秸稈發(fā)電廠設(shè)計(jì)探討　

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1、秸稈發(fā)電廠設(shè)計(jì)探討(內(nèi)蒙古電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010020)摘要：文章介紹了生物質(zhì)能的利用現(xiàn)狀，探討了丹麥135t/h高溫高壓秸稈鍋爐和25MW空冷抽凝汽輪發(fā)電機(jī)組的系統(tǒng)和布置。關(guān)鍵詞：生物質(zhì)能；秸稈；發(fā)電廠設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TK6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007_6921(XX)21—0130—031生物質(zhì)能概述生物質(zhì)是由植物的光合作用固定于地球上的太陽(yáng)能，每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的生物質(zhì)約1700億噸，其能量約相當(dāng)于世界主要燃料消耗的10倍，而作為能源的利用量還不到其總量的1%。這些未加以利用的生物質(zhì)，為完成自然界的碳循環(huán)，其絕大部分由自然腐解將能量和碳素釋放，回到自

2、然界中。通過(guò)生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)可以高效地利用生物質(zhì)能源，生產(chǎn)電力，替代煤炭，石油和天然氣等燃料，從而減少對(duì)礦物能源的依賴。目前，世界各國(guó)，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家，都在致力于開(kāi)發(fā)高效、無(wú)污染的生物質(zhì)能利用技術(shù)。專家認(rèn)為，生物質(zhì)能源將成為未來(lái)持續(xù)能源重要部分，到XX年，全球總能耗將有40%來(lái)自生物質(zhì)能源，主要通過(guò)生物質(zhì)能發(fā)電和生物質(zhì)液體燃料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展實(shí)現(xiàn)。我國(guó)政府及有關(guān)部門(mén)對(duì)生物質(zhì)能源利用極為重視，上世紀(jì)70年代以來(lái)，先后開(kāi)發(fā)和推廣沼氣池技術(shù)、生物質(zhì)氣化集中供氣、氣化發(fā)電、沼氣發(fā)電、甜高粱莖稈制取乙醇燃料、纖維素廢棄物制取乙醇燃料、生物質(zhì)裂解油、生物柴油和能源植物等現(xiàn)代生物質(zhì)能技術(shù)。我

3、國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)村人口占總?cè)丝诘?0%以上，地域廣闊，大部分秸稈用于炊燒、取暖、甚至在農(nóng)田里焚燒掉，處于低效利用狀態(tài)，其轉(zhuǎn)換效率僅為10%?20%左右，不僅造成能源的大量浪費(fèi)，而且燃燒秸稈時(shí)所產(chǎn)生的二氧化碳等有害物質(zhì)嚴(yán)重污染大氣，引發(fā)火災(zāi)。由于濃煙造成的航班延誤或取消、高速公路關(guān)閉或突發(fā)交通事故等等，帶來(lái)無(wú)法估量的社會(huì)危害。2秸稈發(fā)電廠秸稈發(fā)電是一種高科技、新型、環(huán)保、可再生能源方式，是緩解目前能源短缺的重要途徑。建立秸稈發(fā)電廠，一方面，將秸稈熱能轉(zhuǎn)化為電能，可以開(kāi)發(fā)出新的能源利用方式，變廢為寶，變害為利；另一方面，秸稈充分燃燒利用，可降低有害物質(zhì)的排放。秸稈發(fā)電設(shè)有煙氣凈

4、處理系統(tǒng)和布袋除塵器，使經(jīng)布袋除塵器處理的煙氣煙塵排放濃度低于25mg/Nm3,大大低于我國(guó)燃煤發(fā)電廠的煙灰排放水平，可有效降低污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。秸稈發(fā)電廠的燃料就是生物秸稈，可以是棉花、玉米、小麥、甘蔗、大豆等農(nóng)作物秸稈，也可以是木屑、樹(shù)枝和速生林。將秸稈粉碎、打包，通過(guò)秸稈輸送裝置將秸稈送入鍋爐爐膛燃燒，生物能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，把水加熱成蒸汽，推?dòng)汽輪發(fā)電機(jī)做功發(fā)電。煙氣經(jīng)除塵后排入大氣。秸稈發(fā)電廠點(diǎn)火油可用輕柴油，也可用石油液化氣或天然氣。本文以丹麥BWE公司高溫高壓135t/h燃燒秸稈振動(dòng)爐排鍋爐和國(guó)產(chǎn)高溫高壓25MW空冷抽氣凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組為例，介紹了生物秸稈發(fā)電廠

5、的系統(tǒng)和布置。3秸稈及消耗量3.1燃料成分分析假設(shè)燃料為棉花秸稈，成分分析如表1。其他的成分與棉花相差可能不大。740)this.width二740nborder二undefined#111nmousewheeI=nreturnzoom_img(event,this)">3.2燃料消耗量heeI二"returnzoom_img(event,this)">4裝機(jī)方案4.1汽輪機(jī)選型汽輪機(jī)形式：高溫高壓、單缸、妝接空冷、抽凝式汽輪機(jī)。型號(hào)：C25-8.83/0.981額定功率：[WB]25MW最大功率：30MW主汽門(mén)前氣壓：8.83MPa主汽門(mén)前溫度：535°C抽氣壓力：0.9

6、81MPaTRL背壓:34kPaTHA背壓:15kPa阻塞背壓：6.70kPa夏季純凝工況氣耗：4.57kg/kWh冬季純凝工況氣耗：4.2kg/kWh冷卻水溫度：額定33°C給水溫度：額定210°C轉(zhuǎn)速：3000r/min4.2鍋爐選型鍋爐形式：高溫高壓、自然循環(huán)、全鋼爐架、燃燒秸稈、振動(dòng)爐排、汽包爐、露天布置、布袋除塵器鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量：135t/h過(guò)熱蒸汽壓力：9.2MPa過(guò)熱蒸汽溫度：540°C給水溫度：210°C鍋爐效率：＞92%4.3汽輪發(fā)電機(jī)選型發(fā)電機(jī)和汽輪機(jī)的容量設(shè)計(jì)條件應(yīng)相互協(xié)調(diào)。按照發(fā)電機(jī)的額定容量應(yīng)與汽輪機(jī)的純凝連續(xù)出力相匹配，發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)輸出容

7、量應(yīng)與汽輪機(jī)的最大進(jìn)汽量工況下的出力相匹配的原則，結(jié)合以上機(jī)爐選型情況，初步選用空冷式30MW的汽輪發(fā)電機(jī)。額定功率：30MW額定電流:3437A功率因數(shù)：0.8客頁(yè)定轉(zhuǎn)速：3000r/min冷卻方式：空冷5熱力系統(tǒng)本工程只有一臺(tái)機(jī)組，采用單元制。5.1主蒸汽系統(tǒng)鍋爐過(guò)熱器聯(lián)箱出口蒸汽經(jīng)一根0273X20(12Cr1MoV)的管道送至汽輪機(jī)主氣門(mén)。5.2主給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)設(shè)直兩臺(tái)100%容量的電動(dòng)給水栗，1臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用。主給水管道為巾194X15,材料20鋼。5.3回?zé)岢闅庀到y(tǒng)汽輪機(jī)設(shè)置五級(jí)抽氣，分別供兩臺(tái)高壓加