生物质发电厂锅炉给料系统控制分析
生物质电厂炉前给料方案分析_赵志华
一
一
引
言
给料 系统 , 是减少 燃 料 输 送 系统 故 障率 、 提 高 电厂 年 运 行小 时数 的关 键 所 在 。 本 文总 结 森林 、 树 木 的修 剪 供 参考 。 种 生物 质 电厂 炉前 给 料系统 方案 , 可 为生物 质 电 厂选择 给料 方案 提
生物 质能 又 称 “绿 色 能 源 ” , 包 括 农 作 物 桔 杆 和 农业 加工 剩 余 物 秸 秆 、 稻壳等
适应 于小 机组锅 炉 , 个给 料 口就需 要 设 置
因密封送 风 , 无检查孔 ,若发生堵 料 ,不 易 排堵 。
系统 , 皮带 的备 用性 能 减小 。 无料仓缓冲功能 , 给料量不好控制 , 只能提
高皮 带机 上料 系统 的精确 性控 制 给料量 , 增加 了运 行 难度 。 分 料螺 旋很 难保 证 均 匀性 , 当 给料 量 不 均 匀 时 , 星形 给料机 易堵 塞 。 当一侧螺 旋 故 障 时 , 若 分 料 螺 旋挡 板 动 作 不 及时 , 易 出现事 故 。 有 轴螺 旋 机 结 构 庞 大 、有 效 空 间小 、 易缠绕 及堵 塞 。 输 送 秸秆 物 料 时 , 经 常 发生 堵 料 、 抬轴 、 叶片 翻卷 、 变形 等现 象 , 平均 巧 天需维 修更 换 叶片 。
生物质电厂锅炉炉前给料设备的研究
生物质电厂锅炉炉前给料设备的研究作者：王正峰来源：《科技视界》2013年第03期0 前言自国内第一个示范秸秆电厂单县生物质发电厂于2006年12月投产[1]以来，全国投产、在建和开展前期工作的生物质发电项目有170多个，装机容量550多万千瓦。
从多个生物质电厂的运行反馈情况看，炉前给料设备运行中出现的“堵料”问题是制约锅炉长期连续稳定运行的瓶颈之一。
各个生物质电厂炉前给料设备型式差别很大，运行情况也有所差异。
1 炉前给料设备的型式生物质电厂炉前给料设备型式多样，主要有“活底料仓”、“炉前料仓+二级给料”、“分料器+一级给料”及“打包上料+炉前破碎”等。
2 活底料仓“活底料仓”应用于国内首座生物质发电项目—山东单县生物质电厂，主要由料仓、螺旋收集机、螺旋输送机、螺旋分配机、螺旋给料机、给料管、插板门等部件组成，结构见图1。
图1 活底料仓该套设备的主要工作原理为：分散在料仓中的燃料通过料仓底部的螺旋收集机收集后被输送到螺旋输送机的入口，再通过到螺旋输送机进入螺旋分配机按照合适的比例进行分配，供给下一级设备—螺旋给料机后进入炉膛。
该套设备的出力是由螺旋收集机控制的，螺旋收集机自身轴向旋转的同时，还围绕料仓中心作匀速的圆周运动，两种运动的共同作用下，散布在仓底的燃料不断地向中心集中并被输送到螺旋输送机入口处。
在该套设备中，燃料从料仓开始经过收集、输送、分配、给料四个过程。
在收集这个环节，其主要设备为螺旋收集机，由于需要同时做自身轴向旋转和围绕料仓中心圆周旋转，对设备的强度和耐磨有很高的要求，需要特殊的材质；在分配这个环节，螺旋分配机有一个进料口和三个出料口，燃料分配的均匀性很难得到保证，特别是在燃料种类变化时。
这套方案前后采用了四种螺旋设备，系统复杂，设备投资高，并且实际运行时对燃料的适应范围不广。
国外技术普遍采用活底料仓，但是这种技术适用灰色生物质，对黄色生物质并不适用[2]，目前在国内的应用不多，只有包括山东单县在内几个早期的生物质电厂采用。
生物质锅炉原理
生物质锅炉原理生物质锅炉是一种利用生物质作为燃料的热能设备，其工作原理基于生物质的燃烧过程。
生物质锅炉的运行过程可以分为供料系统、燃烧系统、烟气处理系统和控制系统四个主要部分。
供料系统负责将生物质燃料输送到锅炉燃烧室。
生物质燃料可以是各种形式的有机物质，如木屑、秸秆、麦草等。
这些燃料经过预处理后，通过给料机或输送带送入燃烧室。
供料系统需要确保燃料的连续供应和适量投入，以维持锅炉的稳定运行。
燃烧系统是生物质锅炉的核心部分。
在燃烧室内，燃料与空气进行充分混合，并在适当的温度下点火。
燃烧过程中，生物质燃料中的碳、氢、氧等元素与空气中的氧气发生化学反应，产生热能。
这些热能通过锅炉的换热面传递给工作介质（如水），使其升温并转化为蒸汽或热水。
第三，烟气处理系统用于处理燃烧产生的烟气。
燃烧过程中会产生一些有害物质和颗粒物，如二氧化硫、氮氧化物和灰分等。
烟气处理系统通过采用除尘器、脱硫装置和脱氮装置等设备，对烟气进行净化处理，以达到环保排放标准。
控制系统对整个生物质锅炉的运行进行监控和调节。
控制系统可以实时监测锅炉的温度、压力、燃料供应等参数，并根据设定值进行自动调节。
通过合理的控制，可以保证生物质锅炉的安全稳定运行，并提高能源利用效率。
总结起来，生物质锅炉利用生物质燃料进行燃烧，通过热能转换产生蒸汽或热水，用于供热或发电。
其工作原理包括供料系统、燃烧系统、烟气处理系统和控制系统四个主要部分。
生物质锅炉的运行需要确保燃料的连续供应、燃烧过程的稳定和烟气的净化处理。
控制系统对整个过程进行监控和调节，以保证锅炉的安全高效运行。
生物质锅炉作为一种清洁能源设备，具有环保、可再生的特点，在能源领域具有广阔的应用前景。
生物质锅炉的工作原理
生物质锅炉的工作原理
生物质锅炉是一种利用生物质燃料进行供热或发电的设备。
其工作原理如下：
1. 加料系统：将生物质燃料（如木屑、秸秆等）通过输送带或螺旋送料器送入锅炉燃烧室。
2. 燃烧系统：生物质燃料在炉膛内被点火燃烧。
燃料在高温下分解，释放出可燃气体和灰分。
3. 燃烧控制系统：通过设定燃烧过程中的风量、燃料投入量和燃烧温度等参数，实现燃烧过程的控制和调节，以确保燃烧效率和安全性。
4. 热交换系统：燃烧产生的高温烟气通过锅炉管道与水进行热交换，转化为热能，使水得以加热。
5. 蒸汽或热水系统：经过热交换后，水转化为蒸汽或热水，用于供应热能或驱动汽轮机等发电设备。
6. 烟气处理系统：燃烧产生的烟气经过除尘、脱硫、脱硝等处理，以减少对环境的污染。
整个工作过程中，生物质锅炉通过控制燃烧过程和热交换过程，将生物质燃料的化学能转化为热能，实现供热或发电的目的。
同时，生物质锅炉具有可再生能源的特性，对环境影响较小，且生物质燃料的来源广泛，具有较好的可持续性。
生物质发电厂锅炉给料系统控制分析
（1）点炉升温模式：在点炉和升温阶段为点炉升温模式。此时，锅炉进料量很少，在这个阶段进入锅炉的燃料量小于3t/h。因此，下部5套给料系统就可以满足锅炉燃烧燃料量的需求。
该模式以3t/h为锅炉最大燃料量，由五台螺旋给料机和对应的叶轮给料阀将沙柳燃料送入下部液压推料装置推入锅炉，分担在每个螺旋给料机和叶轮给料阀的燃料量为0.6t/h。根据螺旋给料机和叶轮给料阀的特性曲线，螺旋给料机的变频指令为5%，叶轮给料阀的变频指令为22%。液压推料装置一次进退时间设置为100秒。
该生物质发电厂采用单汽包横梁式角管链条锅炉，配置正转链条炉排。此锅炉为锅炉厂首次设计生产的以沙柳为单一燃料的具有试验性的锅炉，为满足节能、减排环保要求未设计炉前燃油系统。
2、给料系统存在的问题
