灰色秸秆生物质电厂燃料输送系统布置设计.pdf

2 0 1 4年 6月 第 4 2卷 第 3 期 ( 总 第 2 3 2 期 ) 吉 林 电 力 J i l i n El e c t r i c P o we r J u n 2 0 1 4 Vo 1 4 2 No 3( S e r No 2 3 2 ) 灰色秸秆生物质电厂燃料输送系统布置设计 Fue l De l i v e r y S y s t e m La y o u t De s i g n o f Gr e y St r a w Bi o ma s s Po we r Pl a n t 李 然 ， 龙 卫 ( 吉林省 电 力勘 测 设计 院 ， 长春 1 3 O O 2 2 ) 摘 要 ： 介 绍了燃用灰 色秸秆 的生物 质电厂燃料 输送 系统组成及料 场卸储设 备、 给料设备 、 破 碎设备 、 输送设备 的 布 置设 计 ， 指 出安 全可靠的给料设备及尽量避 免落料点的交叉是秸秆生物质 电厂燃料输送系统设计 的关键 。 关键 词 ： 灰色秸秆 ； 生物质 电厂 ； 燃料输送系统 ； 设计 中图分类号 ： T K2 8 4 3 文献标 志码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 9 5 3 0 6 ( 2 0 1 4 ) 0 3 0 0 5 5 0 2 随着国家可再生能源的开发利用及节能减排工 作 的进一 步开展 ， 近年来新建和在建的秸秆生物质 电厂 不断 增加 。秸 秆发 电可 以大量减 少 燃煤 电 厂粉 煤灰、 粉尘及 S O 的排放 、 减少环境污染 、 解决能源 短 缺 问题 。秸 秆属 “ 生 物质 ” ， 包 括玉 米 、 小麦 、 水 稻 、 大豆秸秆、 棉花秸秆、 树枝林业废弃物等多种作物的 茎 秆 。 通 常将 玉米 、 小麦 、 水 稻 、 大豆秸 秆 称为 黄 色秸 秆 ， 棉花秸秆、 树枝林业废弃物称为灰色秸秆 。单纯 燃 用 灰色 秸秆 的生 物质 电厂采 用散 料不 打包 由汽车 运输进厂的方式 ， 我 国早期建成投产的秸秆生物质 电厂多为灰色秸秆生物质电厂。由于秸秆生物质 电 厂在我国建成 的时间较短 ， 燃料输送系统设计也 同 样属 于新 的领域， 还没有成 熟的经验 ， 处 于摸索阶 段 。以下 介绍 灰色 秸秆 生物 质 电厂燃 料 输送 系统 设 计布置。 1 燃 料输送系统组成 灰色 秸秆燃料输送 系统设计包括料场 卸储设 备 、 给料设备、 破碎设备 、 输送设备、 计量设备及除铁 设施的布置设计 。料场卸储设备完成卸车、 上料、 贮 料等作业 ； 给料设备将储料斗的秸秆均匀地输送到 带式输送机上 ； 破碎设备将不满足锅炉燃烧要求 的 秸秆破碎 到规定的尺 寸； 输送设备将秸秆输送到锅 炉房。 计量设备通常采用电子皮带秤 ， 除铁设施采用 一 级带式或盘式 电磁除铁器 。 2 料场卸储设备布置设计 燃 用 灰色秸 秆 的生物 质 电厂进 厂 的燃 料通 常为 破碎后尺寸小于 1 0 0 mm 的散料 ， 在 电厂内通常设 置秸秆储料棚用于储存干料秸秆， 其余厂 内空地设 置露天储料场 。单台 1 3 0 t h锅炉燃用灰色秸秆生 物质电厂料场设备设计通常在灰色储料棚 内设置 2 台或 3台起重量 5 t 、 起 升高度 1 0 m、 跨度 3 1 5 m 的桥式抓斗起重机 ， 用作上料、 贮料、 卸料等作业 。 秸 杆抓斗起重机抓斗采用闭式爪式结构 ， 另外设置设 有轻 型装载机作为料场辅助设备完成灰色秸秆卸 车、 存料、 上料、 整备等功能。 3 给料设备的的布置设计 给料斗下部设计上通常采用的给料设备为螺旋 给料机 、 组合式给料机或活底料仓给料机 3 种 ， 使用 最多的给料设备是螺旋给料机。单台 1 3 0 t h灰色 秸秆生物质锅炉通常设置一套双路秸秆上料 系统 ， 每套双路秸秆上料系统设置 2个上料斗用来接受木 质灰色秸秆 、 稻壳、 玉米芯等燃料。每个料斗下部采 用 1台螺旋给料机作为给料设备。螺旋给料机采用 变频调速， 每台螺旋给料机 出力按 ( 1 5 2 5 )t h可 连续调节。 经过运行发现 ， 驱动装置及螺旋体布置平 行于下部秸秆带式输送机的方式更有利于秸秆下料 通 畅， 近期 设计 的秸 秆螺旋 给料机通 常采 用这种 形 式 。 收稿 日期 ： 2 o 1 4 0 3 1 6 作者 简介 ： 李 然( 1 9 7 6 ) ， 男， 工程师 ， 从 事电厂燃料运输 系统设计 工作 。 