秸桿發電的工藝流程
1 生物質能秸稈發電的工藝流程
農作物秸稈在很久以前就開始作為燃料,直至1973年第一次石油危機時丹麥開始研究利用秸稈作為發電燃料。在這個領域丹麥BWE公司是世界領先者,第一家秸稈燃燒發電廠于1998年投入運行(Haslev,5Mw)。此后,BWE公司在西歐設計并建造了大量的生物發電廠,其中最大的發電廠是英國的Elyan發電廠,裝機容量為38Mw。
1.1 秸稈的處理、輸送和燃燒
發電廠內建設獨立的秸稈倉庫。每個倉庫都有大門,運輸貨車可從大門駛入,然后停在地磅上稱重,秸稈同時要測試含水量。任何一包秸稈的含水量超過25%,則為不合格。在歐洲的發電廠中,這項測試由安裝在自動起重機上的紅外傳感器來實現。在國內,可以手動將探測器插入每一個秸稈捆中測試水分,該探測器能存儲99組測量值,測量完所有秸稈捆之后,測量結果可以存入連接至地磅的計算機。然后使用叉車卸貨,并將運輸貨車的空車重量輸入計算機。計算機可根據前后的重量以及含水量計算出秸稈的凈重。
貨車卸貨時,叉車將秸稈包放入預先確定的位置;在倉庫的另一端,叉車將秸稈包放在進料輸送機上;進料輸送機有一個緩沖臺,可保留秸稈5分鐘;秸稈從進料臺通過帶密封閘門(防火)的進料輸送機傳送至進料系統;秸稈包被推壓到兩個立式螺桿上,通過螺桿的旋轉扯碎秸稈,然后將秸稈傳送給螺旋自動給料機,通過給料機將秸稈壓入密封的進料通道,然后輸送到爐床。
![]() 秸桿揉搓機 |
1.2 鍋爐系統
由于秸稈灰中堿金屬的含量相對較高,因此,煙氣在高溫時(450℃以上)具有較高的腐蝕性。此外,飛灰的熔點較低,易產生結渣的問題。如果灰分變成固體和半流體,運行中就很難清除,就會阻礙管道中從煙氣至蒸汽的熱量傳輸。嚴重時甚至會完全堵塞煙氣通道,將煙氣堵在鍋爐中。由于存在這些問題,因此,專門設計了過熱器系統,已經用在最新的發電廠中。
![]() 圖1 工藝流程圖 |
1.3 汽輪機系統
1.3.1 汽輪機系統
渦輪機和鍋爐必須在啟動、部分負荷和停止操作等方面保持一致,汽輪機和鍋爐,協調鍋爐、汽輪機和空冷凝汽器的工作非常重要。
1.3.2 空冷凝汽器
丹麥的所有發電廠都是海水冷卻的,西班牙的Sanguesa發電廠是河水冷卻,英國的Ely發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品,可以在秸稈發電廠中采用。
1.4 環境保護系統
在濕法煙氣凈化系統之后,安裝一個布袋除塵器,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電廠的煙灰排放水平。
1.5 副產物
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成分如鉀、鎂、磷和鈣,可用作高效農業肥料。

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