生物质直燃锅炉给料机的设计及优化实用教案

1、燃料本身(bnshn)的特殊性对生物质锅炉给料机的性能提出了特殊的要求第1页/共41页第一页，共41页。国内生物质燃料(rnlio)的状况 生物质燃料品种杂 生物质质地柔软、有韧性、破碎难度大 生物质燃料密度小，大部分易缠绕、流动性极差，这对于软质秸秆显得尤其突出 生物质燃料杂质多，水分不稳定(wndng)，控制困难第2页/共41页第二页，共41页。对给料机的期望(qwng)性能 需要适应生物质燃料的各种特性，在各种情况下具有足够的输送能力 需要有很高的可靠性，以及灵活响应锅炉负荷变化需求的能力 确保一般设备故障条件下设备的可用性 燃料特性与设计要求存在一定程度(chngd)差异情况下尽可能满

2、足锅炉运行 其它第3页/共41页第三页，共41页。燃料(rnlio)处理入炉的技术模式A.成捆上料，燃料包直接入炉模式B.成捆上料，炉前破碎后入炉的模式C.完成破碎预处理后的燃料经过( jnggu)料仓入炉的模式第4页/共41页第四页，共41页。模式(msh) A第5页/共41页第五页，共41页。模式(msh) A 的特点 丹麦的小型秸秆直燃发电项目采用，国内国电东海生物质电厂采用，但是在原理上适合热功率较小的应用场合 适合于100%软质秸杆为燃料的场合，限制了采用多种燃料的可能性 炉前防火道内排列的多个(du )大草捆（单个500kg）提供一定的入炉燃料缓存量 无需破碎，避免了破碎设备投资和

3、运行电耗 对于燃料包的品质要求很高，主要体现在对于包捆密度和几何尺寸有严格的要求第6页/共41页第六页，共41页。模式(msh) B第7页/共41页第七页，共41页。模式(msh) B 的特点 丹麦较多秸秆直燃发电项目采用，国内未见 适合与以软秸杆为主要燃料，可以掺烧部分硬质生物质 较大的草捆（500kg）提供一定的入炉燃料缓存 炉前在线破碎对于(duy)设备技术要求很高，目前国内尚无经验 对于(duy)燃料包的品质要求较高，特别是捆扎形式和杂质含量等需满足一定要求第8页/共41页第八页，共41页。模式(msh) C 多种燃料多种燃料 分散破碎分散破碎 散料转运散料转运 配备料仓配备料仓 构成

4、类构成类似传统的燃煤似传统的燃煤电厂模式电厂模式(msh)(msh)，国外，国外生物质电厂生物质电厂（非秸秆燃料）（非秸秆燃料）和我国大多数和我国大多数生物质直燃电生物质直燃电厂采用该模式厂采用该模式(msh)(msh)。第9页/共41页第九页，共41页。C 模式 即完成破碎预处理的燃料经过料仓入炉的模式，是目前国内大多数生物质直燃锅炉采用(ciyng)的模式。讨论研究的主题第10页/共41页第十页，共41页。给料系统典型(dinxng)设计室内(sh ni)料棚去铁器破碎机炉前(l qin)仓锅炉料坑34A转运层皮带上料皮带仓底输送机组第11页/共41页第十一页，共41页。系统(xtng)特

5、点上料环节比较少，可靠、成本低上料环节比较少，可靠、成本低除料仓外，各环节运行正常除料仓外，各环节运行正常(zhngchng)，对燃料品种变化适应，对燃料品种变化适应性好性好对燃料品质适应性强（高水分、含石块、对燃料品质适应性强（高水分、含石块、尘土和其他杂质等）尘土和其他杂质等）运行模式灵活，对于打包或者不打包，运行模式灵活，对于打包或者不打包，已破碎或者未破碎的入场燃料都可以处已破碎或者未破碎的入场燃料都可以处置置第12页/共41页第十二页，共41页。需要解决需要解决(jiju)的问题的问题 燃料破碎效果差，特别是秸杆类原料，给后续工序燃料破碎效果差，特别是秸杆类原料，给后续工序(gngx

6、)增加增加压力压力料仓物料搭桥，物料传递至输送机产生困难料仓物料搭桥，物料传递至输送机产生困难物料缠绕，输送机无法正常工作。物料缠绕，输送机无法正常工作。物料的挤压纠结物料的挤压纠结第13页/共41页第十三页，共41页。燃料(rnlio)破碎问题n秸秆破碎是大问题，它将直接影响给料的效果，特别(tbi)对于缠绕性很强的软草破碎尤为重要。第14页/共41页第十四页，共41页。第15页/共41页第十五页，共41页。中节能宿迁电厂总结(zngji)创新，对破碎设备进行多次技术改造，效果显著。第16页/共41页第十六页，共41页。料仓(lio cn)内搭桥问题第17页/共41页第十七页，共41页。 料

