مقدمة
يعد توليد طاقة الكتلة الحيوية أكبر وأنضج تكنولوجيا حديثة لاستخدام طاقة الكتلة الحيوية.الصين غنية بموارد الكتلة الحيوية ،
تشمل بشكل أساسي النفايات الزراعية ، نفايات الغابات ، روث الماشية ، النفايات المنزلية الحضرية ، مياه الصرف الصحي العضوية ومخلفات النفايات.المجموع
كمية موارد الكتلة الحيوية التي يمكن استخدامها كطاقة كل عام تعادل حوالي 460 مليون طن من الفحم القياسي.في عام 2019 ، تم إصدار
زادت القدرة المركبة لتوليد طاقة الكتلة الحيوية العالمية من 131 مليون كيلووات في 2018 إلى حوالي 139 مليون كيلوواط ، بزيادة
حوالي 6٪.زاد التوليد السنوي للطاقة من 546 مليار كيلوواط ساعة عام 2018 إلى 591 مليار كيلوواط / ساعة عام 2019 ، بزيادة قدرها حوالي 9٪ ،
بشكل رئيسي في الاتحاد الأوروبي وآسيا ، وخاصة الصين.تقترح خطة الصين الخمسية الثالثة عشرة لتنمية طاقة الكتلة الحيوية أنه بحلول عام 2020 سيكون المجموع
يجب أن تصل القدرة المركبة لتوليد طاقة الكتلة الحيوية إلى 15 مليون كيلوواط ، ويجب أن يصل توليد الطاقة السنوي إلى 90 مليار
كيلوواط / ساعة.بحلول نهاية عام 2019 ، زادت القدرة المركبة لتوليد الطاقة الحيوية في الصين من 17.8 مليون كيلووات في عام 2018 إلى
22.54 مليون كيلوواط ، بتوليد طاقة سنوي يتجاوز 111 مليار كيلوواط / ساعة ، متجاوزًا أهداف الخطة الخمسية الثالثة عشر.
في السنوات الأخيرة ، ينصب تركيز نمو قدرة توليد الطاقة من الكتلة الحيوية في الصين على استخدام النفايات الزراعية والحرجية والنفايات الصلبة الحضرية
في نظام التوليد المشترك للطاقة لتوفير الطاقة والحرارة للمناطق الحضرية.
أحدث تقدم بحثي في تكنولوجيا توليد طاقة الكتلة الحيوية
نشأ توليد الطاقة من الكتلة الحيوية في السبعينيات.بعد اندلاع أزمة الطاقة العالمية ، بدأت الدنمارك والدول الغربية الأخرى
استخدام طاقة الكتلة الحيوية مثل القش لتوليد الطاقة.منذ التسعينيات ، تم تطوير تقنية توليد طاقة الكتلة الحيوية بقوة
وطبقت في أوروبا والولايات المتحدة.من بينها ، حققت الدنمارك إنجازات ملحوظة في تطوير
توليد طاقة الكتلة الحيوية.منذ إنشاء أول محطة لتوليد الطاقة بالاحتراق الحيوي من القش وتشغيلها في عام 1988 ، تم إنشاء الدنمارك
أكثر من 100 محطة لتوليد الطاقة من الكتلة الحيوية حتى الآن ، لتصبح معيارًا لتطوير توليد طاقة الكتلة الحيوية في العالم.فضلاً عن ذلك،
كما أحرزت دول جنوب شرق آسيا بعض التقدم في الاحتراق المباشر للكتلة الحيوية باستخدام قشر الأرز وتفل قصب السكر ومواد خام أخرى.
بدأ توليد الطاقة من الكتلة الحيوية في الصين في التسعينيات.بعد دخول القرن الحادي والعشرين ، مع إدخال سياسات وطنية لدعم
تطوير توليد الطاقة من الكتلة الحيوية ، يتزايد عدد وحصة الطاقة لمحطات توليد الطاقة من الكتلة الحيوية عامًا بعد عام.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 وغيرها من الملوثات ،
وحتى تحقيق انبعاثات صفرية من ثاني أكسيد الكربون ، لذا فقد أصبح جزءًا مهمًا من أبحاث الباحثين في السنوات الأخيرة.
