【文章內(nèi)容簡介】 利用原有煙囪。 由于本期為改建工程，均在原有場地基礎(chǔ)上進行布置，故場地不需要再進行平整。廠區(qū)標(biāo)高：；，該區(qū)域較低洼。廠區(qū)的地面排水采取無序的自由排水方式。燃料的運輸以公路運輸為主，阿城區(qū)交通便捷，四通八達(dá)，已形成以城區(qū)為中樞，以干線公路為骨架，以鄉(xiāng)村公路為輻射的公路網(wǎng)。便捷的交通條件為燃料的運輸打下良好的基礎(chǔ)。改造完成后，在鍋爐滿負(fù)荷運行狀態(tài)下每天運輸量為：每天運輸生物質(zhì)顆粒量約為400噸，運輸時間按8小時計，若每車運17噸則需23車/天，即白天每小時進場2～3車次。每天運輸?shù)練ち考s為160噸，運輸時間按8小時計，若每車運10噸則需16車/天，即白天每小時進場2～3車次。電廠廠內(nèi)建一座生物質(zhì)散料封閉儲料場，長20m、寬12m、高度為6m，可儲料840噸，造粒后可供鍋爐運行32小時。稻殼的輸送方式，有以下兩種方式可選：即氣力輸送和機械輸送。稻殼運進電廠經(jīng)質(zhì)檢合格后卸入稻殼倉再經(jīng)氣力輸送至爐內(nèi)。稻殼的氣力輸送，為目前糧食加工企業(yè)已采用多年的輸料方法。它的優(yōu)點是布置靈活，結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)密閉輸送。主要設(shè)備有：羅茨風(fēng)機2臺，功率=45kw2 輸送母管Φ273mm，長度 120m主要缺點為：輸送管道磨損較重，需經(jīng)常更換部件 冬季輸送含水量大結(jié)塊料時易堵塞電廠生物質(zhì)燃料氣力輸送系統(tǒng)尚處試驗運行中，技術(shù)有待改進。1）稻殼運進電廠經(jīng)質(zhì)檢合格后卸入稻殼卸料棚。棚內(nèi)裝載機將稻殼推進地面下電磁震動給料機進料槽中，轉(zhuǎn)卸入斗提機進料口中。斗提機每臺生產(chǎn)能力為348m3/h。2）稻殼經(jīng)斗提機出料口進入兩臺鋼制儲料倉。儲料倉為圓型，直徑12m，標(biāo)高23m,容量2050m3。可儲稻殼280噸。兩臺倉共可儲稻殼560噸?？晒╁仩t運行43小時。3）稻殼經(jīng)料倉下部出料口經(jīng)葉輪給料機落入兩臺埋刮板輸送機進料口內(nèi)，由埋刮板輸送機將稻殼送到電廠原有的二號棧橋內(nèi)兩條帶式輸送機上，經(jīng)棧橋進入主廠房水平帶式輸送機上,經(jīng)卸料器進入爐前料斗，再由料斗底部出料口進入鍋爐本體上料系統(tǒng)后進入爐內(nèi)燃燒。比較稻殼的兩種上料方式，我們認(rèn)為后一種上料方式比較經(jīng)濟、可靠，推薦機械運輸方式。1）生物質(zhì)散料運輸分為兩部分，經(jīng)質(zhì)檢合格后, 一部分進入散料儲料場，做臨時儲備，保證鍋爐運行32小時，另一部分進入造粒車間。2）生物質(zhì)散料進入料斗，經(jīng)破碎機破碎后，由皮帶輸送機送入斗式提升機料斗，與此同時部分稻殼經(jīng)由細(xì)料儲斗進入斗式提升機料斗，形成混料，混料經(jīng)由斗式提升機送入固定篩。3）經(jīng)篩分后的生物質(zhì)混料形成篩上粗料和篩下細(xì)料。粗料經(jīng)皮帶輸送機送入后級斗式提升機料斗，被提升至生物質(zhì)顆粒貯料斗。