生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)的應用與展望_第1頁
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文檔簡介

1、分類號鄭州電力高等??茖W校畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)題 目: 生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)的應用與展望并列英文題目:Application and Prospect of Biomass BurningPower Generation Technology. 系部 動力工程系 專業(yè) 電廠熱能動力裝置姓名 班級 指導教師 職稱論文報告提交日期2012年6月1日鄭州電力高等??茖W校摘要本文章主要介紹了生物質(zhì)能源的類別,生物質(zhì)能的利用形式,生物質(zhì)能直接燃燒發(fā)電的流程以及其一些其他注意事項,最后系統(tǒng)的介紹一下陽光凱迪新能源有限公司第二批生物質(zhì)發(fā)電廠的一些基本的東西。其中,第一部分介紹了生物質(zhì)的組成與利用,第二部分

2、介紹了生物質(zhì)直接燃燒的一些知識,第三部分介紹了生物質(zhì)電廠的基本流程,第四部分介紹了生物質(zhì)電廠的污染物控制和一些問題,第五部分介紹了凱迪生物質(zhì)電廠的一些基本情況,第六部分介紹了我國生物質(zhì)能源的開發(fā)前景。由于本人對生物質(zhì)能源接觸不久,以及手中資源的限制,因此文章中有不當之處,敬請批評指正。 關(guān)鍵詞 生物質(zhì) 燃燒 預處理 收集 儲存 污染物 生物質(zhì)能源 鍋爐 汽輪機 流化床SummaryThis article introduces the categories of biomass energy use in the form of biomass energy, biomass direct c

3、ombustion power generation processes, and a number of other considerations, the final system tell us about the sun Cadillac New Energy Co., the second batch of biomasspower plants are some basic things. The first part describes the composition and use of biomass, the second part of the knowledge of

4、the direct combustion of biomass, the third section describes the basic process of biomass power plants, biomass power plant pollution material control and some of the issues, part V describes some basic information of the biomass power plant in Cadillac, part VI describes the prospects of developme

5、nt of biomass energy in China. I contact with biomass energy soon, as well as the hands of resource constraints, the article is inappropriate, please criticized the correction.KeywordBiomass Combustion Pretreatment collect store Pollutants Biomass energy boiler turbine Fluidized bed 目錄引言2第一部分 生物質(zhì)及其利

6、用方式 4一 生物質(zhì)的定義及分類4二 生物質(zhì)能的利用方式5第二部分 生物質(zhì)燃燒及發(fā)電工藝6一 生物質(zhì)燃燒6二 生物質(zhì)燃燒發(fā)電工藝7第三部分 農(nóng)林廢物的收集與供應11一 農(nóng)林廢物的收集與供應11二 農(nóng)林廢物預處理12三 燃料儲存與給料系統(tǒng)13四 農(nóng)林廢物燃燒系統(tǒng)14五 余熱利用系統(tǒng)17第四部分 污染物控制和常見問題18一 煙氣的生成與控制18二 氮氧化物的生成與控制18三 生物質(zhì)在實際燃燒過程中需要注意的問題19四 秸稈在流化床中引起結(jié)塊問題21第五部分 第二批凱迪生物質(zhì)發(fā)電廠實例21一 鍋爐整體布置概述22二 鍋爐汽水流程22三 汽輪機側(cè)系統(tǒng)的運行25四 燃燒系統(tǒng)的運行28第六部分 生物質(zhì)能源

7、展望.30附錄31參考文獻43引言2003年以來,我國不斷出現(xiàn)油荒、煤荒和電荒,以及國際市場原油價格的不斷上漲加重了人們對能源危機的擔心,促使人們更加關(guān)注時間能源的供需現(xiàn)狀和趨勢,也更加關(guān)注中國的能源供應安全問題。從能源總量來看,我國是時間第二大能源生產(chǎn)國和第二大能源消費國,煤炭的剩余可采儲量約為1145億t,石油的剩余可采儲量約為22億t,天然氣的剩余可采儲量約為2萬億立方米。從人均擁有量來看,煤炭、石油和天然氣分別為世界人均水平的70%、10%和5%。按目前剩余可采儲量和能源消費量來看,煤炭還可以采5年左右,石油還可以采40年左右,天然氣還看采40年左右。要解決好我國的能源供應問題,滿足經(jīng)

8、濟發(fā)展的需求,除了切實轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式,努力提高能源利用效率,全面建設(shè)高效和節(jié)能型社會外,還必須高度重視可再生能源的開發(fā)利用,努力增加能源的供應量。因此,構(gòu)筑清潔、安全、經(jīng)濟的能源體系,必定是一向十分緊迫而又艱巨的任務。我國在2005年2月28日頒布了中國可再生能源法,其中第四條規(guī)定,“國家獎可再生能源的開發(fā)利用列為能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域”;第十二條規(guī)定,“國家獎可再生能源開發(fā)利用的科學技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展列為科技發(fā)展與高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域”,這充分體現(xiàn)了可再生能源的開發(fā)將成為我國基本能源政策。今后15年,我國生物質(zhì)能發(fā)展的重點是生物質(zhì)能發(fā)電、沼氣工程、生物液體燃料和生物質(zhì)固體成型燃料??稍偕?/p>

9、源中長期發(fā)展規(guī)劃確定的主要發(fā)展目標是:到2010年,生物質(zhì)發(fā)電達到550萬kw,生物質(zhì)液體燃料達到200萬噸,沼氣年利用量達到190億立方米,生物固體成型燃料到達100萬噸,生物質(zhì)能年利用量占到一次能源消費量的1%;到2020年,生物質(zhì)發(fā)電裝機達到2000萬kw,生物液體燃料達到1000萬噸,沼氣年利用量到達400億立方米,生物固體成型燃料達到5000萬噸,沼氣年利用量達到400億立方米,生物固體成型燃料達到5000萬噸,生物質(zhì)能年利用量占到一次能源消費量的4%。生物質(zhì)能高新轉(zhuǎn)換技術(shù)不僅能夠大大加快村鎮(zhèn)居民實現(xiàn)能源現(xiàn)代化進程,滿足農(nóng)民富裕后對優(yōu)質(zhì)能源的迫切需求,同時也可在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域中得

10、到應用。由于中國地廣人多,常規(guī)能源不可能完全滿足廣大農(nóng)村日益增長的需求,而且由于國際上正在制定各種有關(guān)環(huán)境問題的公約,限制二氧化碳等溫室氣體排放,這對以煤炭為主的中國是很不利的。因此,立足于農(nóng)村現(xiàn)有的生物質(zhì)資源,研究新型轉(zhuǎn)換技術(shù),開發(fā)新型裝備既是農(nóng)村發(fā)展的迫切需要,又是減少排放、保護環(huán)境、實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要。將此篇文章設(shè)為精華文章第一部分 生物質(zhì)及其利用方式一 生物質(zhì)的定義及分類(一) 生物質(zhì)定義 從廣義上講,生物質(zhì)是指有機物中除化石燃料以外的所有來源于動植物的可再生物質(zhì)。生物質(zhì)能主要是指綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能而儲存在植物內(nèi)部的能量。植物吸收太陽能,將水和二氧化碳合成有機

