生物质电厂燃料输送系统的探讨

生物质电厂燃料输送系统的探讨
摘要：生物质发电技术作为一种常见的电能生产手段，其主要是通过将大自
然中广泛存在的可再生物生物质能源作为燃料进行电力生产的技术手段。

与煤炭
火电发电技术对比，生物质燃料在输送过程中还存在有一定的差异性，其一般可
以分为黄色燃料跟灰色燃料两种类型，不同燃料的输送方法也存在有一定差异性。

因此在生物质发电技术应用期间，需要结合生物质类型进行燃料输送系统的合理
设计，保障生物质电厂的顺利运行，本文就生物质电厂的燃料输送系统进行了探
讨分析。

关键词：生物质电厂；燃料；输送系统
近年来生物质发电技术得到了迅速的发展，其本质是对国际上的石油危及问
题进行解决，一般是将农作物的废弃秸秆跟林业废弃物作为发电燃料，降低电力
生产过程中对煤炭等化石资源的消耗，对国内的化石资源短缺问题也能够起到良
好的解决效果。

但是我国生物质燃料发电研究的起步时间比较晚，其生产经验不足，相关生产设备的制作水平不足。

燃料输送系统作为电厂生产系统中的重要组成，但是在生物质电厂生产时，其燃料组成还有着一定的复杂性特点，对燃料输
送也提出了更高的要求。

这也就需要结合生物质电厂的实际发展需求，进行燃料
输送系统的合理设计，借此获得良好的电能生产效果。

1 生物质电厂燃料输送系统概述
随着国际上化石燃料短缺问题的加剧，各个国家也都开展了对高效、无污染
的生物质能利用技术的开发跟应用水平，借此来达到保护矿产资源以及能源安全
的问题。

在生物质电厂运行期间，其电厂燃料还存在有复杂性的特点，不仅包含
有玉米、小麦秸秆等一些堆积比重比较低的燃料，还存在有木材下脚料、棉花秸
秆等堆积比重比较高的燃料，不同燃料的燃烧热值跟规格均存在有一定的差异性。

在传统的煤炭火力发电技术应用期间，因为煤炭燃料的燃烧热值跟规格一致性较强，因此常规的燃烧输送系统就能够很好的满足电厂生产的实际需求。

但是生物
质电厂燃料组成的复杂性，使得常规的燃料输送系统还无法满足各类生物质燃料
的实际输送需求，对生物质电厂正常生产活动的开展也造成了一定阻碍。

近年来我国也加强了对生物质电厂的研发跟建设水平，也获得了一定的应用
效果。

为了提高国内生物质电厂的实际运行需求，还需要在结合国内生物质产量
组成情况基础上，进行适合中国国情的燃料输送系统的开发跟应用，推动我国生
物质电厂生产水平进一步提高。

这样还可以显著降低我国电力生产过程中对煤炭
等化石资源的依赖性，对国内的资源短缺等问题能够起到良好的解决效果，对我
国社会的健康稳定发展有着积极意义。

2 生物质电厂燃料输送系统的设计探讨
2.1 黄色燃料输送系统
生物质生产过程中黄色燃料的密度比较小，为了方便电厂生产时的运输需求，电厂工作人员一般还要对黄色燃料进行打包压缩，这样在同一体积下还能够承载
更多的燃料，对黄色燃料在电力生产过程中的运输成本也能够起到良好的控制效果。

因此在生物质电厂的黄色燃料运输系统设计过程中，还需要对燃料的打包形
式进行综合考虑，在此基础上进行输送方法的选择。

目前生物质电厂在进行黄色
燃料的输送过程中，主要是采取秸秆捆抓斗起重机或者解包上料的方式，根据生
物质电厂需求应用的解包方式也不尽相同。

目前常用的黄色燃料解包方法主要包
含有以下两种：①在上料系统中进行解包操作，主要是将黄色燃料通过散装物的
方式来输送到燃烧炉之中；②在燃烧炉前进行解包，并且通过包料的方式将黄色
燃料输送到在燃烧炉之中。

包料上料系统的流程图如图1所示。

对于方法①需要
在上料系统中进行黄色燃料的解包处理，因此生物质电厂还需要进行一个超大的
燃料解包机的设置。

对于方法②而言，黄色燃料主要是在燃烧炉前进行解包处理，需要在燃料炉前面进行立体旋转解包机械的设置，并且可以通过螺旋叶片的方式
进行黄色燃料的解包操作。

图1：包料上料系统流程图
在该包料上料系统之中，为了让包料上料系统的集约化水平进一步提高，一般还会在秸秆破碎室进行4台切草机跟4台散包机的设置，并且会通过秸秆捆抓斗将秸秆运输到传送带上面，随后通过散包机进行开包操作，将秸秆送到切草机器部位。