細(xì)料經(jīng)螺旋輸送機送入造粒機，造粒后進入皮帶輸送機與粗料混合提升至生物質(zhì)顆粒貯料斗。生物質(zhì)顆粒經(jīng)皮帶送入鍋爐生物質(zhì)倉中。4）生物質(zhì)造粒機型號為SZLH420M，每小時可造粒20噸。碳棒破碎機型號為QJ800700，單臺生產(chǎn)能力為60t/h。生物質(zhì)屬易燃物，而且灰塵較大，擬采取以下措施防火、防塵。1）生物質(zhì)儲料場、稻殼倉、輸料棧橋均為全封閉結(jié)構(gòu)。2）在破碎機室設(shè)吸塵裝置。3）在棧橋內(nèi)，設(shè)立噴淋滅火系統(tǒng)及自動報警裝置。4）在整個上料系統(tǒng)按規(guī)范設(shè)立消防栓，滅火器。 根據(jù)項目實際情況，考慮到建設(shè)方的初投資能力，燃燒系統(tǒng)除鍋爐本體以外輔助設(shè)備盡量利用原有。 燃料消耗量鍋爐燃料消耗量見表 鍋爐滿負(fù)荷燃料消耗量匯總表鍋爐容量燃料種類小時耗量（t/h）日耗量（t/d）年耗量（萬噸/年）235t/h生物質(zhì)顆粒稻殼原煤275t/h生物質(zhì)顆粒稻殼原煤，表中也列出了典型的煙煤和無煙煤的相應(yīng)的組成。 生物質(zhì)燃料和煤炭在結(jié)構(gòu)特性上的主要差別燃料種類C/%O/%H/%灰分/%揮發(fā)分/%密度/（t/m3）生物質(zhì)燃料38～5030～445～64～1465～70～（木材）煤炭22～903～203～55～257～38～ 中看出，生物質(zhì)燃料和煤炭相比有以下一些主要差別：1）含碳量較少，含固定碳少 生物質(zhì)燃料中含碳量最高也僅50%左右，相當(dāng)于生成年代較少的煤的含碳量。特別是固定碳的含量明顯比煤炭少。因此，生物質(zhì)燃料不抗燒，需要頻繁添加燃料，同時它的熱值也較低。2）含氫量稍多，揮發(fā)分明顯較多生物質(zhì)燃料中的碳，多數(shù)和氫結(jié)合成較低分子的碳?xì)浠衔铮鲆欢ǖ臏囟群鬅岱纸舛龀鰮]發(fā)物。所以，生物質(zhì)燃料易被引燃，燃燒初期，析出量較大，在空氣和溫度不足的情況下易產(chǎn)生鑲黑邊的火焰。3）含氧量多 中所列數(shù)字看出，生物質(zhì)燃料含氧量明顯多于煤炭，它使得生物質(zhì)燃料熱值低，氧量是燃料中的雜質(zhì)，由于生物質(zhì)燃料的密度小，投入爐膛內(nèi)的燃料量較大，故在燃燒時需要空氣量相對多一些，使物料能完全燃燒。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。這類燃料易于燃燒和燃燼，灰渣中殘留的碳量較少。 由于生物質(zhì)燃料從結(jié)構(gòu)組成上有以上這些特點，所以在直接燃燒時，為了提高燃燒效率，在空氣供給、及燃料添加口等方面也相應(yīng)地有所不同。生物質(zhì)燃料的燃燒過程同樣也是強烈的熱化學(xué)反應(yīng)。除燃料的存在外，發(fā)生燃燒必須有足夠的熱量供給和適當(dāng)?shù)目諝夤?yīng)。燃燒是燃料和空氣間的傳熱，傳質(zhì)過程。燃燒過程產(chǎn)生的熱量使周圍溫度升高，又促使傳質(zhì)過程加快，它是使熱量產(chǎn)生得更快的一種連鎖反應(yīng)過程，可以分作：燃燒的準(zhǔn)備階段（揮發(fā)分析出）、焦炭（固定碳）燃燒階段、燃盡階段。