11、物,放出氧氣, 動物以植物為生,所以歸根結(jié)底,生物質(zhì)能都來源于太陽能。生物質(zhì)能還是唯一可儲存的太陽能。當今世界文明所需的化石燃料也都是古代動植物的產(chǎn)物。(二) 生物質(zhì)分類 依據(jù)來源的不同,可以將適合于能源利用的生物質(zhì)分為林業(yè)資源、農(nóng)業(yè)資源、生活污水和工業(yè)有機廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。 林業(yè)資源:林業(yè)生物質(zhì)資源是指森林生長和林業(yè)生產(chǎn)過程提供的生物質(zhì)能源,包括薪炭林、在森林撫育和間伐作業(yè)中的零散木材、殘留的樹枝、樹葉和木屑等;木材采運和加工過程中的枝丫、鋸末、木屑、梢頭、板皮和截頭等;林業(yè)副產(chǎn)品的廢棄物,如果殼和果核等。 農(nóng)業(yè)資源:農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源是指農(nóng)業(yè)作物(包括能源作物);農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

12、過程中的廢棄物,如農(nóng)作物收獲時殘留在農(nóng)田內(nèi)的農(nóng)作物秸稈(玉米秸、高粱秸、麥秸、稻草、豆秸和棉稈等);農(nóng)業(yè)加工業(yè)的廢棄物,如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中剩余的稻殼等。能源植物泛指各種用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳氫化合物植物和水生植物等幾類。 生活污水和工業(yè)有機廢水:生活污水主要由城鎮(zhèn)居民生活、商業(yè)和服務業(yè)的各種排水組成,如冷卻水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、糞便污水等。工業(yè)有機廢水主要是酒精、釀酒、制糖、食品、制藥、造紙及屠宰等行業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水等,其中都富含有機物。 城市固體廢物:城市固體廢物主要是由城鎮(zhèn)居民生活垃圾,商業(yè)、服務業(yè)垃圾和少量建筑業(yè)垃圾等固體廢物

13、構(gòu)成。其組成成分比較復雜,受當?shù)鼐用竦钠骄钏?、能源消費結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)建設(shè)、自然條件、傳統(tǒng)習慣以及季節(jié)變化等因素影響。 畜禽糞便:畜禽糞便是畜禽排泄物的總稱,它是其他形態(tài)生物質(zhì)(主要是糧食、農(nóng)作物秸稈和牧草等)的轉(zhuǎn)化形式,包括畜禽排出的糞便、尿及其與墊草的混合物。二 生物質(zhì)能的利用方式生物質(zhì)能按其最終轉(zhuǎn)化和利用的燃料狀態(tài)可劃分為氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)生物質(zhì)能。氣態(tài)生物質(zhì)燃料的制備方式主要有厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣和熱解氣化方式。主要的方法有生物質(zhì)制沼氣、生物質(zhì)氣化和生物質(zhì)制氫。液態(tài)生物質(zhì)燃料是以生物質(zhì)為原料,制取液體燃料的工藝,所制備的液體燃料便于運輸,擴大了應用范圍。生物質(zhì)液化制取液體燃料是有發(fā)展?jié)摿Φ募?/p>

14、術(shù),其轉(zhuǎn)換方法可以分為熱化法、生化法、機械法和化學法。生物質(zhì)液化的主要產(chǎn)品是燃料油和醇類燃料。典型的液體生物質(zhì)燃料的轉(zhuǎn)化方式有生物質(zhì)熱解制燃料油,生物質(zhì)液化制醇類燃料,植物燃料油制生物柴油和生物質(zhì)漿體燃料。固態(tài)生物質(zhì)燃料的利用方式主要有直接燃燒、固化成型、與煤混燃以及與固態(tài)氧化劑混合成新型燃料。其中通過直接燃燒生物質(zhì)獲得熱能是目前生物質(zhì)能利用的最主要方式。第二部分 生物質(zhì)燃燒及發(fā)電工藝一 生物質(zhì)燃燒 目前,生物質(zhì)的開發(fā)利用技術(shù)主要包括生物質(zhì)的固化、氣化、液化,以及生物質(zhì)直接燃燒。生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)無疑是最簡便可行的利用生物質(zhì)資源的方式之一。雖然不同種類的生物質(zhì)在組成成分和物理特性等方面有差別,

15、一般認為生物質(zhì)的燃燒分為三個階段,主要分為干燥、揮發(fā)分的析出燃燒和殘余焦炭的燃燒三個階段。(1) 干燥階段生物質(zhì)中含有一定量的水分,如在進入燃燒裝置之前沒有進行干燥處理,則在燃燒過程需要提供熱量使水分蒸發(fā)。對于含水量較高的生物質(zhì),有可能還需要輔助燃燒助燃,以維持燃燒的穩(wěn)定。(2) 揮發(fā)分析出燃燒階段    當生物質(zhì)被加熱到150攝氏度左右時,揮發(fā)分開始釋放出來。揮發(fā)分是二氧化碳、一氧化碳、氫氣、低分子碳氫化合物氣體組成的混合物,其中氫氣、低分子碳氫化合物和一氧化碳是可燃成分,在高溫下開始燃燒,同時釋放出大量熱量,由于揮發(fā)分的成分復雜,其燃燒反應液十分復雜。(3)

16、焦炭燃燒階段   生物質(zhì)顆粒被干燥后,灰分開始暴露出來,同時包裹固定碳,如果在揮發(fā)分燃燒過程中氧氣不能達到固定碳表面,碳是不能燃燒的,只能在揮發(fā)分燃燒結(jié)束之后,碳與氧氣接觸,才能開始發(fā)生燃燒反應。在生物質(zhì)含水量低,高溫燃燒條件下,生物質(zhì)燃燒的基本過程也可分為:生物質(zhì)脫揮發(fā)分、揮發(fā)分燃燒和談的燃燒。二 生物質(zhì)燃料與煤燃料的區(qū)別生物質(zhì)燃料和煤炭相比有以下一些差別:(1)含碳量較少。生物質(zhì)燃料中含碳量最高的也僅50%左右,相當于生成年代較少的何美鈿含碳量,特別是固定碳的含量明顯的比煤炭少,因此生物質(zhì)燃料熱值較低。(2)含氫量稍多,揮發(fā)份明顯較多。生物質(zhì)燃料中的碳多數(shù)和氫結(jié)合成低分

17、子的碳氫化合物,到一定的溫度后熱分解而析出揮發(fā)物。所以,生物質(zhì)燃料易被燃燒,燃燒初期,揮發(fā)份析出量較大,在空氣和溫度不足的情況下易產(chǎn)生黑色火焰。在使用生物質(zhì)為燃料的設(shè)備設(shè)計中必須注意到這一點。(3)含氧量多。生物質(zhì)燃料含氧量明顯地多于煤炭,它使得生物質(zhì)燃料熱值低,但易于燃燒,在燃燒時可相對地減少供給空氣量。(4)密度小。生物質(zhì)燃料的密度明顯地較煤炭低,質(zhì)地比較疏松,特別是農(nóng)作物秸稈和糞類。這樣使得這類燃料易于燃燒和燃盡,灰燼中殘留的碳量比煤炭中的碳含量少。(5)含硫量低。生物質(zhì)燃料含硫量大多小于0.120%,燃燒時不必設(shè)置單獨的脫硫裝置,降低了成本,又有利于環(huán)境的保護。(6)生物質(zhì)燃燒所釋放出