وفقًا لمبدأ العمل ، يمكن تقسيم تقنية توليد طاقة الكتلة الحيوية إلى ثلاث فئات: توليد طاقة الاحتراق المباشر
التكنولوجيا ، تكنولوجيا توليد الطاقة بالتغويز وتقنية توليد طاقة الاحتراق.
من حيث المبدأ ، فإن توليد طاقة الاحتراق المباشر للكتلة الحيوية يشبه إلى حد بعيد توليد الطاقة الحرارية للغلايات التي تعمل بالفحم ، أي وقود الكتلة الحيوية
(النفايات الزراعية ، نفايات الغابات ، النفايات المنزلية الحضرية ، إلخ) إلى غلاية بخار مناسبة لاحتراق الكتلة الحيوية ، والمواد الكيميائية
يتم تحويل الطاقة في وقود الكتلة الحيوية إلى طاقة داخلية للبخار عالي الحرارة والضغط العالي باستخدام الاحتراق بدرجة حرارة عالية
عملية ، ويتم تحويلها إلى طاقة ميكانيكية من خلال دورة الطاقة البخارية ، وأخيرا ، يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية
الطاقة من خلال المولد.
يتضمن تغويز الكتلة الحيوية لتوليد الطاقة الخطوات التالية: (1) تغويز الكتلة الحيوية والانحلال الحراري وتغويز الكتلة الحيوية بعد التكسير ،
التجفيف والمعالجة المسبقة الأخرى في بيئة درجة حرارة عالية لإنتاج غازات تحتوي على مكونات قابلة للاحتراق مثل ثاني أكسيد الكربون ، والميثان4و
H 2؛(2) تنقية الغاز: يتم إدخال الغاز القابل للاحتراق المتولد أثناء التغويز في 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 المنقى القابل للاحتراق في التوربينات الغازية أو محرك الاحتراق الداخلي للاحتراق وتوليد الطاقة ، أو يمكن إدخاله
في مرجل للاحتراق ، ويستخدم البخار المتولد ذو درجة الحرارة العالية والضغط العالي لتشغيل التوربينات البخارية لتوليد الطاقة.
بسبب موارد الكتلة الحيوية المشتتة ، وانخفاض كثافة الطاقة وصعوبة التجميع والنقل ، والاحتراق المباشر للكتلة الحيوية لتوليد الطاقة
يعتمد بشكل كبير على استدامة واقتصاد إمدادات الوقود ، مما يؤدي إلى ارتفاع تكلفة توليد طاقة الكتلة الحيوية.الكتلة الحيوية مقترنة الطاقة
التوليد هو طريقة لتوليد الطاقة تستخدم وقود الكتلة الحيوية لتحل محل بعض أنواع الوقود الأخرى (عادة الفحم) من أجل الاحتراق المشترك.يحسن المرونة
من وقود الكتلة الحيوية ويقلل من استهلاك الفحم ، وتحقيق ثاني أكسيد الكربون2الحد من انبعاثات وحدات الطاقة الحرارية التي تعمل بالفحم.في الوقت الحاضر ، تقترن الكتلة الحيوية
تشمل تقنيات توليد الطاقة بشكل أساسي: تقنية توليد الطاقة بالاحتراق المختلط المباشر ، والطاقة المقترنة بالاحتراق غير المباشر
تكنولوجيا التوليد وتقنية توليد الطاقة بالبخار.
1. تكنولوجيا توليد الطاقة بالاحتراق المباشر للكتلة الحيوية
بناءً على مجموعات المولدات التي تعمل بالكتلة الحيوية الحالية ، وفقًا لأنواع الفرن المستخدمة أكثر في الممارسة الهندسية ، يمكن تقسيمها بشكل أساسي
في تقنية الاحتراق الطبقي وتكنولوجيا الاحتراق المميع [2].