进入锅炉前的沙柳燃料破碎成粒径≤50mm的沙柳块，自然堆积容量为250kg/m3，其可燃性很好，锅炉低负荷也能稳定燃烧，但燃料的流动性极差。
1、某生物质发电厂概况
内蒙古某生物质发电厂装机容量2X12MW，厂址位于毛乌素沙漠腹地，发电所用燃料采用沙漠中生长的沙柳。沙柳是当地治沙的主要植物，每3年左右须平茬一次，越砍伐长势越旺盛，否则会萎缩枯死。生物质发电厂的投产每年可消耗大量被砍伐、平茬的沙柳，不仅清除了生物垃圾，促进治沙，又为恢复和保护当地的生态环境做出了贡献。
该模式以6 t/h为锅炉最大燃料量，上部给料系统进料量为2.4 t/h，由五台螺旋给料机和对应的叶轮给料阀，以及上部一次风送入锅炉，分担在每个螺旋给料机和叶轮给料阀的燃料量为0.48 t/h。根据螺旋给料机和叶轮给料阀的特性曲线，螺旋给料机的变频指令为4.5%。叶轮给料阀的变频指令为16%。
生物质循环流化床锅炉问题研究
生物质循环流化床锅炉问题研究摘要:循环流化床锅炉因其燃料适应性广等特点而广泛适用于生物质电厂，生物质燃料的特性决定了生物质循环流化床锅炉也存在很多特殊性。
基于此，探讨生物质循环流化床锅炉存在的问题及解决措施。
关键词：生物质循环流化床锅炉；给料；受热面积灰；高、低温腐蚀；结焦引言与化石燃料相比，生物质燃料碱金属、氯、氧含量高，硫含量低，挥发份、水分高，灰分低，固定碳低，热值低。
基于生物质燃料特性和循环流化床锅炉循环倍率高、蓄热量大等特点，可知生物质循环流化床锅炉具有以下特点：炉膛燃烧温度低，一般控制在800℃以下；燃料适应性广，可实现不同品质的生物质燃料的燃烧；燃烧效率高；循环物料少，会出现循环物料不足的现象；受热面积灰、高低温腐蚀问题严重，易结焦。
1 燃料储存及给料不稳定生物质燃料受地域、季节等因素的影响，会出现燃料供应不足的现象，需提前大量储存。
一台75t/h的生物质循环流化床锅炉年需燃料在250万吨左右，自然堆积所需场地较大，同时要注意防火。
生物质燃料含水量较大，含水量增加会导致锅炉热效率降低，电厂经济性下降，故应尽量避免淋雨，加强通风，减少燃料储存过程中湿度的增加。
由于生物质燃料质量轻、易蓬堵、易钩挂、流动性差的特性，给料过程中时常会出现料仓蓬堵、给料不畅的现象，在给料量较大、负荷增加时会更加频繁，影响机组稳定运行。
可采用螺旋蛟龙给料机，运行时加强监视，发生堵料及时疏通。
2 受热面积灰及高温、低温腐蚀在高温环境下，生物质燃料中的碱金属会在受热面表面形成含有碱金属氯化物的高温粘结灰，同时，由于碱金属会降低灰的熔点，使灰更容易沉积在受热面上，造成受热面的积灰，影响传热。
生物质锅炉受热面的腐蚀主要是来自燃料中的氯和烟气中的氯对受热面管壁造成的高温腐蚀和低温腐蚀。
其中高温腐蚀主要发生在壁温大于470℃的过热器的高温区，一是因为过热器壁温处于易腐蚀区域，二是因为过热器管子表面生成的粘结灰会与烟气中硫化物和氯化物发生反应，对受热面管壁造成腐蚀。
生物质发电工程给料系统优化设计
生物质发电工程给料系统优化设计发表时间：2017-08-02T10:59:52.687Z 来源：《电力设备》2017年第9期作者：高晓燕王红振[导读] 摘要：本文主要叙述了燃煤循环流化床锅炉与生物质发电厂锅炉给料系统的设备构成及两种系统的区别，与以往生物质电厂给料系统的设备构成及布置形式相比，平邑生物质发电厂给料系统的设备构成及布置形式进行了优化设计，并总结了其设计优点。
（大连秦能电力工程设计有限公司辽宁大连 250100）摘要：本文主要叙述了燃煤循环流化床锅炉与生物质发电厂锅炉给料系统的设备构成及两种系统的区别，与以往生物质电厂给料系统的设备构成及布置形式相比，平邑生物质发电厂给料系统的设备构成及布置形式进行了优化设计，并总结了其设计优点。
关键词：生物质、给料系统、料仓、螺旋给料机0引言农作物秸秆作为燃料已有很久远的历史，直至1973年第一次石油危机，丹麦开始研究利用秸秆作为发电燃料。
在秸秆发电领域，丹麦BWE公司是世界领先者，第一家秸秆燃烧发电厂与1998年投入运行。
近几年，世界各国开始高度重视秸秆发电项目的发展，是21世界发展可再生能源的战略重点和具备发展潜力的战略性产业[1]。
直接燃烧发电的锅炉主要根据燃烧方式分成固定床和流化床：固定床燃烧方式多采用往复式炉排、振动式炉排、链条式炉排、马丁炉（多见于垃圾炉）等炉型；流化床燃烧方式多采用流化床、循环流化床、二级流化床等炉型。
在生物质直燃的锅炉中，固定床锅炉采用较多，技术水平较高，流化床锅炉在国内正处于工业化方面的试用及推广阶段。
本文就循环流化床锅炉给料系统的布置形式及特点进行分析，讨论给料系统的存在的问题，并结合实际工程对给料系统进行优化。
1 循环流化床给料系统某生物质发电工程应用的秸秆直燃锅炉是江联重工股份有限公司设计制造的 130t/h循环流化床锅炉。
该锅炉于2014年5月开工建设，现已投产。
锅炉的炉前给料系统由张家港市鑫港机械制造有限公司制造，给料系统已投入运行，运行过程的问题已经体现出来，本文就相似工程采用的不同给料系统进行对比，对给料系统的构成及布置进行优化，使给料系统能更好的应用于实际运行中。
生物质电厂锅炉运行调试分析
生物质电厂锅炉运行调试分析二、生物质电厂锅炉运行原理生物质锅炉是利用生物质燃料进行能量转化的设备，生物质燃烧产生的热能被传递给锅炉水，使水升温产生蒸汽，再通过蒸汽机组产生电能。
生物质锅炉主要由供料系统、燃烧系统、锅炉本体、除灰系统、烟气系统、控制系统等组成。
供料系统负责将生物质燃料送入锅炉燃烧室，燃烧系统负责对生物质燃料进行燃烧，锅炉本体将热能转化为蒸汽，而除灰系统和烟气系统则负责处理燃料燃烧后产生的废渣和废气。
控制系统则负责对整个锅炉设备进行监控和调节。
三、生物质电厂锅炉运行调试分析1. 燃烧系统生物质燃料的燃烧特性与化石燃料有所不同，因此需要对燃烧系统进行调试分析。
首先要对燃料的种类和质量进行检测和分析，以确定最佳的燃烧参数。
要对燃烧设备进行调试，确保燃烧能够充分进行，并且烟气排放符合环保要求。
为了实现稳定燃烧和高效能转化，还需要对燃烧系统的控制逻辑进行优化和调整。
2. 除灰系统生物质燃料在燃烧过程中会产生大量的灰渣，因此除灰系统的运行对于锅炉的稳定运行至关重要。
要针对生物质燃料的燃烧特性进行除灰系统的调试，确保灰渣能够及时、有效地排除，避免对锅炉的影响。
也要对除灰系统的清灰逻辑和装置进行优化，减少机械损耗，提高清灰效率。
3. 控制系统生物质电厂锅炉的控制系统是整个设备的大脑，负责监控和调节各个部件的运行状态。
要对控制系统的逻辑程序进行分析和调试，确保对生物质锅炉的各个部件进行及时、准确的控制和调节。
还要对控制系统的安全保护功能进行测试和调试，确保在出现异常情况时能够及时采取应对措施，保证设备和人员的安全。
4. 烟气系统燃烧过程产生的废气需要通过烟气系统进行处理和排放。
要对烟气系统进行分析和调试，确保烟气排放符合环保标准，减少对环境的影响。
还要对烟气系统的运行参数进行监测和优化，确保燃烧后的废气能够得到有效处理和利用。
5. 效率分析生物质电厂锅炉的运行效率对于电厂的经济效益至关重要。
要对锅炉的热效率、蒸汽参数、发电效率等进行分析和测试，找出存在的问题并进行改进。
关于生物电厂锅炉燃料的控制问题分析
