灰色秸稈生物質(zhì)電廠燃料輸送系統(tǒng)布置設(shè)計

李 然，龍 衛(wèi)

（吉林省電力勘測設(shè)計院，長春 130022）

隨著國家可再生能源的開發(fā)利用及節(jié)能減排工作的進一步開展，近年來新建和在建的秸稈生物質(zhì)電廠不斷增加。秸稈發(fā)電可以大量減少燃煤電廠粉煤灰、粉塵及SO2的排放、減少環(huán)境污染、解決能源短缺問題。秸稈屬“生物質(zhì)”，包括玉米、小麥、水稻、大豆秸稈、棉花秸稈、樹枝林業(yè)廢棄物等多種作物的莖稈。通常將玉米、小麥、水稻、大豆秸稈稱為黃色秸稈，棉花秸稈、樹枝林業(yè)廢棄物稱為灰色秸稈。單純?nèi)加没疑斩挼纳镔|(zhì)電廠采用散料不打包由汽車運輸進廠的方式，我國早期建成投產(chǎn)的秸稈生物質(zhì)電廠多為灰色秸稈生物質(zhì)電廠。由于秸稈生物質(zhì)電廠在我國建成的時間較短，燃料輸送系統(tǒng)設(shè)計也同樣屬于新的領(lǐng)域，還沒有成熟的經(jīng)驗，處于摸索階段。以下介紹灰色秸稈生物質(zhì)電廠燃料輸送系統(tǒng)設(shè)計布置。

1 燃料輸送系統(tǒng)組成

灰色秸稈燃料輸送系統(tǒng)設(shè)計包括料場卸儲設(shè)備、給料設(shè)備、破碎設(shè)備、輸送設(shè)備、計量設(shè)備及除鐵設(shè)施的布置設(shè)計。料場卸儲設(shè)備完成卸車、上料、貯料等作業(yè)；給料設(shè)備將儲料斗的秸稈均勻地輸送到帶式輸送機上；破碎設(shè)備將不滿足鍋爐燃燒要求的秸稈破碎到規(guī)定的尺寸；輸送設(shè)備將秸稈輸送到鍋爐房。計量設(shè)備通常采用電子皮帶秤，除鐵設(shè)施采用一級帶式或盤式電磁除鐵器。

2 料場卸儲設(shè)備布置設(shè)計

燃用灰色秸稈的生物質(zhì)電廠進廠的燃料通常為破碎后尺寸小于100mm的散料，在電廠內(nèi)通常設(shè)置秸稈儲料棚用于儲存干料秸稈，其余廠內(nèi)空地設(shè)置露天儲料場。單臺130t／h鍋爐燃用灰色秸稈生物質(zhì)電廠料場設(shè)備設(shè)計通常在灰色儲料棚內(nèi)設(shè)置2臺或3臺起重量5t、起升高度10m、跨度31.5m的橋式抓斗起重機，用作上料、貯料、卸料等作業(yè)。秸桿抓斗起重機抓斗采用閉式爪式結(jié)構(gòu)，另外設(shè)置設(shè)有輕型裝載機作為料場輔助設(shè)備完成灰色秸稈卸車、存料、上料、整備等功能。

3 給料設(shè)備的的布置設(shè)計

給料斗下部設(shè)計上通常采用的給料設(shè)備為螺旋給料機、組合式給料機或活底料倉給料機3種，使用最多的給料設(shè)備是螺旋給料機。單臺130t／h灰色秸稈生物質(zhì)鍋爐通常設(shè)置一套雙路秸稈上料系統(tǒng)，每套雙路秸稈上料系統(tǒng)設(shè)置2個上料斗用來接受木質(zhì)灰色秸稈、稻殼、玉米芯等燃料。每個料斗下部采用1臺螺旋給料機作為給料設(shè)備。螺旋給料機采用變頻調(diào)速，每臺螺旋給料機出力按（15～25）t／h可連續(xù)調(diào)節(jié)。經(jīng)過運行發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動裝置及螺旋體布置平行于下部秸稈帶式輸送機的方式更有利于秸稈下料通暢，近期設(shè)計的秸稈螺旋給料機通常采用這種形式。