يعني الاحتراق ذو الطبقات أن الوقود يتم توصيله إلى الشبكة الثابتة أو المتحركة ، ويتم إدخال الهواء من أسفل الشبكة للتوصيل
تفاعل الاحتراق من خلال طبقة الوقود.تقنية الاحتراق متعدد الطبقات التمثيلية هي إدخال صر اهتزاز مبرد بالماء
التكنولوجيا التي طورتها شركة BWE في الدنمارك ، وأول محطة لتوليد الطاقة من الكتلة الحيوية في الصين - تم إنشاء محطة Shanxian Power Plant في مقاطعة Shandong
تم بناؤه في عام 2006. نظرًا لانخفاض محتوى الرماد ودرجة حرارة الاحتراق العالية لوقود الكتلة الحيوية ، تتلف الصفائح الشبكية بسهولة بسبب ارتفاع درجة الحرارة و
تبريد ضعيف.أهم ميزة لشبكة الاهتزاز المبردة بالماء هي هيكلها الخاص ووضع التبريد ، والذي يحل مشكلة الشبكة
ارتفاع درجة الحرارة.مع إدخال وتعزيز تكنولوجيا صريف الاهتزاز المبردة بالماء الدنماركي ، أدخلت 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 و Wuxi Huaguang Boiler Co. ، Ltd. ، إلخ.
باعتبارها تقنية احتراق تتميز بتمييع الجزيئات الصلبة ، فإن تقنية الاحتراق بالطبقة المميعة لها العديد من المزايا على الطبقة
تكنولوجيا الاحتراق في حرق الكتلة الحيوية.بادئ ذي بدء ، هناك الكثير من مواد الطبقة الخاملة في الطبقة المميعة ، والتي تتميز بسعة حرارية عالية و
قويالقدرة على التكيف مع وقود الكتلة الحيوية الذي يحتوي على نسبة عالية من الماء ؛ثانيًا ، النقل الفعال للحرارة والكتلة لمزيج الغاز الصلب في السائل المميع
يمكن السريروقود الكتلة الحيوية ليتم تسخينه بسرعة بعد دخول الفرن.في نفس الوقت ، يمكن لمادة السرير ذات السعة الحرارية العالية
صيانة الفرندرجة الحرارة ، وضمان استقرار الاحتراق عند حرق وقود الكتلة الحيوية منخفض السعرات الحرارية ، وكذلك بعض المزايا
في تعديل حمل الوحدة.بدعم من خطة دعم العلوم والتكنولوجيا الوطنية ، طورت جامعة تسينغهوا "الكتلة الحيوية
تعميم المرجل المميعةتقنية ذات معلمات بخار عالية "، وقد نجحت في تطوير أكبر 125 ميجاوات فائقة الارتفاع في العالم
الضغط مرة واحدة إعادة تسخين تعميم الكتلة الحيويةغلاية ذات قاعدة مميعة مع هذه التقنية ، وأول 130 طنًا / ساعة من ارتفاع درجة الحرارة والضغط العالي
المرجل المميعة المتداولة تحرق قش الذرة النقي.
بسبب المحتوى العالي من المعادن القلوية والكلور في الكتلة الحيوية ، وخاصة النفايات الزراعية ، هناك مشاكل مثل الرماد والخبث
والتآكلفي منطقة التسخين ذات درجة الحرارة العالية أثناء عملية الاحتراق.معلمات البخار لمراجل الكتلة الحيوية في الداخل والخارج
هي في الغالب متوسطةدرجة الحرارة والضغط المتوسط ، وكفاءة توليد الطاقة ليست عالية.إطلاق اقتصاد طبقة الكتلة الحيوية مباشرة
يقيد توليد الطاقةتطوره الصحي.
