1、工程實例
1.1概述
山東省陽信市某生物科技企業投資興建了配套的自備熱電廠，其主要熱用戶是工業用汽（木糖車間和糠醛車間的生產用汽），所有生產用汽要求供熱連續可靠。該熱電聯產T程直接燃燒生物質發電，將生物質原料送人適合生物質燃燒的特定鍋爐中，生產蒸汽，驅動蒸汽輪機，帶動發電機發電。利用汽輪機組的抽汽或排汽供熱，實現了熱電聯產。該工程系統示意見圖1。
(1)熱負荷計算
工程熱負荷主要包括生產工藝熱負荷和其它主要熱負荷兩部分。生產工藝熱負荷主要包括木糖車間和糖醛車間用汽，用汽參數均為0.3—0.6 MPa（絕壓）、220—230℃下的過熱蒸汽，年利用小時數按7 200 h計算，其具體熱負荷見表1。
其它主要熱負荷指生活用汽熱負荷、采暖（空調）熱負荷兩項。其中生活用汽熱負荷為0.5 t/h，采暖（空調1熱負荷為3 t/h。據此確定工程平均總熱負荷為38.42 t/h。
將上述過熱蒸汽進行焓值換算，換算為本工程汽機出口參數0.98 MPa、300C下的過熱蒸汽，換算系數取0,9，并考慮到對外供熱管網損失（取5%）和最大負荷同時使用系數（取0.9）。換算得出，工程平均總熱負荷約為117.43 KJ/h。
(2)電負荷計算
電負荷主要分生產用電和生活辦公用電兩部分。其中，生產用電包括年產4 000 t木糖的生產線用電、年加工20 000 t油料的浸出制油生產線用電、年加工20萬擔皮棉的軋花剝絨生產線用電、年產1 000萬條毛巾的生產線用電，年產5 000 t糠醛的生產線用電，計算得出生產用電總共約12 000 kW；生活辦公用電約300 kW。據此可得工程總電負荷約為12 300 kW。
1.3設備選擇
循環流化床鍋爐技術已經日趨成熟，尤其75t/h及其以下的主要鍋爐已經得到普及。因此，根據企業自身的生產特性和工程負荷計算，并考慮到企業的后續發展，鍋爐選型上采用lx75t/h次高溫次高壓高低差速床秸稈燃燒鍋爐。
本工程熱負荷主要是生產工藝用熱，又兼顧到熱負荷有一定的季節性波動，所以汽輪機選型上采用12 MW次高溫次高壓單抽汽凝汽式汽輪機，不足電力由電網購買。根據上述確定的熱、電負荷，所選主要設備性能參數見表2。
2、熱電聯產系統節能性分析
2,1燃料特性及消耗量
本工程以燃燒糠醛渣、木糖渣為主，當它們供應不足時，生物質鍋爐燃燒農業秸稈，主要為棉桿和果桑枝條。糠醛渣、木糖渣占燃料份額的80%，農業秸稈占燃料份額的20%(重量比)，糠醛渣和秸稈分開燒，不摻燒。糠醛渣燃料的低位發熱量約為9 478 kj/kg，農業秸稈的低位發熱量范圍為15 000~17 300 U/kg，按16 000 kj/kg計算。
熱電聯產系統燃料的消耗量：
計算得出燃料的消耗量約為13.33 t/h，標準煤的低位發熱量為29 270 kj/kg，通過換算得出，系統標準煤耗量約為4.91 t/h。
2.2熱電聯產總熱效率
熱電聯產總熱效率為輸出電、熱兩種產品的總能量與輸入能量之比，是熱電廠綜合評價的總指標之一。該工程熱電聯產年均總熱效率：
計算結果顯示，系統年均總熱效率為60.9%，而中小型純凝式發電機組總熱效率為35%左右，實施熱電聯產后系統年均總熱效率提高約25.9%。這主要是以下幾方面原因引起的，首先，系統按照熱負荷需求進行了機組選型，實現了各主要設備容量的關聯匹配；其次，盡量保證工程熱負荷常年較穩定，使整個機組常年在較高熱負荷下運行。
2.3系統節能的經濟效益
據初步測算，該工程燃燒生物質達95 976 t/a，以標準煤的低位發熱量29 270 U/kg計算，相當于燃燒標準煤約35 352t/a。實際上，以燃燒生物質來代替燃煤，則其每年可節約標準煤約35 352 t/a。若每噸標準煤運到廠按680元／t計算，則其每年可節約購煤成本約2 403.94萬元，經濟效益非常可觀。
3、結論
該工程節能的三個主要原因：熱負荷確定合理、盡量保證熱負荷較高且較穩定、以燃燒生物質代替燃煤來節約一次能源。該熱電聯產系統的節能性明顯優于中小型純凝式機組的，實施聯產后全廠總熱效率達60.9%，較中小型純凝式機組的提高約25.9%；系統年節約標準煤量約35 352 t/a，企業年生產成本大幅降低，每年節約成本約2 403.94萬元，聯產系統經濟效益非常可觀，發展熱電梯級利用能量對節能降耗具有實際意義。
三門峽富通新能源銷售生物質鍋爐，同時也銷售生產生物質顆粒燃料的秸稈壓塊機、秸稈顆粒機等生物質成型燃料機械設備。
