湖北華電襄陽發電有限公司生物質氣化耦合發電6號機組獲“生物質發電示范機組”

一、項目概況

黨的十八大以來，首次把“美麗中國”作為生態文明建設的宏偉目標，黨的十九大更是明確指出，建設生態文明是中華民族永續發展的千年大計。隨著國家《可再生能源電力配額考核辦法》的執行和能源局《可再生能源開發利用目標引導制度指導意見》的要求，到2020年發電企業可再生能源發電量應達到全部發電量的9%以上。

湖北華電襄陽發電有限公司（以下簡稱“華電襄陽公司”）位于襄陽市襄城區南郊余家湖，東瀕漢江，西靠焦枝鐵路和207國道，是中國華電集團有限公司在鄂西北地區的電源支撐點，裝機容量260萬千瓦，是中國華電集團有限公司裝機最大的電廠之一。華電襄陽公司積極響應國家政策，構建清潔低碳、安全高效的能源體系。通過生物質氣化耦合發電技術，實現了生物質農林廢棄物這種可再生能源的能源化利用。

生物質能是優質的可再生能源，其能源化應用發電方式，可起到能源綜合利用和減排CO2的作用。目前生物質直燃發電因效率偏低、綜合燃料成本高未能得到有效的發展，通過生物質與燃煤電廠氣化耦合發電的方式，可以降低項目的總體投資，并可利用大型火電廠的高效率，有效提高生物質能的轉換效率，生物質燃氣燃燒后產生的煙氣可利用耦合機組高效的煙氣處理系統，達到超凈排放，在生物質與燃煤電廠耦合發電的過程中，生物質替代了電廠部分原煤，能減少部分CO2的排放，項目整體上達到生物質高效發電、清潔排放的效果。

華電襄陽公司生物質氣化耦合發電#6機組項目的主體工程在公司自有用地上建設一套折算裝機容量為10.8MW的循環流化床氣化裝置，將生物質氣化后產生的可燃氣體輸送至現有#6機組超臨界鍋爐燃燒，利用超臨界超凈排放機組發電。配套建設干料棚一座、上料系統一套、綜合用房等輔助建構筑物，安裝電氣及控制設備、風機及燃氣換熱等輔助設備。項目可實現氣化秸稈、稻殼、樹皮、木塊、木屑、花生殼等多種類農林廢棄物，年可利用周邊生物質農林廢棄物5萬噸，年可發電5500萬千瓦時，年可節約標準煤約1.8萬噸，減排CO2約5萬噸，其電轉換效率＞35%，單位投資約5500元/kW。項目于2017年3月28日開工建設，2018年9月8日本通過了72+24小時滿負荷連續試運行，正式投產。通過生物質氣化與燃煤機組耦合發電的方式，實現了國內生物質發電投資費用低、運行靈活、集成度高、易復制、低排放的優點。解決了生物質氣化與燃煤鍋爐耦合發電技術的應用問題，實現了可靠、高效、經濟地利用生物質能發電的目的。

2019年4月22日，中國電力企業聯合會在北京組織召開了“生物質氣化與燃煤鍋爐耦合發電技術研究及應用”項目科技成果鑒定會，專家組認為：該項目“自主研發了首臺適應寬理化特性混合生物質原料的大型高效生物質循環流化床氣化裝置”“率先開發了適應電站鍋爐負荷特性的生物質混合燃料氣化耦合發電技術”“項目在生物質氣化與燃煤機組耦合發電技術方面達到國際先進水平，具有推廣應用價值”。本項目共攻克了3項關鍵技術，形成了一套完整的工藝體系，研制了1項關鍵產品，已獲得國家授權專利12項，其中發明專利1項，編制企業標準1項，參編行業標準1項，發表論文5篇。

隨著中國能源結構的不斷調整，生物質氣化與燃煤鍋爐耦合發電被國家高度重視。2018年6月21日，該項目被列入《國家能源局生態環境部關于燃煤耦合生物質發電技改試點項目建設的通知》國能發電力〔2018〕53文中84個試點項目之一，并于2019年4月3日通過國家能源局委托電規總院組織的試點項目驗收。項目既可以滿足國家建設清潔低碳、安全高效的現代能源體系的要求，又可以改善生態環境，有利于當地政府推進“禁燒”工作，對于提高我國農業資源綜合利用水平，加快農業循環經濟和低碳能源發展具有重要意義。

二、主要亮點

（一）開發適應寬理化特性混合生物質原料的高效氣化大型生物質循環流化床氣化裝置

針對現有生物質氣化裝置中無法適應混合原料的問題，研制了一種新型的生物質循環流化床氣化裝置，通過采用雙路進料的方式，實現了包括秸稈、稻殼、木質原料、成型壓塊在內的多種生物質燃料的同步進料。該氣化裝置燃料消耗量為8t/h，氣化效率＞73%，熱效率大于87%，實現了工業化應用。

（二）適應電站鍋爐變負荷特性的生物質混合燃料氣化耦合發電系統

1.通過集成了生物質原料制備系統、進料系統、氣化系統、冷卻系統、燃氣輸送系統等研究成果，實現了生物質混合燃料氣化耦合發電系統。

2.研發了生物質氣化與燃煤機組耦合發電連鎖保護控制系統，實現了電站鍋爐變負荷運行時，生物質氣化系統的靈活匹配。

（三）開發了生物質耦合發電系統中生物質電量在線自動計量裝置

一是本項目研制并集成了生物質電量在線自動計量裝置，實現了氣化耦合發電中生物質電量實時計量和上傳。

二是制定了企業標準《生物質循環流化床氣化耦合發電供電量計算》。