关于生物电厂锅炉燃料的控制问题分析摘要：生物质发电是指生物质利用自身的一种特殊化合作用而产生的燃料，这其中涉及的生物质成型燃料是将农林废物作为原材料，经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺，制成各种成型（如块状、颗粒状等）的，可直接燃烧的一种新型清洁燃料。
本文主要以生物质固化燃料为例，就生物质电厂中锅炉燃料的控制问题进行分析。
关键词：燃料控制；生物质发电；锅炉控制前言：生物质燃料发热量较大，发热量在2000~3500千卡/kg左右，经炭化后的发热量高达4000—5000千卡/kg。
它不含硫磷，不会对锅炉产生酸性腐蚀，燃烧时也不产生二氧化硫和五氧化二磷，因而不会导致酸雨产生污染环境。
生物质燃料清洁卫生，投料方便，燃烧后灰碴极少，灰烬是品位极高的优质有机钾肥，可回收创利。
一、生物质发电的燃料控制1、生物质燃料发电的前端燃料配重。
随着季节、地域的变化，生物质燃料的种类也发生着变化，生物质电厂会根据燃料的特点选择几种生物质燃料进行掺烧，在这些情况下，生物质燃料的多样性带来的燃烧热值不唯一性造成燃料控制困难。
对于解决此问题，燃料物理分类和配比尤为重要。
燃料物理分类就是在燃料的收购、运送、存储等环节就严格地分类。
燃料配比就是让同时参与燃烧的各种生物质燃料按照一定的重量比例掺配。
比如需要10t燃料，实际掺烧的燃料有3种，可以按照燃料的特性配比为5∶4∶1或者是4∶4∶2等。
具体的燃料配比比例由运行人员结合燃料特性和现场实际情况自行决定。
此外，现在还有经过加工处理的生物质固化燃料，其实指是指生物质秸秆经干燥、粉碎等处理后，在某些特定的设备中加工成具有一定形状、一定密度的固体颗粒、棒状或块状燃料。
2、生物质燃料发电的中端燃料检测。
中端的燃料检测分为燃料在线重量检测和燃料在线水分检测。
燃料在线重量检测采用称重给料机；在线水分检测采用水分析仪。
燃料在线重量检测主要提供控制系统需要燃料量的实时参数。
天气、地域不同，生物质含水量也会发生变化。
影响生物质锅炉效率的主要因素及调整措施
影响生物质锅炉效率的主要因素及调整措施摘要：本文通过对影响湛江生物质发电厂锅炉效率的因素进行分析，抓住其中主要的影响因素，提出了调整措施，为提高生物质燃料利用效率提供参考意见，以进一步提高锅炉效率，进而提高本厂经济效益，为社会创造更大的财富。
关键词：生物质锅炉效率调整措施1 前言广东粤电湛江生物质发电有限公司是目前国内单机容量最大的燃用生物质燃料的电厂，总装机容量为2×50MW。
其燃用的生物质燃料较为广泛，有甘蔗渣、甘蔗叶、树根、树皮、木质边角料、橡胶木等。
两台机组由2011年投产至今已有四年，由不稳定的试运行阶段进入了稳定运行阶段，研究如何进一步提高锅炉效率就显得尤为重要。
文章根据本人在生物质发电厂的工作经验，对相关影响因素作分析研究，提出相应的调整措施，以促进生物质锅炉安全、高效、稳定、长周期运行，进而提高我厂经济效益，为社会创造财富。
2 锅炉设备简介广东粤电湛江生物质电厂总装机容量为2×50MW。
两台锅炉均由华西能源工业股份有限公司生产，其型号为HX220/9.8-Ⅳ1。
锅炉为自然循环、高温高压、平衡通风、露天布置的固态排渣循环流化床锅炉。
设计燃料：50%甘蔗叶+20%树皮+30%其它；实际燃料：较为多变，一般为树皮搭配其他生物质燃料由右表看出，我厂锅炉运行的实际参数与设计参数有一定的差异，在一次风量、二次风量、炉膛出口烟温和锅炉热效率方面表现最为明显。
由于实际燃料与设计燃料偏差较大，加上生物质燃料具有多变性并附带碱性腐蚀等问题，实际锅炉效率将比设计值低。
3 影响生物质锅炉效率的主要因素在实际运行中，影响生物质锅炉效率的因素较多，文章就三个主要因素展开分析。
（1）生物质燃料多变性对锅炉效率的影响与燃煤机组不同，生物质燃料具有多变性。
燃煤机组在使用同一批次的煤种时，进入炉膛的燃料可以视为不变，但进入生物质锅炉的燃料在一小时内却可以发生剧烈的变化。
这是因为煤的供应市场较为稳定，加之煤本身热值高，耗量相对较少，但生物质燃料普遍热值较低，耗量大。
生物质电厂锅炉炉前给料设备的研究
Science &Technology Vision科技视界0前言自国内第一个示范秸秆电厂单县生物质发电厂于2006年12月投产[1]以来,全国投产、在建和开展前期工作的生物质发电项目有170多个,装机容量550多万千瓦。
从多个生物质电厂的运行反馈情况看,炉前给料设备运行中出现的“堵料”问题是制约锅炉长期连续稳定运行的瓶颈之一。
各个生物质电厂炉前给料设备型式差别很大,运行情况也有所差异。
1炉前给料设备的型式生物质电厂炉前给料设备型式多样,主要有“活底料仓”、“炉前料仓+二级给料”、“分料器+一级给料”及“打包上料+炉前破碎”等。
2活底料仓“活底料仓”应用于国内首座生物质发电项目—山东单县生物质电厂,主要由料仓、螺旋收集机、螺旋输送机、螺旋分配机、螺旋给料机、给料管、插板门等部件组成,结构见图1。
图1活底料仓该套设备的主要工作原理为:分散在料仓中的燃料通过料仓底部的螺旋收集机收集后被输送到螺旋输送机的入口,再通过到螺旋输送机进入螺旋分配机按照合适的比例进行分配,供给下一级设备—螺旋给料机后进入炉膛。
该套设备的出力是由螺旋收集机控制的,螺旋收集机自身轴向旋转的同时,还围绕料仓中心作匀速的圆周运动,两种运动的共同作用下,散布在仓底的燃料不断地向中心集中并被输送到螺旋输送机入口处。
在该套设备中,燃料从料仓开始经过收集、输送、分配、给料四个过程。
在收集这个环节,其主要设备为螺旋收集机,由于需要同时做自身轴向旋转和围绕料仓中心圆周旋转,对设备的强度和耐磨有很高的要求,需要特殊的材质;在分配这个环节,螺旋分配机有一个进料口和三个出料口,燃料分配的均匀性很难得到保证,特别是在燃料种类变化时。
这套方案前后采用了四种螺旋设备,系统复杂,设备投资高,并且实际运行时对燃料的适应范围不广。
国外技术普遍采用活底料仓,但是这种技术适用灰色生物质,对黄色生物质并不适用[2],目前在国内的应用不多,只有包括山东单县在内几个早期的生物质电厂采用。
生物质电厂物料输送系统的概述与思考
生物质电厂物料输送系统的概述与思考发布时间：2021-02-04T11:13:25.883Z 来源：《电力设备》2020年第30期作者：任效勇[导读] 摘要：生物质发电是未来火力发电的发展趋势之一，本文对国内外生物质发电发展情况做了简要概括，对常规生物质发电特别是厂内物料输送流程做了详细叙述与比较，并分析了生物质发电在发展过程中所面临的主要问题和风险点。
（青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司）摘要：生物质发电是未来火力发电的发展趋势之一，本文对国内外生物质发电发展情况做了简要概括，对常规生物质发电特别是厂内物料输送流程做了详细叙述与比较，并分析了生物质发电在发展过程中所面临的主要问题和风险点。