18、的CO2與其生長時通過光合作用所吸收的CO2相當,當不考慮運輸排放時,可以認為是CO2零排放,有助于緩解溫室效應。(7)生物質(zhì)燃燒后的灰渣可加以綜合利用。(8)生物質(zhì)燃料可與煤混合燃燒,既可以減少運行成本,提高燃燒效率,又可降低有害氣體的排放濃度。(9)采用生物質(zhì)燃燒可以最快速度地實現(xiàn)各種生物質(zhì)廢物的減量化、無害化、資源化利用。三 生物質(zhì)燃燒發(fā)電工藝(一) 生物質(zhì)燃燒發(fā)電系統(tǒng)生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電是由生物質(zhì)鍋爐利用生物質(zhì)直接燃燒后的人能產(chǎn)生蒸汽,再利用蒸汽推動汽輪機發(fā)電系統(tǒng)進行發(fā)電,在原理上與燃煤鍋爐火力發(fā)電十分相似。通常燃燒發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成包括生物質(zhì)原料收集系統(tǒng)、預處理系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、給料系統(tǒng)、燃

19、燒系統(tǒng)、熱利用系統(tǒng)和煙氣處理系統(tǒng)。(二) 生物質(zhì)燃燒電廠的流程:生物質(zhì)原料從附近各個收集點運送至電站,經(jīng)預處理后存放到原料存貯倉庫,倉庫容積至少保證可以存放5天的發(fā)電原料量;燃燒油原料輸送裝置將預處理后的生物質(zhì)送入鍋爐燃燒,通過鍋爐換熱,利用生物質(zhì)燃燒后的熱能把鍋爐給水轉(zhuǎn)化為蒸汽,為汽輪機發(fā)電機組提供汽源進行發(fā)電。生物質(zhì)燃燒后的灰渣落入出灰裝置,由輸灰機送到灰?guī)臁煔饨?jīng)過煙氣處理系統(tǒng)后由煙囪排放入大氣中,其蒸汽達到部分與常規(guī)的燃煤電廠的蒸汽發(fā)電部分基本相同。(三) 生物質(zhì)燃燒技術(shù)分類生物質(zhì)現(xiàn)代化燃燒技術(shù)主要分為層燃、流化床和懸浮燃燒等三種形式。層燃方式 依據(jù)燃料與煙氣流動的方向不同,可將爐排燃

20、燒技術(shù)分為三類。(1)順流燃料與煙氣的流動方向相同,適合于較干燥的燃燒以及帶空氣預熱器的系統(tǒng)。順流的方式增加了未燃盡氣體的滯留時間以及煙氣與燃料層的接觸面。(2)逆流燃燒與煙氣的流動方向相反,適合于含水量較多的燃料。熱煙氣將與新進入燃燒室的燃料相接觸,將熱量傳遞給新燃料,其中水分將迅速蒸發(fā)出來。(3)叉流煙氣從爐膛中間流出,綜合了順流和逆流的優(yōu)點。層燃技術(shù)的種類很多,其中包括固定床、移動爐排、振動爐排、振動爐排和下飼式等,可適與含水率較高、顆粒尺寸變化較大及灰分含量較高的生物質(zhì),具有較低投資和操作成本,一般額定功率小于20MW。采用層燃技術(shù)開發(fā)生物質(zhì)能,鍋爐結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、投資與運行費用都

21、相對較低。由于鍋爐的爐排面積較大,爐排速度可以調(diào)整,并且爐膛容積有足夠的懸浮空間,能延長生物質(zhì)在爐內(nèi)燃燒的停留時間,有利于生物質(zhì)燃料的完全燃燒。但生物質(zhì)燃燒的揮發(fā)分析出速度很快,燃燒室需要補充大量的空氣,如不及時將燃燒與空氣充分混合,會造成空氣供給量不足,難以保證生物質(zhì)燃料的充分燃燒,從而影響鍋爐的燃燒效率。  流化床方式 流化床是基于氣固流態(tài)化的一項技術(shù)。流化床燃燒技術(shù)燃料適應范圍廣,能夠使用一般燃燒方式無法燃燒的石煤和煤矸石等劣質(zhì)燃料、含水率較高的生物質(zhì)及混合燃料等;此外,流化床燃燒技術(shù)可以降低尾氣中氮與硫的氧化物等有害氣體含量,保護環(huán)境,是一種清潔燃燒技術(shù),得到了廣泛地應用。陽

22、光凱迪電廠目前全部應用的是循環(huán)流化床燃燒技術(shù)。 懸浮燃燒方式 生物質(zhì)懸浮燃燒技術(shù)與煤粉燃燒技術(shù)類似。在懸浮燃燒中,生物質(zhì)需要進行預處理,顆粒尺寸要求小于2mm,含水率不能超過15%。需要將生物質(zhì)粉碎至細粉,然后將生物質(zhì)與空氣混合后一起噴入燃燒室內(nèi),呈懸浮燃燒狀態(tài),由于渦流的存在,有利于氣固混合。通過采用精確的燃燒溫度控制技術(shù),懸浮燃燒系統(tǒng)可以再較低的過量空氣條件下高效運行,采用生物質(zhì)顆粒中堿金屬的影響,高燃燒強度會導致爐墻表面溫度較高,致使結(jié)焦現(xiàn)象時有發(fā)生。(四) 生物質(zhì)與煤混合燃燒技術(shù)生物質(zhì)與煤混合燃燒技術(shù)可分為直接混燒和氣化利用兩種形式。(一)直接混燒直接混燒是先對生物質(zhì)進行預處理,然后直

23、接輸送至鍋爐燃燒室的利用方式。采用的方式可以是層燃,流化床和煤粉爐等燃燒方式。當采用煤粉爐作為燃燒設(shè)備時,生物質(zhì)的預處理可分為以下三種方式。(1)生物質(zhì)與煤預先混合,然后經(jīng)過磨煤機粉碎后,通過分配系統(tǒng)輸送至燃燒器。此方式可以充分利用原有設(shè)備,簡單易行,低投資,但有可能降低鍋爐的出力,限制了生物質(zhì)種類和使用比例,如樹皮會影響磨煤機的正常使用。(2)生物質(zhì)與煤分別處理,包括計量粉碎,然后通過各自管路輸送至燃燒器前,此方式需要安裝生物質(zhì)燃料管道,控制好維護鍋爐比較麻煩。(3)與第二種方式基本相同,不同的是為生物質(zhì)準備了專門的燃燒器單獨使用,此方式投資成本最高,但一般不會影響鍋爐的政策運行。此外,當使