7、仓内搭桥是由于生物质燃料流动性差引起的物料缠绕(chnro)也是生物质燃料的主要特性特别是软草秸秆 物料的挤压纠结使搭桥缠绕(chnro)问题激化 搭桥与缠绕(chnro)程度与物料的类别及水分、几何长度有关 设计合理的料仓（仓料直接压在输送机上不可靠）第18页/共41页第十八页，共41页。技术(jsh)措施 料仓与底部输送机间设置播料机构，从而使料仓料仓与底部输送机间设置播料机构，从而使料仓分为上下分为上下(shngxi)两部分，播料机构承担料两部分，播料机构承担料仓内物料重力并负责将物料拨至输送机，输送机仓内物料重力并负责将物料拨至输送机，输送机负责将物料水平送出，输送机上仅仅承担了入炉负

8、责将物料水平送出，输送机上仅仅承担了入炉燃料重力燃料重力 上部料仓采用梯形结构上部料仓采用梯形结构第19页/共41页第十九页，共41页。播料设备(shbi)层，铺满整个料仓截面。作用为：A.可以将上部的物料支撑住，B.可控流量地将上方纠结挤压的燃料拨下落入下部空间C. 保证截面上各处的物料都能下落，避免存在滞料区导致其上部物料搭桥可以使合适形状的链板、皮带、螺旋或者其他输送装置，将上部落下的疏松分散状态的燃料向炉前(l qin)方向送出梯形仓体，从理论上杜绝仓内物料由于(yuy)仓壁面作用而搭桥、起拱。（其他原因除外）第20页/共41页第二十页，共41页。拨料器(lioq)设计是关键 承担料仓

9、内所有物料的重量，有一定的结构强度承担料仓内所有物料的重量，有一定的结构强度 密布于料仓截面密布于料仓截面(jimin)，在播料器不转动的情况下能稳定承载上，在播料器不转动的情况下能稳定承载上部物料，没有物料自流下落情况部物料，没有物料自流下落情况 对于生物质燃料常见的纠结缠绕以及在料层重力作用下呈挤压状态的对于生物质燃料常见的纠结缠绕以及在料层重力作用下呈挤压状态的物料通过播料器旋转可实现有效剥离并将其拨下物料通过播料器旋转可实现有效剥离并将其拨下 对于燃料中的石块、绳索等杂质有较强的耐受性对于燃料中的石块、绳索等杂质有较强的耐受性 可以有效避免一定几何长度的绳状物料在播料器本体机构上的缠绕

10、可以有效避免一定几何长度的绳状物料在播料器本体机构上的缠绕第21页/共41页第二十一页，共41页。浙江大学通过对不同特性生物质燃料的播料试验证明(zhngmng)了料仓设计理念的正确性第22页/共41页第二十二页，共41页。实验探索(tn su)和优化播料器设计第23页/共41页第二十三页，共41页。全尺寸单料口料仓(lio cn)验证试验第24页/共41页第二十四页，共41页。针对(zhndu)不同特性物料的播料效果第25页/共41页第二十五页，共41页。对于(duy)破碎后棉花秸秆的实验数据 棉花杆的破碎质量较好，基本在50mm以下 针对该种原料，定型规格拨料器设计的出料能力(nngl)为

11、0.12kg/每齿转 单对拨料轴在额定转速5r/min时，出料能力(nngl)为0.37kg/秒米 （破碎均匀条件下）第26页/共41页第二十六页，共41页。综上所述 生物质直燃电厂上料环节中料仓是关键生物质直燃电厂上料环节中料仓是关键 料仓设计中播料器的设计是关键料仓设计中播料器的设计是关键 齿状拨棍对于软质和硬质生物质物料都有很好的效果齿状拨棍对于软质和硬质生物质物料都有很好的效果 应考虑在物料特性与设计要求存在应考虑在物料特性与设计要求存在(cnzi)一定程度差异情况下尽可能地满足锅炉运行一定程度差异情况下尽可能地满足锅炉运行第27页/共41页第二十七页，共41页。浙江大学的生物质锅炉炉前给料机研究(ynji)为实际应用产品的开发提供了宝贵的经验第28页/共41页第二十八页，共41页。南通万达锅炉(gul)给料机试验台 梯形大料仓 大料仓纵向播料器 小料仓横向(hn xin)播料器 双无轴螺旋给料机 翻板式阻火阀第29页/共41页第二十九页，共41页。第30页/共41页第三十页，共41页。第31页/共41页第三十一页，共41页。第32页/共41页第三十二页，共41页。第33页/共41页第三十三页，共41页。第34页/共41页第三十四页，共41页。第35页/共41页第三十五页，共41页。南通万达给料机试验台图纸(tzh)第36页/共41页第三十六页，共41页