关键词：生物质电厂；物料输送Overview and thinking of material transporting system in biomass power plant Ren Xiao-yongABSTRACT: Biomass power is one of the development trends of thermal power generation in the future. This paper briefly summarizes the development of biomass power generation at home and abroad, describes and compares the conventional biomass power generation, especially the material transportation process in the plant, and analyzes the main problems and risk points in the development process of biomass power generation. KEY WORD： BIOMASS POWER PLANT；MATERIAL TRANSPORTATION 1．国内外生物质发电发展概况随着全世界能源危机与环境问题的日益突出，世界各个主要国家纷纷加大了对可再生能源的开发和利用的投入力度。
生物质电厂和锅炉综合治理实施方案
生物质电厂和锅炉综合治理实施方案“十三五”以来，燃煤电厂与锅炉整治成效显著，为全省空气质量改善作出了积极贡献，但生物质电厂与锅炉的治理仍然是明显短板。
2022年1—9月，生物质电厂的颗粒物和NOx平均排放浓度是燃煤电厂的1.8倍和1.4倍，部分企业难以稳定达到超低排放标准；生物质锅炉数量多，4蒸吨/小时以下的小型锅炉占比超过80%，脱硫脱硝设施安装率不足10%，在线监控安装比例低，环境违法问题频出，对空气质量造成了一定的影响。
为推动全省生物质电厂与锅炉综合治理，进一步挖掘减排潜力，推进市县空气质量同步改善，深入打好蓝天保卫战，特制定本方案。
一、总体要求（一）主要目标2023年6月30日前，所有生物质电厂完成超低排放改造，稳定达到《燃煤电厂大气污染物排放标准》（DB32/ 4148—2021）相关要求。
2023年6月26日前，综合运用“生物质改气、改电”等清洁能源替代、集中供热等措施推进生物质锅炉淘汰，保留的生物质锅炉达到《锅炉大气污染物排放标准》（DB32/ 4385—2022）相关要求。
（二）基本原则坚持统筹协调，全面提升。
全面梳理生物质电厂和生物质锅炉分布状况和排放特征，建立详细管理清单。
采取综合措施，通过“落后淘汰一批、清洁替代一批、超低改造一批”，推进我省生物质电厂和生物质锅炉全面转型升级，推动企业绿色发展。
坚持突出重点，有序推进。
以改善大气环境质量为核心，率先推进城市建成区内生物质电厂和生物质锅炉超低排放改造、清洁能源替代和集中供热淘汰，逐步推进建成区外木材加工、农产品烘干、浴室等小型生物质锅炉采用电能、太阳能等清洁能源替代。
坚持超低排放，友好减排。
严格执行生物质电厂、生物质锅炉超低排放要求，强化全过程管理，鼓励相关企业在超低排放基础上提标改造，进一步开展友好减排。
坚持企业主体，政府引导。
强化企业主体责任，加大资金投入，严把工程质量，加强运行管理。
发挥政府引导作用，形成有效约束和激励，增强服务意识，加大资金支持，帮助企业制定综合治理方案。
生物质给料系统方案研究
生物质给料系统方案研究摘要：本文以某项目为背景，研究设计了一种针对树皮、造纸浆渣和污泥的混合生物质给料系统，同时也满足输送设计煤种的要求。
结合工程实例和生物质燃料特点，为同类型的生物质发电厂的设备选型号提供参考。
关键词：生物质；螺旋给料机；炉前给料系统；生物质掺烧Research on the Scheme of Biomass Feeding SystemGUORui（CENTRAL SOUTHERN CHINA ELECTRIC POWER DESIGN INSTITUTE CO， LTD OF CHINA POWER ENGINEERING CONSULTING GROUP，Wuhan 430071，China）Abstract：Based on a certain project as the background , thisarticle takes research and design a biomass feeding system for bark, paper pulp residue, and sludge, which also meets the requirements of conveying design coal. Combining the project experience and the characteristics of biomass, it also provides reference for feeding system for biomass power plants of the similar type.Keywords：biomass;screwfeeding equipment;biomass feeding system of boiler front;mixed biomass combustion.0引言生物质发电工艺分为直接燃烧发电、混合燃烧发电、生物质气化发电和沼气发电等不同类型，其中，直接燃烧发电应用最为普及和高效[1]。
生物质电厂燃料输送系统的设计研究
生物质电厂燃料输送系统的设计研究摘要：本文首先分析了生物质电厂燃料输送系统流程，然后对生物质燃料输送系统概况进行阐述，主要包括装卸和储料设施、上料设备、粉碎设备，最后详细论述生物质电厂燃料输送系统的设计应用，主要包括黄色燃料输送系统、灰色燃料输送系统、黄色和灰色燃料输送系统的结合，以此来有效提升生物质电厂燃料输送系统的设计水平，确保燃料输送适应能力的稳步增强。
以下笔者即结合个人实践工作经验与相关参考文献，就生物质电厂燃料输送系统的设计进行粗浅探讨，以供参考。
关键词：生物质电厂；燃料输送系统；设计在生物质发电技术不断发展过程中，主要是为了应对国际上的石油危机问题。
该技术可以使可再生生物质资源通过反应向电能顺利转换，现已经成为了重要的新型科技之一，一般来说，对于发电燃料，主要以农作物的废弃秸秆和林业废弃物为主。
但是因为环境破坏和资源的使用效率较低，必须要侧重于生物质资源的发展，也就是应加强生物质资源的应用，满足不可再生资源的节约化需求。
然而我国生物质燃料发电的发展较为滞后，设备的制造水平较为低下，一定程度上明显加剧了燃料输送的难度性。
因此，应从我国实际国情出发，加强燃料输送系统的开发与建设，以此来实现多样的燃料向目的地的顺利传输。
一、生物质电厂燃料输送系统流程第一，贮存。
农作物的废弃秸秆和林业废弃物的贮存主要在场地进行，在系统中，应加强贮仓的设置。
第二，装料。
在装料时，胶带机的尾端，可对振动给料斗进行设置，这样做，可以使装料符合均匀性的标准。
第三，水分保证。
出自于对胶带机上物质水分的考虑，在机器的尾部，应加强微电脑红外线水分仪的安装。