組合式給料機是秸稈料斗下部的另一種給料設(shè)備，組合式給料機的工作原理是秸稈料斗下部設(shè)置1臺鏈?zhǔn)浇o輸送機，鏈?zhǔn)浇o輸送機驅(qū)動裝置設(shè)置于頭部，鏈?zhǔn)捷斔蜋C帶動刮料板將料斗中的秸稈物料輸送到下一級的帶式輸送機上，鏈?zhǔn)捷斔蜋C上部設(shè)有撥料裝置，起到輔助上料的作用。組合式給料機的特點是料斗儲量大，因此設(shè)備出力高，每臺最大出力可達50t／h，是常用給料設(shè)備。

4 破碎設(shè)備布置設(shè)計

設(shè)計采取在廠內(nèi)燃料輸送系統(tǒng)中在線破碎，秸稈破碎機的設(shè)計選型為進口秸稈破碎機和國產(chǎn)秸稈破碎機2種。國能集團早期的破碎設(shè)備采用的是最大出力15－25t／h的M＆J4000秸稈破碎機，其構(gòu)造為破碎臺上安裝有2個刀軸，每個刀軸上有若干個刀，能夠正向和反向旋轉(zhuǎn)，與破碎臺底座的固定刀一起，通過撕破，扯碎，切割的作用，將灰色秸稈破碎成小于100mm的小段。該秸稈破碎機技術(shù)成熟，有多年歐洲運行檢驗。隨著國內(nèi)制造廠對進口秸稈破碎機的技術(shù)特點的研究開發(fā)和吸收，我國生產(chǎn)出了與進口秸稈破碎機原理基本相同的大出力秸稈破碎機，但設(shè)備部件運行周期短的問題沒有得到根本解決。目前新建的灰色秸稈的生物質(zhì)電廠，通常采用在廠外秸稈儲料場破碎秸稈的方式，廠內(nèi)燃料輸送系統(tǒng)設(shè)計中不在線設(shè)置秸稈破碎機，只是在儲料棚內(nèi)設(shè)置一臺秸稈破碎機用來破碎進廠的超過鍋爐燃用要求尺寸的灰色秸稈。

5 輸送設(shè)備的布置設(shè)計

輸送設(shè)備最常用的是帶式輸送機，絕大多數(shù)設(shè)計上采用普通型帶式輸送機，少數(shù)電廠受廠區(qū)總平面布置的限制在設(shè)計中采用大傾角帶式輸送機。通過一個階段的運行，發(fā)現(xiàn)大傾角帶式輸送機頭部撒料嚴(yán)重，引起粉塵飛揚，因此燃料輸送系統(tǒng)工藝布置設(shè)計上應(yīng)盡量避免采用大傾角帶式輸送機。單臺130t／h鍋爐通常采用一套雙路的B＝1200mm或B＝1400mm的帶式輸送機，設(shè)備綜合出力15～40 t／h，上料系統(tǒng)的2臺固定式帶式輸送機同時運行。另一個值得注意的是燃料輸送設(shè)備設(shè)計布置應(yīng)盡量避免落料點交叉，運行發(fā)現(xiàn)由于秸稈的重量很輕，很容易在落料處堆積，影響物料的輸送而發(fā)生堵料問題?；疑斩挶赛S色秸稈摩擦系數(shù)大輸送更穩(wěn)定，已投產(chǎn)運行的輸送灰色秸稈帶式輸送機在傾角24°下可保證穩(wěn)定運行。另一種輸送設(shè)備是螺旋輸送機，采取不等螺距的設(shè)計理念，設(shè)備運行狀況尚可。

6 結(jié)束語

秸稈生物質(zhì)電廠燃料輸送系統(tǒng)設(shè)計對我國來說還是新的領(lǐng)域，有待于進一步的探討和完善。選擇安全可靠的給料設(shè)備，盡量避免落料點的交叉是燃料輸送系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵。