生物质发电厂上料和给料系统工艺分析

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生物质发电厂

生物质发电厂

生物质发电厂生物质发电是一种利用生物质作为燃料来产生电力的技术,被广泛应用于能源生产领域。

生物质发电厂是指专门用于生物质发电的建筑。

这些发电厂通常包括生物质储存区、燃烧设备、发电设备等部分。

生物质的来源生物质是指来自植物和动物的有机物质,如木材、农作物残渣等。

生物质发电厂通常使用的生物质包括秸秆、木屑、废弃农作物等。

这些生物质资源是可再生的,相对环保,是一种重要的替代能源。

生物质发电工艺生物质发电主要通过燃烧生物质来产生热能,然后利用蒸汽发电的方式转化为电能。

典型的生物质发电工艺包括以下几个步骤:1.生物质收集与储存:生物质发电厂需要大量的生物质作为原料,因此需要建立完善的生物质收集和储存系统,确保原料供应充足。

2.燃烧炉燃烧:生物质原料被送入燃烧炉中,燃烧释放热能,将水加热生成蒸汽。

3.蒸汽涡轮发电:蒸汽通过涡轮驱动发电机发电,产生电能。

4.发电系统:将生成的电能送入电网,供电给用户。

生物质发电的优势相比于传统的化石能源,生物质发电具有以下优势:•生物质资源丰富:生物质可以通过农业、林业等方式大量生产,是一种可再生资源。

•环保:生物质燃烧产生的二氧化碳可以被植物吸收,形成循环利用,较少对环境造成污染。

•多样性:不同类型的生物质可以被利用,适合各种地区的发展。

生物质发电在能源领域的应用生物质发电在欧洲、北美等地已经得到广泛应用。

生物质作为一种清洁可再生能源,逐渐受到更多国家的关注和推广。

生物质发电不仅可以减少对化石能源的依赖,还可以带动当地农业生产和经济发展。

总的来说,生物质发电是一种环保、可持续的能源发电方式,有着广阔的应用前景。

未来随着技术的不断进步和生物质资源的开发利用,生物质发电将在能源领域发挥越来越重要的作用。

生物质发电工程给料系统优化设计

生物质发电工程给料系统优化设计

生物质发电工程给料系统优化设计摘要:本文主要叙述了燃煤循环流化床锅炉与生物质发电厂锅炉给料系统的设备构成及两种系统的区别,与以往生物质电厂给料系统的设备构成及布置形式相比,平邑生物质发电厂给料系统的设备构成及布置形式进行了优化设计,并总结了其设计优点。

关键词:生物质、给料系统、料仓、螺旋给料机0引言农作物秸秆作为燃料已有很久远的历史,直至1973年第一次石油危机,丹麦开始研究利用秸秆作为发电燃料。

在秸秆发电领域,丹麦BWE公司是世界领先者,第一家秸秆燃烧发电厂与1998年投入运行。

近几年,世界各国开始高度重视秸秆发电项目的发展,是21世界发展可再生能源的战略重点和具备发展潜力的战略性产业[1]。

直接燃烧发电的锅炉主要根据燃烧方式分成固定床和流化床:固定床燃烧方式多采用往复式炉排、振动式炉排、链条式炉排、马丁炉(多见于垃圾炉)等炉型;流化床燃烧方式多采用流化床、循环流化床、二级流化床等炉型。

在生物质直燃的锅炉中,固定床锅炉采用较多,技术水平较高,流化床锅炉在国内正处于工业化方面的试用及推广阶段。

本文就循环流化床锅炉给料系统的布置形式及特点进行分析,讨论给料系统的存在的问题,并结合实际工程对给料系统进行优化。

1 循环流化床给料系统某生物质发电工程应用的秸秆直燃锅炉是江联重工股份有限公司设计制造的130t/h循环流化床锅炉。

该锅炉于2014年5月开工建设,现已投产。

锅炉的炉前给料系统由张家港市鑫港机械制造有限公司制造,给料系统已投入运行,运行过程的问题已经体现出来,本文就相似工程采用的不同给料系统进行对比,对给料系统的构成及布置进行优化,使给料系统能更好的应用于实际运行中。