當(dāng)生物質(zhì)和煤的混合燃料（以下簡稱為燃料）送入爐膛后，首先吸收爐內(nèi)熱量，燃料中的水分蒸發(fā)，揮發(fā)分逸出，當(dāng)燃料被加熱到某一溫度時，即開始著火燃燒，進入燃燒階段。首先是揮發(fā)分著火燃燒，并放出大量熱對焦炭直接加熱，使焦炭也迅速燃燒起來。燃燒階段是一個強烈的放熱階段，此階段的燃燒速度主要取決于燃料與氧的化學(xué)反映速度和與空氣的接觸速度。當(dāng)爐內(nèi)溫度很高、氧氣供應(yīng)充足而又與煤粉混合強烈和均勻時，燃燒速度就快；反之，則燃燒速度主慢。隨著燃燒的進行，未燃盡而被灰包圍著的少量固定炭在燃盡階段繼續(xù)燃燒，直到燃盡。以上三個階段是連續(xù)無界限的，同時也是相互交錯進行的。生物質(zhì)燃料的密度小，結(jié)構(gòu)比較松散，揮發(fā)分含量高，在250℃時熱分解開始，在325℃時就已十分活躍，350℃時揮發(fā)分就能析出80%?？梢钥吹?，揮發(fā)分析出時間較短，若空氣供應(yīng)不當(dāng)，有機揮發(fā)物容易不被燃燼而排出，排煙位黑色，嚴(yán)重時為濃黃色煙。所以，在設(shè)計燃用生物質(zhì)燃料，必須有足夠的擴散型空氣供給，燃燒室必須有足夠的容積和一定的攔火，以便有足夠的燃燒空間和燃燒時間。揮發(fā)分逐漸析出和燃燒后，燃料的剩余物為疏松的焦碳，氣流運動會將一部分炭粒裹入煙道，形成黑絮，所以通風(fēng)過強會降低燃燒效率。揮發(fā)分燒完固定炭燃燒受到灰分包裹和空氣滲透較難的影響，易有殘?zhí)窟z留。在循環(huán)流化床中，由于二級破碎的因素，可以很好地解決此問題。但是在鏈條爐中就需要通過分級送風(fēng)的辦法來解決，特別是在燃盡階段的送風(fēng)尤其重要。從上述分析看出，生物質(zhì)燃料在直接燃燒時存在揮發(fā)分逸出過快、空氣供給量供給方式在第一階段有所不同等問題。這些問題在一般的爐灶中不易解決。高密度的壓縮成型生物質(zhì)燃料，由于它壓縮密實，限制了揮發(fā)分逸出速度，加之空氣流動通有一定的通道而比較均勻，燃燒過程相對較穩(wěn)定，可以改善需氧量大起大落的波動。 鍋爐摻燒生物質(zhì)燃料后，不但改變了鍋爐的燃燒狀況，由于生物質(zhì)燃料燃燒，故在很大程度上提高了混合燃料的燃燼度，特別在鏈條爐上表現(xiàn)明顯。1）爐膛溫度顯著提高，達(dá)到950℃ 以上；燃用生物質(zhì)燃料后，溫度提高了100℃以上，表現(xiàn)為火焰充滿度好，提高了煤及稻殼的燃燼度；2）負(fù)荷加減速度迅速，對外界負(fù)荷的變化反應(yīng)比較快，這充分體現(xiàn)了稻殼在爐內(nèi)燃燒的作用，在一定程度上改善了鏈條爐的負(fù)荷變化惰性；3）根據(jù)黑龍江歲寶熱電有限公司金京熱電分公司摻燒試驗結(jié)果表明：爐渣和飛灰的可燃物明顯降低，爐渣的含碳量有9～10%%；飛灰的含量由20%%，這個數(shù)值在沒摻燒稻殼之前是很難達(dá)到的。%，達(dá)到了預(yù)計設(shè)想。 4）生物質(zhì)揮發(fā)分含量高,著火點溫度低,330～400℃時揮發(fā)分大量分解逸出。速度快，時間短，如不能及時提供二次風(fēng)助燃，則揮發(fā)分不能完全燃燒，造成大量含碳黑煙氣，將隨煙氣排出。5）含碳量低，熱值低，生物質(zhì)燃盡時間短，當(dāng)揮發(fā)分燒完，秸稈碳結(jié)構(gòu)為松散骨架，過量氣流運動可能使其解體。