南阳天益：南阳天益生物质耦合发电项目

项目案例简介：

为应对全球气候变化等问题，我国制定了“30·60”双碳目标。我国生物质资源丰富，发展生物质经济，有利于促进农村经济发展、减少化石能源的消耗、降低温室气体排放，推动能源清洁低碳安全高效利用。

结合南阳天益电厂发电机组设备和运行状况，结合生物质耦合发电技术全面的研究，研究表明通过对现有机组进行适当改造，机组便可实现生物质资源与煤电机组高效耦合燃烧发电，本项目为大型煤电机组生物质耦合掺烧发电示范项目，具有显著的社会效益和一定的经济效益。

案例专题：2024年热电产业绿色低碳科技创新优秀案例汇编

选送单位：南阳天益发电有限责任公司

项目名称和内容

项目名称：南阳天益生物质耦合发电项目

项目主要科技内容：

生物质耦合发电技术全面研究，通过对现有机组进行适当改造，实现生物质资源与煤电机组高效耦合燃烧发电。

主要创新点概述

生物质耦合发电项目充分利用大型燃煤发电机组锅炉燃烧及环保设备处置能力，使生物质燃料在炉膛内充分燃烧释放热量，经过脱硫、脱硝、电除尘等环保设备，减少外排二氧化碳等有害气体。在不影响燃煤锅炉原有燃烧系统、不影响火电机组接带负荷的前提下统筹兼顾、因地制宜，创新性提出“外挂式”生物质掺烧系统，提升生物质处置灵活性与高效性，提高农林生物质资源化与能源化利用水平。

生物质耦合系统工艺包括生物质储运、上料系统、生物质破碎、输送系统、燃烧系统和自动控制系统等。具体的生产流程如下：

生物质散料经全封闭汽车运输至干料棚存储，生物质散料经推车推送至料仓，后经输送钢带除铁后送入生物质粉碎机，生物质粉碎机破碎研磨成为粉末状，产生生物质粉末落入生物质粉仓，经过旋转给料机均匀落至发射器，通过多级离心风机气力输送至生物质燃烧器进行燃烧，实现生物质的炉内直燃耦合。生物质燃烧产生的烟气利用机组已有脱硝、除尘、脱硫设备实现环保达标排放。

在#2、3锅炉之间空地设计、建造生物质料棚，采用钢结构全封闭结构厂房，料棚长宽高按46 m×37.5 m×9 m设计，底部墙体为2米砖混结构，屋面和墙面用彩钢瓦做外护板。

上料系统将生物质散料输送至粉碎机，采用上料车将散料输送至上料地坑，采用链板机将地坑内散料输送粉碎机，上料输运能力按20 t/h设计，链板机装有强磁铁上料期间将生物质料内金属杂物吸附清理。

生物质粉碎机将生物质散料加工为适宜气力输送及燃烧的粉料。配置2台粉碎机，每台粉碎机产量不低于5t/h，粉碎机自带有布袋除尘设备防止扬尘。

生物质气力输送系统包括粉仓、发射器、多级离心风机、输运管道等，用于将破碎至合适粒径范围的生物质粉料输送至生物质燃烧器。生物质粉仓用于储存破碎后的生物质粉料，发射器用于将生物质粉料与携带风混合并发射生物质粉料，风机用于提供送风及输送动力，输送管道作为送风和生物质粉料的输运边界将送风和生物质粉料送入生物质燃烧器。

生物质粉料经气力输送进入生物质燃烧器进行燃烧反应。从布置方便以及运行安全角度考虑，每组生物质燃烧系统选用2只燃烧器布置于锅炉前后墙（标高35.6米），单只生物质燃烧器设计投入生物质粉量5 t/h。

生物质设备运行画面

通过现场勘查、设计、生产、供货、安装、调试、后续优化等EPC总承包，在天益发电厂区锅炉区域位置，新增设生物质上料系统+粉碎系统+给料系统+输送系统+生物质燃烧器，包括储料搭棚及附属自动化设备等，保证每小时20吨生物质燃料送入炉膛燃烧发电。

一期工程由润电能源科学技术有限公司承包设计、施工，2022年12月23日开工，2023年3月31日投运；二期工程由河南中原能建工程有限公司承包设计、施工，2024年3月23日开工，6月27日投运，一、二期合计设计出力20吨/小时。

应用情况及可推广前景简述

项目充分利用大型燃煤机组协同处置能力，统筹兼顾、因地制宜，创新性提出“外挂式”生物质掺烧系统，提升生物质处置灵活性与高效性，提高农林生物质资源化与能源化利用水平，每年可消纳农林生物质10万吨，产生1.6亿千瓦时绿电，减排二氧化碳13万吨，具有良好经济效益与推广价值。

经济效益及社会效益情况

南阳天益发电有限责任公司600MW机组耦合生物质发电项目是豫能控股“四个解耦”重点示范工程，也是天益电厂煤电绿色转型升级标杆项目。项目采用国内首创的生物质直接炉内掺烧专利技术，实现锅炉大比例掺烧农林生物质，农林生物质处理，是目前河南省最大的燃煤机组耦合农林生物质发电项目，也是河南省首台燃煤机组耦合农林生物质发电项目，更是国内煤电机组炉内直接耦合掺烧生物质量最大的发电项目。

2025年我单位将进一步实施煤电机组低碳示范项目增容改造，生物质耦合发电项目预计每年可消纳农林生物质20万吨，产生3.2亿千瓦时绿电，减排二氧化碳26万吨，具有良好经济效益与推广价值。符合《煤电低碳化改造建设行动方案（2024-2027年）》的通知（发改环资〔2024〕894号）中表述的“改造建设后煤电机组应具备掺烧10%以上生物质燃料能力，燃煤消耗和碳排放水平显著降低”的具体要求。

项目案例获专利及奖励情况

项目建设过程中，润电公司在天益公司的共同合作下申请并应用了两项实用新型专利（一种燃煤锅炉生物质燃烧器、一种生物质气力输送混合装置）。

2024年11月12日，在河南省发改委组织的“节能低碳、标杆引领”行动中获得“低碳转型类先进机组”称号

选送单位简介：

南阳天益发电有限责任公司成立于2005年9月20日，两台600MW机组是河南省“十一五”重点项目，总投资36.1亿元，由河南豫能控股股份有限公司全额出资建设，于2008年4月全部投产发电。先后荣获“南阳市十大纳税工业企业”、“河南省人民政府立法联系点”、“河南省安全文化建设示范企业”等称号。企业环境信用评价持续保持绿色“诚信”等级，并荣获河南省“绿色发展先进企业”称号，是河南省投资集团唯一一家连续十二年保持“全国文明单位”荣誉称号的企业。