8月22日,国家能源集团披露,广东清远电厂2号机组成功实现10%能量比生物质掺烧,这是国内首例百万千瓦二次再热机组实现高比例生物质掺烧发电,填补了国内技术空白。该项目采用龙源技术开发的先进独立生物质燃烧技术,实现秸秆、家具边角料等生物质掺烧热量比达10%,为火电机组清洁低碳转型提供了新的技术路径。
国家能源集团广东清远电厂是国内唯一拥有4台百万千瓦级二次再热机组并实现一体化运营的大型清洁高效电厂,项目已入选国家能源局新型电力系统建设能力试点。掺烧过程中,生物质燃料与燃煤混合燃烧状态稳定,炉膛温度、烟气排放、机组负荷等各项关键运行参数均处于合格范围。据电厂设备管理部副主任樊庆玮介绍,生物质掺烧发电每年可替代标煤14.2万吨,减排二氧化碳34.7万吨,生态效益相当于植树180万棵。
生物质掺烧的技术难点在于两种燃料的燃烧特性差异显著。秸秆、树木等植物性生物质燃点低、燃烧快,而化石燃料煤粉燃点高、更耐烧,二者充分燃烧的温度相差约200度。掺烧过程中生物质比例过大,容易在炉膛内产生结焦和废渣,影响发电机组安全稳定运行。攻关团队经过数百次实验,最终实现了10%以上的大比例生物质掺烧,相比纯生物质锅炉能够多发出一倍的电。
在技术实现层面,首次实现大比例生物质掺烧的火电机组在炉膛内部增设了8个专用生物质燃烧器。生物质原料经粉碎干燥等处理工艺,从原来的农业处理变为毫米级的工业燃料粉末,与煤粉在同一个炉腔内按严格配比和精确颗粒大小混合燃烧。每发出10度电中,就有1度来自秸秆、树皮、家具废料等生物质,仅1台机组每年就可以消纳农林废弃物超36万吨。
广东是家具生产大省,每年产生大量家具边角料,同时还有秸秆、树皮、树枝等农林废弃物。以往这些生物质大多简单当柴火烧掉,基本不产生经济价值。发电企业将这些生物质转化为工业燃料后,既降低了燃煤消耗,也大幅减少了碳排放,形成了农林废弃物资源化利用的闭环。
此次提供技术的龙源电力技术股份有限公司成立于1998年,隶属国家能源集团科环集团,2010年8月在深交所创业板上市,是专注于综合节能环保技术研发与应用的高新技术企业。该公司拥有国家企业技术中心以及国内热容量最大的40MW洁净低碳燃烧工程实验室,其首创的等离子体点火及稳燃技术曾荣获两项国家科技进步奖二等奖。
国家能源集团广东清远电厂是“西电东送”主通道关键电源点,也是粤北电网核心支撑。电厂一期2台机组于2023年12月建成投产,二期项目为广东省“十四五”规划重点工程,于2026年2月实现全容量投产。全厂4台机组供电煤耗低至262.23克/千瓦时,大气污染物实现近零排放,年发电量可达200亿千瓦时,可满足约500万居民一年的用电需求。
所谓二次再热技术,是指将推动汽轮机发电的蒸汽在做功过程中两次送回锅炉重新加热,让蒸汽始终保持高温度、高压力再继续发电,与传统一次再热技术相比可大幅提升发电效率,实现烧更少的煤发同样多的电。据中国电力企业联合会数据,截至2025年底,全国生物质发电装机容量达4743万千瓦,占总装机比重1.2%;全年生物质发电量约2250亿千瓦时,占总发电量比重2.1%。此次高比例生物质掺烧技术的突破,有望进一步扩大生物质在火电领域的应用规模,推动电力行业低碳转型进程。
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