2. تكنولوجيا توليد الطاقة تغويز 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 للاشتعال.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
الغازات المميعةمغوِّزات السرير ومغوِّزات التدفق المحصورة.في جهاز تغويز السرير الثابت ، يكون السرير المادي مستقرًا نسبيًا ، والتجفيف ، والانحلال الحراري ،
الأكسدة والاختزالوالتفاعلات الأخرى بالتسلسل ، وتحويلها أخيرًا إلى غاز اصطناعي.حسب اختلاف التدفق
الاتجاه بين المغويزوالغاز الاصطناعي ، تحتوي أجهزة تغويز الطبقة الثابتة بشكل أساسي على ثلاثة أنواع: شفط تصاعدي (تدفق عكسي) ، شفط هابط (أمامي
التدفق) والشفط الأفقيالغازات.يتكون جهاز تغويز الطبقة المميعة من غرفة تغويز وموزع هواء.عامل تغويز هو
تغذي بشكل موحد في المغويزمن خلال موزع الهواء.وفقًا لخصائص التدفق المختلفة للغاز الصلب ، يمكن تقسيمها إلى فقاعات
تغويز الطبقة المميعة والدورانتغويز الطبقة المميعة.عامل التغويز (أكسجين ، بخار ، إلخ) في طبقة التدفق المحبوسة يدخل الكتلة الحيوية
الجسيمات ويتم رشها في الفرنمن خلال فوهة.جزيئات الوقود الدقيقة مشتتة ومعلقة في تدفق غاز عالي السرعة.تحت عالية
درجة الحرارة ، جزيئات الوقود الدقيقة تتفاعل بسرعة بعد ذلكملامسة الأكسجين ، وإطلاق الكثير من الحرارة.يتم تحلل الجسيمات الصلبة على الفور وتغويزها
لتوليد الغاز الصناعي والخبث.ل التحديث الثابتتغويز السرير ، محتوى القطران في غاز التوليف مرتفع.فرن الغاز السفلي الثابت
لديها هيكل بسيط وتغذية مريحة وقابلية تشغيل جيدة.
تحت درجة الحرارة المرتفعة ، يمكن تكسير القطران المتولد بالكامل إلى غاز قابل للاحتراق ، لكن درجة حرارة مخرج المغويز مرتفعة.المميع
سريريتميز جهاز التغويز بمزايا تفاعل التغويز السريع ، والاتصال الموحد للغازات الصلبة في الفرن ودرجة حرارة التفاعل الثابتة ، ولكن
معداتالهيكل معقد ، ومحتوى الرماد في الغاز التخليقي مرتفع ، ونظام تنقية المصب مطلوب للغاية.ال
تغويز التدفق الجارلديها متطلبات عالية للمعالجة المسبقة للمواد ويجب سحقها إلى جزيئات دقيقة لضمان قدرة المواد على ذلك
تتفاعل بشكل كامل في غضون فترة قصيرةوقت الاقامة.
عندما يكون حجم توليد طاقة تغويز الكتلة الحيوية صغيرًا ، يكون الاقتصاد جيدًا ، والتكلفة منخفضة ، وهي مناسبة للبعيد والمبعثر
المناطق الريفية،وهو أمر ذو أهمية كبيرة لتكملة إمدادات الطاقة في الصين.المشكلة الرئيسية التي يجب حلها هي القطران الذي تنتجه الكتلة الحيوية
تغويز.عندمايتم تبريد قطران الغاز الناتج في عملية التغويز ، وسيشكل قطرانًا سائلًا ، مما يؤدي إلى سد خط الأنابيب والتأثير على
التشغيل العادي للطاقةمعدات التوليد.
3. الكتلة الحيوية إلى جانب تكنولوجيا توليد الطاقة
تعد تكلفة الوقود الناتجة عن الحرق النقي للنفايات الزراعية والغابات لتوليد الطاقة أكبر مشكلة تحد من طاقة الكتلة الحيوية
جيلصناعة.تتميز وحدة توليد الطاقة التي تعمل بالكتلة الحيوية مباشرة بقدرة صغيرة ومعلمات منخفضة واقتصاد منخفض ، مما يحد أيضًا من
الاستفادة من الكتلة الحيوية.يعد احتراق الوقود متعدد المصادر المقترن بالكتلة الحيوية طريقة لتقليل التكلفة.في الوقت الحاضر ، الطريقة الأكثر فعالية للحد
تكاليف الوقود هي الكتلة الحيوية والفحمتوليد الطاقة.في عام 2016 ، أصدرت الدولة آراء إرشادية حول تعزيز الفحم المحروق والكتلة الحيوية
اقتران توليد الطاقة والتي بشكل كبيرروجت للبحث والترويج لتكنولوجيا توليد الطاقة المقترنة بالكتلة الحيوية.مؤخرا