5 5 2 0 1 4年 6月 第 4 2卷 第 3 期 ( 总第 2 3 2期) 吉 林 电 力 J i l i n El e c t r i c Po we r J u n 2 0 1 4 Vo 1 4 2 No 3( S e r No 2 3 2 ) 组合 式 给料机 是秸 秆料 斗下部 的另 一种 给料 设 备， 组合式给料机的工作原理是秸秆料斗下部设置 1台链式给输送机 ， 链式给输送机驱动装置设置于 头部， 链式输送机带动刮料板将料斗 中的秸秆物料 输 送 到下 一级 的带式 输 送 机 上 ， 链 式 输 送 机上 部 设 有拨 料装 置 ， 起 到辅 助上 料 的作用 。 组合 式 给料机 的 特点 是料 斗储 量大 ， 因此 设备 出力 高 ， 每 台最 大 出力 可达 5 0 t h ， 是常用给料设备 。 4 破碎设备布置设计 设 计采 取 在 厂 内燃 料 输送 系统 中 在线 破 碎 ， 秸 秆破 碎机 的设 计选 型为进 口秸 秆破 碎机 和 国产秸 秆 破碎 机 2种 。国能集 团早 期 的破碎设 备 采用 的是 最 大 出力 1 5 2 5 t h的 M J 4 0 0 0秸 秆 破碎 机 ， 其 构 造 为破碎台上安装有 2个刀轴， 每个刀轴上有若干个 刀 ， 能够正向和反向旋转 ， 与破碎台底座 的固定刀一 起 ， 通 过撕 破 ， 扯 碎 ， 切割 的作 用 ， 将 灰色 秸秆 破碎 成 小 于 1 0 0 I r l m 的小 段 。 该秸 秆 破碎 机技 术成熟 ， 有 多 年欧 洲运行 检 验 。随着 国 内制 造厂 对进 口秸 秆破 碎 机 的技术特点的研究开发和吸收 ， 我 国生产 出了与 进 口秸 秆破碎机原理基本相 同的大 出力秸秆 破碎 机 ， 但 设 备部 件 运行 周 期 短 的 问题 没 有得 到 根 本解 决 。 目前新 建 的灰色 秸秆 的生 物质 电厂 ， 通常 采用 在 厂外 秸 秆储 料 场破 碎 秸 秆 的方 式 ， 厂 内燃 料 输 送 系 统设计中不在线设置秸秆破碎机， 只是在储料棚内 设 置一 台秸 秆破 碎机 用来 破碎 进厂 的超 过锅 炉燃 用 要 求 尺寸 的灰色 秸秆 。 5 输送设备 的布置设计 输送设备最常用 的是带式输送机， 绝大多数设 计上采用普通型带式输送机 ， 少数 电厂受厂区总平 面 布置 的限制 在设 计 中采用 大倾 角带式 输送 机 。通 过 一个 阶段 的运 行 ， 发 现大 倾 角带 式 输送 机 头 部 撒 料严重 ， 引起粉尘飞扬 ， 因此燃料输送系统工艺布置 设 计 上 应 尽 量 避 免 采 用 大 倾 角 带 式 输 送 机 。单 台 1 3 0 t h锅炉 通常采 用一 套双 路 的 B一 1 2 0 0 mm 或 B一1 4 0 0 mm 的带式输送机 ， 设备综合出力 1 5 4 0 t h ， 上料系统的 2台固定式带式输送机 同时运行。 另一个值得注意的是燃料输送设备设计布置应尽量 避 免落料 点 交叉 ， 运 行 发现 由于秸 秆 的重量很 轻 ， 很 容 易在 落 料处 堆 积 ， 影 响物 料 的输 送 而 发 生堵 料 问 题 。 灰色秸 秆 比黄色 秸秆 摩擦 系数 大输 送更稳 定 ， 已 投产运行的输送灰色秸秆带式输送机在倾角 2 4 。 下 可保证稳定运行。 另一种输送设备是螺旋输送机 ， 采 取不等螺距的设计理念 ， 设备运行状况 尚可 。 6 结束语 秸秆 生物 质 电厂燃 料输 送系统 设计 对我 国来 说 还是 新 的领域 ， 有 待于进 一 步 的探 讨 和完善 。 选 择安 全 可靠 的给料 设 备 ， 尽 量避 免 落料 点 的交叉 是 燃 料 输送系统设计的关键。 ( 编辑韩桂 春 ) 、 、 吉林电力 投稿须知 1 本刊只接受电子文档( wOR D文档) 。本刊 电子邮箱： j l d l z z 1 6 3 c o rn。吉林省电力有限公 司所属各 单位作 者 可通过 OA 发送 到 吉林省 电力有 限公 司 电力科 学研 究院 信 g - 应 用技 术研 究所 宋 志卉 邮箱并 电话 告 知 。 2 通常情况下本刊收到投稿后 1 5 2 0日内通知作者是否被采用。特殊情况下通知作者的 日期可能会 延后 ， 敬请作者谅解。作者应备份所投 电子文档， 所有按退稿处理的电子文档本刊不予保 留。 3 请勿一稿 多投。作者接到本刊采用通知后如欲转投其-l ： ,l 物 ， 应在接到本刊采用通知后 l O日内及时 通 知本 刊 ， 否 则 由此 产 生的后 果 由作 者 负责 。 4 所投 电子文档 中应附