秸桿發(fā)電的工藝流程
1 生物質(zhì)能秸稈發(fā)電的工藝流程
農(nóng)作物秸稈在很久以前就開始作為燃料,直至1973年第一次石油危機(jī)時(shí)丹麥開始研究利用秸稈作為發(fā)電燃料。在這個(gè)領(lǐng)域丹麥BWE公司是世界領(lǐng)先者,第一家秸稈燃燒發(fā)電廠于1998年投入運(yùn)行(Haslev,5Mw)。此后,BWE公司在西歐設(shè)計(jì)并建造了大量的生物發(fā)電廠,其中最大的發(fā)電廠是英國的Elyan發(fā)電廠,裝機(jī)容量為38Mw。
1.1 秸稈的處理、輸送和燃燒
發(fā)電廠內(nèi)建設(shè)獨(dú)立的秸稈倉庫。每個(gè)倉庫都有大門,運(yùn)輸貨車可從大門駛?cè),然后停在地磅上稱重,秸稈同時(shí)要測(cè)試含水量。任何一包秸稈的含水量超過25%,則為不合格。在歐洲的發(fā)電廠中,這項(xiàng)測(cè)試由安裝在自動(dòng)起重機(jī)上的紅外傳感器來實(shí)現(xiàn)。在國內(nèi),可以手動(dòng)將探測(cè)器插入每一個(gè)秸稈捆中測(cè)試水分,該探測(cè)器能存儲(chǔ)99組測(cè)量值,測(cè)量完所有秸稈捆之后,測(cè)量結(jié)果可以存入連接至地磅的計(jì)算機(jī)。然后使用叉車卸貨,并將運(yùn)輸貨車的空車重量輸入計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)可根據(jù)前后的重量以及含水量計(jì)算出秸稈的凈重!
貨車卸貨時(shí),叉車將秸稈包放入預(yù)先確定的位置;在倉庫的另一端,叉車將秸稈包放在進(jìn)料輸送機(jī)上;進(jìn)料輸送機(jī)有一個(gè)緩沖臺(tái),可保留秸稈5分鐘;秸稈從進(jìn)料臺(tái)通過帶密封閘門(防火)的進(jìn)料輸送機(jī)傳送至進(jìn)料系統(tǒng);秸稈包被推壓到兩個(gè)立式螺桿上,通過螺桿的旋轉(zhuǎn)扯碎秸稈,然后將秸稈傳送給螺旋自動(dòng)給料機(jī),通過給料機(jī)將秸稈壓入密封的進(jìn)料通道,然后輸送到爐床。
秸桿揉搓機(jī) |
1.2 鍋爐系統(tǒng)
由于秸稈灰中堿金屬的含量相對(duì)較高,因此,煙氣在高溫時(shí)(450℃以上)具有較高的腐蝕性。此外,飛灰的熔點(diǎn)較低,易產(chǎn)生結(jié)渣的問題。如果灰分變成固體和半流體,運(yùn)行中就很難清除,就會(huì)阻礙管道中從煙氣至蒸汽的熱量傳輸。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)耆氯麩煔馔ǖ,將煙氣堵在鍋爐中。由于存在這些問題,因此,專門設(shè)計(jì)了過熱器系統(tǒng),已經(jīng)用在最新的發(fā)電廠中。
圖1 工藝流程圖 |
1.3 汽輪機(jī)系統(tǒng)
1.3.1 汽輪機(jī)系統(tǒng)
渦輪機(jī)和鍋爐必須在啟動(dòng)、部分負(fù)荷和停止操作等方面保持一致,汽輪機(jī)和鍋爐,協(xié)調(diào)鍋爐、汽輪機(jī)和空冷凝汽器的工作非常重要。
1.3.2 空冷凝汽器
丹麥的所有發(fā)電廠都是海水冷卻的,西班牙的Sanguesa發(fā)電廠是河水冷卻,英國的Ely發(fā)電廠裝有空氣冷凝器。在中國,空氣冷凝器是一種很成熟的產(chǎn)品,可以在秸稈發(fā)電廠中采用。
1.4 環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)
在濕法煙氣凈化系統(tǒng)之后,安裝一個(gè)布袋除塵器,以便收集煙氣中的飛灰。布袋除塵器的排放低于25 mg/Nm3,大大低于中國燒煤發(fā)電廠的煙灰排放水平。
1.5 副產(chǎn)物
秸稈通常含有3%~5%的灰分。這種灰以鍋爐飛灰和灰渣/爐底灰的形式被收集,這種灰分含有豐富的營養(yǎng)成分如鉀、鎂、磷和鈣,可用作高效農(nóng)業(yè)肥料。
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