最新生物质锅炉给料系统设计及应用
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 。
生物质供暖方案
生物质供暖方案引言生物质供暖是一种利用生物质作为燃料来提供供暖能源的方式。
与传统的化石燃料相比，生物质供暖具有更低的碳排放和更可持续的能源供应。
本文将介绍生物质供暖的原理、优势以及可行的方案。
生物质供暖的原理生物质供暖利用各种生物质资源作为燃料，如木材、秸秆、麦草等，经过适当的处理和加工后可以转化为高效的热能。
其原理包括以下几个步骤：1.原料预处理：生物质燃料通常需要进行切碎、破碎等预处理工作，以增加燃烧表面积和提高燃烧效率。
2.燃烧过程：生物质燃烧产生的热能可以用于供暖。
燃烧过程需要控制供氧量和燃烧温度，以确保燃烧效果最佳。
3.热能利用：通过燃烧产生的热能可以直接供暖，也可以转化为蒸汽、热水等形式进行传输和利用。
生物质供暖的优势相比传统的化石燃料供暖方式，生物质供暖具有以下几方面的优势：1.环保可持续：生物质燃烧产生的二氧化碳排放量与生物质生长过程中吸收的二氧化碳量之间存在一个平衡，因此生物质供暖是一种净零碳排放的方式。
2.资源丰富：生物质资源广泛，尤其是农作物废弃物和林业剩余物质可以作为生物质供暖的主要燃料。
这些资源相对丰富，能够满足供暖需求。
3.经济实惠：生物质燃料价格相对稳定，且通常低于化石燃料价格，能够降低供暖成本。
4.安全可靠：生物质供暖系统采用先进的控制技术，具有高效、稳定、安全的特点。
生物质燃烧产生的灰渣可以用作肥料或其他用途。
可行的生物质供暖方案生物质锅炉供暖系统生物质锅炉供暖系统是一种常见的生物质供暖方案。
生物质燃料在锅炉中燃烧产生热能，然后通过管道输送到供暖设备。
优点：•能够适应不同规模的供暖需求，可用于家庭、工厂等各种场所。
•锅炉可以自动调节供热温度，提高供热效率。
•锅炉设计合理，操作简单，维护成本较低。
缺点：•需要有充足的生物质燃料供应。
•锅炉占地面积较大，需要有合适的空间进行安装。
生物质颗粒供暖系统生物质颗粒供暖系统是一种基于生物质颗粒作为燃料的供暖方案。
生物质颗粒通过管道输送到燃烧设备，燃烧产生热能。
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。
新型生物质燃料锅炉的研发与应用
介 绍 了该 锅 炉 的设 计 思 想 和 结 构 特 点 ， 计 的新 型 生 物 质 燃 料 锅 炉 已得 到 实 际应 用 。 设
关 键 词 ： 物 质 燃 料 ； 条炉 排锅 炉 ； 层 布 置 生 链 单 中 图 分 类 号 ：Ｋ ２ Ｔ ２９ 文献标识码 ： Ａ
第 一 作 者 ：李 荣
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｗ ｐ ｉｅ ｒｎ ｏ ａ ｓ （ ９４ 一 ｓｇ ｎｄ Ａｐ ｌ ｔｏ ｆＮｅ Ｔｙ ｅ Ｂｏ ｌ ｒ Ｆｉ ｉ ｇ Ｂｉ ｍ ｓ １６ ｃ Ｌ ｏ ｇ Ｚ Ｕ Ｌｎｊｎ ＩＲ ｎ ， Ｈ ｉ— ｕ
（） ６ 在前 拱 及 炉 膛 后 墙 处 布 置 有 二 次 风 管 ， 充
分 利用 高速二 次风 射 流 引带 和 推 送 烟气 的作 用 ， 加
强 烟气 的扰 动 ， 成烟 气漩 涡 ， 长烟 气在 炉 内的行 造 延
程、 改善 炉 内 气 流 的 充 满 度 ， 生 物 质 燃 料 完 全 燃 使
上， 锅炉房 Ｆ 双层 布置 改 为单层 布置 ， ｈ 由此 减少 土建 丁 作量 ， 短 建设 周 期 ， 缩 降低 投 资 成 本 ， 其适 合 水 尤 泥等建材 缺乏 的东南 亚和南 亚地 区。
收稿 日期 ：０ ０１－１ ２ １－２２
装置 中喷 出 ， 它一 方 面把 燃 料 均 匀地 喷 播 到炉 膛 后
冷壁在 炉膛 出 口下缘 处 向炉 内突 出形 成 折焰角 。 （） ５ 根据 生 物 质 燃 料 的燃 烧 特 性 ， 炉 膛 下 部 在 设 置前 拱 ， 确保新 燃料 的水 分迅 速蒸 发 和汽化 ， 时 及
生物质锅炉原理
生物质锅炉原理生物质锅炉是一种利用生物质作为燃料的热能设备，其工作原理基于生物质的燃烧过程。
生物质锅炉的运行过程可以分为供料系统、燃烧系统、烟气处理系统和控制系统四个主要部分。
供料系统负责将生物质燃料输送到锅炉燃烧室。
生物质燃料可以是各种形式的有机物质，如木屑、秸秆、麦草等。
这些燃料经过预处理后，通过给料机或输送带送入燃烧室。
供料系统需要确保燃料的连续供应和适量投入，以维持锅炉的稳定运行。
燃烧系统是生物质锅炉的核心部分。
在燃烧室内，燃料与空气进行充分混合，并在适当的温度下点火。
燃烧过程中，生物质燃料中的碳、氢、氧等元素与空气中的氧气发生化学反应，产生热能。
这些热能通过锅炉的换热面传递给工作介质（如水），使其升温并转化为蒸汽或热水。
第三，烟气处理系统用于处理燃烧产生的烟气。
燃烧过程中会产生一些有害物质和颗粒物，如二氧化硫、氮氧化物和灰分等。
烟气处理系统通过采用除尘器、脱硫装置和脱氮装置等设备，对烟气进行净化处理，以达到环保排放标准。
