生物质电厂特点分析

1、生物质电厂特点分析1引言生物质能源是目前世界上应用最广泛的可再生能源,消费总量仅次于煤炭、石油、天然气,位居第四位,它也是唯一可循环、可再生的炭源.生物质能发电是现代生物质能开发利用的成熟技术,是通过将生物质能直接燃烧或转化为可燃气体后燃烧,产生热量进行发电的技术.在欧美等兴旺国家,生物质能发电已形成非常成熟的产业,成为一些国家重要的发电和供热方式.我国是农业大国,生物质能资源非常丰富,目前我国的生物质能发电产业处于起步阶段,大力开展以农林剩余物为燃料的生物质发电产业前景广阔,开展这个产业将对我国的社会经济产生深远的影响.2国内外生物质发电比拟2.1 国内外生物质发电现状比拟2.1.1 国外生

2、物质发电现状自20世纪70年代世界石油危机以来,兴旺国家已经将开发利用可再生能源作为调整能源结构,实现能源替代和可持续开展的重要举措.由于较早意识到开发利用新能源的重要性,美国,丹麦、德国、日本等国家通过联合企业、政府补贴新能源开发企业、发布新能源利用方案等积极政策,多渠道、重扶持开展新能源产业.美国生物质直接燃烧发电技术已居于世界领先地位.根据重庆科技学院研究成果,美国生物质直接燃烧发电技术在1979年已得到应用,当年装机容量仅有22MW;近年来得到迅速开展,2021年装机容量10400MW,截至2021年底,生物质能源发电量的75%属于直接燃烧发电,总装机容量到达22000MW,有望在20

3、21年突破40000MW.丹麦的秸秆热电技术较具代表性.丹麦只有50.多万人口、4.3万平方公里面积,工农业高度兴旺.1973年的石油危机,促使丹麦开始研究生物质能秸秆发电技术,在政府的关注和支持下,丹麦由BWE公司率先研发秸秆生物燃烧发电技术,在这家欧洲著名能源研发企业的努力下,丹麦1988就诞生了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂.如今已有130多家秸秆发电厂普及丹麦,秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费量的24%以上,曾依赖石油进口的丹麦,1974年以来GDP稳步增长,但石油年消费量比1973年下降了50%.现在秸秆发电技术从丹麦走向了世界,并被联合国列为重点推广工程.据资料显示,目前在丹麦

4、、荷兰、瑞典、芬兰等欧洲国家,利用植物秸秆作为燃料发电的机组已有300多台.目前丹麦已建立了13家秸秆发电厂.秸秆发电技术现已走向世界,被联合国列为重点推广工程.瑞典、芬兰、西班牙等多个欧洲国家由BWE公司提供技术设备建成了秸秆发电厂,其中位于英国坎贝斯的生物质能发电厂是目前世界上最大的秸秆发电厂,装机容量3.8万千瓦,总投资约5亿丹麦克朗.2.1.2国内生物质发电现状2005年底,中国生物质发电装机容量约为2GW,其中,蔗渣发电1.7GW,垃圾发电约0.2GW,其余为稻壳等农林废弃物气化发电和沼气发电等.2006年?可再生能源法?实施后,中国的生物质能发电产业迅速开展,至2021年底,农林生

5、物质发电工程达170多个,装机容量为4600MW,50个工程并网发电.到2021年底,我国生物质发电累计并网容量为5819MW,其中,直燃发电技术类型工程累计并网容量为3264MW,占全国累计并网容量的55%;2.2国内外生物质发电政策比拟2.2.1 国外生物质发电政策德国1991年提出的?购电法?成为德国关注可再生能源的重要里程碑.德国通过的?可再生能源法?不仅为包括生物质能在内的可再生能源发电上网提供了法律保证,还通过价格政策保证了可再生能源发电工程的投资者有合理的投资回报.在可再生能源工程融资方面德国联邦政府在1999年设立了市场鼓励方案,为可再生能源工程提供投资补贴和第三方融资.在税收

