生物质发电工程燃料输送系统的优化配置

  摘要：以正在设计及施工的电厂为例，叙述了生物质发电厂燃料输送系统的优化配置，提 出，针对生物质电厂燃料中的硬质秸秆和软质秸秆，上料系统宜设计为带式输送机，并为改皮带配置事故斗、除铁器、电子皮带秤及传感元件等。

  随着煤炭资源开发的限制和节能减排的要求，新能源的开发利用慢慢的受到重视，其中，生物质发电工程就是一例。生物质发电采用植物秸秆作为燃料，既替代了部分煤炭资源，缓解能源危机，又利用经济杠杆，防止秸秆的胡乱堆放及燃烧，符合国家节约能源、利用可再次生产的能源发电的产业政策。笔者以正在设计及施工的xx公司生物质能发电项目及xx电厂为例，对生物质电厂燃料输送系统的配置做多元化的分析并提出建议。

  该生物能发电建设项目建在xx省xx县经济开发区，主要燃料为硬质秸秆，包括果树碎片、杨树碎片、棉秆等，约占 90%；另外，有少量的软质秸秆，包括玉米秆和豆秆，约占 10%。

  该项目的燃料输送系统配置设计包括：卸料子系统，储料子系统，上料系子统，辅助设施及控制子系统。

  由物流公司或者业主负责在厂外设收购站，燃料经收购站内破碎后存入收购站或直接用汽车运至电厂料场。

  收购站均位于电厂 30 km 范围以内。燃料散装，由汽车运输进电厂，运输车辆利用社会运力。按运输车辆载重量5 t ～8 t 计算，考虑运输不均衡性，系数取 1. 2，该工程进车量约 117 辆/ d ～ 187 辆/ d。装载燃料的车进厂后，先经过电子汽车衡称重，再采取自卸将燃料卸入露天料场或干料棚内。

  由于秸秆的生产具有季节性，所以秸秆的储存需要相对较多的空间。该项目根据厂区规划共设置 8 处料场，堆高均为 4 m，料场储量见表 1。

  其中，仅在 1 号料场设有 1 座干料棚，长 126 m，每跨9 m；宽 66 m，每跨 33 m。干料棚内容量为 5 700 t，内设 2台跨距 31. 5 m、最大抓料出力 40 t / h、抓斗容量 8 m3、起吊高度 7. 8 m 的桥式抓斗起重机，用于干料棚内燃料的堆料、取料等操作。此外，设 1 个地下料斗作为事故料斗，用秸秆专用装载机上料。

  为充分利用空地，在干料棚北侧设置了 1 座露天料场。遇到雨雪天气时，露天料场用雨布遮盖。

  采用带宽为 1 400 mm，变频调速，出力为 60 t 的带式输送机，单路布置。皮带上设 2 个料斗，1 号料场干料棚内设 2 台桥式抓斗起重机，给干料棚内 2 个料斗上料。

  燃料运输系统中设有电磁除铁器、电子汽车衡、电子皮带秤和检修起吊设备等辅助设施。

  运输系统的控制采用 DCS 程序控制和就地手动 2 种方式，同时设有工业电视监测系统，并设有带式输送机跑偏、拉绳、速度、料流等传感保护元件。

  该生物质发电项目位于xx省xx县xx镇xx村的西南侧，地处xx工业园片区内。项 目 规 划 1 × 30 MW，不 留 扩 建，规 划 用 地 200 ×104 km2。为该项目提供的燃料为xx县的小山竹、棉花秸秆、菜籽杆及林业加工剩余物，按照 82. 28 ∶ 11. 33 ∶ 4. 37 ∶2. 02 的比例混合，耗秸秆量约为 24. 41 × 104 t / a。

  同样，该项目的燃料输送系统配置设计也包括：卸料子系统，储 料 子 系 统，上 料 系 子 统，辅助设施及控制子系统。

  该工程规划共设置 7 处料场，堆高均为 5 m，料场储量见表 2。其中，仅在 1 号料场设有 1 座干料棚，长 162 m，每跨 9 m；宽 66 m，每跨 33 m。干料棚内容量为 5 700 t。干料棚内所设的 2 台功能桥式抓斗起重机，参数与该公司生物质能发电项目的完全相同的，也用于干料棚内燃料的堆料、取料等操作。

  其设计与改公司生物质能发电项目的上料子系统、辅助设备及控制子系统完全一样。

  对于生物质发电项目，将场外燃料收购站与电厂分设，可通过不同地区小范围土地进行建设，能节省土地资源，减小运输距离。采用单皮带运输系统可节约投资与厂用电。设置干料棚能预防雨水集中季节燃料过于潮湿的问题。

  考虑到生物质发电项目需要较大的储存燃料的料场，不仅需要有足够的燃料来源，还一定要保证适当的储存量。

  通过经济杠杆作用，能够促进生物质燃料的收购，同时，厂址应选在生物质燃料充足的地区，并且根据当地情况，再确定是不是需要在场内设置生物质破碎装置。

  随着新技术、新工艺的应用，设备功能逐渐完备，生物质电厂燃料输送系统的所有的环节必将得到改进和完善，必将出现更加合理有效的燃料系统输送方式。

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