[摘要]生物質發電是我國近年重點開發建設的新能源項目,但其中的生物質上料系統技術卻并不成熟,本文通過對國內某生物質電廠的上料系統存在的問題進行分析,并通過技術改造解決了實際生產中的問題。
0、引言
生物質發電是今年來新興的新能源項目,可實現農林廢棄物的綜合利用、變廢為寶、減少對自然環境的污染,對我國節能減排、資源綜合利用、社會主義新農村建設和電源結構具有十分重要的意義。
生物質直燃發電技術是一個跨度較大的綜合性新領域,但由于國內的工程設計、機械設備等方面的研究都滯后于現在產業的發展水平,故目前生物質發電還存在許多技術難題。而其中較為突出的就是上料系統所存在的諸如堵塞、蓬料等問題。
1、現狀分析
國內某生物質電廠配備兩臺中溫中壓秸稈直燃循環流化床鍋爐,上料系統采用雙線輸送燃料供雙爐模式。兩爐分別配備了緩沖料倉,料倉采用雙螺旋給料,利于燃料重力通過下料通道滑落至爐膛燃燒。每條輸送線都可以向兩個料倉供料。每條輸送線配備了兩臺大功率
粉碎機,實現一投一備進行在線破碎上料,另外還增加了臨時給料口作為備用純品燃料補料口。
該生物質電廠的上料系統除具有其它生物質電廠上純品燃料的生產模式外,同時也較早在國內采取了連續集中在線破碎上料,雖然此方式在理論上可有效提高效率,但在實際生產過程中因為系統的復雜性增加,也同樣表現出許多問題,譬如:
(1)料倉蓬料、斷料
生物質燃料蓬松、密質輕、易纏繞的特性使得螺旋給料機給料容易結拱、篷料,經常發生斷料和給料不均的現象。
(2)下料通道堵塞、回煙
由于給料不均勻和燃料的蓬松、質輕等原因容易在下料通道堵塞,嚴重的時候斷料導致滅爐事故發生。當燃料里含土量超標時也影響鍋爐燃燒穩定,爐膛返竄出高溫煙氣從下料通道進入料倉,料倉存在極大火災隱患,同時燃料中的泥土加快了設備的磨損。
2、解決方案
該電廠針對上料系統篷料、堵料、給料不勻、燃料含土超標等問題進行了技術改造實踐。
2.1燃料篩土改造
利用滾軸來輸送生物質燃料,將滾軸之間保留有2mm~3mm的間隙,在輸送過程中可以將燃料中的泥土從滾軸的間隙分離出來。
根據上料系統特點,選擇在輸送皮帶端部的裝運站內安裝生物質滾軸篩具有以下優點:
(1)燃料在輸送皮帶的輸送過程中,利用輸送皮帶的自然振動使燃料中的泥土向燃料底部分布,泥土和燃料分層利于生物質滾軸篩的篩土。
(2)生物質滾軸篩的滾軸設計為反雙向螺紋結構,輸送速度大于上料速度,燃料在輸送過程向兩邊逐漸攤開,防止燃料成團堵塞轉運站。
(3)篩子下方的泥土收集擋板是可調的,可以實現篩土量的控制調節。
2.2料倉給料改造
料倉底部等螺距的雙螺旋給料機變為螺距在送料方向逐漸增大的變螺距雙螺旋給料機,雙螺旋給料機送方向的輸送空間逐漸釋放,可解決雙螺旋給料機在送料過程中發生卡塞。
在螺旋給料機的上方交叉水平安裝撥料裝置,能夠起到很好的破拱和撥料作用,改善雙螺旋給料機送料的均勻性。
2.3下料通道改造
下料通道改造在原來設計基礎上有了幾方面改進,主要包括:
(1)下料通道下半段采用保溫技術、設計角由55°提高到63°,減小燃料下滑阻力。
(2)通道下側壁設計有冷卻風室和三道播料風,對下料通道下段進行冷卻,同時播料風使燃料下滑順暢和拋人爐膛。
(3)在螺旋給料機下方增加防回火門,兩道防回火門增加防堵報警功能,整個通道設計由上向下口徑逐漸增大,能夠預防堵塞,保證下料的順暢。
(4)采用插接式方法替代原來膨脹節功能、設計彈簧吊架來減輕下料通道對鍋爐本體的壓力,預防下料通道與鍋爐本體進料口的連接頻繁裂開。
結語
該生物質電廠通過對上料系統存在的各項問題深入研究,并實施多項技術改造,使生物質上料系統由原來的蓬料、堵料、給料不均勻的現狀逐步實現為上料穩定運行。這些技術改造成果對于國內同類型的生物質上料系統的穩定運行具有一定的借鑒意義。
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