6、方面,尽管可再生能源不直接享受生态税的优惠,但局部生态税收益用于补充政府的市场鼓励方案,可再生能源实际上间接享受生态税优惠.同时,德国联邦政府还长期为生物质技术的研究开发提供资金支持.丹麦通过立法,要求电力市场向可再生能源电力开放,规定当地电网公司有义务为可再生能源工程提供电网连接.在金融财税方面,可再生能源工程在丹麦最高可以得到30%的初始投资补贴,生物质电力还可以享受二氧化碳税收返还的优惠.意大利1991年意大利通过了?9/91法?,为可再生能源的开展提供了鼓励政策框架.1992年意大利确立了可再生能源保护性固定电价制度.意大利可再生能源上网电价包括两局部:预防本钱和奖金.1999年,通过

7、立法意大利决定实施可再生能源配额与绿色证书交易制度.新法规定电力生产商和进口商有义务为电网提供一定比例的可再生能源电力,进行绿色证书交易.总结国外鼓励生物质发电的政策,大体分为总量目标制度、高价收购制度、配额制度、投资补贴制度和减免税费制度.总量目标制度：欧盟的目标：2001年,欧盟发布了?促进可再生能源电力生产指导政策?,要求到2021年欧盟电力总消费的22%来自可再生能源,并规定出了各成员国要到达的目标,如德国为12.5%,丹麦为29%,瑞士为60%,意大利为25%.高价收购制度：瑞士1997年开始实行固定电价制度,对生物质发电采取市场价格加0.9欧分/度的补贴；丹麦生物质发电白上网电价为

8、4.1欧分/度,并给予10年保证期；德国实行固定电价机制,生物质发电的上网电价根据电站装机规模不同而设置不同的电价,小于5.0X02kW的为10.1欧分/度,5.0102kW5.0M03kW为8.9欧分/度,5.0103kW以上的为8.4欧分/度;意大利生物质电厂的上网电价为17.25欧分/度.配额制度：瑞士、丹麦和意大利都在推行可再生能源配额制度,如意大利2000年规定发电企业或电力进口企业,必须至少有2%的电力来自可再生能源发电,这种配额要求逐年增加,到2007年将到达3.1%2.2.2 国内生物质发电政策我国具有丰富的新能源和可再生能源资源,近几年在生物质能开发利用方面取得了一些成绩.2

9、005年2月28日通过了?可再生能源法?,其中明确指出国家鼓励和支持可再生能源并网发电它的公布和实施为我国可再生能源的开展提供了法律保证和开展根基.随后,与之配套的一系列法律、法规、政策等陆续出台,如?可再生能源发电有关治理规定?发改能源200613号、?可再生能源发电价格和费用分摊治理试行方法?发改价格20067号卜?可再生能源电价附加收入调配暂行方法?发改价格200744号卜?关于2006年度可再生能源电价补贴和配额交易方案的通知?发改价格20072446号卜?关于2007年19月可再生能源电价附加补贴和配额交易方案的通知?发改价格2021640号等的发布.与此同时,国务院有关部门也相继发

10、布了涉及生物质能的中长期开展规划,生物质能的政策框架和目标体系根本形成.这些政策的出台为生物质发电技术在我国的推广利用提供了有力的保证.总结我国鼓励生物质发电的政策大概分为总量目标制度、分类电价制度、优先上网制度、费用分摊制度、专项资金制度等.总量目标制度：中国可再生能源开发战略规划具体目标：2021年小水电5.0X07kW,风力发电4.0X06kW,生物质发电5.5106kW,太阳能发电4.5104kW;2021年小水电8.0107kW,风力发电2.0M07kW,生物质发电2.0107kW,太阳能发电1.0106kW.分类电价制度：国家发改委公布?可再生能源发电价格和费用分摊治理试行方法?规

11、定,各地生物质发电价格标准由各省自治区、直辖市2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成,补贴电价标准为每千瓦时0.25元.补贴时限为15年自投产之日计算.发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电工程,视为常规能源发电工程,不享受补贴电价.优先上网制度：我国?中华人民共和国可再生能源法?规定,电网企业应当与依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议,全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电工程的上网电量,并为可再生能源发电提供上网效劳.3生物质燃料收集,储存和运输3.1 燃料收集3.2 燃料储存3.3 燃料运输4燃料预处理和给料系统4.1 生物质燃料与处理生物质预处