24、用農(nóng)作物作為燃料時,要考慮可能引起的一系列問題,如秸稈有可能會引起燃料倉堵塞和鍋爐的結(jié)焦。(二)生物質(zhì)氣化氣與煤混燒利用在采用氣化方式時,首先將生物質(zhì)在氣化爐中氣化,產(chǎn)生燃氣,經(jīng)簡單處理后,直接輸送至鍋爐燃燒室與煤進行混合燃燒。氣化利用方式產(chǎn)生的燃氣溫度為600900,并不需要冷卻過程,在爐內(nèi)完全燃燒時間短,且可將生物質(zhì)灰與煤分離,具有一定的靈活性。第三部分 農(nóng)林廢物燃燒發(fā)電 農(nóng)林廢物是一種重要的生物質(zhì),包括:農(nóng)作物秸稈、果實外殼和其他殘留物,林木修剪物等。將農(nóng)林廢物用來發(fā)電是處理農(nóng)林廢物的有效途徑,不僅能有效利用農(nóng)林廢物的能量而且還能減少不合理利用對環(huán)境造成的污染。農(nóng)林廢物燃燒發(fā)電系統(tǒng)包括:

25、1原料的收集與供應;2燃料的預處理;3燃料輸送和加料系統(tǒng);4燃燒系統(tǒng)5余熱回收系統(tǒng);6煙氣凈化系統(tǒng)等。一 農(nóng)林廢物的收集與供應對于農(nóng)作物廢物發(fā)電戰(zhàn),農(nóng)林廢物收集成本是影響發(fā)電成本的重要因素。農(nóng)作物秸稈具有以下特點1、堆積密度小,要求儲藏空間大;2、收獲期短,尤其是對于兩季種植的地區(qū),需要及時收集,以便翻整耕地,一般僅有20天左右的時間;3、分布廣散,由于我國的農(nóng)村制度,秸稈等生物質(zhì)原料分布廣且分散,不容易收集;4、易霉變和引發(fā)火災。農(nóng)作物秸稈依靠傳統(tǒng)收集技術(shù)與手段,難以實現(xiàn)秸稈的快速收集更難以滿足工業(yè)化利用的規(guī)模。   秸稈的收集方法與途徑直接影響成型燃料的生產(chǎn)成本。因此,

26、在確定最終燃料價格時應設(shè)定一定的比例,也就是按原料的品種、質(zhì)量以及獲得的難易程度,定出不同的生產(chǎn)規(guī)模,利用等價交換的方法鼓勵生產(chǎn)者生產(chǎn)者提供充足的原料。  目前,農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)原料主要是靠人工收集的方法獲得。一般采用分散和集中儲藏等兩種收集模式。二 農(nóng)林廢物預處理農(nóng)林廢物中水分變化大,能量密度低,需要對農(nóng)林廢物進行預處理,以增加其能源密度,減少收集、運輸和存儲的成本,并滿足不同燃燒系統(tǒng)的要求。不同燃燒工藝對農(nóng)林廢物原料特性有不同要求,一般預處理可分為干燥、破碎、造粒、固化成型等。  農(nóng)林廢物的干燥  干燥是利用熱能將農(nóng)林廢物中的水

27、分蒸發(fā)排出,獲得干物質(zhì)的過程。生物質(zhì)的種類、當?shù)氐臍夂蚯闆r、收獲的時間和預處理方式的不同,對農(nóng)林廢物水分均有影響。依據(jù)是否使用熱源,可將農(nóng)林廢物干燥分為自然干燥和人工干燥。  農(nóng)林廢物的破碎:破碎是利用機械的方法克服固體物料內(nèi)部的凝聚力而將其分裂的一種工藝,也即用機械力將物料由大塊碎成小塊。破碎常用的方法有擊碎、磨碎、壓碎與鋸切等。 生物質(zhì)破碎工藝流程主要包括粉碎、輸送、調(diào)濕等,按原料破碎次數(shù)可分為一次破碎工藝和二次破碎工藝。   農(nóng)林廢物的壓縮成型:壓縮又稱壓實,是通過外力加壓于松散的固體物上,以縮小其體積,增大密度的一種操作方法。秸稈等生物質(zhì)固體成型

28、原理可解釋為密實填充、變形與破壞、塑性變形三種原因。生物質(zhì)壓縮成型工藝形式的劃分有多種,依據(jù)主要工藝的差別,可以從廣義上將生物質(zhì)壓縮成型工藝劃分為濕壓成型、熱壓成型,碳化成型等三種主要形式。影響農(nóng)林廢物壓縮成型的因素有廢物種類、含水率、顆粒和粒度分布、成型壓力、黏結(jié)性、加熱濕度等。   農(nóng)林廢物運輸:燃料的供應和運輸是制約生物質(zhì)電廠容量和生存的一個重要因素,特別是運輸費用手生物質(zhì)發(fā)電成本中非常重要的組成部分,在建立生物質(zhì)發(fā)電廠之前,必須充分考慮農(nóng)林廢物燃料的運輸費用。三 燃料儲存與給料方式 (1)燃料的儲存 由于農(nóng)林作物生產(chǎn)周期性和電廠運行的連續(xù)性,建立合適的燃料儲存系統(tǒng)是

29、十分必要的。燃料儲存占地面積十分龐大,可以分為收集點儲存和電站內(nèi)部儲存。另外針對我國農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的具體情況,地區(qū)不同,收集點儲存可以采用秸稈戶存和集中存儲兩種方式。燃料輸送給料方式 農(nóng)林廢物從燃料儲倉輸送至燃料系統(tǒng)需要輸送給料裝置,它對燃燒系統(tǒng)性能有著一定的影響,設(shè)計良好的輸送給料裝置應該考慮一下幾個方面因素:1生物質(zhì)顆粒尺寸、粒徑分布及含水率等特性。2輸送的距離和高度。3輸送量。4初投資、運行和維護費用等。  原料輸送一般分為:氣力輸送、帶式輸送和螺旋輸送。對于長距離輸送小顆粒原料,氣力輸送是很有效的方法,但是氣力輸送需要較高的能量消耗;帶式輸送適合于輸送未經(jīng)粉碎的原料,

30、它的成本低,消耗能量少;螺旋輸送適用于輸送距離相對較短、粉碎好的原料,但是輸送的距離受到限制,一般的輸送距離為6m左右。輸送系統(tǒng)輸送系統(tǒng)的目標是將燃料從儲倉輸送到爐膛,通常分為三個階段:(1)燃料從儲倉中給出燃料借助重力或是機械力等的作用從儲倉排出。根據(jù)給料器的不同可以分為三種主要的形式:重力作用給料器、旋轉(zhuǎn)給料器、往復式給料器。(2)將燃料輸送到爐前燃料可以通過三種方式輸送到爐前:1)氣力輸送:通過壓縮空氣將燃料輸送到爐前,通常傳送的是干燥小谷類尺寸的顆粒燃料;2)管道內(nèi)輸送:通過螺旋給料器或是活塞,以水平或是傾斜方式傳送物料;3)槽內(nèi)輸送:寬大的深槽(用鋼鐵或石頭制成)和水平刮板制成一體,