1.1燃煤给料系统常规燃煤循环硫化床锅炉的给煤系统的布置形式原煤经输煤皮带进入炉前原煤。

原煤从原煤仓经落料管落至称重式皮带给煤机,送至锅炉给煤口。

每个原煤仓对应1条给煤机,任意1台给煤机的给煤量都可以满足锅炉满负荷运行,正常情况下每台给煤机各带33.3%负荷运行。

安徽某130Th生物质循环流化床锅炉给料系统提升改造

安徽某130Th生物质循环流化床锅炉给料系统提升改造

Mechanical & Chemical Engineering256《华东科技》安徽某130T/h 生物质循环流化床锅炉给料系统提升改造方旭东1.2,聂晓蜜1.2,宋菲菲1.2,于 翔2(1.杭州锦江集团有限公司,浙江 杭州 315000;2.浙江锦鑫建设工程有限公司,浙江 杭州 315000)摘要:安徽某生物质电厂因炉前给料系统给料不均,造成锅炉经常正压烟气反窜、频繁堵料,通过对该电厂炉前给料系统的改造,解决了堵料,实现了机组稳定满负荷运行、环保排放稳定达标,可作为生物电厂炉前给料系统设计的参考。

关键词:循环流化床锅炉;生物质燃料;炉前给料系统;氮氧化物因地区差异大,生物质燃料种类多且杂,生物质锅炉燃料特性差别较大[1],如何做到均匀连续给料运行成为了生物质锅炉相关的一个行业难题。

安徽某生物质电厂设计一台130T/h 高温高压生物质能循环流化床锅炉,配设1×30MW 高温高压凝气式汽轮发电机组(9.81MPa、540℃),于2019年3月完成机组72+24小时试运转后正式投产,自投产以来因为给料系统存在问题导致焚烧发电系统运行不稳定,高频次堵料、烟气反窜回火;严重时甚至造成锅炉系统解列,生产运营存在较大挑战。

为解决此问题,决定对炉前给料系统进行完善改造。

1 生物质给料系统现状 目前生物质电厂给料系统主要有“活底料仓”、“炉前缓存仓+二级给料螺旋”、“裤叉分料器+一级给料螺旋”及“打包上料+炉前破碎”等几种[2]。

“活底料仓”主要包括投料料仓、进料槽、给料螺旋、给料阀门等组成,能减少输送过程中出现死区,出料相对平缓;但系统较复杂、对燃料的适应性较差,对燃料的种类有要求,易造成过载、跳机,下料口易堵;“裤叉分料器+一级给料螺旋”主要由裤杈分料器和给料螺旋组成,系统简单,给料分配不均匀,密封性和连续性相对较差,本文所述生物质发电厂改造前采用的是此型式的给料系统;“打包上料+炉前破碎”主要由料仓、破碎机、给料螺旋等组成,本套系统组成较全面,且经过破碎的燃料更均匀,也不容易堵塞,但运行较繁杂且投资成本相对高;“炉前缓存仓+二级给料螺旋”主要由炉前给料仓、给料螺旋等组成,但燃料对设备的磨损程度相对较大,据分析,此给料系统具有相对成熟、燃料适应性强,应用业绩多,建议优先采用[2];本文所述的安徽某生物质电厂改造方案就是在“炉前缓存仓+二级给料螺旋”形式的给料基础上设计的。

生物质能源发电系统设计与优化

生物质能源发电系统设计与优化

生物质能源发电系统设计与优化随着石油资源的逐渐枯竭和对环境污染造成的担忧,生物质能源作为一种可再生的替代能源日益受到关注。

生物质能源指由可再生生物质材料转化而成的能源,主要包括生物质沼气、生物质发电、生物质热能等。

其中,生物质发电是较为广泛应用的一种生物质能源利用方式,下面我将详细讲述生物质能源发电系统的设计与优化。

1. 生物质能源发电系统的构成生物质能源发电系统主要由生物质供料系统、燃烧系统、发电系统、排放治理系统四个部分构成,其中生物质供料系统是生物质能源发电系统的核心。

