生物質(zhì)直燃鍋爐調(diào)試和運(yùn)行探析

1、生物質(zhì)直燃鍋爐調(diào)試和運(yùn)行探析摘要：生物質(zhì)能是主要的可再生能源。分析了生 物質(zhì)發(fā)電現(xiàn)狀，針對(duì)國(guó)能臨沂生物質(zhì)電廠秸稈鍋爐的調(diào)試和 運(yùn)行研究，分析了鍋爐點(diǎn)火條件、鍋爐負(fù)荷控制方法、鍋爐 負(fù)壓控制方法、蒸汽壓力控制方法和鍋爐停爐方法；討論了 設(shè)計(jì)參數(shù)和實(shí)際運(yùn)行情況的差異，總結(jié)了調(diào)試過(guò)程中的技術(shù) 改造和優(yōu)化項(xiàng)目。為生物質(zhì)鍋爐設(shè)計(jì)、調(diào)試、改造和運(yùn)行提 供了參考。關(guān)鍵詞：生物質(zhì)；鍋爐；調(diào)試；運(yùn)行abstract： biomass energy is the main renewable energy. analysis of the present situation of research on biom

2、ass power generation, commissioning and operation of st raw biomass power plant boiler of linyi country, analyzed the boiler ignition conditions, boiler load control method, boiler pressure control method, stearn pressure control method and the stop of the boilers method； discusses the differences b

3、etween design parameters and actual operation situation, summed up the technological transformation and optimization commissioning process key words： biomass boiler； commissioning； operation；中圖分類號(hào)：tk223. 7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào):前言我國(guó)能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，煤炭所占比重達(dá)70 %左右。 燃煤電廠要消耗大量不可再生能源，同時(shí)造成了嚴(yán)重大氣污 染。為保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)、健康、快速、協(xié)調(diào)發(fā)展，必須大

4、力發(fā)展可再生能源和提高能源用率。目前對(duì)可再生能源的大 規(guī)模開發(fā)利用主要為風(fēng)能、太陽(yáng)能和生物質(zhì)能。生物質(zhì)是指有機(jī)物中除化石燃料外的所有來(lái)源于動(dòng)、植 物能再生的物質(zhì)。生物質(zhì)能則是指直接或間接地通過(guò)綠色植 物的光合作用，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能后固定和貯藏在生物 體內(nèi)的能量。生物質(zhì)包括林木廢棄物(木塊、木片、木屑、 樹枝等)、農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、有機(jī)物加工 廢料、人畜糞便及城市生活垃圾等。在歐洲，尤其是北歐的 一些國(guó)家利用秸稈發(fā)電已經(jīng)有10余年的歷史。世界上第1 座生物質(zhì)秸稈發(fā)電廠于1988年在丹麥投產(chǎn)(haslev,5mw), 如今丹麥已建成100多家秸稈發(fā)電廠，秸稈發(fā)電量占該國(guó)總 發(fā)電量

5、的24 %。目前，世界上最大的秸稈發(fā)電廠是位于英國(guó) 坎貝斯的elyan生物質(zhì)能發(fā)電廠，裝機(jī)容量為38 mw。生物 質(zhì)焚燒發(fā)電國(guó)際上技術(shù)比較成熟的為丹麥bwe公司。目前，生物質(zhì)能源的研究與開發(fā)已成為世界各國(guó)政府和 科學(xué)家研究的諸多熱門課題之一。將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為高品位 能源在國(guó)外已具有相當(dāng)可觀的規(guī)模，以美國(guó)、瑞典和奧地利 三國(guó)為例，用生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為其他能已分別占該國(guó)一次能源 消費(fèi)量的4 % ,16 %和10 %，在美國(guó)，生物質(zhì)發(fā)電的總裝機(jī) 容量已超過(guò)10000兆瓦，單機(jī)容量達(dá)1025兆瓦。自1992 年世界環(huán)境與發(fā)展大會(huì)后，歐美國(guó)家開始大力發(fā)展生物質(zhì) 能。歐盟規(guī)劃2010年可再生能源比例達(dá)12 %

6、，每年可替代 2000萬(wàn)t石油，其中成本較低的生物質(zhì)能約占80 %o美國(guó) 1999年明確提出規(guī)劃到2010年生物制品及生物質(zhì)能的產(chǎn) 量將為當(dāng)時(shí)水平的3倍，生物質(zhì)能比達(dá)10 %o由此可見，生 物質(zhì)能在一些發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用較為廣泛。我國(guó)利用此項(xiàng)技術(shù) 大力發(fā)展的公司為國(guó)能生物發(fā)電有限公司，其他如中國(guó)節(jié)能 投資公司，江蘇國(guó)信集團(tuán)公司等也正尋求此類技術(shù)大力發(fā)展 生物發(fā)電。中央企業(yè)"優(yōu)質(zhì)服務(wù)年”中，國(guó)家電網(wǎng)公司在向 社會(huì)公開承諾的八項(xiàng)優(yōu)質(zhì)服務(wù)中，明確提出將向社會(huì)輸送10. 6億kwh綠色電力。為實(shí)現(xiàn)承諾，國(guó)能生物發(fā)電有限公司正 全力推進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目開工投產(chǎn)步伐。目前，公司已有30 個(gè)項(xiàng)目并網(wǎng)發(fā)電，