控制系统对整个生物质锅炉的运行进行监控和调节。
控制系统可以实时监测锅炉的温度、压力、燃料供应等参数，并根据设定值进行自动调节。
通过合理的控制，可以保证生物质锅炉的安全稳定运行，并提高能源利用效率。
总结起来，生物质锅炉利用生物质燃料进行燃烧，通过热能转换产生蒸汽或热水，用于供热或发电。
其工作原理包括供料系统、燃烧系统、烟气处理系统和控制系统四个主要部分。
生物质锅炉的运行需要确保燃料的连续供应、燃烧过程的稳定和烟气的净化处理。
控制系统对整个过程进行监控和调节，以保证锅炉的安全高效运行。
生物质锅炉作为一种清洁能源设备，具有环保、可再生的特点，在能源领域具有广阔的应用前景。
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。
生物质燃料锅炉简介
生物质颗粒燃料锅炉生物质锅炉是锅炉的一个种类，就是以生物质能源做为燃料的锅炉叫生物质锅炉，分为生物质蒸汽锅炉、生物质热水锅炉、生物质热风炉、生物质导热油炉、立式生物质锅炉、卧式生物质锅炉等。
生物质锅炉特点1) BMF锅炉的特点锅炉采用最适合生物质燃料燃烧的燃烧设备----往复炉排。
锅炉在结构设计上，相对传统锅炉炉膛空间较大，同时布置非常合理的二次风，有利于生物质燃料燃烧时瞬间析出的大量挥发分充分燃烧。
控制系统采用高亮度、全中文显示，以名牌PLC控制系统为中央控制单元；以人机对话方式与锅炉用户交换信息，实现生物质颗粒锅炉全自动安全可靠运行。
锅炉可配有燃油（燃气）点火燃烧器，实现点火自动化。
锅炉的给料、燃烧、除渣、给水、点火都可采用自动控制，操作非常方便。
锅炉配有自动清灰装置，能及时清除锅炉受热面的积灰，保证锅炉高效稳定运行。
锅炉尾部布置有省煤器、也可根据用户需要布置空气预热器。
相对传统的锅炉，锅炉效率更高，排烟温度低。
采用高效保温材料，锅炉表面温度低，散热损失可以忽略不计。
严格按中国国家规范和标准生产，所有受压部件均采用优质锅炉钢材。
每台锅炉出厂前都要经过严格的检验和测试，包括水压试验和X射线检测。
设置有人孔、检查门、观火孔等，维护保养十分方便。
生物质锅炉的最大特点是：节能、环保，且安装使用方便。
2) 燃料供应锅炉的燃料是BMF燃料，燃料由输料机送入炉顶料仓，然后由螺旋给料机送入炉膛，均匀散落在炉排上。
3) 燃烧过程燃料被螺旋给料机送入炉膛，在此处由于高温烟气和一次风的作用逐步预热，干燥、着火、燃烧，此过程中析出大量挥发分，燃烧剧烈。
产生的高温烟气冲刷锅炉的主要受热面后，进入锅炉尾部受热面省煤器和空气预热器，再进除尘器，最后经烟囱排入大气。
未气化的燃料边向炉排后部运动，直至燃尽，最后剩下的少量灰渣落入炉排后面的除渣口。
4) BMF锅炉的环保排放BMF燃烧产生的灰份约占燃料的1.5%左右，为方便排灰，锅炉的后部布置有螺旋出渣机，实现连续清灰。
生物质锅炉的工作原理
生物质锅炉的工作原理
生物质锅炉是一种利用生物质燃料进行供热或发电的设备。
其工作原理如下：
1. 加料系统：将生物质燃料（如木屑、秸秆等）通过输送带或螺旋送料器送入锅炉燃烧室。
2. 燃烧系统：生物质燃料在炉膛内被点火燃烧。
燃料在高温下分解，释放出可燃气体和灰分。
3. 燃烧控制系统：通过设定燃烧过程中的风量、燃料投入量和燃烧温度等参数，实现燃烧过程的控制和调节，以确保燃烧效率和安全性。
4. 热交换系统：燃烧产生的高温烟气通过锅炉管道与水进行热交换，转化为热能，使水得以加热。
5. 蒸汽或热水系统：经过热交换后，水转化为蒸汽或热水，用于供应热能或驱动汽轮机等发电设备。
6. 烟气处理系统：燃烧产生的烟气经过除尘、脱硫、脱硝等处理，以减少对环境的污染。
整个工作过程中，生物质锅炉通过控制燃烧过程和热交换过程，将生物质燃料的化学能转化为热能，实现供热或发电的目的。
同时，生物质锅炉具有可再生能源的特性，对环境影响较小，且生物质燃料的来源广泛，具有较好的可持续性。
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• 仓底无扰动死角是解决料仓搭桥、堵料的关键 • 仓底均匀布置一级给料螺旋； • 螺旋间距建议在150-250mm；
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3 给料系统设计及应用Ⅰ设计理念 PART THERE
➢ 变间距的给料螺旋设计，避免下料口堵料
• 给料均匀是炉内稳定燃烧的前提条件 • 给料均匀也是NOx控制排放浓度的关键
NOx浓度（mg/m3）
350
300 O ＜ 1
2
250
200
150
100
O ＞ 1
2
50 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8
左右氧量偏差（%）
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➢ 给料方式
• 二级给料； • 一级螺旋通过变频控制给料量； • 二级螺旋全速运行输送燃料至炉内
炉前料仓 承载均料螺旋 一级输料螺旋
一级至二级下料管 二级给料螺旋