31、通常和加料器相連。(3)將燃料加入爐膛這個階段可以描述為5種方式:1)直接重力方式:燃料直接釋放,燃料通常是小而規(guī)則的谷物類顆粒;2)非直接重力方式:采用接卸給料和重力結(jié)合,便于非規(guī)則尺寸的谷物燃料的流動;3)氣力輸送方式:將給料送到爐膛的底部或是旋風分離器,輸送小而規(guī)則的谷類燃料;4)螺旋加料方式:螺旋加料器通常安裝在爐膛的底部,和管道式輸送裝置相連,供給規(guī)則形狀和尺寸的燃料。5)活塞加料方式;加料系統(tǒng)允許不規(guī)則燃料,一般來說,活塞都安裝在底部或是在爐膛的一側(cè);電廠輸送給料工藝的選擇需考慮一下因素:(1)所需輸送物料量。(2)生物質(zhì)燃料特性。(3)所用熱力流體的形式。(4)結(jié)構(gòu)的復雜程度。四

32、 農(nóng)林廢物燃燒系統(tǒng)農(nóng)林廢物燃燒歷史悠久,針對不同燃料和能量利用方式,可以設(shè)計出各種各樣的燃燒設(shè)備。燃燒所釋放出的能量可以生產(chǎn)不同的產(chǎn)品,如:熱水、熱空氣、蒸汽等,熱水可用來供熱或制冷,蒸汽可用來發(fā)電或形成熱電聯(lián)產(chǎn)?,F(xiàn)有的農(nóng)林廢物燃燒鍋爐可以分為四類:一體式鍋爐、有預燃室鍋爐、懸浮燃燒鍋爐、流化床鍋爐,其中前兩種鍋爐采用爐排燃燒的形式。(一)一體式鍋爐:燃燒室和受熱面是一個整體,按照爐排形式的不同主要分為三種不同形式。(1)火山爐排生物質(zhì)燃料由底部給入,常采用螺旋給料系統(tǒng)。爐排的形狀像倒錐體,底部給料量取決于燃燒要求。燃燒后灰分沉積在爐排邊界,通過人工除灰或自動除灰系統(tǒng)排出。一次風從燃料的底部給

33、入,為使燃燒更加充分,在燃料上部空間加入二次風,產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過受熱面后排出。(2)水平爐排爐排呈水平放置,通過重力、螺旋或活塞給料,燃料在爐排上部燃燒,一次風從爐排底部給入,在燃料的上部送入二次風,加強后期的擾動和供氧,以利于燃料的完全燃燒。(3)傾斜爐排爐排傾斜放置,這樣有利于燃料流動和除灰,燃料通過重力、螺旋和活塞加料器等給入。一次風在爐子的底部送入,二次風在燃料的上部區(qū)域送入。(二)有預燃室鍋爐 這種鍋爐的燃燒室和受熱面是分開的,燃料在預燃室中進行前期燃燒,后期燃燒和受熱面吸熱都發(fā)生在后續(xù)爐膛中,一次風在預燃室送入,起到引燃和前期燃燒的作用,二次風在后續(xù)的爐膛送入,加強燃料后期的燃燒和燃

34、盡。爐排形式和以上所介紹的一體式鍋爐的三種爐排形式相同,后續(xù)爐膛中煙氣都采用上流式。(三)流化床燃燒爐 目前國際上廣泛采用流化床技術(shù)利用生物質(zhì)。由于生物質(zhì)燃料含灰量少,燃燒后難以形成穩(wěn)定的床層,部分生物質(zhì)因其特定的形狀難以流化,因此需要在流化床中加入合適的床料以改善流化質(zhì)量,為高水分、低熱值的生物質(zhì)燃燒提供優(yōu)越的著火條件。床料的選用應考慮如下幾個因素:具有與所燃燒的生物質(zhì)燃料相匹配的流化性能;熱物性適物流化床燃燒使用,如耐磨性、硬度、密度等,應適應爐體的需要;價格低廉,無毒無味,易于獲得。如河沙、石英砂、大理石顆粒等,是備選的床料。對生物質(zhì)與床料混合比例,以及床層內(nèi)流化特性需要根據(jù)具體情況進行

35、實驗或模擬計算確定。流化床燃燒爐可安裝螺旋、活塞或氣力輸送給料系統(tǒng)。循環(huán)流化床鍋爐的燃料及脫硫劑從流化床布封室上不給入,在爐內(nèi),燃料燃燒,脫硫劑發(fā)生化學反應。循環(huán)流化床的硫化速度可增加到5-10m/s,在較高氣流速度作用下,大量固體顆粒被攜帶出燃料室,經(jīng)高溫旋風器分離后,返回到燃燒室繼續(xù)燃燒。經(jīng)旋風分離器導出的高溫煙氣,在穩(wěn)步煙道受熱面換熱后,通過除塵器從煙囪排出。更大的擾動帶來了更好的傳熱效果和均勻的溫度分配,可使用更小的粒子(直徑為0.2-0.4mm)。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)與凄然技術(shù)相比燃料適應性更強,燃燒效率發(fā)哦,能達到95%-99%。流化床的原理:流化床的下部裝有孔板,成為布風板,空氣從

36、布風板下面的風室向上送入,布風板的上方堆有一定粒度分布的固體燃料層,為燃燒的主要空間。當氣流速度發(fā)生變化時,燃料層將出現(xiàn)三種不同的狀態(tài)。(1)固定床當空氣的速度較低時,在燃料顆粒的重力大于氣流推力的情況下,固體顆粒將處于靜止狀態(tài),布風板上燃料層保持不動,成為固定床,層燃方式就屬于這種狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,只有空氣與顆粒之間的相對運動,而固體顆粒之間相對靜止,料層高度基本維持不變,空氣通過料層阻力將與速度的平方成正比。(2)流化床如果逐漸增加氣流速度,超過某一臨界值,氣流對料層的推力等于重力,燃料層的穩(wěn)定性則遭到破壞,顆粒被空氣托起上下沸騰,呈現(xiàn)出不規(guī)則運動,顆粒間的空隙加大,整個燃料層發(fā)生膨脹,

37、體積增加,處于松散的沸騰狀態(tài)。由于固體顆粒組成的燃料層表現(xiàn)出流體特性,成為流化床,此燃燒方式成為沸騰燃燒。但是,此時固體顆粒仍然留在料層中,而無法被氣流帶著,即向上運動的絕對速度為零。料層開始膨脹是,成為臨界流化點,此時氣流速度為臨界流化速度。實驗表明,流化臨界速度與固體顆粒的大小及其粒度分布、顆粒密度和氣流物理性質(zhì)有關(guān)。繼續(xù)提高氣流速度,因料層膨脹,顆粒間的空隙也增加,通過料層的實際風速趨于常熟,所以料層的阻力基本維持恒定值不變。(3)氣流輸送當空氣流速繼續(xù)增加超過一定限度時,穩(wěn)定的沸騰狀態(tài)唄破壞,顆粒將被氣流帶走,這種運動形式被稱為氣流輸送,燃燒狀態(tài)為懸浮燃燒。此時,料層已經(jīng)不存在了,阻力