12、理技术是为了满足某种工艺的特殊需要而对生物质所做的技术处理,就是对天然生物质的一个优化处理.通过预处理,可以改变天然生物质的一些特性,如硬度、颗粒度、密度以及一些化学特性等.由于生物质的种类繁多,形态各异,在某些特性方面千差万别,不同的处理工艺对生物质原料也有不同的要求,因此生物质预处理技术也就比拟复杂.根据不同的工艺过程,可将生物质预处理技术分为枯燥技术、切割技术、粉碎技术、制粒技术、固化成型技术.4.2 炉前给料系统生物质燃料资源分布广,受季节影响大,具有种类多、高水分低热值、堆积密度小等特点,而且生物质燃料含土、沙、废铁等杂物比拟多,造成生物质电厂给料困难、易蓬料、堵料、机组不能稳定运行

13、等问题.因此,配置简捷、可调、稳定的炉前给料系统,是减少燃料输送系统故障率、提升电厂年运行小时数的关键所在.4.2.1 方案一：炉前料仓+一级无轴螺旋中节能宿迁电厂为生物质发电示范工程,采用循环流化床锅炉,75t/h锅炉设有4个给料口.该电厂的炉前给料系统采用炉前料仓一级无轴螺旋方案,燃料从皮带机转运到炉前料仓,料仓底部布满根无轴螺旋,生物质燃料通过无轴螺旋后直接送人炉前给料管,每根无轴螺旋对应个给料口给料机采用一级无轴螺旋,长度较长,兼作料仓扰动与输料作用.具体方案如图所示生物质给料系统方案1生物质电厂给料系统方案的优点如下：(1)采用无中央轴设计一,空间大,输送水平强,防物料缠绕,不易堵塞

14、；(2)采用低功率变频调速减速机,系统能耗低；(3)叶片采用特殊增强扭矩设计,螺旋不易变型；(4)一级给料机输送,给料环节简洁,减少转运环节故障率；(5)密封输送,锁风效果好,输送环境整洁；生物质电厂给料系统方案的缺点如下：(1)无轴螺旋较长,存在扭断、防跳装置挂料问题；(2)炉前料仓较大,高料位时仓内容易蓬料搭桥；(3)3台给料螺旋对应个给料口,落料管缩口变径较大,容易堵料；(4)因密封送风,无检查孔,假设发生堵料,不易排堵.4.2.2方案二：炉前小料仓+一级取料螺旋+一级给料螺旋崇阳生物质发电机组采用武汉凯迪电力工程自主研发的120t/h循环流化床锅炉,每台锅炉设置6个给料口、1套给料系统

15、.给料系统采用炉前小料仓+一级取料螺旋+一级给料螺旋,燃料从干料棚经皮带机转运到炉前缓冲分配料仓,料仓储量可满足锅炉30min的用量,料仓的作用表达在：一方面贮存少量燃料,起锅炉燃料连续缓冲作用；另一方面兼作燃料分配器.12台取料螺旋机水平布置在梯形料仓底部,通过螺旋杆的旋转,将物料从料仓中旋转取出,每2台取料螺旋组成1组,将物料输出到布置在其下方的6台双螺旋给料机入口,物料通过螺旋给料机后落入锅炉给料口正上方的直管段(直管段加装气动防火插板门),进入锅炉入口流槽后在进入炉膛燃烧.取料螺旋机通过变频器调速来满足定量给料的要求.在料仓中下部还有4台拨料器,以预防料仓蓬料,兼顾料仓底部燃料的流花松

16、动.具体方案如下图：I巾.便范帕生物质给料系统方案2生物质电厂给料系统方案2的优点：(1)炉前料仓容积小,料仓仅作为均料、缓冲用料仓,预防了料仓内蓬料、堵料故障;(2)采用二级双支撑螺旋,长度合理,螺旋强度增加；(3)取料螺旋采用变频限制,进料螺旋采用双螺旋,可以灵活调整负荷变化；(4)料仓设置为梯形,同时将料仓出料口弧形过度,落料管与设备接口减少变径,使得落料通畅；(5)加大了锅炉给料口及流槽尺寸,燃料适应性强,不易堵料.生物质电厂给料系统方案2的缺点：(1)可以少量掺烧稻草等软质秸秆燃料,不能纯烧秸秆；(2)料仓容积设置较小,储料水平小,要求料仓前输料设备检修时间短.4.2.3 方案三：无

