生物质发电厂上料和给料系统工艺研究分析
生物质电厂炉前给料方案分析_赵志华
一
一
引
言
给料 系统 , 是减少 燃 料 输 送 系统 故 障率 、 提 高 电厂 年 运 行小 时数 的关 键 所 在 。 本 文总 结 森林 、 树 木 的修 剪 供 参考 。 种 生物 质 电厂 炉前 给 料系统 方案 , 可 为生物 质 电 厂选择 给料 方案 提
生物 质能 又 称 “绿 色 能 源 ” , 包 括 农 作 物 桔 杆 和 农业 加工 剩 余 物 秸 秆 、 稻壳等
适应 于小 机组锅 炉 , 个给 料 口就需 要 设 置
因密封送 风 , 无检查孔 ,若发生堵 料 ,不 易 排堵 。
系统 , 皮带 的备 用性 能 减小 。 无料仓缓冲功能 , 给料量不好控制 , 只能提
高皮 带机 上料 系统 的精确 性控 制 给料量 , 增加 了运 行 难度 。 分 料螺 旋很 难保 证 均 匀性 , 当 给料 量 不 均 匀 时 , 星形 给料机 易堵 塞 。 当一侧螺 旋 故 障 时 , 若 分 料 螺 旋挡 板 动 作 不 及时 , 易 出现事 故 。 有 轴螺 旋 机 结 构 庞 大 、有 效 空 间小 、 易缠绕 及堵 塞 。 输 送 秸秆 物 料 时 , 经 常 发生 堵 料 、 抬轴 、 叶片 翻卷 、 变形 等现 象 , 平均 巧 天需维 修更 换 叶片 。
生物质电厂炉前给料方案的分析与改进
生物质电厂炉前给料方案的分析与改进摘要】：随着生物质发电厂项目逐渐增多,在设计过程中出现的问题也在施工和调试运行中反应了出来，主要集中在炉前给料系统的堵料、压料等问题上，这些问题导致机组运行不稳定。
本文结合工程实例和生物质燃料特点，给出了3种生物质电厂炉前给料系统方案，并分析了各自优缺点，可以为同类型的生物质发电厂的锅炉设计、给料设备选择及机组长期稳定运行提供参考。
【关键词】：生物质给料输送0.引言生物质能源一直被称作“绿色能源”，世界各国特别是农业发展程度较高的国家都在鼓励发展生物质能源。
主要生物质资源包括以下几方面：人工林的木质生物，农业废弃物（稻壳、甘蔗渣、玉米芯等），木材和家具行业的木材残渣（树皮、木屑等），用于糖和乙醇生产生物质（木薯、甘蔗等）。
相比较传统能源电厂的设计，生物质燃料的上料和喂料系统有较大区别。
我公司设计的泰国Ekaluck 项目和Esaan项目均是燃烧蔗渣的生物质热电厂，在设计和安装当中均出现了一些难点和问题，本文就生物质电厂炉前给料系统结合实际工程，分析和总结3种生物质电厂的炉前给料方案，可为生物质电厂选择给料方案提供参考。
1.方案1:伯利兹31.5MW综合发电厂项目采用的90t/h的锅炉，设有5个个料口，采用的是滚筒式喂料器+溜槽的设计，燃料通过皮带输送机输送至炉前，通过拨料装置落入喂料器前溜槽，通过变频电机驱动的三滚筒式喂料器，溜槽有一定的储料能力，并设置料位计。
喂料器后溜槽设置密封风和播料风将燃料送入炉内。
这个方案中，蔗渣喂料器除了达到密封防止漏入冷风的作用以外，由于喂料器上端储存着一段蔗渣，所以还能像煤粉炉的给煤机一样根据需要均匀的输送蔗渣。
当压榨故障或其它原因使蔗渣带过渣不均匀时，储槽的储料尚能给喂料器维持均匀入料一定的时间。
此方案的优点如下：(1)无料仓的设计，减少输料环节，避开了料仓搭桥和堵料的情况发生(2)蔗渣喂料器除了达到密封防止漏入冷风的作用以外，由于喂料器上端储存着一段蔗渣，所以还能像煤粉炉的给煤机一样根据需要均匀的输送蔗渣。
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。
生物质电厂无料仓上料系统研究
生物质电厂无料仓上料系统研究摘要：生物质能源是一种可以存储和输送的可再生能源，它具有储量丰富、清洁环保的特点，目前被广泛应用于社会生产和生活领域中。
生物质电厂是生物质能源利用的主要途径，生物质发电是新能源建设和发展的重要项目，是新能源开发和建设是生物质能源有效利用的关键，实现了对废弃物的可持续利用，近年来得到不断发展。
生物质电厂的发电方式有三种形式，分别是液化发电、气化发电和直燃发电，液化发电和气化发电成本比较高，技术要求高，目前还没有得到推广，目前国内外采取的发电方式还是直燃式的发电方式，通过这种方式能够将秸秆、木片、木屑等燃料输送到锅炉进行燃烧，从而获取能量。
上料系统是实现生物质输送称重、解包、破碎烘干作用的重要系统，是生物直燃发电系统的重要组成部分，目前的技术研究还不够成熟，大部分的上料系统为原皮带输送机，产品功能比较单一，在现场运行中，常常会出现卡塞、料仓搭桥现象的发生。
目前国内的企业还没有实现集解包、输送、破碎、烘干为一体的完整的自动化上料，这不能满足能源开发和建设的需求。
基于此，本文对生物质发电无料仓的上料生物质电厂无料仓上料系统进行了一些探讨，发现其存在的一些问题，并提出了一些有效建议。
关键词：生物质电厂；直燃技术；无料仓；上料系统随着经济的快速发展，目前传统的不可再生能源越来越少，而且其产生的高消耗和环境污染状况，不符合社会可持续发展的需求。
像煤炭、石油、天然气和水电都属于都属于一次性的能源消耗结构。
随着这些传统资源的短缺，人们开始重视对清洁的可再生能源的开发，并不断推广。
生物质发电的起源可以追溯到20世纪的丹麦，是由于当时的石油危机，引发了当地人们对农业、林业废弃物的利用和推广，进而带动了全世界对生物质发电的利用和发展。
上料系统的主要任务是把秸秆、稻壳、树木等燃料通过解包、破碎烘干运送到电厂的锅炉。
上料系统所涉及的范围包含露天料场、干料棚，地下螺旋、带式输送机系统、解包机以及主厂房炉前料仓顶部。
崇阳生物质发电项目上料系统稳定运行分析及保障措施
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
生物质发电厂上料系统的改造与创新研究
生物质发电厂上料系统的改造与创新研究
王超;王建中;王雅彬