38、下降,攜帶固體顆粒飛走的空截面氣流速度,稱為極限速度,在數(shù)值上等于顆粒在氣流中的沉降速度。綜上所述,如果要保持料層的流態(tài)化,關(guān)鍵的因素在于適當?shù)臍饬鬟m當,氣流適當大于臨界流化適當,而小于極限適當。    循環(huán)流化床主要由燃燒室、飛灰分流器收集裝置、飛灰回送裝置及外部流化床換熱器等組成。   (1)燃燒室:以二次風入口為界限將燃燒室分為兩個區(qū)域。二次風入口下部為大粒子還原氣氛燃燒區(qū),屬密相區(qū);上部為小粒子氧化氣氛燃燒區(qū),屬稀相區(qū)。燃料的燃燒脫硫過程主要在燃燒室內(nèi)完成。一般燃燒室內(nèi)布置受熱面,主要完成大約50%熱量傳遞過程。&#

39、160;  (2)飛灰分離裝置:是循環(huán)流化床的關(guān)鍵部件之一。其形式?jīng)Q定了燃燒系統(tǒng)和鍋爐整體的形式和緊湊性,影響燃燒室氣動力特性、傳熱特性、飛灰循環(huán)和燃燒效率等。主要形式包括高溫耐火材料砌筑的旋風分離器、水冷或氣冷旋風分離器、慣性分離器及多管分離器等。   (3)飛灰回送裝置:將分離器收集下來的飛灰送回燃燒室玄幻燃燒,且保證燃燒室的高溫煙氣布經(jīng)過飛灰回送裝置直接流回分離器。通常采用的是非機械式裝置,包括自動調(diào)節(jié)型和閥型送灰器。   (4)外部流化床換熱器:可以使收集下來的飛灰全部或部分地通過外部流化床換熱器冷卻至50

40、0攝氏度,然后再送入窗內(nèi)燃燒。(四)懸浮燃燒鍋爐 通過氣體的流動使燃料顆粒在爐膛內(nèi)部保持懸浮狀態(tài)燃燒。鍋爐給料系統(tǒng)一般為氣力輸送型式,懸浮燃燒方式多用于對現(xiàn)有燃煤電廠的改造。余熱利用系統(tǒng)  農(nóng)林廢物發(fā)電根據(jù)不同的技術(shù)路線,可分為汽機機、蒸汽機個斯特林機發(fā)電等。農(nóng)林廢物燃燒的熱量還可以用來發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)和熱電冷三聯(lián)產(chǎn)。五 余熱利用系統(tǒng) 農(nóng)林廢物燃燒發(fā)電根據(jù)不同的技術(shù)路線,可分為汽輪機、蒸汽機和斯特林發(fā)電等。農(nóng)林廢物燃燒的熱量還可以用來發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)和熱電冷三聯(lián)產(chǎn)。 第四部分 污染物控制農(nóng)林廢物燃燒對環(huán)境的影響主要表現(xiàn)為排放物對大氣的污染。直接排放到大氣中的污染物為一次污染物。一次

41、污染物經(jīng)陽光照射后發(fā)生光化學反應,生成的污染物為二次污染物。農(nóng)林廢物燃燒污染物的數(shù)量和種類與燃料的特性、燃燒方式、燃燒過程及控制措施等諸多因素有關(guān),主要包括煙塵、一氧化碳、氮氧化物及氯化氫等。在農(nóng)林廢物燃燒過程中可采取避免污染物產(chǎn)生的措施,如通過選擇合適的燃燒設(shè)備、燃燒過程的優(yōu)化控制等方式,提高燃燒溫度,延長滯留時間使空氣與燃料充分混合,減少不完全燃燒熱損失,提高燃燒效率,減少污染物的產(chǎn)生。一 煙塵的生成與控制煙塵中除包含灰粒外,還包括有機物和重金屬等有害物質(zhì)或強致癌物質(zhì),這些物質(zhì)會影響人類的呼吸系統(tǒng),危害人們的身體健康。煙塵可分為兩種形式:粉塵和炭黑。1粉塵:農(nóng)林廢物燃燒時產(chǎn)生的飛灰,主要包

42、括炭和灰,層燃產(chǎn)生的飛灰粒徑在10200um,懸浮燃燒產(chǎn)生的飛灰粒徑在3100um。2炭黑:炭黑為氣相析出型,農(nóng)林廢物揮發(fā)分在缺氧條件下,受熱分解而形成的灰黑顆粒,炭黑顆粒極細,呈絮狀,質(zhì)量較輕。僅靠改善燃燒技術(shù)無法完全消除煙塵,需要通過凈化裝置去除大部分的煙塵。除塵器種類很多,按照除塵機理,可以分為機械式除塵、濕式除塵、過濾式除塵、電除塵和組合式除塵。二 氮氧化物的生成與控制影響溫度型氮氧化物生成量的主要因素是燃燒溫度、氧濃度和滯留時間,生物質(zhì)燃燒的溫度一般低于1500攝氏度,所以溫度型氮氧化物生成量較少。抑制其生成主要采取的方法:1降低燃燒溫度,并防止產(chǎn)生局部高溫區(qū)。2降低氧氣的濃度。3是

43、燃燒在偏離理論空氣量的條件下進行。4縮短延期在高溫區(qū)的滯留時間。影響燃料型碳氧化物生成量的主要因素是燃料含氮量、氧濃度和過量空氣系數(shù),抑制燃料型碳氧化物的生成的方法有:(一) 二段燃燒法因?qū)⒖諝夥譃閮啥喂┙o而命名。二段燃燒將燃燒分為干餾和氣相燃燒兩個階段,主燃燒區(qū)域送入的一次風,過量空氣系數(shù)為0.7,通過優(yōu)化溫度和滯留時間,盡最大可能地將氨氣和轉(zhuǎn)化為氮氣:輔助燃燒區(qū)域送入和漢斯的過量空氣,以提高一氧化氮生成率至50%-70%。此方法需要精確的控制空氣供給量,因此在小型系統(tǒng)的應用得到一定的限制。(二) 流化床燃燒技術(shù)由于流化床床溫為800-900攝氏度,溫度型氮氧化物生成很少。此外,在自由的空間

44、中,C和NH3、HCN等對NO具有分解作用,因此降低燃料型NOx的生成量。三 生物質(zhì)在實際燃燒過程中需要注意的問題1、生物質(zhì)水分含量較多,燃燒需要較高的干燥溫度和較長的干燥時間,產(chǎn)生的煙氣體積較大,排煙熱損失較高。2、生物質(zhì)燃料的密度小,結(jié)構(gòu)比較松散,迎風面積大,容易被吹起,懸浮燃燒的比例較大。3、由于生物質(zhì)發(fā)熱量低,爐內(nèi)溫度偏低,組織穩(wěn)定的燃燒比較困難。4、生物質(zhì)揮發(fā)分含量較高,燃料著火溫度較低,一般在250-350攝氏度溫度下?lián)]發(fā)分就大量析出并開始劇烈燃燒,此時若空氣供應量不足,將會增大燃料的化學不完全燃燒損失。5、揮發(fā)分析出燃盡后,受到灰燼包裹和空氣滲透困難的影響,焦炭顆粒燃燒速度緩慢,