生物质供料系统包括生物质的加工、储存、供给等环节。

生物质材料需要进行粉碎、筛分等处理,以便于进一步利用。

对于不同种类的生物质材料,需要采用不同的加工方式。

在储存方面,考虑到生物质材料易受潮、易堆积等问题,需要进行严格的储存管理。

同时,在生物质的供给环节,需要考虑到生物质的供给速度和供给量等因素,保证燃料的稳定供给。

燃烧系统是生物质能源发电系统中的核心环节,也是生物质能源发电系统的关键技术。

燃烧系统可以将生物质材料中的化学能转化为热能,为发电系统提供能量。

燃烧系统对于不同种类的生物质有不同的要求,需要结合生物质的物理特性、化学特性等因素进行定制。

发电系统是将热能转化为电能的关键环节,也是评价生物质能源发电系统的主要指标之一。

发电系统包括发电机组、控制系统等部分。

在设计发电系统时,需要考虑到发电机功率、效率等因素,并采用先进的控制系统保证系统的安全性和稳定性。

排放治理系统是生物质能源发电系统中的环保要求。

排放治理系统主要包括减排设备、废吸收液处理系统等。

在设计排放治理系统时,需要考虑到排放的污染物种类和数量,并采用先进的减排设备和废吸收液处理系统保证排放符合环保要求。

2. 生物质能源发电系统的工作原理生物质能源发电系统的工作原理主要是通过将生物质材料燃烧产生的热能转化为电能。

在生物质供料系统中,生物质材料需要进行预处理,然后通过输送装置供给到燃烧系统中。

双螺旋悬臂给料机在生物质上、给料系统的应用

双螺旋悬臂给料机在生物质上、给料系统的应用

双螺旋悬臂给料机在生物质上、给料系统的应用摘要:双螺旋给料机[[1]]是生物质电厂应用较为广泛的上料设备、给料设备,通常使用在输料通廊、炉前一级给料、炉前二级给料。

三种区域的环境不同,用途不同,存在的隐患、缺陷也不同,导致维护、维修、保养的方法也不相同。

根据作者在工作中积累的经验、碰到的实际问题,针对双螺栓悬臂给料机进行了详细分析,并积极寻找解决问题的方法。

关键词:悬臂给料机;生物质;炉前给料引言双螺旋悬臂给料机可以适用于多种生物质燃料,如秸秆、稻草、稻壳、芦苇、木片、果壳、玉米棒、颗粒等。

其中秸秆、稻草、芦苇韧性较强,尤其是当年的燃料含水分较高,韧性格外的强,一是燃料破碎比较难达到设计标准,二是会堵塞给料设备,导致设备频发故障与损坏,因此双螺旋悬臂给料机的大多数厂家在技术规范上要求燃料长度<10cm,才能保障悬臂给料机的正常运行。

过长的燃料再加上本身的韧性,导致给料机推送困难。

悬臂给料机,顾名思义就是螺旋轴的一端是悬空的,在产品设计上,螺旋轴端的重量、长度大于驱动轴端的重量、长度,会存在扭矩不足、驱动端主设备固定装置松动、轴承损坏、密封损坏、减速机寿命短、电机烧损、链条或对轮损毁,甚至是轴断裂的现象,尤其是悬挂式减速机类型的给料机,更易发生设备故障。

螺旋绞龙叶片发生磨损后、直径变小,推送燃料不均匀,会产生设备堵料、不下料的现象。

绞龙分为有轴绞龙和无轴绞龙两种形式[[2]],无轴绞龙结构简单,不易被韧性大物体缠绕。

输料通廊内的给料机常见的故障现象是出料口堵塞,其主要原因是下料口连接输料皮带,受输料皮带宽度的限制,出料口较为狭窄,在燃料破碎效果较差、燃料内含编织袋及编织绳缠绕的情况下,燃料会堆积在出料口,堆积严重时,会发生挤压带式输送机,导致输送机超流过载、托辊支架损坏。

