生物質(zhì)能源因種種優(yōu)勢而在全球能源市場中占有一席之地，近年來，我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。但隨著生物質(zhì)成型燃料每噸140元補貼取消、生物質(zhì)散料差點被扣上高污染的帽子等一系列政策變化后，生物質(zhì)能源化進入了相對低谷，急需破解生物質(zhì)能發(fā)展的制約瓶頸。此外，我國現(xiàn)有的低效率、高污染中小型工業(yè)鍋爐亟待改造、大量農(nóng)林廢棄物和可燃工業(yè)廢棄物尚未充分利用與有效處理。

　　在倡導(dǎo)清潔能源消費的今天，這些問題是否能得以解決?記者11月6日在中國工程院召開的清華大學(xué)資源環(huán)境研究組的“多燃料多流程循環(huán)流化床清潔高效燃燒關(guān)鍵技術(shù)”科技成果評價會上獲悉，該技術(shù)或可成為有效解決途徑。中國工程院杜祥琬院士、武強院士、中國農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會節(jié)能爐具專業(yè)委員會秘書長賈振航、北京交通大學(xué)教授賈力等9位行業(yè)專家充分認可這項技術(shù)，指出“這項技術(shù)發(fā)明對調(diào)整我國能源結(jié)構(gòu)、治理大氣環(huán)境污染、消納工業(yè)固體廢棄物、推廣清潔供暖、推進農(nóng)村環(huán)境治理等方面提供了創(chuàng)新思路與解決方案。”

　　是什么技術(shù)讓專家們?nèi)绱丝隙?，一致給出“達到國際領(lǐng)先水平”的評價結(jié)果?

　　受季節(jié)性影響大?

　　可燒多種燃料保證連續(xù)運行

　　技術(shù)帶頭人、清華大學(xué)張衍國教授介紹，基于全球首創(chuàng)的“三級爐膛、兩級循環(huán)”關(guān)鍵技術(shù)，使采用該技術(shù)的工業(yè)鍋爐燃料范圍大幅擴大——秸稈、木屑、稻殼、玉米芯等生物質(zhì)類，藥渣、咖啡渣、造紙廢料、煙梗、酒糟、糠醛渣等可燃工業(yè)固體廢棄物，甚至劣質(zhì)煤炭等都可以單獨或者混合進行清潔燃燒，并對燃料尺寸要求寬松。

　　“秸稈等農(nóng)林廢棄物一到秋天就堆積如山，過了春天秸稈存量明顯不足。生物質(zhì)能源的季節(jié)性特點太明顯了!但這個技術(shù)可以解決這個問題，它適合多種固體燃料混燃，有秸稈燒秸稈，有樹枝燒樹枝，還可以混燒多種可燃工業(yè)廢棄物與煤炭。這在以前是沒有的。鍋爐連續(xù)運行、燃料多樣化使其用途更為廣泛，成本較低、經(jīng)濟性好，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。”專家指出。

　　中國的生物質(zhì)利用還處于摸索中，以生物質(zhì)鍋爐為例，就存在 “吃不飽”、受收集半徑影響經(jīng)濟性差等問題。此項技術(shù)可以根據(jù)生物質(zhì)資源收儲和供熱需求現(xiàn)狀，靈活調(diào)整鍋爐容量，從而適應(yīng)生物質(zhì)收集經(jīng)濟半徑，使農(nóng)林廢棄物與可燃工業(yè)廢棄物盡可能得到就地能源化再利用。另外，專家提出如果這項技術(shù)有效推廣或可探索出生物質(zhì)扶貧的新路子。

　　記者從會上了解到，目前該技術(shù)在生物質(zhì)能熱利用、可燃固體廢棄物能源化利用以及煤炭清潔燃燒三大領(lǐng)域已有六十余項工程案例，并出口到美國、印尼、蒙古國、臺灣等國家和地區(qū)。隨著規(guī)?；膽?yīng)用，該技術(shù)已經(jīng)顯現(xiàn)了很好的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。

　　目前，該技術(shù)已獲得授權(quán)發(fā)明專利授權(quán)25 項，實用新型專利28 項，申請國際PCT(專利合作協(xié)定) 專利4 項，在臺灣地區(qū)落地PCT 專利1 項。

　　燒秸稈、燃煤不環(huán)保?