45、燃盡困難,如不采取適當?shù)谋匾胧?,將導致灰燼中殘留較多的余碳,增大機械不完全燃燒損失。由此可見,生物質(zhì)燃燒設(shè)備的設(shè)計和運行方式的選擇應從不同種類生物質(zhì)的燃燒特性出發(fā),才能保證生物質(zhì)燃燒設(shè)備運行的經(jīng)濟性和可靠性,提高生物質(zhì)開發(fā)利用的效率。四 秸稈在流化床中引起結(jié)塊問題在使用流化床燃燒農(nóng)作物秸稈時,由于床料通常使用石英砂(主要成分是二氧化硅,熔點在1450攝氏度以上)可與秸稈中的碳酸鈉或碳酸鉀發(fā)生反應,相應地,形成熔點在874和764攝氏度低溫共熔混合物,引起其與床料相互粘結(jié)的問題,導致流化床溫度和壓力的波動??墒褂闷渌擦希ㄈ玳L石、白云石、氧化鋁等)替代石英砂作為床料。第五部分 第二批凱迪生物質(zhì)

46、發(fā)電廠實例一 鍋爐整體布置概述本工程采用高溫超高壓參數(shù)、單鍋筒、自然循環(huán)、單段蒸發(fā)系統(tǒng)、集中下降管、平衡通風循環(huán)流化床鍋爐,露天布置。鍋爐主要由爐膛、高溫絕熱分離器和自平衡“U”形水冷回料閥及尾部3個部分組成。爐膛蒸發(fā)受熱面采用膜式水冷壁、尾部第1、第2煙道采用汽冷包墻。爐膛下部布置水冷布風板,布風板上安裝鐘罩式風帽,具有布風均勻、防堵塞、防結(jié)焦和便于維修等優(yōu)點。爐膛上部稀相區(qū)布置高溫屏式三級過熱器(SH3)。鍋爐采用2臺高溫絕熱分離器,布置在爐膛與尾部對流煙道之間,外殼由鋼板制造,內(nèi)襯絕熱材料及耐磨耐火材料,分離器上部為蝸殼形,下部為錐形。防磨絕熱材料采用拉鉤、抓釘、支架固定。每臺高溫絕熱分

47、離器回料腿下布置一個非機械型回料閥,回料為自平衡式,流化密封風由高壓風機單獨供給?;亓狭⒐芗盎亓祥y采用膜式壁結(jié)構(gòu),內(nèi)襯45mm耐磨耐火材料。耐磨材料通過銷釘固定在膜式壁上。爐膛、旋風分離器和回料閥三部分構(gòu)成了循環(huán)流化床鍋爐的核心部分物料熱循環(huán)回路,燃料在爐膛內(nèi)與循環(huán)物料混合并燃燒,產(chǎn)生熱煙氣,形成氣固兩相流。氣固兩相流在爐膛內(nèi)向上流動。在這一過程中大顆粒循環(huán)物料在不同高度向下回落,形成循環(huán)流化床鍋爐的內(nèi)循環(huán)。其余循環(huán)物料隨熱煙氣經(jīng)爐膛出口進入分離器,進行氣固分離,分離下來的固體顆粒經(jīng)過回料閥返回到爐膛,形成鍋爐的外循環(huán)。被凈化過的煙氣則經(jīng)分離器出口煙道進入尾部煙道并依次流經(jīng)布置在尾部第1煙道中

48、的低溫屏式過熱器、布置在尾部第2煙道的高溫過熱器、低溫過熱器、布置尾部第3煙道的省煤器和熱管式空氣預熱器。過熱蒸汽溫度由布置在過熱器之間的三級噴水減溫器調(diào)節(jié),減溫噴水來自于鍋爐給水。尾部第1、2煙道采用汽冷包墻,膜式壁結(jié)構(gòu),尾部第3煙道采用護板結(jié)構(gòu)。爐膛與尾部第1、2煙道包墻均采用水平繞帶式剛性梁來防止內(nèi)外壓差作用造成的變形。鍋爐設(shè)有膨脹中心,各部分煙氣、物料的連接煙道之間設(shè)置性能優(yōu)異的膨脹節(jié),解決由熱位移引起的密封問題,各受熱面穿墻部位均采用成熟的密封技術(shù)設(shè)計,確保鍋爐的密閉性。鍋爐采用焊接鋼構(gòu)架。鍋爐采用支吊結(jié)合的固定方式。爐膛、尾部第一煙道、尾部第二煙道、過熱器系統(tǒng)、省煤器系統(tǒng)和回料閥采

49、用懸吊結(jié)構(gòu)。分離器、回料閥立管和熱管空氣預熱器采用支撐結(jié)構(gòu)。二 鍋爐汽水流程鍋爐給水經(jīng)過水冷回料閥到省煤器入口集箱和水平布置的省煤器,進入省煤器的出口集箱,最后由省煤器引出管接至鍋筒。在啟動階段,省煤器再循環(huán)系統(tǒng)可以將爐水從鍋筒直接引至水冷回料閥進口集箱,從而保護水冷回料閥和省煤器。鍋爐采用自然循環(huán),鍋筒內(nèi)的鍋水由集中下降管分配到爐膛水冷壁和和延伸墻水冷壁,經(jīng)爐膛水冷壁和和延伸墻水冷壁加熱后成為汽水混合物,隨后經(jīng)水冷壁上集箱和和延伸墻水冷壁上集箱、汽水引出管引入鍋筒進行汽水分離。被分離出來的鍋水進入鍋筒水空間,進行再循環(huán)。分離出來的飽和蒸汽由鍋筒頂部的飽和蒸汽連接管分別引至第1煙道的前墻、中間

50、墻,匯集到前墻下集箱和中間墻下集箱,再分別經(jīng)過煙道的側(cè)墻、后墻流入低溫過熱器入口集箱,然后依次經(jīng)過低溫過熱器(SH1)、備用噴水減溫器、低溫屏式過熱器(SH2)、二級噴水減溫器、高溫屏式過熱器(SH3)、三級噴水減溫器、高溫過熱器(SH4),最后將合格的過熱蒸汽引向汽輪機。三 汽輪機側(cè)系統(tǒng)的運行 生物質(zhì)發(fā)電廠汽輪機側(cè)的運行系統(tǒng)主要有汽水系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、真空系統(tǒng)。其中汽水系統(tǒng)又可以分為給水除氧系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)和蒸發(fā)系統(tǒng)。潤滑油系統(tǒng)是在機組啟動和運行時,為各軸承提供潤滑油,同時降低軸承溫度。潤滑油系統(tǒng)由主油泵、輔助油泵、直流潤滑油泵、排煙風機、冷油器、濾油器、潤滑油過壓閥、注油器、盤