同时也会导致出料口箱体的挤压变形,当出料口箱体向外变形时,箱体下方的挡料皮也会随之位移到带式输送机皮带外边,产生挡料皮磨损、漏料的现象。

崇阳生物质发电项目上料系统稳定运行分析及保障措施

崇阳生物质发电项目上料系统稳定运行分析及保障措施
21 年 01
第 3 期 3
S IN E E H O O YIF R A I N CE C &T C N L G O M TO N
0电力与能源统 稳定运行分析及保障措施
卢 扬 扬 ( 广东省 电力设计研 究 院 广 东
广州
5 6 3 1 6) 0
1 工 程概 况
带式输送 机系统设备零部件众多 . 的经验 表明 , 多年 驱动装置 、 传 动滚筒 、 托辊等 自身的生产加工质量对带式输送机 的稳定运行有较大 本工程上料系统设 计为单路 . 在干料棚 内的破碎机及成品给料地 影响 . 在设备招标选购 时, 对这些部件严格要 求 , 认真验 收, 可以有效 斗下布置单路 c 带式输送机 , 1 直接爬升到主厂房炉前料仓顶部。 根据 杜绝产品质量导致 的故 障问题 主要要求如下 : 生物质燃料 的特殊性 , 采用带 式输送机运行时 , 尽可能加大宽度 , 降低 设备零部件应采用先进可靠 的加工制造技术 . 应有 良好 的表面几 速度, 经过综 合考 虑 , 选择 规格 为 B 10m V I 5 /, 定 出力 何形状及合适的公差 配合 。所有外购配套件必须 选用优质节能 、 =40 m, =. ms额 2 先进 4t , 6 h 驱动电机功率 5 k 电压 3 0 。 / 5 W, 8V 的产 品 滚筒轴为锻件 . 许用扭矩及许用合力均应满足设计要求 。强度 其 3 影响上料 系统系统稳定运行问题分 析 较大 的胶带 的传动滚筒 为铸焊结 构 . 对其 焊缝进行超声 波和 x光 要 根据本项 目具体要求 .每年锅炉连续 运行小 时数 不低于 8 0 h 探伤检查 , 00 各类滚筒轴承座均为整体式 。 ( 等效于额定负荷运行小时数不低于 70 h 50 ,非设计 原因导致的停机 目 , 前 专业托辊制造厂的制造精度 、 密封性能 、 托辊寿命等都有长 除外) 。 足 的发展 . 托辊的质量 、 用寿命 、 电机功率等远高于普通带式输 使 降低 上料 系统系统对于保证锅 炉每年连续 8 0 小时的运行 .只能起 送机制造厂产品 , 00 必要时可以考虑直接采购此类新型托辊 。 到一定的作用 , 并不能成为完全决定性 的因素 。 而且 , 系统不是~ 上料 减速机应进行 热负荷验算 . 采用 硬齿面减速器 . 选用进 口优质产 个完全独立封闭的系统 , 与其他专业 也有相关联系 。上料系统 的设计 品。电动机采用三相鼠笼 型感应 电机, 应为全封 闭式 , 空一空冷 型, 按 必须全盘考虑 . 同时也要具体要落实 到每个环节及子系统 , 环环相扣 。 防水淋 、 防除尘考虑。 影响上料系统连续运行的主要原因简述如下 : 传动滚筒均装设两级高精度合 金橡胶清扫器 . 尾部和垂 直拉 紧装 上料 系统流程原因 : 主要是与带式输送机系统衔接的转运点或者 置处均装设空段清扫器。 仔细核算拉紧装置张力 , 避免过重或过轻 。 胶 接 口处 . 如给料设备 、 除铁器等。而且 系统 内转运点越多 , 运行方式越 带选择 国内知名厂家产品 . 认真考核 质量 复杂 . 出现故 障的概率也越高 支架 、 头尾架等均应认真核算 . 具有足 够的刚度和强度 , 选用 优质 带式输送机 系统 自身原因 : 括驱动装置 、 包 托辊 、 胶带 、 滚筒 、 头尾 钢材 , 面均应进行喷丸除锈预处理 。 表 导料槽分为前 、 、 、 中 后 通过段四 部支架等 . 诸多部件若 出现 质量 或安装 的问题 . 可能对燃料 的正常 种 . 都 建议采用新型的导料槽及 防溢 裙板 . 以免 落料 点处的燃料转运 不 输送造成影 响 而且因为生物质项 目 带式输送机多为单路布置 . 以 畅。 所 自身发生故障是影 响锅炉连续运行的最重要原 因 43 保 障措施之三 : . 精心施工 , 提高安装质量 电厂 日常运行维护管理原因 : 虽然生物质 电厂上料系统 的工作环 众多 电厂投产后试运行的情况 表明. 严格控制带式输送机 的安 装 境相对于燃煤电厂 已经改善很 多 . 但若疏于管理 . 同样会影响系统运 质量 . 真调试 , 以在很大程度上避免 日 认 可 后众多 问题 的发生 。 可能影 行。 响带式输送机系统的施工安装原 因简述如 下: 针对以上涉及到的主要原因 . 合生物质 电厂和常规燃煤 电厂 的 结 胶带受 外力在宽度上 的合 力不为零或者垂直 与胶带方 向上受 力 成功经验和实践 . 下面将逐一展开论 证 , 提出有效可行 的解决办法。 不均匀时即会发生胶带跑偏 . 会造成胶带过 渡磨损 。 撒料等等 。 安装调 试 时认真调 整托辊组 、 滚筒 、 张紧机构 以及 落料点 位置 , 免胶带 跑 避 4 保 障措施 偏 仔细调整减速机 与电机位置 . 证高速轴 同心 . 保 以免发生异 常噪 41 保障措施之一 : 系统 . 上料 增减重锤 拉紧装置配重 , 避免胶带打滑 . 影响使用 寿命 和 生物质 电厂上料系统一般一次建成 , 系统设计不考虑扩建。 同时 , 音甚至断轴 。 系 统尽量考虑单路布置, 运环 转 节越少, 故障率越低, 系统可靠性也就 带式输送机正常运行 保证埋件按图施工 . 确保埋件 的定位精度和受力 避免支架安装 越高 。 目 国内外大多数的生物质 电厂 , 前 上料系统都基本采用 了从料 场直接 向主厂房给料的模 式。 误差过大 , 否则可能会造成皮带跑偏 、 响 、 异 噪声甚至 ( 下转第 3 1 ) 0页

