未來的新能源技術論文

　　新能源技術是高技術的支柱，包括核能技術、太陽能技術、燃煤、磁流體發電技術、地熱能技術、海洋能技術等。下面是小編為大家精心推薦的，希望能夠對您有所幫助。

　　篇一

　　物質新能源有關技術的探討

　　摘要：生物質爐前給料系統是生物質電廠的難點。由於分料器屬於進口裝置，其價格比料倉+倉底活化裝置組成的系統的總價格高得多，故推薦採用料倉+倉底活化裝置組成的系統。

　　關鍵詞：生物質爐前給料系統選擇

　　中圖分類號：TS653 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973***2013***012-263-02

　　1 概述

　　生物質能是由植物的光合作用固定於地球上的太陽能。目前可供利用開發的資源主要為生物質廢棄物，包括農作物秸稈、薪柴、禽畜糞便、工業有機廢棄物和城市固體有機垃圾等。在眾多生物質中，一些農產品進行深加工產生的副產品***稻殼、棉殼、花生殼、棉稈等***有著特有的優勢。

　　利用生物質能發電是我國迫切需要解決新能源出路的最好途徑之一。

　　生物質電廠與常規火電廠的區別主要在於燃料的性質不同，對給料裝置的要求有其特殊性。由於生物質燃料具有比重小、流動性差、易著火等特點，因此，爐前給料系統是生物質電廠的難點。

　　2 生物質給料裝置簡介

　　生物質料均具備密度小、流動性差的特點，而纖維類生物質如秸杆、樹皮等相互間易纏繞，在料倉中易搭橋起拱，因此生物質料倉一般均需設定料倉給料裝置。

　　目前國內幾種典型料倉給料方式：

　　***1***平底方形料倉，在料倉底部設定給料裝置如翻板、螺旋軸等來保證將料倉內的物料給到後續輸送裝置內。根據料倉的高度不同，這種破拱給料裝置可以設定一層或多層。

　　***2***平底圓形料倉，在料倉內設定垂直和水平兩個方向的螺旋給料裝置，垂直螺旋裝置起下壓破拱作用，水平螺旋裝置則將物料向給料口聚集給到後續輸送裝置內，並保證料倉內的物料正常迴圈。其中垂直螺旋裝置可根據料倉大小設定一條或多條。

　　***3***方形倉帶椎體小倉，在方形料倉內設定旋轉耙子，將上部物料通過耙子耙到下部的椎體小倉內，再給到後續輸料裝置中。根據料倉的高度不同，這種耙子可以設定一層或多層。

　　平底方形料倉方式應用較為普遍，國內應用的爐排爐基本都是採用這種方式。雖然這種方式應用最多，但也暴露了很多問題，如在料倉高度較高時對底部的給料裝置壓力較大，啟動時電機電流過大易燒壞，因此在實際應用中有的電廠將此處的電動裝置改為液動裝置來減少故障;在料倉超過一定高度時料倉內會出現起拱而斷料，因此，每隔一定高度需設定一層破拱給料裝置使系統更加複雜並增加電耗。

　　平底圓形料倉方式為國外的新技術，是專門針對生物質料的特性進行研發的，但在國內實際應用並不多。根據實驗裝置運轉情況來看，在料倉不大隻安裝一根垂直螺旋裝置時執行比較可靠且不易起拱斷料;但是這種料倉體積不大，存料量很小不能滿足純燒生物質電廠燃料耗量的要求。根據實際觀測推斷，在料倉直徑增大時料倉內部需設定多條垂直螺旋，使結構變得很複雜，垂直螺旋與水平螺旋的轉速比更加難以調節，且當其中一條或幾條螺旋故障時使料倉內物料更易起拱或堵料。

　　方形倉帶錐形小倉方式為國內的新技術，是針對秸稈類生物質料的特性進行研發的，但實際應用也不多。這種方式是沿用煤倉結構，在錐形小倉進口處裝設旋轉耙子進行破拱給料。這種破拱方式結構簡單，對秸稈類生物質非常有效並且電耗小;另外出口較小與後續裝置連線靈活。但這種方式中沿用了煤倉下部的錐體小倉，容易導致堵料，實際效果有待於實際應用的檢驗。

　　總體來說，以上三種料倉及給料方式均可行，但都存在一些問題需進一步的研究改進。

　　國內電廠生物質輸送方式起步晚，發展比較緩慢，但生物質輸送在工業加工方面應用比較廣泛，因此電廠的輸送方式基本都是借鑑工業方面的應用經驗並在實際應用中進行改進的。國內應用較多的生物質輸送方式主要有氣力輸送、計量皮帶輸送和螺旋輸送三種。

　　***1***氣力輸送是通過氣流攜帶物料進行輸送。主要應用於顆粒狀物料輸送，其輸送簡單可靠但應用範圍比較窄，對物料顆粒均勻性要求比較高。在生物質電廠主要用於輸送稻殼。

　　***2***計量皮帶輸送是通過皮帶帶動上面堆積物料進行輸送。皮帶輸送易於控制並可進行稱重計量，輸送穩定可靠並可長距離輸送，應用廣泛。但是皮帶輸送機在爐膛煙氣反竄時，易造成皮帶高溫老化斷裂。因此在生物質電廠中多用來給料倉上料，以及在多級給料的中間級進行計量。