51、車裝置組成。機組供油系統(tǒng)一部分由主油泵向汽輪發(fā)電機組軸承提供潤滑油,一部分供注油器向機組軸承提供潤滑油用油。真空系統(tǒng)的功能是在機組啟動時,將凝汽器內(nèi)的氣體抽出,以達到機組啟動所需的真空值,在機組正常運行時,抽出凝汽器汽側(cè)的一些不凝結(jié)氣體,以維持凝汽器的真空值。真空系統(tǒng)由凝汽器、低壓加熱器、高壓加熱器、軸封加熱器、啟動加熱器、一級二級射汽抽汽器及相應的管道、閥門所組成。給水除氧系統(tǒng)由給水泵、除氧器以及給水管線組成。給水泵作為主泵,其功能是將除氧器的水升壓后,經(jīng)高壓加熱器、主給水管路送至鍋爐省煤器。主要用于汽輪機組啟動、停止、正常運行期間向鍋爐供水,機組分系統(tǒng)試運期間主要用于向鍋爐上水,以完成其它

52、系統(tǒng)的試運、酸洗、吸管和整套啟動。同時,還向一級減溫器、二級減溫器提供減溫水。循環(huán)水系統(tǒng)的主要功能是在各種運行條件下連續(xù)供給凝汽器和主廠房冷卻水系統(tǒng)所需的冷卻水。循環(huán)水泵是臥式泵,一臺30MW機組配3臺循環(huán)水泵,三根出水管之間以閥門連接,循環(huán)水泵在設(shè)計條件下連續(xù)運行。凝結(jié)水系統(tǒng)配置兩臺100容量的凝結(jié)水泵,其作用是將凝汽器熱井之中的凝結(jié)水吸出,經(jīng)升壓后送出,凝結(jié)水經(jīng)過射汽抽汽器、軸封冷卻器、低壓加熱器加熱后送至除氧器除氧。凝結(jié)水系統(tǒng)主要包括:凝汽器汽側(cè)、凝結(jié)水泵、凝結(jié)水管道、射汽抽汽器、軸封加熱器、低壓加熱器及除氧器等。凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)有二臺凝結(jié)水泵,一運一備,并設(shè)有最小流量再循環(huán)管路。從軸封加熱

53、器后接出,通過調(diào)節(jié)閥控制循環(huán)水流量大小,在啟動和低負荷工況運行時,保證凝結(jié)水泵能長時間運行。機組配有射汽抽汽器、軸封加熱器,兩臺低壓加熱器,各加熱器均帶有旁路管道,必要時可撤出運行。凝結(jié)水系統(tǒng)基本流程為:凝汽器熱井凝結(jié)水泵射汽抽汽器汽封加熱器低壓加熱器除氧器。凝結(jié)水出口母管還為以下輔助設(shè)備供水,主機汽封減溫水、低壓缸噴水、凝汽器疏水擴容器減溫水、軸封加熱器多級水封注水管供水。蒸發(fā)系統(tǒng)蒸發(fā)系統(tǒng)位于鍋爐側(cè),鍋爐給水經(jīng)過水冷回料閥到省煤器入口集箱和水平布置的省煤器,進入省煤器的出口集箱,最后出省煤器引出管接至汽包。在啟動階段,省煤器再循環(huán)系統(tǒng)可以將爐水從汽包直接引至水冷回料閥進口集箱,從而保護水冷回

54、料閥和省煤器。鍋爐采用自然循環(huán)。汽包內(nèi)的鍋水由集中下降管分配到爐膛水冷壁和延伸墻水冷壁。經(jīng)爐膛水冷壁和延伸墻水冷壁加熱后成為汽水混合物,隨后經(jīng)水冷壁上集箱和延伸墻水冷壁上集箱、汽水引出管引入管引入汽包進行汽水分離。被分離出來的鍋水進入汽包水空間進行再循環(huán)。分離出來的飽和蒸汽出汽包頂部的飽和蒸汽連接管分別引至第一煙道的前墻、中間墻,匯集到前墻下集箱和中間墻下集箱,再分別經(jīng)過煙道的側(cè)墻、后墻流入低溫過熱器入口集箱,然后依次經(jīng)過低溫過熱器、一級噴水減溫器、低溫屏式過熱器、二級噴水減溫器、高溫屏式過熱器、三級噴水減溫器、高溫過熱器,最后將合格的過熱蒸汽引向汽輪機。為了進一步提高其熱效率,一般都從汽輪機

55、的某些中間級后抽出作過功的部分蒸汽,用以加熱給水。在蒸汽不斷作功的過程中,蒸汽壓力和溫度不斷降低,最后排入凝汽器并被冷卻水冷卻,凝結(jié)成水。凝結(jié)水集中在凝汽器下部由凝結(jié)水泵打至低壓加熱再經(jīng)過除氧氣除氧,給水泵將預加熱除氧后的水送至高壓加熱器,經(jīng)過加熱后的熱水打入鍋爐,再過熱器中把水已經(jīng)加熱到過熱的蒸汽,送至汽輪機作功,這樣周而復始不斷的作功。在汽水系統(tǒng)中的蒸汽和凝結(jié)水,由于疏通管道很多并且還要經(jīng)過許多的閥門設(shè)備,這樣就難免產(chǎn)生跑、冒、滴、漏等現(xiàn)象,這些現(xiàn)象都會或多或少地造成水的損失,因此我們必須不斷的向系統(tǒng)中補充經(jīng)過化學處理過的軟化水,這些補給水一般都補入除氧器中。四 燃燒系統(tǒng)的運行鍋爐從前到后

56、依次為爐膛、分離器、及回料閥、尾部第一煙道、尾部第二煙道和第三煙道。爐膛和旋風分離器相連接,分離器下布置回料閥并通過回料斜管和爐膛下部相連接。爐膛、分離器和回料閥組成了鍋爐的物料循環(huán)系統(tǒng)。爐膛內(nèi)布置高溫屏式過熱器,尾部第一煙道內(nèi)布置低溫屏式過熱器。尾部第二煙道內(nèi)布置高溫過熱器、低溫過熱器。尾部第三煙道內(nèi)布置省煤器和熱管式空氣預熱器。燃燒系統(tǒng)是以鍋爐為中心的系統(tǒng),可分為一次風系統(tǒng)、二次風系統(tǒng)、高壓流化風系統(tǒng)和煙氣系統(tǒng)。鍋爐采用平衡通風,零壓點設(shè)置在爐膛出口處,通過引風機擋板的開度進行調(diào)節(jié)。一次風系統(tǒng)用風由一次風機提供。經(jīng)過一次風機出口的冷風分冷熱2路,一路經(jīng)過空氣預熱器加熱后成為熱風,然后又分為鍋爐一次風和鍋爐啟動用風。另一路不經(jīng)過空氣預熱器,作為鍋爐的播料風和給料密封風。鍋爐一次風流經(jīng)水冷風室和布風板上風帽進入爐膛底部,實現(xiàn)爐膛的物料流化,輔助燃料著火和助燃。鍋爐點火期間此路風關(guān)閉,由啟動用風代替。二次風系統(tǒng)用風由二次風機提供。二次風經(jīng)過空氣預熱器加熱后,分別進入上、中、下二次風箱及其支管,然后進入爐膛過渡區(qū)和稀相區(qū),由

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