生物质发电厂锅炉给料系统控制分析

生物质发电厂锅炉给料系统控制分析
根据液压推料装置特性和图2所示的螺旋给料机、叶轮给料阀的特性曲线,以及实际运行中摸索的经验,将给料系统的运行方式改为如下三种进料模式,可手控、可程控。程控时,给料系统三种进料模式的的热工程控系统的控制逻辑设计如下功能:
(1)点炉升温模式:在点炉和升温阶段为点炉升温模式。此时,锅炉进料量很少,在这个阶段进入锅炉的燃料量小于3t/h。因此,下部5套给料系统就可以满足锅炉燃烧燃料量的需求。
该模式以3t/h为锅炉最大燃料量,由五台螺旋给料机和对应的叶轮给料阀将沙柳燃料送入下部液压推料装置推入锅炉,分担在每个螺旋给料机和叶轮给料阀的燃料量为0.6t/h。根据螺旋给料机和叶轮给料阀的特性曲线,螺旋给料机的变频指令为5%,叶轮给料阀的变频指令为22%。液压推料装置一次进退时间设置为100秒。
该生物质发电厂采用单汽包横梁式角管链条锅炉,配置正转链条炉排。此锅炉为锅炉厂首次设计生产的以沙柳为单一燃料的具有试验性的锅炉,为满足节能、减排环保要求未设计炉前燃油系统。
2、给料系统存在的问题
进入锅炉前的沙柳燃料破碎成粒径≤50mm的沙柳块,自然堆积容量为250kg/m3,其可燃性很好,锅炉低负荷也能稳定燃烧,但燃料的流动性极差。
1、某生物质发电厂概况
内蒙古某生物质发电厂装机容量2X12MW,厂址位于毛乌素沙漠腹地,发电所用燃料采用沙漠中生长的沙柳。沙柳是当地治沙的主要植物,每3年左右须平茬一次,越砍伐长势越旺盛,否则会萎缩枯死。生物质发电厂的投产每年可消耗大量被砍伐、平茬的沙柳,不仅清除了生物垃圾,促进治沙,又为恢复和保护当地的生态环境做出了贡献。
该模式以6 t/h为锅炉最大燃料量,上部给料系统进料量为2.4 t/h,由五台螺旋给料机和对应的叶轮给料阀,以及上部一次风送入锅炉,分担在每个螺旋给料机和叶轮给料阀的燃料量为0.48 t/h。根据螺旋给料机和叶轮给料阀的特性曲线,螺旋给料机的变频指令为4.5%。叶轮给料阀的变频指令为16%。

生物质电厂上料技术金睿

生物质电厂上料技术金睿

2012年11月内蒙古科技与经济N ov ember 2012 第21期总第271期Inner M o ngo lia Science T echnolo gy &Economy N o .21T o tal N o .271浅谈生物质电厂上料技术金 睿,阿力夫,张 晔(内蒙古电力勘测设计院,内蒙古呼和浩特 010020) 摘 要:根据笔者在内蒙古毛乌素生物质热电厂当设计代表的亲自经历,以现场的实际情况为题,介绍了生物质电厂的上料技术。

关键词:生物质电厂;沙柳;上料技术;内蒙古毛乌素 中图分类号:T M 619(226) 文献标识码:C 文章编号:1007—6921(2012)21—0089—021 概述内蒙古毛乌素生物质热电厂2×12M W 供热机组工程是全国第一个以沙柳为主要燃料的热电厂,可发展沙柳产业,防风固沙,改善生态环境,变废为宝,是一个既发电又供热的新兴项目工程。