6）生物質(zhì)中堿金屬含量高，氯離子含量高，加大受熱面腐蝕。7）灰熔點低，增加結(jié)焦和積灰的可能性。8）由于上列生物質(zhì)的燃燒特性，摻燒生物質(zhì)顆粒及稻殼后，鍋爐運行應(yīng)按特性做適當(dāng)?shù)母倪M。 關(guān)于結(jié)焦與積灰、焦油的防治下表是生物質(zhì)燃料的灰熔點：變形溫度t1軟化溫度t2熔融溫度t3生物質(zhì)顆粒1040℃1060℃1110℃稻殼1220℃1260℃1280℃當(dāng)鍋爐的爐膛溫度低于灰的軟化溫度t2 100℃以上時，受熱面不易結(jié)焦，鍋爐運行是安全的。高于此溫度，鍋爐受熱面易結(jié)焦，鍋爐不能長周期運行，且不經(jīng)濟。但是影響燃料灰的熔點不是各種成分的熔點平均值，黑龍江歲寶熱電有限公司金京熱電分公司生物質(zhì)摻燒試驗過程，燃用的是混合燃料，經(jīng)化驗其灰熔點如下：生物質(zhì)摻配比例變形溫度t1軟化溫度t2熔融溫度t3生物質(zhì)顆粒稻殼原煤1420℃1480℃1500℃1410℃1470℃1500℃1400℃1460℃1500℃1）焦油的特點； 在固定床熱分解層，溫度在200℃以上，生物質(zhì)的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素開始熱分解，生成焦炭、焦油、木醋液及其他氣體。焦油的成分十分復(fù)雜，大部分是苯的衍生物?？梢苑治龀龅某煞钟?00多種，主要成分不少于20種，其中含量大于5%的有7種，它們是：苯、萘、甲苯、二甲苯、苯乙烯、酚和茚。焦油的含量隨反應(yīng)的溫度升高而減少。生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的焦油的數(shù)量與反應(yīng)溫度、加熱速率和氣化過程的滯留期長短有關(guān)，通常反應(yīng)溫度在500℃時焦油產(chǎn)量最高，滯留期長，焦油因裂解充分，其數(shù)量也隨之減少。2）焦油的危害；焦油占可燃?xì)饽芰康?%～10%，在低溫下難以與可燃?xì)庖坏辣蝗紵?，用時大部分焦油被浪費掉。焦油在低溫下凝結(jié)成液體，容易和水、炭粒等結(jié)合在一起，堵塞輸氣管道，卡住閥門、抽風(fēng)機轉(zhuǎn)子，腐蝕金屬。焦油難以完全燃燒，并產(chǎn)生碳黑等顆粒，其燃燒后產(chǎn)生的氣味對人體是有害的。鍋爐易結(jié)焦的部位是對流過熱器、高溫省煤器，在實際工作中可以通過以下辦法防止結(jié)焦；1）通過在生物質(zhì)中摻配一定比例的CaO，來控制灰熔點，可按比值（SiO2+Al2O3）/CaO來判定，～。對于固態(tài)排渣爐來說，只要不在該值范圍內(nèi)即可；2）運行中控制爐膛溫度低于軟化溫度t2100℃以上，金京分公司鍋爐運行中的實際爐膛溫度分別是：35t/h鏈條鍋爐為850～950℃ 、75t/h循環(huán)流化床鍋爐為900～1000℃，但是從上表可以看出，金京分公司燃用的生物質(zhì)燃料的灰的軟化溫度非常高，高于爐膛溫度450℃以上，所以燒100%的生物質(zhì)顆粒也不易結(jié)焦。3）焦油是生物質(zhì)在氣化過程中不可避免的副產(chǎn)物。