华电依托国家能源生物燃气高效制备及综合利用技术研发(实验)中心,建设有华电雄安集装箱式干法厌氧制气基地、武清生物质检测实验室(国家级检验检测机构资质认定证书),具备生物质综合利用的技术研发、咨询设计、投资建设、装备集成、检测检验各环节于一体的全产业链服务能力。自主研发的干湿厌氧发酵、热解气化专利技术以及核心装置,可利用畜禽养殖粪污、农作物秸秆以及有机污水、餐厨垃圾等有机废弃物作为原料,采用生物发酵方式、热解气化等方式,变废为宝,生成沼气(或提纯为生物天然气)或生物质气,可进一步用于沼气发电、热电联产、绿色交通等,沼渣可制成有机肥进行回填改善当地土壤结构,实现有机废弃物的资源循环利用。
1.干湿耦合厌氧发酵技术
结合湿法与干法厌氧发酵技术优势,充分利用原材料已有特性,湿物料用湿法装置、干物料用干法装置,采用干法厌氧发酵耦合一体化湿法厌氧发酵工艺的模式,最终实现固态物料和液态物料的综合利用。
原料适应性广:相比单一湿法或干法较难处理的含水率变化较大的原料,该技术可实现固态物料和液态物料的综合利用;
产气质量高:与单一湿法或干法相比,相同规模投资更少,系统综合耗能更低,容积产气效率更高,沼气中甲烷含量更高;采用自动生物脱硫技术后,脱硫效率可达99%,产出的沼气几乎不需要进行脱硫。
污染物零排放:针对特定原料配比可解决沼液消纳问题,整个发酵过程可实现污染物的零排放。
2.生物质气化耦合发电技术
生物质气化耦合发电技术是将生物质高温气化,产生的高温燃气(主要成分为CO、H2、CO2、N2、CH4等)通过增压风机送至大型燃煤锅炉参与燃烧发电,借助大型火电机组高效率和超净排放系统,通过科学合理电量计量方式,既实现农林废弃物环保无害化高效处理,又能缓解大型火力发电企业碳减排压力,是大型火电企业未来发展的需要。
原料适应性广:实现了稻壳、秸秆压块、木片、锯末等混燃高效气化,其气化效率>70%;
产气质量高:以容量8t/h生物质气化装置为例,均产气量2Nm³/kg,燃气热值>4800MJ/Nm³,燃气含灰量≤15g/Nm³
3.生物质分析测试及咨询服务
华电武清生物质实验室获得国家级检验检测机构资质认定(CMA)证书,可对生物质项目开展元素分析、预警分析、运营诊断分析和能效评估等多项研究,并面向社会开展分析测试和咨询服务等工作, 主要提供服务有:
▷生物质固体废弃物样品测试分析
▷水质样品测试分析
▷生物燃气样品测试分析
▷成型燃料样品测试分析
▷有机肥样品测试分析
▷土壤样品测试分析
方案特点
原料适应性广
相比单一湿法或干法较难处理的含水率变化较大的原料,该技术可实现固态物料和液态物料的综合利用;
产气质量高
与单一湿法或干法相比,相同规模投资更少,系统综合耗能更低,容积产气效率更高,沼气中甲烷含量更高;采用自动生物脱硫技术后,脱硫效率可达99%,产出的沼气几乎不需要进行脱硫。
污染物零排放
针对特定原料配比可解决沼液消纳问题,整个发酵过程可实现污染物的零排放。
经典案例
河北华电丰宁生物质沼气综合利用项目
湖北华电襄阳发电有限公司生物质气化耦合发电#6机组项目
华电雄安集装箱式干法厌氧制气基地
河北华电丰宁生物质沼气综合利用项目
1. 项目背景
河北华电丰宁生物质沼气综合利用项目位于河北省丰宁满族自治县五道营乡五道营村附近,占地面积43亩。项目年处理养殖废弃物4.75万吨和秸秆2920吨。
2. 解决方案
项目采用沼液“零排放”干湿耦合厌氧发酵工艺,建设规模为1.2MW,采用2台600kW沼气内燃发电机,年运行小时数7500h,年发电量900万千瓦时;年产固态生物有机肥1.4万吨;年可外供热水3.13万吨。
3. 项目亮点
本项目实现了粪污和秸秆专业化能源利用,促进了当地畜牧及种植产业发展低碳化,实现农业废弃物资源化循环利用,对改善丰宁县的生态环境,促进丰宁县可持续发展意义重大。同时本项目是国内首个沼液“零排放”干湿耦合厌氧发酵工艺的生物质沼气发电项目,对引领行业发展具有重要作用。
湖北华电襄阳发电有限公司生物质气化耦合发电#6机组项目
1. 项目背景
“湖北华电襄阳发电有限公司生物质气化耦合发电#6机组项目”是中国华电集团有限公司重点科技项目,该项目由湖北华电襄阳发电有限公司和中国华电科工集团有限公司共同承担,是我国第一个利用农林秸秆为主要原料的生物质气化与燃煤耦合发电项目。
2. 解决方案
项目采用生物质在循环流程床气化炉装置内气化,将产生的低热值气体和气体中所携带的微量颗粒通过燃气管道送入电站大锅炉燃烧室与煤混合燃烧的技术。年消纳生物质原料5.14万吨,设计发电平均电功率为10.8MW,年供电量达5458万度,相当于节省标煤约2.25万吨,减排燃煤所产生的SO2约218吨,减排温室效应气体CO2约6.7万吨。
3. 项目亮点
该项目是我国第一个利用农林秸秆为主要原料的生物质气化与燃煤耦合发电项目,已纳入国家能源局、生态环境部燃煤耦合生物质发电技改试点项目,为国内同类型项目的设计、安装、运行提供了宝贵的经验。
华电雄安集装箱式干法厌氧制气基地
华电雄安集装箱式干法厌氧制气基地位于雄安新区白洋淀国家农业科技园区,全套引进法国集装箱干式厌氧发酵成套设备,采用干式厌氧技术路线探索解决雄安新区白洋淀芦苇处理问题,为雄安新区生物农林废弃物综合处理提供可行性解决方案。同时以此基地为平台,开展多种生物质原料的干式厌氧发酵研究,掌握各种不同原料的干式发酵运营技术,为后续开发的产业化项目的工程化运行提供技术基础。