17、炉前料仓+一级分料螺旋+一级给料螺旋国信盐城生物质电厂采用振动炉排炉,75t/h锅炉设有2个进料口.该电厂的炉前给料系统采用无炉前料仓十一级分料螺旋一级给料螺旋燃料通过带式输送机直接落人双螺旋分料机,再通过分料螺旋一分为二,分别通过落料管进人两侧的双螺旋给料机,螺旋给料机出口落人垂直落料管,落料管上设置有星形给料机,然后通过流槽送人锅炉.该方案取消了常规的炉前料仓,调节皮带上的燃料量来满足实际燃料的需求,限制难度较大.生物质电厂给料系统方案如下图.脱带塘港机生物质给料系统方案1生物质电厂给料系统方案的优点如下：(1)采用无料仓设计,减少输料环节,避开了料仓蓬料、搭桥现象；(2)缩短给料机的长度

18、,给料机采用双支撑结构,减少螺旋变形现象；(3)无料仓方案,无需单独设置料仓间,降底了皮带机高度,节约了皮带机的长度,节省占地,同时节约了本钱；生物质电厂给料系统方案的缺点如下(1)取消了料仓,条皮带只能对应个给料口,适应于小机组锅炉,个给料口就需要设置套给料系统,皮带的备用性能减小；(2)无料仓缓冲功能,给料量不好限制,只能提升皮带机上料系统的精确性限制给料量,增加了运行难度；(3)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；(4)当一侧螺旋故障时,假设分料螺旋挡板动作不及时,易出现事故；(5)有轴螺旋机结构庞大、有效空间小、易缠绕及堵塞；(6)输送秸秆物料时,经常发生堵料、

19、抬轴、叶片翻卷、变形等现象,平均巧天需维修更换叶片.4.2.4 方案四：炉前大料仓+一级输送机+一级配料螺旋+一级给料螺旋国能生物质电厂采用130t/h生物质专用振动炉排高温高压锅炉(丹麦BWE技术),每台锅炉设置6个给料口、2套给料系统.给料系统采用炉前大料仓一级输送机一级配料螺旋一级给料螺旋料仓的秸杆先通过向上倾斜的螺旋给料输送机送到水平的螺旋给料分配机中再分配给3条向上倾斜的螺旋给料机中,最后通过螺旋给料机和二次风送人炉膛.生物质电厂给料系统方案2料仓有效总容积较大,仓底设置有旋转取料机,其流程示意如图料仓取叫就飞寤机料仓取K机输送肛生物质电厂给料系统方案2的优点：(1)引进国外生物质电

20、厂的先进技术,系统成熟,有成功运行经验；(2)适合单一生物质燃料的电厂,例如木片、压块燃料、稻壳等；(3)炉前给料系统较长,可以调节限制给料量；(4)设备备用水平强,可以调整事故率,同时可以调整负荷变化；生物质电厂给料系统方案2的缺点：(1)燃料经料仓后需转运3次,转运环节太多,增加了给料分配不均、堵料故障频率；(2)给料口较多,给料口径较小,给料管极易堵料,很难疏通；(3)料仓旋转取料机极易形成卡涉,缠绕,造成给料不均或堵料现象,一旦堵料很难疏通;(4)该方案对燃料尺寸及种类要求高,要求品种单一,适用于硬质秸秆；(5)设备数量较多,设备造价较高.5采用循环流化床方案机组特点分析本章节以湖北安