سنوات ، كفاءة توليد طاقة الكتلة الحيويةتم تحسينها بشكل كبير من خلال تحويل محطات الطاقة الحالية التي تعمل بالفحم ،
استخدام الفحم إلى جانب توليد طاقة 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 التكسير / السحق ، بما في ذلك ثلاثة أنواع من الاحتراق المشترك لنفس المطحنة مع نفس الموقد ، مختلف
المطاحننفس الموقد ، ومطاحن مختلفة مع مواقد مختلفة ؛(2) اقتران الاحتراق غير المباشر بعد التغويز ، تولد الكتلة الحيوية
من خلال الغاز القابل للاشتعالعملية التغويز 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 ، معالجة الوقود ، التخزين ، الترسيب ، توحيد التدفق وتأثيرها على سلامة الغلاية والاقتصاد
بسبب حرق الكتلة الحيويةتم حلها تقنيًا أو التحكم فيها.تعالج تقنية اقتران الاحتراق غير المباشر الكتلة الحيوية والفحم
بشكل منفصل ، وهو قابل للتكيف بدرجة كبيرة معأنواع الكتلة الحيوية ، تستهلك كتلة حيوية أقل لكل وحدة توليد طاقة ، وتوفر الوقود.يمكن أن تحل
مشاكل تآكل المعادن القلوية وفحم الكوك في الغلاياتعملية الاحتراق المباشر للكتلة الحيوية إلى حد ما ، لكن المشروع ضعيف
قابلية التوسع وغير مناسب للغلايات الكبيرة الحجم.في البلاد الاجنبية،يتم استخدام وضع اقتران الاحتراق المباشر بشكل أساسي.باعتباره غير مباشر
وضع الاحتراق أكثر موثوقية ، وتوليد الطاقة اقتران الاحتراق غير المباشراعتمادًا على تغويز الطبقة المميعة المتداولة حاليًا
التكنولوجيا الرائدة لتطبيق توليد الطاقة اقتران الكتلة الحيوية في الصين.في 2018 ،محطة داتانغ تشانغشان لتوليد الطاقة في البلاد
أول وحدة لتوليد الطاقة فوق الحرجة تعمل بالفحم بقدرة 660 ميجاوات مقترنة بتوليد طاقة الكتلة الحيوية 20 ميجاواتمشروع مظاهرة ، تحقق أ
النجاح الكامل.يعتمد المشروع على تغويز الطبقة المميعة المتداولة للكتلة الحيوية المطورة بشكل مستقل مقترنةتوليد الطاقة
العملية ، التي تستهلك حوالي 100000 طن من قش الكتلة الحيوية كل عام ، تحقق 110 مليون كيلوواط / ساعة من توليد طاقة الكتلة الحيوية ،
يوفر حوالي 40000 طن من الفحم القياسي ، ويقلل حوالي 140000 طن من ثاني أكسيد الكربون2.
تحليل وآفاق اتجاه التنمية لتكنولوجيا توليد طاقة الكتلة الحيوية
مع تحسين نظام الحد من انبعاثات الكربون في الصين وسوق تداول انبعاثات الكربون ، وكذلك التنفيذ المستمر
لسياسة دعم توليد طاقة الكتلة الحيوية المقترنة بحرق الفحم ، فإن تكنولوجيا توليد الطاقة التي تعمل بالفحم المقترنة بالكتلة الحيوية تبشر بالخير
فرص التطوير.لطالما كانت المعالجة غير الضارة للنفايات الزراعية والغابات والنفايات المنزلية الحضرية هي جوهر
المشكلات البيئية الحضرية والريفية التي تحتاج الحكومات المحلية إلى حلها بشكل عاجل.الآن حق التخطيط لمشاريع توليد طاقة الكتلة الحيوية
تم تفويض الحكومات المحلية.يمكن للحكومات المحلية ربط الكتلة الحيوية الزراعية والغابات والنفايات المنزلية الحضرية معًا في المشروع
التخطيط لتعزيز مشاريع توليد الطاقة المتكاملة النفايات.
بالإضافة إلى تكنولوجيا الاحتراق ، فإن مفتاح التطوير المستمر لصناعة توليد طاقة الكتلة الحيوية هو التطوير المستقل ،
نضج وتحسين الأنظمة المساعدة الداعمة ، مثل أنظمة تجميع وقود الكتلة الحيوية ، والسحق ، والغربلة ، والتغذية.في نفس الوقت،
تطوير تقنية المعالجة المسبقة لوقود الكتلة الحيوية وتحسين قدرة المعدات الفردية على أنواع وقود الكتلة الحيوية المتعددة هي الأساس
لتحقيق تطبيق منخفض التكلفة على نطاق واسع لتكنولوجيا توليد طاقة الكتلة الحيوية في المستقبل.