生物质电厂在燃料的输送、燃烧和除灰方面与传统的火电厂有很大的不同,也是生物质工程的设计难点所在,笔者着重介绍生物质电厂的上料技术。

2 储料图1 现场燃料料棚生物质电厂的储料场地类似于燃煤火力发电厂的储煤场,该工程的厂区内设有燃料料棚和露天堆场作为燃料的储存场地。

燃料料棚采用敞开式布置,四周均可进行卸车与上料作业。

在原先设计中,燃料料棚占地面积为126m ×90m =11340m 2,可存放满足2台锅炉7d 的燃料量。

当时设置燃料料棚的目的是沙柳碎片密度较轻,容易被风吹散导致燃料损失以及厂区污染,还能防止降雨会使燃料的水分过大,对锅炉燃烧产生不良影响。

但根据现场实际情况来看,沙柳成堆堆积后,降雨一般只导致料堆约几十厘米深度的湿料,料棚的实际作用并不大,从节省投资及参考业主意见等等原因,现场仅在地下料斗上方设置用地面积为66m ×90m=5940m 2的轻型防雨棚,燃料均在料斗四周露天堆放。

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生物质发电厂上料和给料系统工艺分析作者:韩舒飞马莉来源:《能源研究与信息》2014年第03期摘要:生物质电厂上料系统和给料系统是生物质能发电工程的重要组成部分,其系统因工艺复杂、转点较多、设备选型多样化、日常维护不到位等问题导致输送系统故障率较高,而长期安全稳定运行关系到生物质发电厂的经济效益.通过介绍国内4家生物质发电厂上料和给料系统工艺,对比分析各厂上料和给料系统工艺特点及存在的问题.针对上料和给料系统的设计与运行提出了建议,并给出了简化输送系统的工艺方案,以供生物质发电厂上料系统和给料系统设计与运行管理人员参考.关键词:生物质发电;上料和给料系统;工艺中图分类号: TK 6文献标志码: A上料和给料系统是生物质发电工程的重要组成部分,其长期安全稳定运行关系到生物质发电厂的经济效益.本文介绍的生物质上料和给料系统不同于稻壳炉的上料和给料系统.一般稻壳炉上料和给料系统选用气力输送装置,再配以稻壳喷射器将稻壳喷入炉内[1].本文主要介绍黄秆和灰秆,如玉米秸秆、水稻杆、树皮等生物质的上料和给料系统.生物质上料系统大多数采用的是皮带机加炉前螺旋给料机的形式[2].因为国内与国外的主要燃料存在区别,国内对上料系统的研究尚不够充分,所以现场运行中依然存在系统卡塞、料仓搭桥的现象[3].目前,国内生物质发电厂上料和给料系统因工艺复杂、转点较多、设备选型多样化、日常维护不到位等问题导致输送系统故障率较高,严重影响机组的运行.本文通过介绍国内A、B、C、D等 4家生物质发电厂的上料和给料系统工艺,分析各工艺存在的问题,针对上料和给料系统的设计和运行管理提出意见,并提出简化输送系统的工艺方案,供生物质发电厂上料和给料系统设计与运行管理人员参考.上料系统主要涉及范围从露天料场、干料棚起到主厂房炉前料仓顶部为止.整个上料系统包括露天料场、干料棚、地下螺旋、带式输送机系统、解包机、除铁器、称重设备等及其它辅助设施.给料系统主要范围从炉前料仓到锅炉给料口为止.整个给料系统包括炉前料仓、取料螺旋、拨料器、炉前给料螺旋、给料螺旋冷却系统等.1生物质发电厂工艺分析1.1A厂A厂装机容量为1台130 t·h-1的高温高压锅炉及1台30 MW汽轮发电机组.当地生物质燃料以玉米秸秆、小麦秸秆及林业废弃物为主.上料系统采用水平链板包料、皮带散料方式;给料系统采用炉前料仓+取料器+双螺旋给料方式.上料系统有2条线,1条为水平链板输送机包料上料,1条为皮带散料上料.A厂上料系统俯视图和立面图如图1所示.包料由佩纳的抓斗(1次2包)放入水平链板输送机上,经链板机分配隔板分成两路,分别经过1号、2号解包机进入料仓前的皮带上;散料由铲车放入地下螺旋落入皮带散料线,经溜管进入炉前料仓的皮带上.