生物质及城市有机废物的高效、清洁发电技术
项目研究的背景及用途:本项目的出发点是将我国大量的生物质及城市有机废物资源(如农作物废弃物、林业废弃物、城市垃圾中丰富的有机物、造纸造浆中的废物、酒精生产厂的废液废渣、动物粪便、食品加工中的废弃物、家庭中有机垃圾、草类废弃物,产量约每年 30 亿吨)高效转化为清洁的电力。我国当前的生物质及城市有机废物资源没有得到合理的利用。利用生物质作为能源,不仅仅是解决了长期的能源供给问题,更重要的是大大缓解了环境保护的压力。本项目的技术路线所排放的其他污染物如硫化物、粉尘粒子的浓度也大大低于现有的燃煤发电厂。此外,高效、清洁的气化发电技术可以克服现有的城市垃圾处理处置方式的缺点。与现有垃圾焚烧炉技术相比,本项目的技术路线具有以下优点:
(1)发电效率高;
(2)炭转化率高、能量利用率高;
(3)排放的二次污染物少;
(4)初投资和远行费用低。
本项目的目的是有效地利用生物质及城市有机废物,通过流化床气化的方式将其转变为电力。确保生产电力的成本可以与现有的燃煤电厂竞争,同时确保生产过程符合环境友好性要求,没有明显的二次污染。成果水平及主要技术指标:本技术水平处于国内领先水平,在国际上也是领先的。目前正在申报发明专利 2 项。所需厂房占地面积:需要稳定的生物质或生活垃圾原料供应(年需要量为8000 吨左右);设备相对比较简单,但需要由相关的厂家定制生厂;厂房面积约为15000~20000 平方米;投资规模在 500 万左右。
市场分析及效益预测:本项目的市场前景很大。以天津市为例,天津市每年约有 600 万吨生物质资源,可发出功率为 90~100 万千瓦的电。若考虑大量种植能源作物,则可以发出更多的电,而且随着发电规模的扩大,可以显著降低成本。如果单座发电厂的规模在 2000~4000 kW,该发电成本与燃煤电厂相当。为天津市大量的生物质废物找到一条合理的利用途径,同时解决了因城市有机垃圾堆置而带来的环境污染问题。以 2000 千瓦的发电能力为例,投资回收期为 2.2 年,年盈利为 220 万左右。
天津大学
2021-04-11