由于焦油在高溫時呈氣態(tài)，與可燃?xì)怏w完全混合并燃燒；4）對一般生物質(zhì)而言，在500℃左右時焦油產(chǎn)物最多，高于或低于這一溫度焦油都相應(yīng)減少；5）焦油是由于燃料在欠氧燃燒時生成的，而鍋爐爐膛溫度大于800℃，且為富氧燃燒，產(chǎn)生的少量焦油能在爐膛內(nèi)燃燼，所以其對鍋爐尾部受熱面的影響是不大的。生物質(zhì)燃料的灰中含有大量的SiO2,對鍋爐尾部受熱面的磨損影響很大，在設(shè)備本身采取最有效的辦法是加裝防磨瓦。運行中可以通過減小煙氣流速和減小飛灰顆粒直徑來控制，主要辦法是：1）35t/h鏈條鍋爐（1）減少生物質(zhì)燃料的空中燃燒分額，增加床上燃料的量。（2）保持合適的一次風(fēng)量，合理送入二次風(fēng)，從而增加生物質(zhì)燃料在爐內(nèi)的停留時間。2）75t/h循環(huán)流化床鍋爐（1）增加循環(huán)量，從而減小飛灰顆粒直徑；（2）在保證爐床溫度的前提下，盡量減少一次風(fēng)量，從而減小煙氣流速。1）可提取高純度的SiO2；2）聯(lián)產(chǎn)水玻璃和活性炭；3）水泥混凝土。 熱力系統(tǒng)概況 主蒸汽系統(tǒng)主蒸汽系統(tǒng)為集中母管制系統(tǒng)。本期工程4臺鍋爐的主蒸汽管道，從鍋爐過熱器出口集箱接出，經(jīng)電動閘閥至主蒸汽母管。2臺汽輪機的進汽管道，分別接自主蒸汽母管上，經(jīng)流量測量裝置及電動主閘閥接到汽輪機主汽門。為確保供熱的可靠性，主蒸汽母管的一端通過減溫減壓器向熱網(wǎng)加熱器供汽。 回?zé)岢槠到y(tǒng)1汽輪機無回?zé)嵯到y(tǒng)2汽輪機回?zé)嵯到y(tǒng)，設(shè)有2級調(diào)整抽汽及2級非調(diào)整抽汽，1調(diào)整段抽汽供1高加，2調(diào)整段抽汽供2高加、除氧器、熱網(wǎng)加熱器、慶云站用汽，4段抽汽供低加。 主給水系統(tǒng)主給水采用單母管分段制系統(tǒng)。設(shè)低壓給水母管、高壓給水冷母管、高壓給水熱母管。系統(tǒng)配置6臺電動給水泵，根據(jù)鍋爐負(fù)荷調(diào)整給水泵運行的臺數(shù)。為防止給水泵在低負(fù)荷時產(chǎn)生汽化，另設(shè)給水再循環(huán)管與再循環(huán)母管。高壓加熱器設(shè)有電動旁路，當(dāng)高壓加熱器發(fā)生故障時，高加旁路自動開啟，系統(tǒng)經(jīng)由高加旁路直接向省煤器供水。為保證給減溫減壓器提供減溫水，系統(tǒng)設(shè)置了一根減溫水母管，分別接自每臺電動給水泵出口管道。除氧器有關(guān)汽水管道，均為母管分段制系統(tǒng)。熱力系統(tǒng)的補水，采用除鹽水，補水去化學(xué)車間處理后補入除氧器。 凝汽器抽真空系統(tǒng)凝汽器采用射水抽汽器抽真空。設(shè)置2臺射水泵，一臺射水抽汽器及6m3射水箱，在空氣管道上設(shè)有真空破壞門。 凝結(jié)水系統(tǒng)2機組設(shè)置2臺容量為設(shè)計熱負(fù)荷工況下凝結(jié)水量110%的電動凝結(jié)水泵，1臺運行，1臺備用。凝汽器循環(huán)水采用軟化水。凝結(jié)水系統(tǒng)設(shè)有1臺低壓加熱器、1臺軸封加熱器和3臺大氣式除氧器。 加熱器疏水系統(tǒng)本系統(tǒng)疏水方式為逐級自流。高加疏水疏向除氧器，在高加故障時，事故疏水引入地溝。1低加疏水疏向2低加后