21、陆2X15MW生物质发电工程为参考.5.1 锅炉及辅助系统5.1.1 燃料来源及特性本工程主要以稻壳、灰杆和黄杆作为燃料.设计燃料为70%稻壳+20%灰秆+10%黄秆.根据业主提供的秸秆成分分析资料,设计燃料的元素分析、灰份、水份、挥发份、发热量等详见卜表.序号工程名称符号单位设计燃料1收到基碳份Car%35.722收到基氢份Har%4.903收到基氧份Oar%30.724收到基氮份Nar%0.475收到基硫份Sar%0.096收到基水份Mar%15.507收到基灰分Aar%12.518收到基氯Clar%0.099收到基低位发热事Qnet.arMJ/kg13.2725.1.2 锅炉参数锅炉为华

22、西能源工业股份制造生产的75t/h循环流化床锅炉.型式：高温高压参数、自然循环、单炉膛、平衡通风、露天布置、钢架单排柱支吊结构、固态排渣循环流化床锅炉额定蒸发量：75t/h额定蒸汽压力：9.8MPa.额定蒸汽温度：540C给水温度：215C排烟温度：146c热效率按低位发热值90%调温方式喷水减温点火方式创下热烟气点火燃油雾化方式机械雾化油枪配备数量2炉前油压正常2.7MPa5.1.3 燃烧系统本工程采用纯生物质直燃循环流化床锅炉,锅炉为炉前给料,气力播料方式,锅炉烟风侧根据平衡通风设计.针对锅炉的技术特点,拟定燃烧系统的各个子系统,满足锅炉平安、稳定、经济运行的要求.5.1.3,1给料系统给

23、料系统设计范围从上料系统皮带机落料开始,到锅炉的给料口为止,包括了炉前料仓、给料机的选型设计.采用炉前给料,设1个90m3料仓.生物质由料仓对应的六台螺旋给料机输送,分别进入三台二级螺旋输送机,经炉前风力播料装置送入炉内,所需的播料风采用冷一次风,以预防热气体从炉内反串.由于本工程的生物质燃料成分较为复杂,要考虑使用多种生物质燃料的工况,而且一些黄色秸秆类燃料容易堵料,炉前给料机采用适应性能较好的螺旋给料机.5.1.3.2 一次风系统一次风系统主要是为循环流化床锅炉提供流化介质,使煤在锅炉炉膛内实现流化状态,并作为燃料给料系统的输送介质.在锅炉正常运行时,从空气预热器出来的热一次风经风道燃烧器

24、的热一次风接口进入炉膛底部风室后,通过布置在布风板上的风帽使床料流化,并形成向上通过炉膛的气固两相流.一次风机出口的一路冷风向布置在炉前的给料口输送压力到达要求的播料风.每台锅炉配备一台离心式一次风机,风机入口设有消音器,其风量、风压采用入口导叶进行调节.5.1.3.3 二次风系统在二次风机出口空气经过空气预热器加热后为循环流化床锅炉提供燃烧所需空气.每台锅炉配备一台离心式风机,风机入口设有消音器,其风量、风压采用入口导叶进行调节.5.1.3.4 烟气系统锅炉燃烧产生的高温烟气首先经高效旋风别离器别离,烟气中大的颗粒飞灰被别离出来返回炉膛,而烟气那么携带小颗粒飞灰流经锅炉尾部受热面,经过布袋除

25、尘器收尘后,由引风机进入烟囱排大气.每台锅炉选用一台布袋除尘器,除尘效率不小于99.8%.每台锅炉配置一台离心式吸风机,其风量、风压采用入口导叶进行调节.本工程两台机组配一座钢筋混凝土烟囱.烟囱高度为100m,出口内径2m.5.1.3.5 炉内物料循环燃烧系统炉内物料循环燃烧系统的作用在于将高效旋风别离器收集的炙热颗粒经回料器送回到炉膛,实现物料的循环燃烧以提升锅炉燃烧效率.本系统由一个绝热式旋风别离器、一个回料器、两台高压流化风机等部件所组成.由高效旋风别离器别离出来的固体颗粒依靠重力进入回料器,回料器利用高压风形成不同的流态化,可将固体颗粒单向送回炉膛.在旋风别离器立管中的固体颗粒建立起来

