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華潤集團五常生物質熱電聯產項目一期 | 圓滿通過168H性能測試

2023-04-10 10:43:00 324

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2023年4月9日,由華潤集團德潤生物質開發(香港)有限公司(以下簡稱“德潤公司”)全資,北京盈和瑞環境科技有限公司承建,中國農業大學生物質工程中心提供技術支持的黑龍江省五常市拉林鎮8×1兆瓦生物質熱電聯產項目一期(日產沼氣4萬立方米),按照電力行業高標準,圓滿完成了全系統、滿負荷連續168小時的性能測試,成為全球首個以純干秸稈制沼氣的高產氣率、達產穩產的項目,為全球干秸稈制沼氣和生物天然氣產業樹立了行業標桿。


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五常拉林項目一期于2023年4月9日17:00圓滿通過168H性能測試,石元春院士聽聞消息,特意為五常拉林項目發來祝賀。



【項目概況】

德潤公司是華潤集團旗下專門從事生物質能開發利用的公司。德潤公司自2018年開始,先后在廣西隆安、黑龍江的五常、八五三農場、依蘭、賓縣等地投資建設了一批以秸稈等農業廢棄物為主要原料的秸稈沼氣發電項目。作為德潤公司的典型示范項目,五常市拉林鎮8×1兆瓦生物質熱電聯產項目(日產沼氣8萬立方米,其中一期、二期各4萬立方米,以下簡稱“五常拉林項目”),針對北方地區燃燒秸稈“老大難”、能源化和資源化利用率低的問題,以玉米、水稻秸稈為原料,并結合國內生物質原料的特點及情況,進行工藝優化及設備升級,建成了年處理玉米和水稻干秸稈14萬噸、年產沼氣3000萬立方米、年發電量6000萬千瓦時、沼氣副產品沼渣沼液利用、年產水稻育秧基質10萬立方米、年可減少碳排放14萬噸的標志性示范項目。


 

【技術特點】

干黃秸稈一直以來被業界認為是技術上難以攻克的原料種類。不同于黃貯和青貯原料、干黃秸稈落地打包、含土含雜率高、含水(20%~70%)波動大、結構堅硬難降解等問題,對干秸稈粉碎、預處理、高效厭氧發酵等發出了重大技術挑戰,尤其是堅硬難降解、浮渣結殼的關鍵技術難點。

在華潤集團德潤公司、中國農業大學、盈環境三方團隊共同努力下,攻堅克難,針對干秸稈進料難、浮渣嚴重的難題,基于仿生學原理,研發了適應性廣的預處理技術和裝置,并對干秸稈厭氧發酵技術和裝備進行優化和設備升級,徹底解決干秸稈粉碎困難、進料難、浮渣嚴重、難降解、產氣率低等問題。五常拉林項目一期實現了110%的設計產氣量和發電量,驗證了工藝的先進性和穩定性。五常拉林項目一期的成功,為全球秸稈利用、沼氣和生物天然氣行業快速發展開創了康莊大道,為產學研聯合創新模式樹立了完美的典范。

 

【核心工藝與設備】

1、親水反應器預處理單元

結合干秸稈木質纖維素組分和結構緊密特性,采用了中國農業大學以梭狀芽孢桿菌為核心的厭氧水解預處理菌劑,構建了秸稈結構快速破解的關鍵微生物技術,并創新建立了基于仿生學原理的親水反應器及配套工藝。親水反應器內部動靜充分結合,給水解微生物足夠的與秸稈顆粒接觸的時間和空間。同時,親水反應器的結構和技術創新,保證了所有物料充分的停留時間,實現了較短時間(1天)內秸稈完全吸水、結構破解。徹底解決了干秸稈浮渣結殼和結構難以破解的問題。此外,親水反應器預處理單元對原料兼容性強,可實現濃度范圍大(10~20%)的出料要求,為后續厭氧高效發酵工藝高產穩產和設備可靠運行奠定了基礎。


2、高效厭氧發酵單元

厭氧發酵單元是在引進德國厭氧發酵技術上,結合國內干秸稈特點進行了具有開創性的創新改進提升。五常拉林項目一期建設了4個一級厭氧發酵罐和2個二級厭氧發酵罐,單體有效罐容5100m3,針對核心攪拌系統、進出料系統進行了國產化工藝優化和設備改造。創新的厭氧發酵工藝發酵濃度高、溫度高,對工況復雜的纖維類生物質原料兼容性好,對發酵濃度變化適應性強,具有較高的生產效率。同時,五常拉林項目一期高效厭氧發酵單元經歷了零下30℃極寒條件的多年考驗,驗證了五常拉林項目高效厭氧發酵技術的成熟可靠性。


【項目測試標準嚴格對標電力行業】

由于對干秸稈特性和干秸稈厭氧發酵技術進行了長期深入實踐研究,五常拉林項目一期工藝創新后的工藝上、裝備上具備了較高的穩定可靠性水平。以純干秸稈作為沼氣原料是全球沼氣和生物天然氣的技術熱點,亟待解決。因此,以純干秸稈作為原料的規?;託忭椖?,并按照電力行業高標準進行全系統、滿負荷連續168小時性能首次測試,意義重大。為此,原農業部科教司司長程序先生,代表石元春院士團隊率隊親臨現場提供技術支持和全程見證。五常拉林項目一期整個168小時測試期間,干秸稈總進料量1136噸、總產氣量302735立方米、總發電量578520千瓦時。日均干秸稈進料量162.4噸、日均產氣量43248立方米、日均發電量82646千瓦時。連續穩定可靠,未出現任何中斷因素。德潤公司、盈和瑞公司、石元春院士團隊,對現場統一協調行動,保證性能測試指標的真實性,確保測試過程井然有序、有條不紊的進行。在此期間,各崗位人員嚴格把控測試條件、及時調整設備參數,確保工藝可靠性和設備穩定性,對性能測試驗收期間的參數指標進行記錄,做好資料歸檔,為后期項目長期穩定運行提供重要依據。

 

【項目意義】

五常拉林項目一期順利通過168性能測試,標志著盈和瑞環境已掌握全球領先的沼氣生產技術,盈和瑞環境已具備在全國開展干黃秸稈秸稈綜合利用規?;瘡椭仆茝V應用的技術條件。當前歐盟提出了碳關稅,國際航運業面臨綠色能源轉型,沼氣是生產航運綠色能源需求的生物天然氣、綠色甲醇等的重要優質原料,可為華潤集團能源綠色轉型、能源發展開創融合發展新道路。

五常拉林項目以純干秸稈制沼氣的成功,代表著全球沼氣產業在技術上的重大突破,表明中國生物質沼氣生產技術已經達到世界先進水平,在中國沼氣發展史具有里程碑意義。干秸稈作為沼氣的重要原料,五常拉林項目的成功,將為全球沼氣產業帶來巨大變革,在全球以木質纖維性原料生產沼氣的應用領域中具有重要的示范意義。

生物質能作為國家“雙碳戰略”和“鄉村振興戰略”的重要引擎,該項目的成功為解決我國廣泛的秸稈焚燒等“老大難”問題提供了可靠的解決路徑,有助于農村能源轉型升級、改善人居環境、促進黑土地保護,是踐行習總書記“綠水青山就是金山銀山”理念的重要舉措。

盈和瑞環境依托先進的沼氣生產技術,助力華潤集團五常拉林項目,加大五常秸稈綜合利用力度,助力哈爾濱生物經濟,為全國秸稈資源化循環科學開發利用和綠色能源轉型樹立一面旗幟,也為東北再振興、國家鄉村振興樹立標桿!

 


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