1、秸桿發(fā)電廠
秸稈發(fā)電是一種高科技、新型、環(huán)保、可再生能源方式，是緩解目前能源短缺的重要途徑。建設(shè)秸稈發(fā)電廠，一方面，將秸稈熱能轉(zhuǎn)化為電能，可以開發(fā)出新的能源利用方式，變廢為寶，變害為利；另一方面，秸稈充分燃燒利用，可降低有害物質(zhì)的排放。秸稈發(fā)電設(shè)有煙氣凈處理系統(tǒng)和布袋除塵器，使經(jīng)布袋除塵器處理的煙氣煙塵排放濃度低于25mg/N m3，大大低于我國(guó)燃煤發(fā)電廠的煙灰排放水平，可有效降低污染，保持生態(tài)環(huán)境，富通新能源銷售
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機(jī)、
秸稈顆粒機(jī)、
秸稈壓塊機(jī)壓制的
生物質(zhì)顆粒燃料。
秸桿發(fā)電廠的燃料就是生物秸桿，可以是棉花、玉米、小麥、甘蔗、大豆等農(nóng)作物秸桿，也可以是木屑、樹枝和速生林。將秸桿粉碎、打包，通過秸桿輸送裝置將秸桿送入鍋爐爐膛燃燒，生物能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽阉訜岢烧羝苿?dòng)汽輪發(fā)電機(jī)做功發(fā)電。煙氣經(jīng)除塵后排人大氣。
秸桿發(fā)電廠點(diǎn)火油可用輕柴油，也可用石油液化氣或天然氣。
2、柳城生物質(zhì)發(fā)電廠
柳城生物質(zhì)發(fā)電廠是廣西區(qū)內(nèi)第一個(gè)利用生物質(zhì)顆粒燃料發(fā)電的項(xiàng)目。2010年3月3日20:00時(shí)起，至2010年3月6日20：00時(shí)，柳城生物質(zhì)發(fā)電工程1號(hào)機(jī)組整套啟動(dòng)并網(wǎng)發(fā)電完成72 h試運(yùn)行。2010年3月12日凌晨2:00時(shí)起，至2010年3月13日凌晨2:00時(shí)，柳城生物質(zhì)發(fā)電工程l號(hào)機(jī)組整套啟動(dòng)并網(wǎng)發(fā)電完成24 h試運(yùn)行。標(biāo)志著南方電網(wǎng)首個(gè)生物質(zhì)電廠全面進(jìn)入并網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行階段。
3、燃料成份及消耗量
3.1電廠燃料成份分析
本項(xiàng)目鍋爐燃料主要為柳城縣本地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物甘蔗葉和桑樹枝條，采用汽車運(yùn)輸進(jìn)廠，因燃料收集具有明顯的季節(jié)性，鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)按每年4～11月份燃用甘蔗葉．1—3月份和12月份燃用桑樹枝考慮；點(diǎn)火油為輕柴油，由汽車油罐車運(yùn)至廠內(nèi)油罐區(qū)。燃料、灰分分析資料見表1。
3.2燃料消耗量
燃料消耗量見表2。
4、電廠裝機(jī)方案
本工程設(shè)備使用壽命按20年設(shè)計(jì)。
4.1汽輪機(jī)選型
汽輪機(jī)：中溫中壓凝汽式
型號(hào)：N15 - 3.43/435
額定功率：15 MW
最大功率：16 MW
主汽門前汽壓：3.43 MPa
主汽門前溫度：435℃
進(jìn)汽量：65.2 /70 t/h；（額定／最大）
排汽壓力：額定0.0072 MPa
冷卻水溫度：額定27℃
4.2鍋爐選型
鍋爐：中溫中壓循環(huán)硫化床鍋爐
鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量：75 t/h