在秸秆的长度满足电厂燃烧炉的实际燃烧需求时，可以通过输送机将其输送到燃烧炉之前，并且会利用螺旋机进行送料操作，该包料上料系统的应用优缺点如表1所示。

表1：包料上料系统的优缺点
2.2 灰色燃料输送系统
在灰色燃料输送系统之中，主要包含有料场卸储设备、给料设备、破碎设备、输送设备、计量设备以及除铁设施等。

在料场卸储设备设计过程中，因为国内生
物质电厂所应用到的灰色燃料多是破碎之后尺寸小于100mm的散料，一般在电厂
内需要进行秸秆储料棚的社会中，单台130t/h的锅炉燃料在通过灰色燃料进行
生产时，在灰色储料棚内需要设置2台或者3台起重量在5t的桥式抓斗起重机，满足电力生产过程中的上料、贮料以及卸料等作业需求。

秸秆抓斗起重机要设计
为封闭的抓式结构，满足实际生产需求，
在进行给料设备的布置设计过程中，所采用的给料设备主要包含有螺旋给料机、组合式给料机或者活底料给料机三种类型。

在将螺旋给料机作为给料设备时，一般需要单台130t/h的灰色秸秆生物质锅炉在给料设备的设计过程中，需要在
每套双路秸秆上料系统中设置2个上料斗，用于满足灰色燃料输送的实际需求。

螺旋给料机可以采用变频调速技术，实现对给料速度的控制，满足生物质电厂的
实际运行需求。

在实际设计过程中，可以通过将驱动转那个纸跟螺旋体布置平行
下部秸秆带式输送机的方式，促使秸秆下料的通畅性进一步提高，满足灰色燃料
输送时的实际需求。

在灰色燃料输送系统设计期间，部分生物质电厂还会应用组
合式给料设备进行给料处理。

在组合式给料机应用过程中，其工作原理主要是在
灰色燃料料斗的下部进行1台链式给输送机的设置。

链式给输送机咋实际运行期
间能够将驱动装置设置在头部，随后将灰色燃料输送到下一级的带式输送机上。

在链式输送机的上部一般还需要进行拔料装置的设置，起到良好的辅助上料效果。

在组合式给料机运行期间内，还具备有料斗的储存量比较大的应用优势，设备的
出力较高，每台组合式给来及的最大出力能够达到50t/h以上，能够充分满足生
物质电厂的实际生产需求。

在进行破碎设备的布置设计过程中，根据灰色燃料的特性，一般可以以选择
在燃料输送系统中进行在线破碎处理时，其所应用到的破碎机还有着设备部件运
行周期比较短的情况，无法很好的满足国内生物质电厂对灰色燃料输送的实际需求。

因此现阶段还可以以通过在场外秸秆储料场来进行秸秆等灰色燃料的破碎处理，在生物质电厂的燃料输送系统内不需要进行秸秆破碎机器的设置。

这样能够对灰色燃料的输送模式进行简化，促进生物质电厂生产效率进一步提高。

2.3 黄色与灰色燃料运输系统
我国有着非常丰富的生物质资源种类，因此在生物质电厂运行期间，还会出现同时将灰色燃料跟灰色燃料作为锅炉的燃料，因此在进行燃料运输系统的设计期间，还需要同时进行黄色燃料与灰色燃料的运输，单一的燃料运输系统也就难以满足该类生物质电厂的实际使用需求。

如果没有混合生物质燃料运输系统，生物质电厂在燃料收购过程中也就会受到比较大的限制，其生产成本也会得到一定程度的增加。

比如部分生物质电厂只进行了黄色燃料输送系统的设置，在进行生物质燃料生产过程中只能够选择黄色燃料，在一定程度上影响到生物质电厂的发电成本，对于当地的灰色生物质燃料资源也造成了一定程度的浪费。

在进行红色燃料输送系统与灰色燃料输送系统联合系统的设置过程中，并不是简单的进行两种输送系统的结合，而是需要采取针对性的技术手段，对两套生物质燃料运输系统进行结合，让各类输送系统的作用能够充分发挥出来。

这样可以在生物质电厂运行期间，可以同时将灰色燃料跟黄色燃料作为电力生产的能源。

在最常见的黄色与灰色燃料综合运输系统的布置过程中，其主要应用方案包含有以下两种：①生物质燃料系统在燃料炉前进行充分的混合。

②生物质燃料在运输系统中进行混合。

通过这两种燃料输送模式的应用，其能够同时进行黄色燃料跟灰色燃料的输送。

在方案①应用过程中，生物质电厂还可以根据实际生产需求，进行黄色燃料运输系统跟灰色燃料运输系统的分开设置，但是因为燃烧炉前料仓的位置比较高，因此皮带机倾角在运行过程中还会受到一定程度的限制，导致燃料输送的距离比较长。