防火门
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3 给料系统设计及应用Ⅰ设计理念 PART THERE
求；
➢ 给料量
• 0-70吨连续可调；
➢ 料仓内不发生搭桥、堵料 ➢ 系统可实现无人值守
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3 给料系统设计及应用Ⅰ系统简介 PART THERE
➢ 系统组成
• 料仓； • 承载螺旋； • 一级给料螺旋； • 二级输料螺旋； • 下料管及防火装置；
2
生产运行情况
PART TWO
8
7
6.427 6.68 6.75
6
5
4
3
2 1 1.054
0 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
8000 7000
7065 7147
6000
5000
4000
3000
2000 1155
1000
0 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
桉树类
68.4%
甘蔗渣、叶
10.6%
橡胶树类
14.9%
其他工、林、农业
6.1%
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1
公司概况Ⅰ环保效益
PART ONE
CO2零排放
年减排CO2约收集发电
每年处理超过 100万吨农林废 弃物
50MW生物质锅炉给料系统研究及应用
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1 公司概况 2 生产运行情况 3 给料系统设计及应用
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1 公司概况Ⅰ燃料 PART ONE
3 给料系统设计及应用Ⅰ设计理念 PART THERE
➢ 给料可视化监控
• 料仓、给料口均实现视频可视化监控，及时发现异常
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3 给料系统设计及应用Ⅰ运行情况 PART THERE
➢ 实现自动给料，无需人工干预； ➢ 给料量连续、稳定、可调； ➢ 对燃料颗粒度适应性较强，颗粒度为
PART ONE
精准扶贫
形成新的农村经济增长点、 吸纳农村剩余劳动力
农民经济增长点
通过收购农林废弃物为当地 农民增收约3.5亿元
吸纳剩余劳动力
围绕公司燃料收、储、运各 环节吸纳了约3000名农村剩 余劳动力
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上网电量（万KWh） 利用小时（h）
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3 给料系统设计及应用Ⅰ设计性能 PART THERE
➢ 燃料粒径
• 150mm以下 • 部分树皮、甘蔗叶长度可达500-1000mm
➢ 料仓
• 400m³容量； • 满料状态约50吨，可供锅炉满负荷运行45分钟需
1000mm以下均可； ➢ 给料均匀性不理想；
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汇报完毕
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谢谢
3 给料系统设计及应用Ⅰ设计理念 PART THERE
➢ 配重式平衡门防止料仓回火
• 二级输送螺旋出口下料管上设计了配重式平衡防火门 • 炉内正压时，正压烟气进入防火门门板后腔室推动门板，
破坏平衡，防火门关闭，避免高温烟气反窜至料仓
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• 螺旋输送燃料过程同时伴随对燃料的逐渐压缩 • 一级给料螺旋沿燃料输送方向螺距由小变大 • 解决在螺旋出口处燃料突然膨胀造成下料口堵塞问题
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3 给料系统设计及应用Ⅰ设计理念 PART THERE
➢ 增加承载螺旋，减少一级给料螺旋负载
• 承载上方物料重力，减少一级螺旋负载 • 对称螺旋布置方式，可实现料仓横向布料、均料，保证四
个下料口给料均匀；
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3 给料系统设计及应用Ⅰ设计理念 PART THERE
➢ 给料均匀性是考验给料系统性能的重要指 标
改善环境
减少堆积腐烂造 成的地表水腐殖 质污染，改善农 村环境
减少对空焚烧造 成的大气污染， 减少雾霾
清洁能源
年节约标煤约28 万吨
平均每年向社会 贡献6.5亿KWh绿 色清洁电能
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1
公司概况Ⅰ社会效益