1. حرق الفحم وحدة الكتلة الحيوية المباشرة توليد الطاقة الاحتراق
تكون سعة وحدات توليد الطاقة التي تعمل بالحرق المباشر للكتلة الحيوية صغيرة بشكل عام (≤ 50 ميجاوات) ، كما أن معلمات بخار الغلاية المقابلة منخفضة أيضًا ،
بشكل عام معلمات الضغط العالي أو أقل.لذلك ، فإن كفاءة توليد الطاقة لمشاريع توليد طاقة الكتلة الحيوية المحترقة بشكل عام
لا تزيد عن 30٪.تعتمد تقنية الاحتراق المباشر للكتلة الحيوية على 300 ميجاوات من الوحدات دون الحرجة أو 600 ميجاوات وما فوق
يمكن للوحدات فوق الحرجة أو فوق الحرجة أن تحسن كفاءة توليد طاقة الكتلة الحيوية إلى 40٪ أو حتى أعلى.بالإضافة إلى العملية المستمرة
من وحدات مشروع توليد الطاقة التي تعمل بالوقود الحيوي المباشر تعتمد كليًا على إمدادات وقود الكتلة الحيوية ، في حين أن تشغيل الكتلة الحيوية المقترنة بالفحم
لا تعتمد وحدات توليد الطاقة على إمدادات الكتلة الحيوية.وضع الاحتراق المختلط هذا يجعل سوق تجميع الكتلة الحيوية لتوليد الطاقة
تتمتع الشركات بقدرة تفاوضية أقوى.يمكن لتقنية توليد الطاقة المقترنة بالكتلة الحيوية أيضًا استخدام الغلايات الحالية والتوربينات البخارية و
الأنظمة المساعدة لمحطات الطاقة التي تعمل بالفحم.مطلوب فقط 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 وتقليلها بشكل كبير
اعتمادهم على الإعانات الوطنية.من حيث انبعاث الملوثات ، تم تنفيذ معايير حماية البيئة بواسطة الكتلة الحيوية مباشرة
مشاريع توليد الطاقة فضفاضة نسبيًا ، وحدود انبعاثات الدخان وثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين على التوالي 20 و 50 و 200 ملغم / متر مكعب عادي.الكتلة الحيوية مقرونة
يعتمد توليد الطاقة على وحدات الطاقة الحرارية الأصلية التي تعمل بالفحم وينفذ معايير انبعاثات منخفضة للغاية.حدود انبعاث السخام SO2
وأكاسيد النيتروجين 10 و 35 و 50 ملجم / متر مكعب عادي على التوالي.بالمقارنة مع توليد الطاقة من الكتلة الحيوية التي تعمل مباشرة من نفس النطاق ، فإن انبعاثات الدخان ، SO2
يتم تقليل أكاسيد النيتروجين وأكاسيد النيتروجين بنسبة 50 ٪ و 30 ٪ و 75 ٪ على التوالي ، مع فوائد اجتماعية وبيئية كبيرة.
يمكن حاليًا تلخيص المسار التقني للغلايات التي تعمل بالفحم على نطاق واسع لإجراء تحويل الكتلة الحيوية لتوليد الطاقة المقترنة المباشرة
كجسيمات الكتلة الحيوية - مصانع الكتلة الحيوية - نظام توزيع خطوط الأنابيب - خط أنابيب الفحم المسحوق.على الرغم من الاحتراق المباشر المقترن الكتلة الحيوية الحالية
التكنولوجيا لها عيوب القياس الصعب ، فإن تكنولوجيا توليد الطاقة المقترنة المباشرة ستصبح اتجاه التنمية الرئيسي
من توليد طاقة الكتلة الحيوية بعد حل هذه المشكلة ، يمكنه تحقيق احتراق اقتران الكتلة الحيوية بأي نسبة في الوحدات الكبيرة التي تعمل بالفحم ، و
له خصائص النضج والموثوقية والسلامة.تم استخدام هذه التكنولوجيا على نطاق واسع دوليًا ، مع تكنولوجيا توليد طاقة الكتلة الحيوية
من 15٪ أو 40٪ أو حتى 100٪ نسبة اقتران.يمكن تنفيذ العمل في وحدات دون الحرجة وتوسيعه تدريجياً لتحقيق هدف ثاني أكسيد الكربون العميق
الحد من انبعاث البارامترات فوق الحرجة + الاحتراق المقترن بالكتلة الحيوية + التدفئة المركزية.
