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生物质发电自动化“升级”动力不足

来源:中国能源报   更新时间:2019-06-11 14:56:55    

  “照搬燃煤”正是国内生物质发电机组在自动化方面的现状。但与燃煤发电相比,生物质发电的燃料存在多样性和不稳定性,完全复制燃煤机组的自动化控制方式很容易出现问题。

  在设备选型、逻辑控制等多个层面,国际上都有很多成功经验可供借鉴,但现阶段,一旦项目运行,企业更关注排放达标、补贴到位情况等,忽视了自动化控制。

  规模较大的农林生物质发电项目系统复杂,实现高自动化往往需要更大的经济投入,导致投资回报周期延长。

  “十年前我们去考察国外生物质电厂时就发现,一个装机38MW的电厂主控室只需要1-2个人,但国内至今也很少有生物质电厂能达到这样的自动化水平。”说起行业发展的痛点,中电行唐生物质能热电有限公司董事长王文华的目光聚焦在机组的自动化上,“说实话,目前在行业层面,大家更多关注和呼吁政策层面的支持,提升自身的自动化运行水平还未得到足够的重视。”

  在王文华看来,“照搬燃煤”四个字反映的正是国内生物质发电机组在自动化方面的现状。中电行唐生物质能热电有限公司生产部经理刘浩指出,与燃煤发电相比,生物质发电的燃料存在多样性和不稳定性,完全复制燃煤机组的自动化控制方式很容易出现问题。

  长期忽视致投入不足

  “以锅炉为例,目前行业内的主力炉型水冷振动炉排生物质锅炉,虽然比传统流化床锅炉的燃料适应性更强,但在给料、燃料热值、燃烧控制等方面仍存在不确定性,负荷控制存在难点。而且锅炉工作期间存在周期性振动,波动过程中自动跟踪容易跟不上,这时就只能人为调整。负荷不稳定、运行成本推高等一系列问题随之而来。” 刘浩告诉记者。

  刘浩还坦言,技术层面的难题并非无解,以上述水冷振动炉排生物质锅炉运行中存在的问题为例,通过“热力计算+模糊燃料控制”的控制策略,可以将负荷波动和控制分别在±2M、±0.3Mpa。“其实,在设备选型、逻辑控制等多个层面,国际上都有很多成功经验可供借鉴,但现阶段,一旦项目运行起来,我们还是更关注排放达标、补贴到位情况等,忽视了自动化控制。”

  被忽略的最直接表现,就是投入偏低。王文华指出,从数据采集和执行系统的硬件到逻辑控制和调节的软件,从减温水、炉膛负压、负荷等主要自动控制到上料系统、脱硫脱硝、消防水泵等其他设备控制,整个生物质电厂的自动化运行涉及多个环节,要通过组合配置来实现高自动化。“这些自动化控制装置的投入至少几百万元,如果后续实行智能化无人值守,投入会更高。”

  除了观念上的忽视,项目规模和资金投入量也制约了企业的积极性。

  中节能咨询有限公司副总经理袁宝荣也指出,规模较大的农林生物质发电项目系统复杂,实现高自动化往往需要更大的经济投入。“虽然技术上不存在太大问题,但规模较大的农林生物质发电项目系统复杂,实现高自动化投入更大。相比而言,小规模生物质天然气项目和沼气发电项目或许更容易实现高度自动化运行。”

  高自动化助排放达标

  经济性不佳、重视度不足,导致生物质发电项目提升自动化运行水平缺乏动力。随着行业发展,高自动化能否解决诸如达标排放等备受行业关注的问题?

  王文华指出,由于当前很多地方的环保考核采用的是“小时平均值”的方式,个别时间点的超标往往不影响整体达标。而未来,一旦时时排放值的监测考核大面积推广,高度自动化运行就可以助力排放达标。“高自动化运行的一大优势就是排除人为因素,保证整个系统的稳定性,杜绝忽高忽低。”

  此外,刘浩也强调,虽然目前提升自动化水平需要增加一定投入,但在保障项目安全性上,投入是值得的。“例如锅炉工作过程中的振动,会导致生物质燃料快速剧烈燃烧发生爆燃,炉内的平衡就会被瞬间打破,风烟系统的调节设备如果无法快速变化,炉膛负压就会急剧升高,从而冲击锅炉燃烧的安全性。而通过高度自动化控制炉膛负压,就是系统安全的重要保障。”(■本报记者 姚金楠)

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