة أو بالقرب منها لخبز وسحق مواد الكتلة الحيوية.وتشير "الخطة الخمسية الثالثة عشرة" الوطنية بوضوح أيضًا

أنه سيتم ترقية تكنولوجيا وقود الجسيمات الصلبة للكتلة الحيوية، وسيكون الاستخدام السنوي لوقود الكتلة الحيوية 30 مليون طن.

لذلك، من الأهمية بمكان إجراء دراسة قوية وعميقة لتكنولوجيا المعالجة المسبقة لوقود الكتلة الحيوية.

بالمقارنة مع وحدات الطاقة الحرارية التقليدية، فإن الاختلاف الرئيسي في توليد طاقة الكتلة الحيوية يكمن في نظام توصيل وقود الكتلة الحيوية وما يتصل به من

تقنيات الاحتراق.في الوقت الحاضر، حققت معدات الاحتراق الرئيسية لتوليد طاقة الكتلة الحيوية في الصين، مثل جسم الغلاية، التوطين،

ولكن لا تزال هناك بعض المشاكل في نظام نقل الكتلة الحيوية.تتميز النفايات الزراعية عمومًا بملمس ناعم جدًا، ويتم استهلاكها

عملية توليد الطاقة كبيرة نسبيا.يجب على محطة توليد الكهرباء إعداد نظام الشحن وفقًا لاستهلاك الوقود المحدد.هناك

هناك العديد من أنواع الوقود المتاحة، والاستخدام المختلط لأنواع الوقود المتعددة سيؤدي إلى عدم تساوي الوقود وحتى انسداد في نظام التغذية، والوقود

حالة العمل داخل المرجل عرضة للتقلبات العنيفة.يمكننا الاستفادة الكاملة من مزايا تكنولوجيا الاحتراق بالطبقة المميعة

القدرة على التكيف مع الوقود، وقم أولاً بتطوير وتحسين نظام الفحص والتغذية بناءً على غلاية الطبقة المميعة.

4、اقتراحات بشأن الابتكار المستقل وتطوير تكنولوجيا توليد الطاقة من الكتلة الحيوية

وخلافا لمصادر الطاقة المتجددة الأخرى، فإن تطوير تكنولوجيا توليد الطاقة من الكتلة الحيوية لن يؤثر إلا على الفوائد الاقتصادية، وليس على الفوائد

مجتمع.وفي الوقت نفسه، يتطلب توليد طاقة الكتلة الحيوية أيضًا معالجة غير ضارة ومخفضة للنفايات الزراعية والحرجية والمنزلية

قمامة.فوائدها البيئية والاجتماعية أكبر بكثير من فوائد الطاقة.على الرغم من الفوائد التي جلبها تطوير الكتلة الحيوية

تكنولوجيا توليد الطاقة تستحق التأكيد، بعض المشاكل التقنية الرئيسية في أنشطة إنتاج الطاقة من الكتلة الحيوية لا يمكن أن تكون فعالة

تمت معالجتها بسبب عوامل مثل طرق القياس ومعايير الكتلة الحيوية غير الكاملة إلى جانب توليد الطاقة، وضعف الوضع المالي للدولة

الإعانات، والنقص النسبي في تطوير التقنيات الجديدة، وهي أسباب الحد من تطوير توليد الطاقة من الكتلة الحيوية

التكنولوجيا، ولذلك ينبغي اتخاذ تدابير معقولة لتعزيزها.

(1) على الرغم من أن إدخال التكنولوجيا والتطوير المستقل هما الاتجاهان الرئيسيان لتطوير طاقة الكتلة الحيوية المحلية

صناعة الأجيال، يجب أن ندرك بوضوح أنه إذا أردنا أن يكون لدينا مخرج نهائي، فيجب علينا أن نسعى جاهدين لسلوك طريق التنمية المستقلة،

ومن ثم تحسين التقنيات المحلية باستمرار.في هذه المرحلة، يتم تطوير وتحسين تكنولوجيا توليد الطاقة من الكتلة الحيوية بشكل أساسي

ويمكن استخدام بعض التقنيات ذات الاقتصاد الأفضل تجاريًا؛مع التحسن التدريجي والنضج للكتلة الحيوية باعتبارها الطاقة الرئيسية و

تكنولوجيا توليد الطاقة من الكتلة الحيوية، سوف تتمتع الكتلة الحيوية بالظروف اللازمة للتنافس مع الوقود الأحفوري.

(2) يمكن تقليل تكلفة الإدارة الاجتماعية عن طريق تقليل عدد وحدات توليد الطاقة من النفايات الزراعية النقية جزئيًا و

عدد شركات توليد الطاقة، مع تعزيز إدارة مراقبة مشاريع توليد الطاقة من الكتلة الحيوية.من حيث الوقود

شراء وضمان إمدادات كافية وعالية الجودة من المواد الخام، ووضع الأساس للتشغيل المستقر والفعال لمحطة توليد الكهرباء.

(3) مواصلة تحسين السياسات الضريبية التفضيلية لتوليد طاقة الكتلة الحيوية، وتحسين كفاءة النظام من خلال الاعتماد على التوليد المشترك للطاقة

التحول وتشجيع ودعم بناء مشاريع توضيحية للتدفئة النظيفة للنفايات متعددة المصادر في المقاطعة، والحد من القيمة

من مشاريع الكتلة الحيوية التي تولد الكهرباء فقط وليس الحرارة.

(4) اقترحت BECCS (طاقة الكتلة الحيوية مع تقنية احتجاز الكربون وتخزينه) نموذجًا يجمع بين استخدام طاقة الكتلة الحيوية

واحتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه، مع مزايا مزدوجة تتمثل في انبعاثات الكربون السلبية والطاقة المحايدة للكربون.BECCS هو طويل الأجل

تكنولوجيا خفض الانبعاثات.في الوقت الحاضر، لدى الصين أبحاث أقل في هذا المجال.باعتبارها دولة كبيرة من حيث استهلاك الموارد وانبعاثات الكربون،

ويتعين على الصين أن تدرج BECCS في الإطار الاستراتيجي للتعامل مع تغير المناخ وزيادة احتياطياتها الفنية في هذا المجال.


وقت النشر: 14 ديسمبر 2022