2. المعالجة المسبقة لوقود الكتلة الحيوية والنظام المساعد الداعم
يتميز وقود الكتلة الحيوية بمحتوى مائي عالٍ ومحتوى أكسجين عالي وكثافة طاقة منخفضة وقيمة حرارية منخفضة ، مما يحد من استخدامه كوقود و
يؤثر سلبًا على تحويله الكيميائي الحراري الفعال.بادئ ذي بدء ، تحتوي المواد الخام على المزيد من الماء ، مما يؤخر تفاعل الانحلال الحراري ،
تدمير استقرار منتجات الانحلال الحراري ، وتقليل استقرار معدات الغلاية ، وزيادة استهلاك طاقة النظام.لذلك،
من الضروري معالجة وقود الكتلة الحيوية قبل التطبيق الكيميائي الحراري.
يمكن لتقنية معالجة تكثيف الكتلة الحيوية أن تقلل من الزيادة في تكاليف النقل والتخزين الناتجة عن كثافة الطاقة المنخفضة للكتلة الحيوية
وقود.بالمقارنة مع تقنية التجفيف ، فإن خبز وقود الكتلة الحيوية في جو خامل وعند درجة حرارة معينة يمكن أن يطلق الماء وبعض المواد المتطايرة
مهم في الكتلة الحيوية ، وتحسين خصائص الوقود للكتلة الحيوية ، وتقليل O / C و O / H.تظهر الكتلة الحيوية المخبوزة كراهية للماء ومن الأسهل أن تكون
سحقها إلى جزيئات دقيقة.يتم زيادة كثافة الطاقة ، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة التحويل والاستخدام للكتلة الحيوية.
يعتبر التكسير عملية معالجة أولية 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 اعتبار أن بناء
محطة معالجة وقود الكتلة الحيوية في أو بالقرب من محطة الطاقة لخبز وسحق مواد الكتلة الحيوية.كما تشير "الخطة الخمسية الثالثة عشرة" الوطنية بوضوح
من المقرر أن تتم ترقية تكنولوجيا وقود الجسيمات الصلبة للكتلة الحيوية ، وأن الاستخدام السنوي لوقود الكتلة الحيوية فحم حجري سيكون 30 مليون طن.
لذلك ، من الأهمية بمكان إجراء دراسة قوية وعميقة لتقنية المعالجة المسبقة لوقود الكتلة الحيوية.
مقارنة بوحدات الطاقة الحرارية التقليدية ، يكمن الاختلاف الرئيسي في توليد طاقة الكتلة الحيوية في نظام توصيل وقود الكتلة الحيوية وما يرتبط به من
تقنيات الاحتراق.في الوقت الحاضر ، حققت معدات الاحتراق الرئيسية لتوليد طاقة الكتلة الحيوية في الصين ، مثل جسم المرجل ، التوطين ،
ولكن لا تزال هناك بعض المشاكل في نظام نقل الكتلة الحيوية.تحتوي النفايات الزراعية بشكل عام على ملمس ناعم للغاية ، والاستهلاك فيها
عملية توليد الطاقة كبيرة نسبيًا.يجب أن تقوم محطة الطاقة بإعداد نظام الشحن وفقًا لاستهلاك الوقود المحدد.هناك
العديد من أنواع الوقود المتاحة ، وسيؤدي الاستخدام المختلط لأنواع الوقود المتعددة إلى وقود غير متساو وحتى انسداد في نظام التغذية والوقود
حالة العمل داخل المرجل عرضة للتقلبات العنيفة.يمكننا الاستفادة الكاملة من مزايا تكنولوجيا الاحتراق بالطبقة المميعة في
القدرة على التكيف مع الوقود ، وتطوير وتحسين نظام الغربلة والتغذية أولاً على أساس مرجل الطبقة المميعة.