過熱蒸汽壓力：3.82 MPa
過熱蒸汽溫度：450℃
給水溫度：150℃
排煙溫度：150℃
鍋爐效率：90.8%
4.3汽輪發(fā)電機(jī)選型
發(fā)電機(jī)和汽輪機(jī)的容量設(shè)計(jì)條件應(yīng)相互協(xié)調(diào)。按照發(fā)電機(jī)的額定容量應(yīng)與汽輪機(jī)的純凝連續(xù)出力相匹配，發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)輸出容量應(yīng)與汽輪機(jī)的最大進(jìn)汽量工況下的出力相匹配的原則，結(jié)合以上機(jī)爐選型情況，選用空冷式15 MW的汽輪發(fā)電機(jī)。
額定功率：15 MW
額定電壓：10.5 kV
功率因數(shù)：0.8
頻率：50 Hz
額定轉(zhuǎn)速：3 000 r/min
冷卻方式：空冷
5、卸、上料及燃燒系統(tǒng)
5.1卸料系統(tǒng)
收集到電廠的秸稈為已壓縮成捆秸稈包，存放于燃料庫(kù)或者露天臨時(shí)堆場(chǎng)。燃料庫(kù)的兩臺(tái)抓斗起重機(jī)進(jìn)行卸車、堆料、上料，露天臨時(shí)堆場(chǎng)采用2臺(tái)堆垛起重機(jī)進(jìn)行卸車、堆垛。
5.2上料系統(tǒng)
根據(jù)燃料的特性，本工程廠內(nèi)燃料輸送系統(tǒng)采用帶式輸送機(jī)，輸送帶采用花紋皮帶，帶式輸送機(jī)帶寬選用B= 1600mm，帶速V=1.0 m/s，雙路布置，一路運(yùn)行一路備用，具備同時(shí)運(yùn)行的條件。考慮到不同的燃料對(duì)輸送系統(tǒng)的影響，為了提高帶式輸送機(jī)對(duì)不同物料的適應(yīng)性，帶式輸送機(jī)的電機(jī)均采用變頻調(diào)速。
5.3燃燒系統(tǒng)
燃料經(jīng)破碎合格后(5-15 mm)，通過輸料皮帶運(yùn)至主廠房皮帶層，落入爐前秸稈料倉(cāng)，料倉(cāng)容積為179 m3，可存儲(chǔ)約8t的甘蔗葉或35 t的桑樹枝；燃料通過料倉(cāng)底部的12臺(tái)撥料器松散后落到3臺(tái)鍋爐給料機(jī)上，經(jīng)輸送后通過落料管進(jìn)入爐膛燃燒。進(jìn)入爐膛的燃料與經(jīng)旋風(fēng)分離器分離下來的返回爐膛繼續(xù)燃燒的物料，在從爐膛底部水冷風(fēng)室、風(fēng)帽進(jìn)入爐膛的一次風(fēng)流化作用下，在爐膛密相區(qū)充分混合后開始燃燒，二次風(fēng)從燃燒室前、后側(cè)進(jìn)入爐膛，補(bǔ)充燃料燃燒所需要的氧氣。鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣攜帶大量物料自下面上從爐膛上部的后墻出口煙道進(jìn)入兩個(gè)高效渦殼式旋風(fēng)分離器，在旋風(fēng)分離器中進(jìn)行煙氣和固體顆粒的分離，分離后潔凈的煙氣由分離器中心筒出來依次流過尾部煙道中的過熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器后排出，進(jìn)入除塵器進(jìn)行除塵，最后由引風(fēng)機(jī)排至煙囪進(jìn)入大氣，煙囪高印出，出口內(nèi)徑為2.5 m。
5.4點(diǎn)火油及助燃油系統(tǒng)
本工程油系統(tǒng)僅考慮鍋爐啟動(dòng)點(diǎn)火，不考慮低負(fù)荷穩(wěn)燃。鍋爐啟動(dòng)采用床下輕柴油點(diǎn)火方式，初步考慮設(shè)置2個(gè)20m3的油罐．2臺(tái)供油泵．1運(yùn)1備；不設(shè)卸油泵，來油通過汽車自帶卸油泵送入油罐。