给料系统由料仓经过取料螺旋进入给料螺旋(每台锅炉配备4组双螺旋),经过水冷料塞送入锅炉.从现场运行情况来看,皮带散料线运行情况正常,满足额定运行工况.包料线未投入使用,主要原因有:①因打包机打包尺寸不一致,导致包料摆放不整齐,干料棚顶部夹包机夹料困难;②散包机绳子缠绕情况比较严重;③大包上料线中间分料器不能均匀分料至两条上料线;④包料大部分为玉米皮,韧性大,解包机散包时易成团,在取料器处易卡塞.1.2B厂B厂装机容量为1台130 t·h-1的高温高压水冷振动炉排锅炉及1台30 MW汽轮发电机组.燃料分为包料(玉米秸秆、小麦秸秆)和散料(黄色秸秆散料及林业废料)两种形式.包料分为大包(2.0 m×1.6 m×0.8 m)和小包(0.8 m×0.6 m×0.4 m).上料和给料系统由2条皮带线、2条链板包料线、1条皮带辅助线、溜管(没有炉前料仓)、双螺旋给料、水冷套等组成.B厂上料系统俯视图和立面图如图2所示.炉前分2条皮带(图2(a)中1、4)上料(散料和小包料)和2条链板机(图2(a)中2、3)大包整包给料皮带,炉侧有1条辅助皮带(图2(a)中5)上料系统.辅助上料位置较高,通过2根溜管进入4条炉前上料皮带.整套系统没有料仓,通过4根溜管经过双螺旋给料机及水冷套进入锅炉内.从现场运行情况来看,散料线(图2(a)中1、4)及辅助给料线(图2(a)中5)运行情况正常,满足额定运行工况.包料线未投入使用(图2(a)中2、3、6),主要原因有:①解包机未能实现采购时厂家承诺的自动解包功能,打包所用的绳子还是较多地缠绕在解包机的滚筒上;②给料系统水冷套部位堵塞严重,这是由于水冷套长度(2 m)过长造成的.1.3C厂C厂规模为2台65 t·h-1循环流化床锅炉和2台15 MW汽轮发电机组.燃料主要为锯末、稻壳及质量分数为10%左右的软质秸秆.软质秸秆及尺寸较大的硬质秸秆在场内破碎至长度为150 mm的短秸秆.上料方式为皮带炉前给料,每条线给料方式均为:每台炉1条皮带上料—炉前料仓(每台炉2个料仓)—取料螺旋—落料管—工频无轴螺旋给料—风套(播料风).没有料塞,主要靠锅炉负压以及播料风防止回火.C厂上料和给料系统示意图如图3所示.C厂上料和给料系统开始运行时出现的主要问题有:①料仓大(1 h的储量),堵料严重;②给料螺旋较长,容易堵塞.针对这些问题,C厂对给料系统进行了改造,基本解决了上述问题.改造措施有:①将炉前料仓改小,目前料仓的储料时间为20 min左右,基本上不会发生料仓堵料的情况;②给料系统改成2级给料,1级给料采用变频输送螺旋(由4个水平放置的螺旋组成),2级给料采用工频无轴螺旋给料.1.4D厂D厂采用水冷振动炉排高温高压生物质锅炉,规模为1台110 t·h-1锅炉和1台25 MW汽轮发电组.燃料主要为小麦杆40%、林木废料20%(以上为质量分数).软质秸秆场内破碎至长度为30~50 mm.采用皮带炉前给料的上料方式.上料和给料系统工艺为:皮带上料+炉前料仓+取料螺旋(由8个水平放置的螺旋组成)+双螺旋给料+风冷套.上料和给料系统示意图如图4所示.现场运行情况显示:炉前料仓不具备储料功能,只起过渡作用,由皮带速度控制进料量.炉前给料风冷套处密封差,运行时,炉前灰尘较大.2上料和给料系统稳定运行问题分析4家生物质电厂中A、B和D厂均为高温高压水冷振动炉排锅炉机组,C厂为次高温次高压CFB锅炉机组.生物质燃料为玉米秸秆、小麦秸秆及林业废弃物等.C厂CFB锅炉机组采用碎料入炉的形式.D厂因上料系统结构简单,运转环节较少,运行情况较好.从现场运行情况来看,4家生物质电厂上料系统散料线运行情况正常,包料线基本未投入使用.上料系统基本能满足运行要求,但也存在问题,主要有:①因打包机打包尺寸不一致,导致包料摆放不整齐,夹包机夹料困难;②解包机滚筒绳子缠绕比较严重,不能实现解包散包功能;③包料上料线中间分料器不能均匀分料至2条上料线;④包料线位置较高,干料棚内夹包机操作人员放置位置有偏差;⑤上料系统比较复杂,现场维护工作量大;⑥皮带输送机系统本身的原因,包括托辊、胶带、滚筒、头尾部的支架等.