对于水分，生物质燃料水分是含水率时越低越好，一般主要是对运输进厂的车辆生物质燃料进行检测。
如果水分不在仪器调定范围内，警报声音便会发送出来【1】。
这时，对于相关操作人员来说，应从实际情况出发进行洒水。
二、生物质燃料输送系统概况（一）装卸和储料设施众所周知，我国具有丰富的农村劳动力资源，要想使料场初期投资能够得到控制，人工卸车和堆料的方式较为常见。
生物质发电厂上料与给料系统工艺分析
上料和给料系统是生物质发电工程的重要组成部分,其长期安全稳定运行关系到生物质发电厂的经济效益.本文介绍的生物质上料和给料系统不同于稻壳炉的上料和给料系统.一般稻壳炉上料和给料系统选用气力输送装置,再配以稻壳喷射器将稻壳喷入炉内[1].本文主要介绍黄秆和灰秆,如玉米秸秆、水稻杆、树皮等生物质的上料和给料系统.生物质上料系统大多数采用的是皮带机加炉前螺旋给料机的形式[2].因为国内与国外的主要燃料存在区别,国内对上料系统的研究尚不够充分,所以现场运行中依然存在系统卡塞、料仓搭桥的现象[3].目前,国内生物质发电厂上料和给料系统因工艺复杂、转点较多、设备选型多样化、日常维护不到位等问题导致输送系统故障率较高,严重影响机组的运行.本文通过介绍国内A 、B 、C 、D 等 4家生物质发电厂的上料和给料系统工艺,分析各工艺存在的问题,针对上料和给料系统的设计和运行管理提出意见,并提出简化输送系统的工艺方案,供生物质发电厂上料和给料系统设计与运行管理人员参考.上料系统主要涉及范围从露天料场、干料棚起到主厂房炉前料仓顶部为止.整个上料系统包括露天料场、干料棚、地下螺旋、带式输送机系统、解包机、除铁器、称重设备等及其它辅助设施.给料系统主要范围从炉前料仓到锅炉给料口为止.整个给料系统包括炉前料仓、取料螺旋、拨料器、炉前给料螺旋、给料螺旋冷却系统等. 1 生物质发电厂工艺分析 1.1 A 厂A 厂装机容量为1台130 t·h -1的高温高压锅炉及1台30 MW 汽轮发电机组.当地生物质燃料以玉米秸秆、小麦秸秆及林业废弃物为主.上料系统采用水平链板包料、皮带散料方式;给料系统采用炉前料仓+取料器+双螺旋给料方式.上料系统有2条线,1条为水平链板输送机包料上料,1条为皮带散料上料.A 厂上料系统俯视图和立面图如图 1所示.包料由佩纳的抓斗(1次2包)放入水平链板输送机上,经链板机分配隔板分成两路,分别经过1号、2号解包机进入料仓前的皮带上;散料由铲车放入地下螺旋落入皮带散料线,经溜管进入炉前料仓的皮带上.给料系统由料仓经过取料螺旋进入给料螺旋(每台锅炉配备4组双螺旋),经过水冷料塞送入锅炉.图 1 A 厂上料系统俯视图和立面图 Fig. 1 Top view and elevationdrawing of the conveying and feeding system in plant A从现场运行情况来看,皮带散料线运行情况正常,满足额定运行工况.包料线未投入使用,主要原因有:① 因打包机打包尺寸不一致,导致包料摆放不整齐,干料棚顶部夹包机夹料困难;② 散包机绳子缠绕情况比较严重;③ 大包上料线中间分料器不能均匀分料至两条上料线;④ 包料大部分为玉米皮,韧性大,解包机散包时易成团,在取料器处易卡塞. 1.2 B 厂B 厂装机容量为1台130 t·h -1的高温高压水冷振动炉排锅炉及1台30 MW 汽轮发电机组.燃料分为包料(玉米秸秆、小麦秸秆)和散料(黄色秸秆散料及林业废料)两种形式.包料分为大包(2.0 m×1.6 m×0.8 m)和小包(0.8 m×0.6 m×0.4 m).上料和给料系统由2条皮带线、2条链板包料线、1条皮带辅助线、溜管(没有炉前料仓)、双螺旋给料、水冷套等组成.B 厂上料系统俯视图和立面图如图 2所示.炉前分2条皮带(图 2(a)中1、4)上料(散料和小包料)和2条链板机(图 2(a)中2、3)大包整包给料皮带,炉侧有1条辅助皮带(图 2(a)中5)上料系统.辅助上料位置较高,通过2根溜管进入4条炉前上料皮带.整套系统没有料仓,通过4根溜管经过双螺旋给料机及水冷套进入锅炉内.图 2 B 厂上料系统俯视图和立面图 Fig. 2 Top view and elevationdrawing of the conveying and feeding system in plant B 从现场运行情况来看,散料线(图 2(a)中1、4)及辅助给料线(图 2(a)中5)运行情况正常,满足额定运行工况.包料线未投入使用(图 2(a)中2、3、6),主要原因有:① 解包机未能实现采购时厂家承诺的自动解包功能,打包所用的绳子还是较多地缠绕在解包机的滚筒上;② 给料系统水冷套部位堵塞严重,这是由于水冷套长度(2 m)过长造成的. 1.3 C 厂C 厂规模为2台65 t·h -1循环流化床锅炉和2台15 MW 汽轮发电机组.燃料主要为锯末、稻壳及质量分数为10%左右的软质秸秆.软质秸秆及尺寸较大的硬质秸秆在场内破碎至长度为150 mm 的短秸秆.上料方式为皮带炉前给料,每条线给料方式均为:每台炉1条皮带上料—炉前料仓(每台炉2个料仓)—取料螺旋—落料管—工频无轴螺旋给料—风套(播料风).没有料塞,主要靠锅炉负压以及播料风防止回火.C 厂上料和给料系统示意图如图 3所示.图 3 C 厂上料和给料系统示意图 Fig. 3 Schematic diagram of theconveying and feeding system in plant CC 厂上料和给料系统开始运行时出现的主要问题有:① 料仓大(1 h 的储量),堵料严重;② 给料螺旋较长,容易堵塞.针对这些问题,C 厂对给料系统进行了改造,基本解决了上述问题.改造措施有:① 将炉前料仓改小,目前料仓的储料时间为20 min 左右,基本上不会发生料仓堵料的情况;② 给料系统改成2级给料,1级给料采用变频输送螺旋(由4个水平放置的螺旋组成),2级给料采用工频无轴螺旋给料. 1.4D 厂D 厂采用水冷振动炉排高温高压生物质锅炉,规模为1台110 t·h -1锅炉和1台25 MW 汽轮发电组.燃料主要为小麦杆40%、林木废料20%(以上为质量分数).软质秸秆场内破碎至长度为30~50 mm.采用皮带炉前给料的上料方式.上料和给料系统工艺为:皮带上料+炉前料仓+取料螺旋(由8个水平放置的螺旋组成)+双螺旋给料+风冷套.上料和给料系统示意图如图 4所示.图4 D厂上料和给料系统示意图Fig. 4 Schematic diagram of the conveying and feeding system in plant D现场运行情况显示:炉前料仓不具备储料功能,只起过渡作用,由皮带速度控制进料量.炉前给料风冷套处密封差,运行时,炉前灰尘较大. 2 上料和给料系统稳定运行问题分析<4家生物质电厂中A、B和D厂均为高温高压水冷振动炉排锅炉机组,C厂为次高温次高压CFB锅炉机组.生物质燃料为玉米秸秆、小麦秸秆及林业废弃物等.C厂CFB锅炉机组采用碎料入炉的形式.D厂因上料系统结构简单,运转环节较少,运行情况较好.从现场运行情况来看,4家生物质电厂上料系统散料线运行情况正常,包料线基本未投入使用.