5.5空壓機(jī)系統(tǒng)
本工程全廠用壓縮空氣系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。全廠設(shè)置2臺(tái)10 Nm3/ min的噴油螺桿式空壓機(jī)，供氣壓力為0.85 MPa，空壓機(jī)后安裝高效除油器去除壓縮空氣中殘余含油。
6、熱力系統(tǒng)
本工程配置兩爐兩機(jī)，采用母管制。
6.1主蒸汽系統(tǒng)
主蒸汽系統(tǒng)采用切換母管制系統(tǒng)，每臺(tái)鍋爐與相對(duì)應(yīng)的汽輪機(jī)組成一個(gè)單元，各單元之間有母管相連接。正常運(yùn)行時(shí)，各單元連接母管的閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。不考慮設(shè)計(jì)汽機(jī)旁路管道。材質(zhì)選用20G。
6.2主給水系統(tǒng)
給水系統(tǒng)設(shè)置3臺(tái)100%容量的電動(dòng)給水泵，兩運(yùn)一備。
低壓給水采用分段單母管制系統(tǒng)，備用給水泵的吸水管位于低壓給水母管的兩個(gè)分段閥門之間；高壓給水冷母管和高壓給水熱母管則采用切換母管制系統(tǒng)。材質(zhì)選用20鋼。
6.3回?zé)岢槠到y(tǒng)
汽輪機(jī)設(shè)置三級(jí)抽汽，一級(jí)抽汽供給高壓加熱器；二級(jí)抽汽供給除氧器；三級(jí)抽汽供給低壓加熱器。
一級(jí)抽汽管道除向高壓加熱器供汽外，還可向除氧器供汽，滿足在低負(fù)荷下除氧器的用汽需要。
6.4凝結(jié)水系統(tǒng)
每臺(tái)機(jī)組設(shè)2臺(tái)凝結(jié)水泵，一運(yùn)一備。每臺(tái)凝結(jié)水泵的容量為最大凝結(jié)水量的110%。
凝結(jié)水采用切換母管制系統(tǒng)。經(jīng)凝結(jié)水泵升壓后流經(jīng)汽封蒸汽冷卻器和低壓加熱器，送到除氧器。
各級(jí)加熱器采用旁路系統(tǒng)，當(dāng)加熱器發(fā)生故障時(shí)，切換閥門使凝結(jié)水走旁路進(jìn)行加熱器的隔離檢修。
6.5加熱器疏水及放氣系統(tǒng)
系統(tǒng)在正常情況下，加熱器的疏水逐級(jí)自流，高壓加熱器的疏水疏入除氧器；低壓加熱器出口的疏水疏入凝汽器；汽封加熱器的疏水經(jīng)多級(jí)水封管疏入凝汽器。事故及負(fù)荷較低，加熱器間的加熱蒸汽壓差無法保證正常疏水時(shí)，高壓加熱器疏水可利用備用管路放至低壓加熱器，各加熱器危急疏水排至循環(huán)水排水管。
6.6鍋爐疏水、排污及放氣系統(tǒng)
本系統(tǒng)設(shè)置連續(xù)排污擴(kuò)容器和定期排污擴(kuò)容器各1臺(tái)（全廠數(shù)量）。鍋爐連續(xù)排污管道單獨(dú)接至連續(xù)排污擴(kuò)容器，疏水經(jīng)連續(xù)排污擴(kuò)容器擴(kuò)容后形成的蒸汽接至汽平衡母管，然后排入除氧器；鍋爐定期排污管道，鍋爐本體疏水以及鍋筒緊急放水接至定期排污擴(kuò)容器。
6.7冷卻水系統(tǒng)
本工程冷卻水系統(tǒng)由兩部分組成：循環(huán)水和工業(yè)水。
循環(huán)水給汽輪機(jī)凝汽器、主機(jī)冷油器、發(fā)電機(jī)空冷器等用水量較大的設(shè)備提供冷卻用水。
工業(yè)水給電動(dòng)給水泵、凝結(jié)水泵等對(duì)冷卻水質(zhì)要求較高輔機(jī)提供冷卻用水。
6.8抽真空系統(tǒng)