7、10幾個(gè)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目得到核準(zhǔn)或在建。國(guó)能臨沂生物發(fā)電有限公司是國(guó)能生物發(fā)電集團(tuán)的第 三代生物發(fā)電機(jī)組的樣板示范工程。本文針對(duì)該廠生物質(zhì)鍋 爐,進(jìn)行了鍋爐運(yùn)行特性研究。1鍋爐設(shè)備簡(jiǎn)介國(guó)能臨沂生物發(fā)電機(jī)組#1鍋爐是采用丹麥bwe公司生物 質(zhì)直燃技術(shù)。130t/h (yg-130/9. 2-t2)振動(dòng)爐排高溫高壓 蒸汽鍋爐，為自然循環(huán)、單汽包、單爐膛、平衡通風(fēng)、室內(nèi) 布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、底部支撐結(jié)構(gòu)型鍋爐。本鍋爐設(shè)計(jì)燃料為枝極、樹皮、木屑、木片灰色秸稈， 輔助燃料為小麥秸稈、玉米秸稈、棉花秸桿等。采用前墻拋 料形式給料，配有點(diǎn)火油系統(tǒng)。生物質(zhì)燃料含有包括氯化物 在內(nèi)的多種鹽，燃燒產(chǎn)生的煙氣具

8、有很強(qiáng)的腐蝕性。因此， 在高溫受熱面的管系采用特殊的材料與結(jié)構(gòu)，以及有效的除 灰措施，防止腐蝕和大量渣層的產(chǎn)生。表1鍋爐主要參數(shù)表2燃料特性鍋爐燃燒設(shè)備與煤粉爐有較大的區(qū)別，它是由秸稈給料 機(jī)、爐膛、水冷振動(dòng)爐排、一、二次風(fēng)管、拋料風(fēng)管等設(shè)備 組成。本鍋爐采用水冷振動(dòng)爐排加爐前氣力給料的燃燒方 式。鍋爐汽水系統(tǒng)采用自然循環(huán)，爐膛外集中下降管結(jié)構(gòu)。 該鍋爐采用"m”型布置，爐膛和過(guò)熱器通道采用全封閉的 膜式壁結(jié)構(gòu)，保證鍋爐的嚴(yán)密性能。過(guò)熱蒸汽采用四級(jí)加熱, 三級(jí)噴水減溫的方式，使過(guò)熱蒸汽溫度有很大的調(diào)節(jié)裕量。 尾部豎井布置兩級(jí)省煤器，一級(jí)高壓煙氣冷卻器和三級(jí)低壓 煙氣冷卻器。空氣預(yù)熱器

9、布置在煙道以外，采用水作為媒介 的加熱方式，有效避免了尾部煙道的低溫腐蝕。經(jīng)過(guò)煙氣冷 卻器的煙氣和飛灰，由引風(fēng)機(jī)吸入布袋除塵器凈化，最后經(jīng) 煙囪排入大氣。給料系統(tǒng)由中轉(zhuǎn)料倉(cāng)、取料機(jī)、落料斗、螺旋給料機(jī)、 落料管、插板門以及膨脹節(jié)組成。爐前兩個(gè)中轉(zhuǎn)料倉(cāng)用來(lái)接 收和儲(chǔ)存燃料系統(tǒng)傳輸來(lái)的燃料，燃料由中轉(zhuǎn)料倉(cāng)底部的螺 旋收集機(jī)經(jīng)落料斗輸送到螺旋給料機(jī)，每個(gè)螺旋收集機(jī)對(duì)應(yīng) 3個(gè)螺旋給料機(jī)，燃料最終經(jīng)過(guò)6個(gè)螺旋給料機(jī)由播料風(fēng)吹 入爐膛。播料風(fēng)取自高壓空氣預(yù)熱器后的熱風(fēng)。燃料由于強(qiáng) 風(fēng)的作用進(jìn)入爐膛時(shí)被拋至爐排中、高端處，由于高溫?zé)煔?和一次風(fēng)的作用逐步預(yù)熱、干燥、著火、燃燒。隨著振動(dòng)機(jī) 構(gòu)的工作，燃料邊燃燒邊向爐排低端運(yùn)動(dòng)，直至燃盡，最后 灰渣落入爐前的出渣口。在排渣口下方設(shè)有撈渣機(jī)，能使灰 渣安全有效地排出爐外。在二、三煙氣通道下方設(shè)有一個(gè)落 灰口，從過(guò)熱器落下的灰渣墜落后進(jìn)入下方的撈渣機(jī)，排出 爐外。振動(dòng)爐排由振動(dòng)機(jī)構(gòu)、風(fēng)室、支撐件和爐排水冷壁組成, 爐排水冷壁由全膜式壁組成，其上開有很多巾4. 5的小孔， 作為一次風(fēng)的通風(fēng)口，爐排下部是風(fēng)室。一次風(fēng)進(jìn)入爐底風(fēng) 室后再由水冷壁上的小孔進(jìn)入爐膛，為燃燒提供所需的氧。 在鍋爐前后墻各布置有許多二次風(fēng)口，這些二次風(fēng)約占總風(fēng) 量的一半。二次風(fēng)在鍋爐的燃燒中起到十分關(guān)鍵的作用，二 次風(fēng)攪拌爐內(nèi)氣體使之混合，使?fàn)t內(nèi)煙氣產(chǎn)生