【期刊名称】《能源与节能》
【年(卷),期】2012(000)007
【摘要】近几年生物质电厂发展较快,多采用了生物质直燃技术,将玉米秸秆、稻壳和木片等作为燃料,直接输送至锅炉燃烧.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且不够充分,所以现场运行中依然存在系统卡塞、料仓搭桥的现象.文章以国能射阳生物质电厂为例,对上料系统现存问题作了分析与总结,并通过重新设计,改造上料系统,解决了实际生产中的问题.
【总页数】4页(P30-32,47)
【作者】王超;王建中;王雅彬
【作者单位】华北电力大学自动化系,河北保定071003;华北电力大学自动化系,河北保定071003;华北电力大学自动化系,河北保定071003
【正文语种】中文
【中图分类】TM6
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生物质发电厂锅炉给料系统控制分析
（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%。
浅析生物质发电技术分析
浅析生物质发电技术分析摘要：生物质作为太阳能的一种表现形式，它的开发利用将会给人们带来重要的影响，而且生物质是一种再生资源，在当今社会提倡可持续发展的前提条件下，开发利用生物质能源无疑成为社会发展的主流方向。
在利用生物质能源的过程中，人们研究出的各种技术，其主要原理都是将固态的生物质进行一个转化过程，从而得到人们想要的结果或者状态，再进行深一步的利用。
本文先介绍生物质气化技术相关内容，然后具体对生物质气化发电系统的构建进行了论述。
关键词：生物质；发电；产业化；原因1、我国生物质能资源状况我国生物质能资源丰富,若全部利用可提供全国66.6%的发电量。
按50%的生物质能收集利用率算,我国生物质资源每年可转化为能源的潜力,近期约为5亿吨标准煤,远期可达到10亿吨标准煤以上。
若加上荒山、荒坡种植的各种能源林,资源潜力在15亿吨标煤以上。
我国是世界上人口最多的国家，国民经济发展面临资源和环境的双重压力。
从人均化石能源资源量看，煤炭资源只有世界平均水平的60%，石油只有世界平均水平的10%，天然气只有5%。
从能源生产和消费来看，目前我国已经成为世界上第二大能源生产国和第二大能源消费国，大量生产和使用化石能源所造成的环境污染已经十分严重。
专家认为，随着经济的发展和人民生活水平的提高，我国的能源需求将快速增长，能源、环境和经济三者之间的矛盾也将更加突出，因此，加大能源结构调整力度，加快可再生能源发展势在必行[1]。
我国农作物播种面积约15亿亩,年产生物质约7亿吨,除部分作为造纸原料和畜牧饲料外,剩余部分可作为燃料使用。
农产品加工废弃物,包括稻壳、甘蔗渣和棉籽壳等,约2亿吨。
我国森林面积1.75亿公顷,每年通过正常的灌木平茬复壮、森林抚育间伐、修剪、收集采伐、造材、加工剩余物等,可获得生物质量8~10亿吨。
我国畜禽养殖业粪便排放量约18亿吨,实际排出污水总量约200亿吨,可生产沼气约500亿m3;工业企业年排放有机废水和废渣约25亿m3,可生产沼气约100亿m3[2]。
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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 1.1 A 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.图 1 A 厂上料系统俯视图和立面图 Fig. 1 Top view and elevationdrawing of the conveying and feeding system in plant A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. 1.2 B 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.图 2 B 厂上料系统俯视图和立面图 Fig. 2 Top view and elevationdrawing of the conveying and feeding system in plant B 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. 1.3 C 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.图 3 C 厂上料和给料系统示意图 Fig. 3 Schematic diagram of theconveying and feeding system in plant CC 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.图 4 D 厂上料和给料系统示意图 Fig. 4 Schematic diagram of theconveying and feeding system in plant D 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.图 5 上料和给料系统方案图 Fig. 5 Process plan of the conveyingand feeding system3.2 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.图 6 双螺旋料斗螺旋给料机和辊式给料机 Fig. 6 The double helixhopper screw feeder and roller feeder 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.。