每臺(tái)機(jī)組的凝汽器抽真空系統(tǒng)中設(shè)置兩臺(tái)射水抽氣器，正常運(yùn)行時(shí)，1臺(tái)射水抽氣器運(yùn)行即可維持凝汽器所要求的真空度，另外1臺(tái)作為備用。在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，可投入2臺(tái)運(yùn)行，這樣可以更快地建立起所需要的真空度，從而縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間。
6.9凝汽器反沖洗系統(tǒng)
本工程循環(huán)水污染程度較低，不設(shè)膠球清洗系統(tǒng)。通過切換循環(huán)水電動(dòng)蝶閥實(shí)現(xiàn)對(duì)凝汽器的反沖洗。
7、主廠房布置
主廠房區(qū)建構(gòu)筑物布置由西往東依次為A排外變壓器、汽機(jī)房、除氧料倉(cāng)間、鍋爐房、布袋除塵器、煙囪。主廠房采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，縱向總長(zhǎng)為54.0 m，柱距等跨9.0 m。汽機(jī)房跨度15.0 m，除氧料倉(cāng)間跨度9.0 m，爐前通道5.0 m。
汽機(jī)房主要為3層。底層布置發(fā)電機(jī)分支小間、發(fā)電機(jī)空冷器室，4.00 m層布置發(fā)電機(jī)出線小室。給水泵布置于汽機(jī)房±0.000 m層B列柱側(cè)。汽機(jī)房檢修場(chǎng)地設(shè)在±0.000 m層兩臺(tái)機(jī)組之間；4.000 m層布置高、低壓加熱器及主油箱等；運(yùn)行層標(biāo)高為7.000 m，布置汽輪發(fā)電機(jī)組及射水抽氣器等，汽機(jī)房設(shè)1臺(tái)20/5 t電動(dòng)雙梁橋式起重機(jī)，跨距13.5 m。
除氧煤倉(cāng)間主要分6層，±0.000 m、4.000 m、7.000 m、14.000 m、23.000 m、29.000 m。在+0.000 m層布置機(jī)爐低壓配電間、機(jī)爐高壓配電間、加藥取樣間等；4.000 m層為電纜夾層；7.000 m層布置集中控制室、機(jī)爐電子設(shè)備間、空調(diào)機(jī)房，兩機(jī)組共用；14.000 m層合并除氧料倉(cāng)間布置除氧器及連續(xù)排污擴(kuò)容器及鍋爐給料機(jī)；23.000 m層是輸料皮帶層；29.000 m層為料倉(cāng)間轉(zhuǎn)運(yùn)站。
鍋爐為鋼結(jié)構(gòu)，鍋爐采用露天布置并設(shè)有有效的防雨、防腐措施。鋼爐架、鍋爐頂蓋以及鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)層平臺(tái)鋼梁等均由鍋爐廠設(shè)計(jì)。
主廠房主要尺寸見表3。
8、結(jié)語
目前，國(guó)家已頒布實(shí)施《再生資源法》，生物質(zhì)能發(fā)電必將迎來一個(gè)大的發(fā)展。生物質(zhì)能發(fā)電廠的設(shè)計(jì)和建設(shè)在國(guó)內(nèi)剛剛起步，有很多問題需要逐步解決，比如秸桿鍋爐的設(shè)計(jì)、制造國(guó)產(chǎn)化，燃料的收集、儲(chǔ)存和運(yùn)輸，燃燒系統(tǒng)的優(yōu)化等。本文以我區(qū)并網(wǎng)發(fā)電投入使用的第～個(gè)生物發(fā)電廠為參考模型，對(duì)設(shè)計(jì)作了初步探討，將推動(dòng)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用。
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