26、的料位能防止炉内烟气和流化风从回料器窜至旋风别离器.高压流化风机用以提供回料器所需的高压流化风和松动风,同时向锅炉排渣管提供流动风.另外很少一局部充裕高压流化风那么旁路至热一次风道.高压流化风机采用高压头小风量的定容式罗茨风机,每台炉配置两台高压流化风机.在锅炉启动阶段两台风机同时运行；在锅炉正常运行时,一台运行,一台备用.5.1.3.6 冷渣器系统每台锅炉配备有一台100%容量的滚筒式水冷冷渣器.冷渣器满足长期负荷连续运行和间断运行方式的要求,排渣温度小于150C.5.1.3.7 锅炉点火用油系统本期工程只考虑点火启动用油,不考虑助燃油.本期工程点火启动油系统供油量按一台锅炉二只点火启动燃烧

27、器同时使用考虑.每台锅炉设置两只床下风道点火燃烧器,每支油枪的出力为400kg/h,点火油枪为机械雾化,燃料为0号轻柴油,油压2.5Mpa.本工程不设燃油泵房,点火油由油罐车临时运入厂区,由经改造后的油罐车供油泵打入炉前点火油系统.点火用油采用0#轻柴油.炉前油系统进油管引至便于油罐车接入处,入口预留活接头.5.1.3.8 启动锅炉为满足机组启动用汽,本工程设1台5t/h燃油启动锅炉,蒸汽压力0.51.0MPa,蒸汽温度250280C.5.1.3.9 发电机方案汽轮机为青岛捷能汽轮机股份有限责任公司生产的18MW高温、高压凝汽式汽轮机型号：N18-8.83高温高压凝汽式额定功率：MW18额定进

28、汽压力：MPa(a)3.43额定进汽温度：C535主蒸汽额定流量：t/h72.6冷却水温：C设计：20C最身：33额定背压：kPa(a)6.2额定转速：r/min3000旋转方向：从汽机端向发电机端看为顺时针最终给水温度：C215发电机为济南发电设备厂公司生产的QF2-18-2型空冷汽轮发电机.型号：QF2-18-2额定功率：MW18额定电压：kV6.3额定电流：A2062功率因数：0.8滞后额定频率：Hz50效率：97.64%冷却方式：空冷励磁方式：静止励磁5.1.3.10 标全厂经济指标结果见下表工程单位额定抽汽工况全厂汽水损失率3%BMCR锅炉排污率1%BMCR锅炉最大连续蒸发量BMCR

29、t/h72.6锅炉效率%90管道效率%97年利用小时数h6500汽轮机热耗率额定工况kJ/kW-h10259汽轮机汽耗率额定工况kg/kW-h4.02综合厂用电率%9.7年发电量亿Wh/a2.35年供电量亿Wh/a2.1224年平均发电标准煤耗率kg/kW-h0.418年平均供电标准煤耗率kg/kW-h0.463全厂热效率%29.416采用炉排炉方案机组特点分析本章节以龙游15MW生物质发电工程为参考.5.1 锅炉及辅助系统5.1.1 燃料来源及特性本工程的设计燃料为谷壳、木屑；校核燃料为：稻草、竹废料.工业,元素和发热量分析见卜表.生物质燃料现在预处理车间进行预破碎处理,破碎后的粒度要求为：

30、沿轴向截断长为050mm.工程符号单位谷壳木屑稻草竹废料水分Mad%68.7510.946.82灰分Aad%171.0218.530.97挥发份Vd%55.171.460.2275.14碳Cd%3544.0535.3447.55氢Hd%5.25.623.085.25氮Nd%22.660.750.36氧Od%34.737.931.1138.98全硫St,d%0.100.250.07发热量Qnet,arMJ/Kg13.415.8512.3517.72氯CL%0.2090.050.900.02灰熔点DTC1180145010391058STC1340145011051122FTC1410145012

31、051126二氧化硅SiQ%60.8857.1346.1146.96氧化钾K2O%5.187.379.3718.3碱性指数Kg/GJ0.610.051.390.095.1.2 锅炉设计参数锅炉设计参数如下：额定蒸汽压力3.82MPa额定蒸汽温度450C锅炉热效率87%给水温度150C排污率2%5.1.3 锅炉结构锅炉为单锅筒、集中下降管、自然循环、四回程布置的生物质锅炉.炉膛采用膜式水冷壁,炉底布置水冷振动炉排.在冷却室和过热器室分别布置了高温过热器、中温和低温过热器.尾部采用光管式省煤器及管式空气预热器.炉膛、冷却室和过热器室四周全为膜式水冷壁,为悬吊结构；尾部竖井烟道四周为护板,采用钢架支

