【副会长】宏日新能源生物质示范项目入选《中国生物经济发展报告2023》

宏日新能源

近日，我会副会长单位吉林宏日新能源昆山分公司燃煤耦合生物质示范项目成功入选由国家发改委高技术司等单位牵头编制的《中国生物经济发展报告2023》，是全国十五个企业示范案例中唯一的生物质能案例。

据了解，昆山2021年工业产值超过1万亿，出口1000亿美元，连续18年保持全国百强县第一名。昆山工业2021年GDP占比超过50%，有33个工业门类，辐射面广，代表性强。近年来昆山全面实施能耗双控，单位GDP能耗大幅下降，但也导致多家制造业企业停产、减产，特别是当地工业制造业纳税大户，正面临生存的严峻挑战。昆山当地每年有大量农业秸秆资源及林业剩余物资源需要处理，总量大约15万吨。中盐昆山有限公司作为当地第二能源消费企业是燃煤大户，每年作为能源耗煤量约30万吨，原料消耗燃煤量约70万吨，面临“碳耗能耗”双降压力巨大。基于以上情况，利用当地废弃生物质资源替代燃煤成了必然选项。第一步通过利用昆山当地的农林废弃物生物质资源替代燃煤，做样板，做示范，做标准；第二步建立一个农林废弃物到高能耗企业燃煤替代完整的产业链条，未来在整个江苏省进行推广复制；第三步，利用沿海滩涂地种植能源作物，作为生物质燃料量的保障。

在此背景下，中盐昆山有限公司决定采用昆山宏日新能源有限公司提供的木质生物质颗粒燃料在公司所属的3台高温高压循环流化床锅炉上进行生物质直接耦合燃烧试验。据悉，中盐昆山有限公司所属锅炉蒸发量为140t/h，采用二开一备模式运行，为公司生产提供用汽及区域集中供热。为了确保该生物质耦合燃烧试验顺利执行，并对实施耦合燃烧后的锅炉运行情况进行分析，昆山宏日新能源有限公司和浙江大学在2022年11月份签署了“中盐昆山有限公司生物质混烧评估”委托合同，根据合同要求对中盐昆山有限公司所属锅炉进行的生物质颗粒耦合燃烧试验提供给料运行相关指导和建议，并选取中盐昆山有限公司所属三台140t/h高温高压循环流化床燃煤锅炉中的一台进行典型工况生物质耦合燃烧性能测试评估，同时对后续锅炉生物质耦合燃烧运行的耦合比例和燃烧组织提供意见建议。

通过该项目CFB锅炉中进行的耦合燃烧试验，证实了可在基本维持现有燃料储运给送系统设备硬件不变的条件下实现稳定生物质与煤混合燃烧，通过试验得到主要结论如下：

■ 生物质颗粒可以适用于现有燃料煤的堆、储、运、给送等装置，通过中盐昆山有限公司现有上料工艺流程可以实现煤和生物质在进入锅炉炉膛前的混合，满足锅炉运行的需求。对于今后长时间、大比例的生物质耦合燃烧实施，建议采用散装生物质颗粒运输模式，利用场内的筒仓来进行存储会较为便利。

■ 中盐昆山有限公司现有锅炉在燃用试验煤种时可以达到较好的运行效果，测试的1#和2#锅炉热效率均超过90%。一方面体现出锅炉针对当前使用煤种特性设计合理，另一方面也反应出锅炉运行调整得当，没有明显的燃烧组织问题，适合进行生物质耦合燃烧试验。

■ 由于各种误差因素的存在，耦合燃烧工况试验中利用现场采集的混合燃料特性计算出的生物质质量占比和真实占比相比偏低，在本研究中采用运行提供的锅炉混烧工况给煤量35.8t/h和给生物质量7.9t/h的流量数据计算得到混合比18.1%更为准确。

■ 2#锅炉燃煤工况和耦合燃烧工况锅炉性能测试数据对比可以看出，耦合燃烧显著提升了锅炉效率，最主要是由于耦合燃烧中混合燃料的固相燃尽率提升导致的，体现为飞灰和底渣的含碳量降低。据此，锅炉有进一步提升耦合比例或者采用热值较低的生物质颗粒的潜力。

■ 耦合燃烧中也有两个因素可能会对锅炉效率造成负面影响：一个是生物质挥发分含量高，需要对挥发分的燃尽予以重视，否者容易造成烟气中CO浓度增加导致气体未完全燃烧损失增加；另一个是生物质燃料热值一般低于煤炭，耦合燃烧时可能会出现烟气量增加导致排烟损失增加的弊端。本研究中，由于木颗粒是压缩成型生物质，挥发分的析出速度很大程度上被抑制，气体不完全燃烧情况仅仅略有增加；此外木颗粒和一般生物质相比低灰低水高热值，比煤炭的发热量仅轻微减少，因而导致的烟气体积增加、排烟损失增加的趋势也很轻微。

■ 木质生物质颗粒具有低硫、低氮、低灰特性，在耦合燃烧过程中在一定程度上可以降低锅炉SO2、NOx和粉尘的排放浓度，因而进行木颗粒生物质的耦合燃烧理论上可以降低锅炉环保设施的运行压力，不会对锅炉的各项污染物排放产生不良影响。

综上所述，用生物质燃料替代煤炭，将燃煤火电转型为生物质火电技术上可行性，符合实际生产要求。同时宏日新能源正在进行与中盐昆山有限公司第二步合作，生物质替代燃煤作为原料，进行生物质制氢项目合作。

宏日新能源表示，昆山宏日新能源有限公司在中盐昆山有限公司燃煤耦合生物质项目取得的成功，不仅可以促进昆山实现低碳转型，未来可在全国乃至全世界进行燃煤耦合生物质技术推广，大力发展生物经济。