上料系统基本能满足运行要求,但也存在问题,主要有:①因打包机打包尺寸不一致,导致包料摆放不整齐,夹包机夹料困难;②解包机滚筒绳子缠绕比较严重,不能实现解包散包功能;③包料上料线中间分料器不能均匀分料至2条上料线;④包料线位置较高,干料棚内夹包机操作人员放置位置有偏差;⑤上料系统比较复杂,现场维护工作量大;⑥皮带输送机系统本身的原因,包括托辊、胶带、滚筒、头尾部的支架等.诸多部件如果出现质量或安装问题,都会对燃料的正常输送造成很大影响.给料系统普遍存在问题有:①各厂对料仓的设置、料仓的大小存在不同的观点,实际运行中不设置料仓,料仓过大、过小均影响机组正常运行;②炉前料塞的设置、料塞的长度也影响机组的正常运行;③给料螺旋的形式采用有轴和无轴螺旋给料会影响机组的连续运行. 3 改进措施及建议针对上料和给料系统普遍存在的问题,提出如下改进措施及建议. 3.1 上料和给料系统设计生物质电厂上料系统一般为一次性建成,因此上料输送系统尽量考虑双路布置,互为备用.尽可能减少转运环节,降低设备故障率,提高系统可靠性;建议包料和散料均从干料棚内直接向皮带或者链板输送机给料.从4家生物质电厂运行情况来看,黄秆包料上料系统基本未投入运行.这是由于包料尺寸及堆放导致行车夹包困难,建议包料线取消行车夹包,采用电瓶叉车给输送系统上料,并将链板输送机设置在干料棚地面上.某生物质发电项目上料和给料系统方案如图5所示.该生物质发电项目上料系统设计为双路,分为散料棚和包料棚.散料通过铲车、推土机送入地下给料斗进入皮带,包料通过叉车送入链板输送机经散包机落入皮带输送机.两路皮带输送机直接爬升到主厂房炉前料仓的顶部,散料经过头部溜槽进入料仓,经料仓底部取料螺旋进入给料螺旋入炉.带式输送机从料场直接爬升到主厂房炉前料仓的顶部,其间没有其它转运环节,使得整个上料系统流程环节最少,从而确保带式输送机系统不会受到工艺流程的影响.图5上料和给料系统方案图Fig. 5 Process plan of the conveyingand feeding system3.2 地下给料针对秸秆、麦秆或林业废料等不同燃料,地下给料斗取料螺旋采用不同方式.对尺寸较大或未破碎的秸秆采用辊式给料机;对尺寸较小或经过破碎的的生物质燃料采用双螺旋料斗螺旋给料机.双螺旋料斗螺旋给料机 、辊式给料机如图 6所示. 3.3 料仓设置根据4家生物质发电厂实际运行情况,料仓的设置对于机组连续运行有很大影响.但料仓的容积不能过大,建议采用能满足20 min 储料量的容积.图 6 双螺旋料斗螺旋给料机和辊式给料机 Fig. 6 The double helixhopper screw feeder and roller feeder 3.4 给料螺旋形式炉前给料螺旋分为有轴螺旋和无轴螺旋,均属于易磨损部件,两种螺旋方式各有利弊.相同叶轮材质的有轴螺旋强度大,但容易被燃料中夹杂的石块卡塞;无轴螺旋不易卡塞,但强度不够.在加强运行管理的情况下,建议选用有轴螺旋进料. 3.5 设备采购皮带输送机系统设备零部件较多.诸多项目经验表明,驱动装置、传动滚筒、托辊等的质量对皮带输送机的稳定运行有较大影响[4].在设备选购时,对这些部件应严格要求,加强监造,仔细验收,可以有效杜绝因产品质量导致的故障问题. 3.6 加强日常管理及维护在运行情况良好的生物质电厂发现,日常管理维护工作非常重要.在皮带输送机系统自身质量、施工安装等得到保证的情况下,加强管理维护工作可以确保上料和给料系统设备的稳定、可靠运行. 4 结 论生物质发电厂上料和给料系统影响到整个机组的长期稳定运行,也是生物质发电厂维护量较大的设备.采用输送系统的工艺方案,减少中间转点,同时选择适合的设备,加强采购管理及日常维护,能有效地减少上料和给料系统故障,延长运行时间,增加生物质电厂经济效益.参考文献[1] 董菊梅,王帅.小型链条炉排稻壳锅炉的开发设计[J].能源研究与信息,2008,24(1):29-33.[2] 杨华,柳正信.生物质锅炉输料系统存在的问题及解决方案[J].能源研究与利用,2009(3):46-48.[3] 王超, 王建中, 王雅彬.生物质发电厂上料系统的改造与创新研究[J].能源与节能,2012(7):30-32.[4] 卢扬扬.崇阳生物质发电项目上料系统稳定运行分析及保障措施[J].科技信息,2011(33):282.。
一台生物质锅炉炉前给料系统的设计及改造
一台生物质锅炉炉前给料系统的设计及改造成星星(南通万达锅炉有限公司，江苏南通226014)摘要：某生物质发电项目采用我公司设计制造的炉前给料系统，此套系统初期运行平稳，后期因燃料与设计偏差较大，水分多，难破碎，且破碎后容易粘结成团，导致炉前给料系统运行故障频发。
经反复论证，我公司对原炉前给料系统进行升级改造，提升了给料系统的可靠性和稳定性。
本文就此套给料系统的设计及改造方案进行阐述。
关键词：生物质锅炉；炉前给料系统；设计；改造1.前言某高温高压生物质发电项目采用我公司设计制造的炉前给料系统，该项目设计燃料主要采用当地广为种植的桜树加工后的下脚料(主要组成为桜树皮、木屑等)与其它生物质(稻壳、棉花杆、麦杆、木工板等)经烘干、破碎、均匀等工序后合理配比而形成的高热值混合燃料。
2.炉前给料系统的设计接到炉前给料系统的设计任务后，根据以往积累的设计经验，我公司设计团队按以下思路进行针对性设计：(1)在上料皮带下方设置存料的大料仓，料仓内可储存保证锅炉正常稳定运行约半个小时的燃料量，以保证皮带机的停机检修不影响锅炉燃料的供给。
料仓结构采用上小下大的形式,设置合理的仓壁角度，防止燃料在料仓内搭桥堵塞。
(2)在大料仓内设置承载物料的拨料器，缓解料仓下方螺旋输送机的运行压力，保障炉前给料系统的连续稳定运行，也便于检修人员对螺旋输送机进行检修(可通过停止相应位置拨料器的运行，控制燃料下落)。
为防止燃料在拨筒上缠绕，采用了新型大直径拨筒，增大拨筒周长，使燃料不能轻易在筒体上缠绕；针对燃料特性，优化拨筒上拨料齿的尺寸。
拨料器配套的动力装置为11KW变频电机和输出扭矩较大的减速箱，可根据锅炉负荷的需求灵活调整拨至料仓下方螺旋输送机的燃料量。
(3)考虑到设计燃料粘结性强、比重大等特性，拨料力矩相对较大，拨料器联轴器由刚性联轴器改为带有力矩保护的柔性联轴器，以有效保护电机及变速箱,且易于检修。
(4)采用抗缠绕性较好的等径变距无轴双螺旋输送机，变螺距螺旋可有效松散物料，两组输送螺旋同时外翻，可防止物料向内压实堵塞,每台螺旋输送机配两台变频调速电机，可根据锅炉的运行负荷灵活调节燃料输送量，保证整个锅炉系统的连续稳定运行。
基于生物质给料防烟-防火-防堵技术的研究
基于生物质给料防烟\防火\防堵技术的研究p1、技术分析1.1 技术背景生物质发电循环流化床锅炉燃烧的稳定性较难控制，炉膛内燃烧压力波动频繁，炉膛进料口向外返烟、回火，高温烟气进入料仓存在火灾隐患。
生物质燃料密度小、缠绕的特性，在给料通道易发生蓬料堵塞。
山东京能在给料通道中设计电动挡火门用来挡火阻烟，由于电动挡火门主要依靠安装在给料口的温度传感器判断是否返火，然后做出相应动作。
由于返火对给料口温度变化不明显，导致电动挡火门频繁的误动作，影响正常连续给料，最终将电动挡火门退出运行，固定在全开位置。