32、承结构.锅炉根本尺寸为：炉膛宽度两侧水冷壁中央线距离6130mm炉膛深度前后水冷壁中央线距离5800mm锅筒中央线标高29200mm锅炉宽度两侧柱Z1、Z1间中央距离7600mm锅炉深度柱Z1与柱Z4之间中央距离17760mm锅炉总图如下：5.1.4 燃烧室和水冷壁炉膛四周为膜式壁结构,前墙、侧墙、炉膛后墙、冷却室由.60x4的管子及的扁钢焊接而成;过热器室后墙由.51x4的管子及扁钢焊接而成.在炉膛下部布置了前、后拱,有利于生物质进入炉膛受热后水分迅速蒸发和气化,并燃烧,还可增强烟气的扰动.炉膛部份共分三个炉室,第一炉室为燃烧室；第二室为冷却室,在冷却室内布置了高温过热器;第三室为中、低温过

33、热器室,布置了中温过热器和低温过热器.为增加燃料在炉膛内的停留时间,增强其燃烬,改善烟气在炉内的充满度,在炉膛前墙给料机上部和对应的后墙设置了前拱和后拱,并在前、后拱部位布置了二层二次风,可以充分挠动炉内烟气,增强物料和空气的充分混合,并延长烟气在炉内的停留时间.炉膛设有吹灰孔、观察孔、测量孔、人孔、打焦孔和防爆门等.炉膛水冷壁布置示意图如下：上述编号中,No.lNo.4为燃烧室,No.4No.7为冷却室,No.7No.lO为过热器室.高温过热器放在冷却室中,中温和低温过热器放在过热器室.No.l-No.10均为膜式水冷壁.整个燃烧室、冷却室和过热器室受热面均为自然循环.5.1.5 过热器和调

34、温装置锅炉的过热器一般可分为3类:1高温过热器2低温过热器3中温过热器,在高过和中过之间为预防超温现象,设置喷水装置以限制温度在规定范围内变化；在中过和低过之间也设有喷水减温装置.湿蒸汽通过汽包的汽水别离后,饱和蒸汽饱通过与低过相连的联络管将蒸汽送入其联箱,蒸汽在低过中加热至过热被送入中过,在此之前如果发生超温现象,需通过减温装置进行调节温度,在中温过热器加热后,通过调温后,最终进入高温过热器,加热至新蒸汽,而后进入汽轮机做功.因生物质燃烧产生的HCl、Cl和灰渣中的碱金属对高温过热器有一定的腐烛性,为减轻高温腐烛,提升过热器的使用寿命,高温过热器管采用高铭高馍的耐高温、耐腐蚀合金材料制造.通

35、过计算及综合比拟,高温过热器采用438x4、TP347H管子制造；中温过热器采用.42x4、12CrlMoVG管子制造；低温过热器采用.42x4、20/GB3087管子制造.汽温调节采用喷水减温方式调节,减温水来自锅炉给水.高温过热器采用顺列布置、纵向冲刷,且采用“U结构布置,冲刷利于减轻受热面和结渣和积灰,且容易将灰澄去除.中、低温过热器采用顺列布置、烟气横向冲刷.5.1.6 空气预热器采用卧式管式空气预热器,单级布置在尾部烟道内,分两组管箱、顺列布置.空气预热器低温段管子采用耐盐酸和碱金属腐蚀的考顿钢材料制造.管子采取顺列布置,易于吹灰.5.1.7 吹灰器为减少灰渣沉积和碱金属腐烛,本锅炉