诸多部件如果出现质量或安装问题,都会对燃料的正常输送造成很大影响.给料系统普遍存在问题有:①各厂对料仓的设置、料仓的大小存在不同的观点,实际运行中不设置料仓,料仓过大、过小均影响机组正常运行;②炉前料塞的设置、料塞的长度也影响机组的正常运行;③给料螺旋的形式采用有轴和无轴螺旋给料会影响机组的连续运行.3改进措施及建议针对上料和给料系统普遍存在的问题,提出如下改进措施及建议.3.1上料和给料系统设计生物质电厂上料系统一般为一次性建成,因此上料输送系统尽量考虑双路布置,互为备用.尽可能减少转运环节,降低设备故障率,提高系统可靠性;建议包料和散料均从干料棚内直接向皮带或者链板输送机给料.从4家生物质电厂运行情况来看,黄秆包料上料系统基本未投入运行.这是由于包料尺寸及堆放导致行车夹包困难,建议包料线取消行车夹包,采用电瓶叉车给输送系统上料,并将链板输送机设置在干料棚地面上.某生物质发电项目上料和给料系统方案如图5所示.该生物质发电项目上料系统设计为双路,分为散料棚和包料棚.散料通过铲车、推土机送入地下给料斗进入皮带,包料通过叉车送入链板输送机经散包机落入皮带输送机.两路皮带输送机直接爬升到主厂房炉前料仓的顶部,散料经过头部溜槽进入料仓,经料仓底部取料螺旋进入给料螺旋入炉.带式输送机从料场直接爬升到主厂房炉前料仓的顶部,其间没有其它转运环节,使得整个上料系统流程环节最少,从而确保带式输送机系统不会受到工艺流程的影响.3.2地下给料针对秸秆、麦秆或林业废料等不同燃料,地下给料斗取料螺旋采用不同方式.对尺寸较大或未破碎的秸秆采用辊式给料机;对尺寸较小或经过破碎的的生物质燃料采用双螺旋料斗螺旋给料机.双螺旋料斗螺旋给料机、辊式给料机如图6所示.3.3料仓设置根据4家生物质发电厂实际运行情况,料仓的设置对于机组连续运行有很大影响.但料仓的容积不能过大,建议采用能满足20 min储料量的容积.3.4给料螺旋形式炉前给料螺旋分为有轴螺旋和无轴螺旋,均属于易磨损部件,两种螺旋方式各有利弊.相同叶轮材质的有轴螺旋强度大,但容易被燃料中夹杂的石块卡塞;无轴螺旋不易卡塞,但强度不够.在加强运行管理的情况下,建议选用有轴螺旋进料.3.5设备采购皮带输送机系统设备零部件较多.诸多项目经验表明,驱动装置、传动滚筒、托辊等的质量对皮带输送机的稳定运行有较大影响[4].在设备选购时,对这些部件应严格要求,加强监造,仔细验收,可以有效杜绝因产品质量导致的故障问题.3.6加强日常管理及维护在运行情况良好的生物质电厂发现,日常管理维护工作非常重要.在皮带输送机系统自身质量、施工安装等得到保证的情况下,加强管理维护工作可以确保上料和给料系统设备的稳定、可靠运行.4结论生物质发电厂上料和给料系统影响到整个机组的长期稳定运行,也是生物质发电厂维护量较大的设备.采用输送系统的工艺方案,减少中间转点,同时选择适合的设备,加强采购管理及日常维护,能有效地减少上料和给料系统故障,延长运行时间,增加生物质电厂经济效益.参考文献:[1]董菊梅,王帅.小型链条炉排稻壳锅炉的开发设计[J].能源研究与信息,2008,24(1):29-33.[2]杨华,柳正信.生物质锅炉输料系统存在的问题及解决方案[J].能源研究与利用,2009(3):46-48.[3]王超,王建中,王雅彬.生物质发电厂上料系统的改造与创新研究[J].能源与节能,2012(7):30-32.[4]卢扬扬.崇阳生物质发电项目上料系统稳定运行分析及保障措施[J].科技信息,2011(33):282.。

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