4 ، اقتراحات بشأن الابتكار المستقل وتطوير تكنولوجيا توليد طاقة الكتلة الحيوية
على عكس مصادر الطاقة المتجددة الأخرى ، فإن تطوير تكنولوجيا توليد طاقة الكتلة الحيوية سيؤثر فقط على الفوائد الاقتصادية ، وليس
مجتمع.في الوقت نفسه ، يتطلب توليد طاقة الكتلة الحيوية أيضًا معالجة غير ضارة ومخفضة للنفايات الزراعية والحرجية والمنزلية
قمامة.فوائدها البيئية والاجتماعية أكبر بكثير من فوائدها في مجال الطاقة.على الرغم من الفوائد التي جلبها تطوير الكتلة الحيوية
تستحق تكنولوجيا توليد الطاقة التأكيد ، بعض المشاكل التقنية الرئيسية في أنشطة إنتاج طاقة الكتلة الحيوية لا يمكن أن تكون فعالة
معالجة بسبب عوامل مثل طرق القياس غير الكاملة ومعايير الكتلة الحيوية إلى جانب توليد الطاقة ، وضعف الدولة المالية
الإعانات المالية ، والنقص النسبي في تطوير التقنيات الجديدة ، والتي هي أسباب الحد من تطوير توليد طاقة الكتلة الحيوية
التكنولوجيا ، لذلك ، ينبغي اتخاذ تدابير معقولة للترويج لها.
(1) على الرغم من أن إدخال التكنولوجيا والتطوير المستقل هما الاتجاهان الرئيسيان لتطوير طاقة الكتلة الحيوية المحلية
صناعة التوليد ، يجب أن ندرك بوضوح أنه إذا أردنا أن يكون لدينا مخرج نهائي ، يجب أن نسعى جاهدين لسير طريق التنمية المستقلة ،
ومن ثم تعمل باستمرار على تحسين التقنيات المحلية.في هذه المرحلة ، يتم بشكل أساسي تطوير وتحسين تكنولوجيا توليد طاقة الكتلة الحيوية ، و
يمكن استخدام بعض التقنيات ذات الاقتصاد الأفضل تجاريًا ؛مع التحسين والنضج التدريجي للكتلة الحيوية باعتبارها الطاقة الرئيسية و
تكنولوجيا توليد طاقة الكتلة الحيوية ، سيكون للكتلة الحيوية الظروف للتنافس مع الوقود الأحفوري.
(2) يمكن تخفيض تكلفة الإدارة الاجتماعية عن طريق تقليل عدد وحدات توليد الطاقة من النفايات الزراعية المحترقة الجزئية و
عدد شركات توليد الطاقة ، مع تعزيز إدارة مراقبة مشاريع توليد طاقة الكتلة الحيوية.من حيث الوقود
الشراء ، وضمان إمداد كافٍ وعالي الجودة من المواد الخام ، وإرساء الأساس للتشغيل المستقر والفعال لمحطة الطاقة.
(3) زيادة تحسين السياسات الضريبية التفضيلية لتوليد طاقة الكتلة الحيوية ، وتحسين كفاءة النظام من خلال الاعتماد على التوليد المشترك للطاقة
التحول ، وتشجيع ودعم بناء مشاريع مظاهرة للتدفئة النظيفة للنفايات متعددة المصادر في المقاطعات ، والحد من القيمة
من مشاريع الكتلة الحيوية التي تولد الكهرباء فقط ولكن لا تولد الحرارة.
(4) اقترحت BECCS (طاقة الكتلة الحيوية جنبًا إلى جنب مع تكنولوجيا احتجاز الكربون وتخزينه) نموذجًا يجمع بين استخدام طاقة الكتلة الحيوية
واحتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه ، مع مزايا مزدوجة تتمثل في انبعاثات الكربون السلبية والطاقة الكربونية المحايدة.BECCS هو طويل الأجل
تكنولوجيا الحد من الانبعاثات.في الوقت الحاضر ، الصين لديها أبحاث أقل في هذا المجال.كدولة كبيرة لاستهلاك الموارد وانبعاثات الكربون ،
يجب على الصين إدراج BECCS في الإطار الاستراتيجي للتعامل مع تغير المناخ وزيادة احتياطياتها الفنية في هذا المجال.
الوقت ما بعد: 14 ديسمبر - 2022