　　可達超低排放標準

　　燃料問題解決了，排放問題是否也有突破?

　　張衍國告訴記者，經(jīng)專業(yè)機構(gòu)檢測，該技術(shù)大氣污染物排放指標遠優(yōu)于GB13271-2014規(guī)定的排放限值，并且實現(xiàn)了超低排放，還于去年獲得了中國節(jié)能協(xié)會“節(jié)能減排技術(shù)發(fā)明獎”一等獎。

　　據(jù)悉，該技術(shù)采用低溫、分級燃燒，初始氮氧化物生成量較低，再采用選擇性非催化還原技術(shù)脫硝，進一步降低了氮氧化物排放。通過兩級脫硫、兩級脫硝，可以輕松達到超低排放要求。

　　以在運行的杭州富陽海通管樁廠15蒸噸每小時鍋爐供熱項目為例，經(jīng)檢測，排放的煙氣中氮氧化物、二氧化硫、顆粒物的排放濃度分別為每立方米45、30以及8.2毫克。

　　與會專家指出，煙桿煙梗是最難燒也是必須要燒的，因為煙桿煙梗會污染土地，又因堿金屬含量高、焦油含量高，采用常規(guī)燃燒技術(shù)均無法充分燃燒，該技術(shù)突破性地解決了這個難題。“可以說，煙桿煙梗都可以清潔燃燒，別的生物質(zhì)就完全不成問題。”

　　此外，該技術(shù)即便用于劣質(zhì)煤燃燒，排放同樣可輕松達到天然氣排放標準。同時，較傳統(tǒng)層燃鍋爐熱效率提高了20%-30%，而且環(huán)保裝置初始造價低，運行成本低，可靠性高。

　　由于該技術(shù)可提供蒸汽、熱水、導(dǎo)熱油等多種形式的清潔熱源，用途廣泛，與會專家認為其具有顯著的創(chuàng)新性。

　　小鍋爐就一定低效?

　　“傻瓜”式穩(wěn)定運行效率達88%-92%

　　該技術(shù)為何既拓寬了燃料范圍，可實現(xiàn)固體混燃，又可以達到環(huán)保要求?

　　張衍國教授告訴記者，關(guān)鍵在于將傳統(tǒng)立式循環(huán)流化床鍋爐的爐膛“折二為三”——創(chuàng)新性地實現(xiàn)了流化床爐膛上行床主燃室、下行床副燃室和上行床燃盡室等三級爐膛串行布置，三級爐膛與立式分離器、水平分離器和下排氣分離器等分離裝置之一構(gòu)成了新型循環(huán)燃燒系統(tǒng)。

　　據(jù)介紹，該技術(shù)可以實現(xiàn)在產(chǎn)能為10蒸噸每小時至130蒸噸每小時范圍內(nèi)鍋爐的熱效率達到88%-92%。正是由于實現(xiàn)了“三級爐膛、兩級循環(huán)”的爐膛結(jié)構(gòu)和循環(huán)方式，鍋爐具有極強的自平衡性。這種“傻瓜式”運行脫離了頻繁的人工操作，在簡單操作的條件下就可以輕松實現(xiàn)高效率、低排放。

　　數(shù)據(jù)顯示，我國現(xiàn)有工業(yè)鍋爐約50余萬臺，其中35蒸噸以下中小鍋爐約占70%。中小型鍋爐數(shù)量多，分布分散，平均運行效率僅有60%-65%，負荷多變，能耗高、污染排放嚴重。同時改造為燃氣鍋爐又存在氣源少、成本高、管道難以覆蓋，是《燃煤鍋爐節(jié)能環(huán)保綜合提升工程實施方案》中的難點問題。專家指出，該技術(shù)可有效解決工業(yè)鍋爐替換問題，應(yīng)用前景廣闊。

　　另外，由于該技術(shù)對燃料尺寸要求比較粗放，無需復(fù)雜的燃料制備系統(tǒng);鍋爐傳動部件少，運行可靠，故障率相對較低;初始排放低，環(huán)保設(shè)施維護費用低，因此可大大節(jié)約成本。張衍國指出，按照未來5年在全國推廣300套燃生物質(zhì)鍋爐進行測算，本技術(shù)產(chǎn)品可累計產(chǎn)生營業(yè)收入約22.5億元。