36、在冷却室高温过热器处,布置了6只长伸缩式蒸汽吹灰器,布置在两侧墙上.在中、低温过热器处布置了6只固定旋转式蒸汽吹灰器,布置在两侧墙上.在省煤器部位后墙上布置了6只固定旋转式蒸汽吹灰器.空气预热器部位布置了2只固定旋转式蒸汽吹灰器.炉膛局部18只旋转式蒸汽吹灰器.本锅炉共布置吹灰器38只.5.1.8 燃烧设备锅炉配置一台有效容积为200m3的炉前料仓,料仓下设置2台总出力为30t/h的双螺旋给料机.生物质在进入炉膛后,首先受热析出水分,然后析出可燃气体,到达燃点后开始燃烧；一局部燃料在炉腾上空着火燃烧,一局部落在炉排上继续燃烧,并在炉排振动下发生扰动对流、完全燃烧.完全燃烧后形成的灰渣由设置在下

37、方的排渣口排出,然后通过机设备向外输送出去.炉排布置方式是按水冷壁方式排列.燃烧壁面设有小孔,一次风从小孔中吹出提供燃烧所需的氧气,同时,一次风的另一个作用是冷却水冷壁,二次风布置在炉排上方.水冷振动炉排与水平成一定夹角,炉排下为一次风室和出灰斗.锅炉通过内部设置的推杆装置保证炉排振动.锅炉送风系统主要由一次风和二次风系统组成：1一次风从侧墙经送风室,由送风小孔吹出,进入炉内.送风室一般根据需要被布置成一个个单独的小腔4个独立的送风室,一次风的送入量的大小是由锅炉热负荷大小以及送入的燃料的特性来决定,在送风系统中设有调节阀;2二次风系统主要布置炉排上部、锅炉的前墙双层二次风和锅炉的后墙同前墙布

38、置.为了增强燃料在给料管道内的扰动性,改善流动场,在给料系统中设置三次风系统,同时也起到清洁给料管、预防生物质回燃等,在给料管下方设计了二次风小喷口,以帮助播料.锅炉采用平衡通风系统.空气系统由一台100%容量的离心式送风机、一台100%容量的离心式二次增压风机和空预器以及风道组成.布置在炉侧的送风机将冷风送入空气预热器,冷风被尾部烟道内的炽热烟气加热,变成生物质燃烧所需的热风.经炉膛燃烧后产生的高温烟气和飞灰,在引风机白作用下,经过过热器、省煤器以及空预器逐级换热,再经布袋除尘器净化后,由烟囱排向大气.布袋除尘器的效率99.8%,经过除尘的烟气含尘量可从16.633g/Nm3降低到小于33m

39、g/Nm3,到达排放标准.本工程设一座钢筋混凝土烟肉,高100m,出口内径为2.0m.锅炉燃烧系统如下列图：5.1.9 锅炉热力计算汇总表5.2 配套汽轮发电机方案汽轮机：型号:N15-3.43(0.981)型,中温中压、单航、冷凝式,带有三级非调整抽汽.纯凝工况：进汽量:67.5t/h功率:15MW背压:0.0069MPa(a)一级非调整抽汽压力:0.981MPa(a)一级非调整抽汽温度:312C供热工况：进汽量:75t/h功率:12MW供热量：15t/h供热抽汽压力：0.831MPa(a)供热抽汽温度:287V背压:5.7kPa(a)主蒸汽阀前主蒸汽额定压力:3.43MPa(a)主蒸汽阀前

40、主蒸汽额定温度:435C额定给水温度:150C冷却水温:tw=2533C额定转速：3000r/min旋转方向：从机头向发电机端看为顺时针发电机：型号:QF-J15-2型,空气冷却,自并励静止励磁额定容量：15MW额定功率：15MW最大连续输出功率：15MW额定电压:10.5kV额定电流：1031A功率因数:0.8额定转速：3000r/min频率:50Hz相数：3绝缘等级F/F发电机效率:97%5.3热经济指标名称符号单位供热纯凝汽轮发电机组功率WkW1400015000汽轮发电机组热耗率q0KJ/Kw.h1268514113锅炉保证热效率刀b%8787管道效率刀p0.980.98厂用电率01ap%1010全厂发电热效率刀cp%28.425.5供电热效率刀ncp%25.5622.95发电标准煤耗率bcpg/KW.h433482年发电量104KW.h8