尝试对电动挡火门进行改造，将其电动部分拆除，增加配重力臂，使挡火门的旋转阻力减小，利用回火烟气产生的推力使挡火门关闭，达到挡火阻烟的目的。
1.2 防火挡板门静平衡状态的特点(1)防火挡板门的开度为25%左右；(2)防火挡板门在竖直方向左偏移,角度约15度，与平衡锤力矩平衡。
1.3 防火挡板门工作过程描述(1)防火挡板门从平衡状态转为关闭时，扭矩阻力逐渐变大，利用回火烟气推动防火挡板门迅速关闭，当回火烟气推力较小时，防火挡板门就不能快速全关闭，不能有效阻挡烟气。
(2)防火挡板门由平衡转为开度时，扭矩阻力逐渐增大，相对关闭时扭矩阻力变化率大。
(3)锅炉发生爆燃时，给料口回火烟气产生的较大冲击推力能迅速关闭防火挡板门，阻挡回火烟气效果较好。
(4)给料时，防火挡板门的开度为通道截面的50%，当开度超出50%时旋转阻力逐渐迅速变大，较多的燃料下落会在挡板门产生开度推力，当推力不能克服旋转阻力时，燃料将蓬住在挡板板上方的通道中，发生堵塞事故。
1.4 结构分析防火挡板门工作状态转化过程，如图1。
图1 防火挡板门状态转换过程在平衡状态，处于工作状态（二），受力分析如图2。
力和力臂的乘积叫做力对转动轴O的力矩，使物体产生反时针方向转动效果的，定为正力矩，反之为负力矩。
档板产生力矩为：M板= G板＊L1＊sinμ=G板＊L板平衡锤产生负力矩为：M锤= G锤＊L2＊cosμ=G锤＊L锤工作状态（二）处于平衡状态，所以有M板= M锤即有条件：G锤＊L锤= G板＊L板为了简化问题分析，暂不考虑运功过程的摩擦阻力，由工作状态（二）转变为工作状态（一），即防火挡板门动作。
生物质电厂炉前给料方案的分析与改进
生物质电厂炉前给料方案的分析与改进【摘要】：随着生物质发电厂项目逐渐增多,在设计过程中出现的问题也在施工和调试运行中反应了出来，主要集中在炉前给料系统的堵料、压料等问题上，这些问题导致机组运行不稳定。
本文结合工程实例和生物质燃料特点，给出了3种生物质电厂炉前给料系统方案，并分析了各自优缺点，可以为同类型的生物质发电厂的锅炉设计、给料设备选择及机组长期稳定运行提供参考。
【关键词】：生物质给料输送1.引言生物质能源一直被称作“绿色能源”，世界各国特别是农业发展程度较高的国家都在鼓励发展生物质能源。
主要生物质资源包括以下几方面：人工林的木质生物，农业废弃物（稻壳、甘蔗渣、玉米芯等），木材和家具行业的木材残渣（树皮、木屑等），用于糖和乙醇生产生物质（木薯、甘蔗等）。
相比较传统能源电厂的设计，生物质燃料的上料和喂料系统有较大区别。
我公司设计的泰国Ekaluck项目和Esaan项目均是燃烧蔗渣的生物质热电厂，在设计和安装当中均出现了一些难点和问题，本文就生物质电厂炉前给料系统结合实际工程，分析和总结3种生物质电厂的炉前给料方案，可为生物质电厂选择给料方案提供参考。
1.方案1:伯利兹31.5MW综合发电厂项目采用的90t/h的锅炉，设有5个个料口，采用的是滚筒式喂料器+溜槽的设计，燃料通过皮带输送机输送至炉前，通过拨料装置落入喂料器前溜槽，通过变频电机驱动的三滚筒式喂料器，溜槽有一定的储料能力，并设置料位计。
喂料器后溜槽设置密封风和播料风将燃料送入炉内。
这个方案中，蔗渣喂料器除了达到密封防止漏入冷风的作用以外，由于喂料器上端储存着一段蔗渣，所以还能像煤粉炉的给煤机一样根据需要均匀的输送蔗渣。
当压榨故障或其它原因使蔗渣带过渣不均匀时，储槽的储料尚能给喂料器维持均匀入料一定的时间。
此方案的优点如下：1.无图1：无炉前料仓+滚筒式喂料器+溜槽料仓的设计，减少输料环节，避开了料仓搭桥和堵料的情况发生2.蔗渣喂料器除了达到密封防止漏入冷风的作用以外，由于喂料器上端储存着一段蔗渣，所以还能像煤粉炉的给煤机一样根据需要均匀的输送蔗渣。
生物质固化燃料锅炉控制系统综述
质 固化燃料 锅炉控制 系统非常重要 和迫切 ，做好相关
的研究 可以为生物质 固化燃 料燃烧设备 的研 发 、设计 及相关 的技术改造奠定理论基础和提供实际指导［ １ ２ ］ 。
ｌ 生物质固化燃料与煤炭燃料的性能对比
煤炭是化石燃料的一种 ， 由于地壳 的变迁 ， 地表动植
烧 煤 炭燃 料 所造 成 的 空气 污 染 占所 有 污染 的 比重 很 大， 二氧 化碳 占 ８ ５ ％、 浮尘 占 ７ ０ ％、 二氧化硫 占 ９ ０ ％、 氮 氧化物 占 ６ ５ ％。面对这种能源环境现状 ， 仅仅依靠提高 锅炉 的热效率 和降低污染物 的排放 已不能很好 地解 决 能源环 境 问题 ，而是需要在其 本质 的燃 料问题上 加 以
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ｂ ｉ ｏ ｍａ ｓ ｓ ｆ ｕ ｅ ｌ ； ｂ ｏ ｉ ｌ ｅ ｒ ； ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
当今世界能源短缺 问题愈发突 出 ， 这也是长期 困扰 社会发展的主要 问题之一。人们的生 活燃料主要还是依 托石 油 、 煤炭 和天然气等 这些不 可再 生能源 ， 然而伴 随
料这种可再生 能源 ， 具有重大 的能源战略意义 ｆ １ ” 。 虽然 目前 我 国 已经 出现一 些 生物 质 固化 燃料 锅
分 利用 可再 生能源 是人类 可持 续发 展 的必然 选择 ， 在
这种 能源利用 背景下 ，生 物质 固化燃料 作为新 型 的可 再生 能源 ， 其 洁净利用 以及转化效 率高的 突出优 势 ， 得
着 这些能 源 的逐渐 减少 以及环 境污 染 的 日益加 剧 ， 可 再 生能源 的开发与利用 已成为亟 待研究 的课题 ［ １ 。 充
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生物质发电厂锅炉给料系统控制分析
发表时间：2017-05-19T14:47:55.410Z 来源：《基层建设》2017年4期作者：曹宏伟康刚
[导读] 摘要：本文主要叙述了某生物质发电厂炉前给料系统存在的一些问题，通过对给料控制系统的改进，基本满足了生物质发电厂给料的要求。
陕西北元化工集团有限公司 719319
摘要：本文主要叙述了某生物质发电厂炉前给料系统存在的一些问题，通过对给料控制系统的改进，基本满足了生物质发电厂给料的要求。
为生物质发电厂给料系统的控制提供了一些思路。
关键词：生物质发电；螺旋给料；液压推料
引言
近年来中国能源、电力供求趋势紧，国内外发电行业对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物质资源的开发利用给予了极大的关注。
于是利用生物质能的发电行业应运而生。
生物质发电主要是以农业、林业和工业废弃物为原料，也可以城市垃圾未原料，采取直接燃烧或气化的发电方式。
1、某生物质发电厂概况
内蒙古某生物质发电厂装机容量2X12MW，厂址位于毛乌素沙漠腹地，发电所用燃料采用沙漠中生长的沙柳。
沙柳是当地治沙的主要植物，每3年左右须平茬一次，越砍伐长势越旺盛，否则会萎缩枯死。