　　***3***螺旋輸送是靠螺旋葉片旋轉來帶動物料移動。螺旋輸送機的葉片是靠一根主軸帶動旋轉，物料填充在葉片與葉片以及機殼之間，容易卡料堵料，因此螺旋輸送機輸送距離一般較短。同時現階段螺旋輸送機自身無法實現計量功能。但是爐膛煙氣反竄對螺旋輸送機幾乎無影響，因此連線鍋爐給料口的最後一級給料裝置多用螺旋輸送機。

　　由於秸稈類生物質料及鐵絲等雜物容易纏繞在螺旋主軸及主軸支架上造成卡料堵料等故障，因此市場上出現了一種改進型螺旋輸送機――無軸式螺旋輸送機。這種螺旋輸送機沒有主軸，但螺旋葉片進行了加厚，由電機直接帶動一端葉片進行轉動。此類輸送機為新型產品，應用並不廣泛。

　　3 國內已建生物質電廠爐前給料系統簡介

　　從2004年起，國電及五大發電集團投資相繼在山東、河北等地建設了一批生物質直燃電廠。第一批生物質直燃電廠大多引進或借鑑國外的振動爐排燃燒技術，同時借鑑國外爐排爐自帶的爐前給料系統，該系統基本情況如下：

　　該系統一般採用平底方形料倉，在料倉底部設定有電動板式分料裝置，分料裝置佈置方向平行於鍋爐的給料口。分料裝置將料倉內物料給進下面一層與分料裝置垂直排列的螺旋輸送機內，第一級給料機根據料倉寬度可並列佈置8-12臺螺旋給料機。物料經第一級螺旋給料機向爐前方向輸送一端距離後，落入第二級螺旋輸送機;第二級螺旋輸送機一般由兩臺輸送機組成，平行於鍋爐給料口布置，將上一級輸送機輸送的物料分別向鍋爐兩側輸送並均勻分配到第三級螺旋輸送機裡。第三級螺旋輸送機與鍋爐給料口的數目相同，一般為2-4臺，將物料輸送到鍋爐給料口中。為防止煙氣反竄引發火災，一般在每級輸送機的出口均設定煤閘門，並且螺旋輸送機一般採用向上傾斜佈置，同時在第三級輸送機出口與鍋爐進料口之間裝設有翻板式鎖氣器。

　　這種爐前給料系統是現階段使用爐排爐燃燒生物質的電廠中的標準配置，這種給料系統在燃燒秸杆時總體執行情況良好，能基本滿足鍋爐的給料要求。但由於國內的生物質燃料種類複雜，實際到廠的生物質燃料中帶有各種雜物，因此在實際執行中也有一些問題出現，如分料裝置電機燒壞，倉內物料起拱引起輸送機斷料，給料口翻板處堵料等。因此各個電廠在實際執行中都多少進行了整改，如將分料裝置改為液動，在料倉中增加一級或多級破拱裝置。

　　另外，有少量電廠使用國產化技術或是改造專案使用單級輸送機而料倉的配置不變。這種給料系統是參考燃煤電廠給煤系統設定的，即一排螺旋輸送機直接將物料由料倉輸送到鍋爐給料口。這種系統中鍋爐給料口參照垃圾電廠設定一個大的進料口，以滿足多臺輸送機的給料要求。這種系統簡單可靠，但受螺旋輸送機可靠性限制一般輸送距離較短。

　　在化工相關單位，例如一些糖廠的自備電站中採用無料倉的給料方式。這些電廠中使用甘蔗渣做燃料，水分較大，物料顆粒不規則。這種系統是直接通過皮帶將甘蔗渣輸送到爐前，然後通過分料器將物料間斷給到各個溜槽。物料通過溜槽滑入鍋爐給料口進入爐膛。皮帶上多餘的物料則在端部卸在廠房內或是返料皮帶上。這種系統十分簡單，投資少。但可靠性差，並且各個料口為間斷給料，不利於鍋爐的穩定燃燒。

　　由於國內目前使用流化床鍋爐燃燒生物質的電廠比較少，且投入執行時間不長並且不太穩定，因此在流化床生物質鍋爐給料系統方面暫時還無成熟的系統可以借鑑。

　　4 結論

　　綜合比較，由於分料器屬於進口裝置，其價格比料倉+倉底活化裝置組成的系統的總價格高得多，且國內沒有類似產品可以替代，以後的檢修維護成本也較高;同時該產品在國內沒有應用，其適應性也沒有驗證。而料倉+倉底活化裝置組成的系統，其裝置在國內有多家廠家可以生產，故造價相對較低;雖然該系統在一些專案上執行不是十分理想，但可根據其執行的實際經驗，調整料倉的高度和寬度應該能達到比較理想的執行效果。故推薦採用料倉+倉底活化裝置組成的系統。

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