在实际运行过程中，其前期建设所需的资金投入金额比较大。

在方案②应用过程中，黄色燃料跟灰色燃料可以在输送过程中得到充分的混合，因此还有着燃料的输送距离比较短以及资金投入量少的应用优势。

3生物质发电厂燃料输送设备选型
3.1 普通带式输送机
普通输送机是我国应用最为娴熟的技术之一，在燃煤发电厂中极为常见，用途也十分广泛。

该输送机的成型商品较为可靠，现阶段已完全实现国产化，造
价合理。

输送燃料时，燃料不易封闭，防尘效果相对较差；在布置输送机的过程中，倾角不能太大，通常保持在16°以内，否则将造成打滑、脱落等现象。

该输
送机主要输送经过破碎处理以后的硬质秸秆，常见的有木片与棉花秆等。

目前，有许多生物质发电厂在普通输送机上运用花纹带。

与常规输送带
相比，花纹带具有更高的摩阻力，可避免物料发生打滑等现象，有效提升了输送
能力，节省电厂土建投资，具有很高的经济效益。

花纹带输送机通常用在破碎处
理后的燃料输送环节中。

3.2 大倾角带式输送机
从结构上讲，大倾角带式输送机和普通带式输送机并无太大差别，只是
前者将波状挡边输送带和后者进行了有效的结合。

其中，波状挡边大倾角带式输
送机主要由三大部分构成，分别为基带、挡边与隔板。

横隔板为复合材质，具有
较强的耐冲击与抗变形能力；基带两边是波状挡板，挡板与隔板采取冷硫化的方
式固定于基带之上，而隔板和挡板之间互相拴结，可进行随时更换。

对于这种输
送带而言，它对抗拉强度与耐磨性能有很高的要求，针对留有一定空边的输送带，为满足角度更改需求，胶带必须具有良好的柔韧性与刚度。

通过对此类输送机的合理应用，可大幅提升输送角度，减少了不必要的
转运点和占地面积，而且对于燃料也具有很强的适用性，很好地处理了滑料等实
际问题。

然而，我国自主产品还是以小出力和低高度为主，对于大出力和大高度
还需从国外进口，而且这种设备的回程带还会产生较大的振动，容易产生粉尘，
造成运行环境不佳。

这种输送机适合输送具有较好流动性的燃料，常见的有稻谷、花生壳等，但要对输送量进行控制，单次输送量不宜过大。

3.3 挡边带式输送机
该输送机充分结合了特制挡边与普通带式输送机，并在传统平托输送机
上加设固定挡板。

这种输送机可有效提升输送过程中的截面积，输送效果良好，
输送能力相对较强。

由于输送机的挡边完全固定，所以可实现密封，具有极强的
防尘能力，有利于运行环境的改善和保护。

该输送机与普通带式输送机并无太大
差别，使用范围较广，软质燃料和硬质燃料都适用。

通过对国内使用现状的分析
可知，对于这种输送机的实际应用，大多运用敞开的布置形式，为保证运行效果，需要增设防溢裙板或者是防护罩，以进一步增强其密封性，从而对防尘能力进行
有效的改善。

3.4 链式输送机
链式输送机是丹麦技术，在我国主要由龙基电力公司进行生产，用于整
包物料的运输，对于物料包尺寸、松紧程度有很高的要求，通过合理的设计与布
置可很好地实现定量数量；在输送过程中不会产生大量粉尘，设备的运行环境相
对较好；工艺布置可选方式较多，如高架、地面和地坑等，具有极强的灵活性。

然而该输送机对物料包形式有极高的要求，只可以输送整包物料，无论是哪一种
散料都不可以进行输送。

除此之外，在输送时还有可能出现散包等现象，且占用
相对较大的空间。

就目前而言，该输送机已经在我国的鹿邑、辽源等地区中运用，技术应用水平正日益成熟。

3.5 管状带式输送机
该输送机是由呈六边形布置的辊子将输送带裹成边缘互相搭接的圆管状
来输送物料的一种新型带式输送机，其结构如图1所示。

和普通的带式输送机相比，此类输送机主要具备以下优势特点：支持长距离物料输送，可在复杂、多变
的地形中使用；物料运输全程实现封闭性，不会产生灰尘，避免了对周围环境造
成的污染和破坏；输送机本体带有走廊，可有效降低土建施工的工作量；支持大
角度物料输送。

由于给料与卸料段之间存在一定距离，所以该输送机不能在短距
输送中使用，且维护量相对较大。

通过使用现状分析得知，该输送机常用于具有
较强流动性物料的输送，常见的有稻谷、花生壳等。

结束语
综上所述，在我国能源匮缺问题不断凸显的大环境下，对于生物质电厂的研
发力度也进一步增大。

生物质燃料运输作为生物质电厂生产中的重要环节，良好
的运输系统能够满足电厂锅炉的运行需求，保证电力生产的稳定性跟安全性。

这
也就需要结合生物质燃料的特征，针对黄色燃料与灰色燃料的具体特点，进行生
物质燃料输送模式的不断优化。

通过黄色燃料语言灰色燃料结合运输系统的应用，还能够对我国生物质电厂生产期间技术与设备上的薄弱问题起到良好的解决效果，促进生物质燃料的输送稳定性，让生物质电厂的工作效率也进一步提高，对于我
国生物质发电领域的发展也有着积极意义。

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