秦文防,韓保秀
(光大城鄉再生能源(鳳陽)有限公司,安徽滁州239000)
摘要:我國以發電為主的生物質能利用體系將發生重大變化,生物質發電將向生物質熱電聯產和生物質能供熱方向轉變,目前,生物質機組熱電聯產取得快速發展,單純的生物質直接燃燒發電與熱電聯產相比,從經濟性來講,熱電聯產或供熱遠高于單純發電。
一、前言
截至2016年底,全國已投產生物質發電項目665個,并網裝機容量1224.8萬kW,年發電量634.1億kW·h,年上網電量542.8億kW·h。其中,農林生物質發電項目254個,并網裝機容量646.3萬kW,年發電量326.7億kW·h,年上網電量298.5億kW·h。垃圾焚燒發電項目273個(按核準統計),并網裝機容量548.8萬kW,年發電量292.8億kW·h,年上網電量236.2億kW·h。
我國生物質能發電產業體系已基本形成,無論是農林生物質發電,還是垃圾焚燒發電,規模均居世界首位。以上投運項目除個別項目外,絕大多數都是僅發電不供熱,但隨著社會發展和時代的進步,新時期國家能源發展戰略和世界能源發展趨勢對生物質能源的發展及利用模式提出了更高、更多要求,新時代社會經濟的發展必須堅持節約優先、保護優先,形成節約資源和保護環境的空間格局、產業結構、生產方式和生活方式。從經濟性來講,熱電聯產或供熱遠高于單純發電。
二、生物質直接燃燒發電與熱電聯產經濟性分析
以某企業30MW生物質機組為研究對象,以其熱、電負荷為計算基礎。生物質機組純凝發電熱平衡如圖1所示,生物質機組熱電聯產熱平衡如圖2所示。


圖1與圖2兩種熱平衡工況經濟性比較:同樣電負荷3000kW,進汽參數壓力8.83MPa。溫度535℃、焓值3476kJ/kg一樣下,圖2工況比圖1工況多供汽30t,參數為壓力1.27MPa;溫度313℃,焓值3072kJ/kg,圖2工況比圖1工況多進入汽輪機主蒸汽22.8t。
根據國家政策,現在生物質機組上網電價為0.75元,以某企業供熱價格為190元/t計算:圖1工況下總收入3000MW×0.75元=22500元;圖2工況下收入3000MW×0.75元+190元×30t=28200元。
根據以上分析,圖2工況比圖1工況多進入汽輪機主蒸汽22.8t,這部分蒸汽轉化為供熱賣出,按照圖1工況,主蒸汽22.8t,汽秏3.67kg/kW?h,折算成發電為6212.5kW?h,收入為4659.4元。
通過對比分析,圖2工況在純發電情況下收入為27159.4元,在抽汽供熱30t工況下收入28200元,同樣工況下,收入增加1040.6元。
過以上綜合分析,22.8t主蒸汽在發電和采用抽汽供熱情況下,則每噸蒸汽附加值增加1040.6元/22.8t=45.64元。
三、垃圾項目直接燃燒發電與熱電聯產經濟性分析
以某企業400t垃圾焚燒鍋爐機組為研究對象,以其熱、電負荷為計算基礎。垃圾發電機組熱平衡如圖3所示。

根據國家政策,現在垃圾焚燒發電機組上網電價0.65元,某企業供熱價格為190元/t計算。圖3熱工況,進汽量36.2t,進汽參數壓力3.8MPa,溫度395℃,焓值3206kJ/kg下,發電量7270kW,發電收入=7270kW×0.65元=4725.5元。
同樣在圖3工況下,如果采用主蒸汽供熱,假如主蒸汽供汽流量1t,采取噴水減溫減壓裝置,噴水壓力5.0MPa,溫度130℃,焓值549.59kJ/kg,將蒸汽參數降到壓力1.27MPa,溫度313℃,焓值3072kJ/kg,通過能量守恒定律,減溫減壓后蒸汽流量變為1.053t。圖3工況下進汽量36.2t全部用來供熱,則供汽收入=33.6×1.053×190=6722.352元。根據以上分析每噸蒸汽供熱比發電多收入=(6722.352-4725.5)/33.6=59.43元。
四、結語
通過以上分析,不論是生物質直接燃燒發電還是垃圾機組直接燃燒發電,與熱電聯產相比,從經濟性來講,熱電聯產或供熱遠高于單純發電。 |