生物质发电厂的投产每年可消耗大量被砍伐、平茬的沙柳，不仅清除了生物垃圾，促进治沙，又为恢复和保护当地的生态环境做出了贡献。
该生物质发电厂采用单汽包横梁式角管链条锅炉，配置正转链条炉排。
此锅炉为锅炉厂首次设计生产的以沙柳为单一燃料的具有试验性的锅炉，为满足节能、减排环保要求未设计炉前燃油系统。
2、给料系统存在的问题
进入锅炉前的沙柳燃料破碎成粒径≤50mm的沙柳块，自然堆积容量为250kg/m3，其可燃性很好，锅炉低负荷也能稳定燃烧，但燃料的流动性极差。
该生物质发电厂炉前给料系统设计有一个料仓、10台螺旋给料机、10台叶轮给料阀、5台下部液压推料装置和5台上部一次风进料装置。
其中5台螺旋给料机和5台叶轮给料阀分别向下部5台液压推料装置供给燃料，组成5套下部给料系统。
另外5台螺旋给料机和5台叶轮给料阀分别向上部5台一次风进料装置供给燃料，组成5套上部给料系统。
锅炉设计满负荷运行时每小时消耗沙柳燃料12吨，给料系统进料比例为上部70%，下部30%。
每个螺旋给料机和每个叶轮给料阀的最大进料量均是3t/h，螺旋给料机和叶轮给料阀由变频控制。
上部5套和下部5套给料系统可手动单套运行，也可程控自动同步运行。
同步运行时，下部5台液压推料装置推进和退出时间均为10秒，往复周期可以在50秒至150秒之间调整，其进料量由叶轮给料阀决定，用来控制下部进料的多少。
通过试运行的几次点火情况分析，该厂锅炉给料系统在给料方面主要存在三个问题。
其一，沙柳燃料不能连续平稳进入锅炉，严重影响锅炉燃烧的稳定性，其二，锅炉厂设计的上部和下部给料系统进料比例只是在锅炉满负荷时的设计参数，不满足实际运行中各阶段的燃料需求。
其三，在需要增减进入锅炉的燃料量时滞后严重，加之受燃料不能连续平稳进入锅炉的影响，锅炉燃烧自动系统无法投入。
3、锅炉给料系统控制的改进
为了确保沙柳燃料能连续输入锅炉，以及进入锅炉的燃料量跟随负荷变化，针对锅炉给料系统存在的上述前两个问题，在不能改变给料系统传动机构的前提下，采取的主要措施为：在锅炉点火及运行的不同阶段上部和下部给料系统采用不同的进料比例；同时，必须控制好炉前进料系统，尤其是下部进料系统，即下部螺旋给料机、叶轮给料阀和下部液压推料装置运行速度的协调匹配问题，否则将会出现严重的堵料现象。
根据液压推料装置特性和图2所示的螺旋给料机、叶轮给料阀的特性曲线，以及实际运行中摸索的经验，将给料系统的运行方式改为如下三种进料模式，可手控、可程控。
程控时，给料系统三种进料模式的的热工程控系统的控制逻辑设计如下功能：（1）点炉升温模式：在点炉和升温阶段为点炉升温模式。
此时，锅炉进料量很少，在这个阶段进入锅炉的燃料量小于3t/h。
因此，下部5套给料系统就可以满足锅炉燃烧燃料量的需求。
该模式以3t/h为锅炉最大燃料量，由五台螺旋给料机和对应的叶轮给料阀将沙柳燃料送入下部液压推料装置推入锅炉，分担在每个螺旋给料机和叶轮给料阀的燃料量为0.6t/h。
根据螺旋给料机和叶轮给料阀的特性曲线，螺旋给料机的变频指令为5%，叶轮给料阀的变频指令为22%。
液压推料装置一次进退时间设置为100秒。
当运行人员在点炉升温阶段按下点炉升温模式按钮时，程控系统自动在同一时刻向下部螺旋给料机和叶轮给料阀分别发出5%、22%的指令。
液压推料程控的周期为100秒。
（2）低负荷模式：在锅炉负荷小于60%时，认为是低负荷模式，此时由上部和下部给料系统进入锅炉的给料量分别占40%和60%。
在这个阶段进入锅炉的燃料量小于7.2 t/h。
该模式以6 t/h为锅炉最大燃料量，上部给料系统进料量为2.4 t/h，由五台螺旋给料机和对应的叶轮给料阀，以及上部一次风送入锅炉，分担在每个螺旋给料机和叶轮给料阀的燃料量为0.48 t/h。
根据螺旋给料机和叶轮给料阀的特性曲线，螺旋给料机的变频指令为4.5%。
叶轮给料阀的变频指令为16%。
下部给料系统进料量为3.6t/h，由五台螺旋给料机和对应的叶轮给料阀，以及下部液压推料装置送入锅炉，分担在每个螺旋给料机和叶轮给料阀的燃料量为0.72t/h。
根据螺旋给料机和叶轮给料阀的特性曲线，螺旋给料机的变频指令为10%，叶轮给料阀的变频指令为24%。
液压推料装置一次进退时间设置为90秒。
当运行人员在低负荷阶段按下低负荷模式按钮时，程控系统自动在同一时刻向上部给料系统的螺旋给料机和叶轮给料阀分别发出4.5%、16%的指令；向下部给料系统的螺旋给料机和叶轮给料阀分别发出4.5%、16%的指令，液压推料程控的周期为90秒。
（3）高负荷模式：在锅炉负荷大于60%时认为是高负荷模式，此时由上部和下部给料系统进入锅炉的燃料量分别占70%和30%。
在这个阶段进入锅炉的燃料量大于7.2t/h。
该模式以11 t/h为锅炉最大燃料量，上部给料系统进料量为7.7 t/h，由五台螺旋给料机和对应的叶轮给料阀，以及上部一次风送入锅炉，分担在每个螺旋给料机和叶轮给料阀的燃料量为1.54 t/h。
根据螺旋给料机和叶轮给料阀的特性曲线，螺旋给料机的变频指令为28%。
叶轮给料阀的变频指令为51%。
下部给料系统进料量为3.3t/h，由五台螺旋给料机和对应的叶轮给料阀，以及下部液压推料装置送入锅炉，分担在每个螺旋给料机和叶轮给料阀的燃料量为0.66t/h。
根据螺旋给料机和叶轮给料阀的特性曲线，螺旋给料机的变频指令为8%，叶轮给料阀的变频指令为22%。
液压推料装置一次进退时间设置为50秒。
当运行人员在低负荷阶段按下低负荷模式按钮时，程控系统自动在同一时刻向上部给料系统的螺旋给料机和叶轮给料阀分别发出28%、51%的指令；向下部给料系统的螺旋给料机和叶轮给料阀分别发出8%、22%的指令，液压推料程控的周期为50秒。
4、改进后的效果
在锅炉给料系统运行及控制方式改进后的试运行过程中，遵循“薄铺料，勤下料”的原则，改进后的给料系统基本满足了运行的需要，为锅炉燃烧自动系统的投入创造了一定的条件。
但就此案例中锅炉给料系统料仓方面存在的下料不畅，建议增加可靠的料仓疏松振打设备，保证料仓下料的均匀性和连续性。
同时，还应继续总结经验，探索更好的，适合于沙柳燃料输送的给料系统的运行和控制方式。
结束语
根据国家“十二五”规划纲要提出的发展目标，未来将建设生物质发电550万千瓦装机容量，已公布的《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万千瓦的发展目标。
通过本文的分析，希望能给生物质发电厂的经济运行一点点借鉴。
参考文献
[1]卢扬扬.崇阳生物质发电项目上料系统稳定运行分析及保障措施[J].科技信息,2011(33):282.
[2]董菊梅,王帅.小型链条炉排稻壳锅炉的开发设计[J].能源研究与信息。
2008.24（1）:29-33.
[3]王超, 王建中, 王雅彬.生物质发电厂上料系统的改造与创新研究[J].能源与节能,2012(7):30-32.
作者简介：姓名：曹宏伟，出生年月：1984年8月5日，籍贯：陕西省清涧县，学历：大学本科，职称：电气工程师，研究方向:锅炉给料系统料仓方面存在的下料不畅，建议增加可靠的料仓疏松振打设备，保证料仓下料的均匀性和连续性。
同时，还应继续总结经验，探索更好的，适合于沙柳燃料输送的给料系统的运行和控制方式。