生物质气化耦合发电系统给料多样性研究及应用
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完成单位:湖北华电襄阳发电有限公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
王晓华、胡小金、刘三举、杨 涛、刘 俊、温小萍、陈国艳、成松廷
生物质气化耦合发电项目给料多样性,主要技术难点问题有:防止空气通过给料设备进入炉内。循环流化床大部分区域为微负压运行,为了不让炉膛外的空气进入炉内,影响气化炉内生物质的气化质量,就必须要求给料设备输送物料的过程与外界完全密封。通常的做法是用给料关风器进行密封,但是效果较差;另外,生物质成分特殊影响连续输送。生物质具有堆积密度小、结构疏松,纤维含量多、纤维细长、相互之间粘连等特点,使得加料过程中很容易出现棚料和缠绕等问题,造成进料设备与气化炉之间的密封性较差。
本项目的先进性和创新性主要有:
(1)为了防止料仓发生堵塞,将原料仓底部进行局部切除,以增加给料口横截面面积和垂直空间。在加装中间隔板基础上,将四面锥形料仓改造为2个一面垂直、三面锥形结构。在生物质给料系统的料仓上,加装上、下料位计,并在料仓的锥形板上加装振动器。
(2)采用导程为递加渐进式的螺旋输送机替代原有的等螺距螺旋输送机,螺旋输送机采用负倾角度布置替代原来的水平布置方式,即螺旋输送电机垂直位置下移、靠近气化炉侧的螺旋输送机适当上移,在断料的情况下必须确保给料系统的密封性。为确保螺旋输送机的稳定运行,螺旋输送机支撑方式由单端轴承支撑改为两端轴承支撑。螺旋输送机加工及安装精度需确保足够的同心度,以确保螺旋输送机的运行可靠性。
(3)采用变频恒矩调速电机替代螺旋输送电机,配摆针轮式减速器1台和联轴器成套,防止由于秸秆物料中的木质纤维缠绕螺旋叶片造成启动困难。
(4)要求秸秆料仓下料可靠,料位可控,同时要求螺旋输送机不出现卡死、漏空气现象,往气化炉输送的生物质给料量稳定、线性度良好。更换料仓下部的电动液压插板阀,取消星型给料阀,在原有星型给料阀位置加装1个料斗,并安装一个工业电视监控探头,视频信号输送至集控室。保留原有就地控制柜的主机部分,增加振动器就地控制,集控室DCS系统可对电机等执行机构进行控制,并对料仓料位进行连续监测。
本项目改造后的给料系统,对多样性原料适应范围广,能满足大部分生物质原料的进料,因此适应性非常强,具有较强的推广性。
襄阳公司生物质气化耦合发电项目,气化炉原料主要是稻壳和秸秆压块。由于秸秆进料系统在实际运行中不稳定,秸秆侧出力达不到设计出力,导致了该项目稻壳量使用量增多,燃料成本增加,达不到预期经济效益。因此本项目实施后,可以解决生物质原料单一的问题,进料将不再局限于稻壳,燃料适应性将会大大改善,可以大幅度降低原料成本。具有非常好的经济效益。
现在国家禁止焚烧秸秆,本项目实施后,秸秆类燃料能够可靠、稳定输送至气化炉,在处理秸秆燃料方面具有良好的社会效益、环保效益。