生物电厂（精选9篇）
生物电厂 篇1
1 机炉选型及容量
1.1 汽轮发电机组选型
本工程为生物质发电工程, 工程建设规模受当地燃料供应情况限制。目前国内建设的生物质电厂装机规模均在30MW以下。考虑到当地燃料供应总量与, 与国内同类电厂建设规模, 本工程机组总装机容量确定为≤15MW。目前常用的热电联产汽轮机有凝汽抽汽式和背压式, 其中本工程为生物质发电工程, 在冬季发电同时供热, 夏季发电, 因而本工程确定其汽轮为抽凝式汽轮机。抽凝式汽轮机以及与其配套发电机均为为国内成熟机型, 其中6MW机组主蒸汽参数主要均为中温中压, 12MW机组主蒸汽参数有次高压、中温中压。
1.2 锅炉选型
本工程设计燃料为玉米秸秆, 其燃点低, 易于点燃, 其硫、氮、灰分含量低于一般燃煤, 因而以玉米秸秆为锅炉燃料时大气污染物排放量低于燃煤。玉米秸秆是目前国内主是生物质锅炉的设计燃料, 因而目前常用的循环流化床锅炉、水冷振动炉排锅炉等生物质锅炉均能良好燃烧。
1.2.1 锅炉燃烧方式选择。
目前国内运行的生物质蒸汽锅炉主要为循环流化床锅炉与水冷振动炉排锅炉两种。
(1) 循环流化床锅炉:锅炉采用半钢结构, 燃用稻壳, 秸秆, 农林废弃物等生物质燃料, 固态排渣, 燃料适应性较广。锅炉采用循环流化床燃烧方式和高温分离循环返料的燃烧系统。低温燃烧, 有效避免氮氧化物的生成。在锅炉水平烟道布置有松动风, 较好避免水平烟道积灰问题。锅炉燃烧效率较高, 飞灰含碳量一般在2%左右。循环流化床锅炉从运行方面发现的主要问题有:锅炉设计燃料尺寸在10-5cm, 需提高破碎细度;锅炉如果掺烧烟梗等含钾物质高的燃料, 容易结焦;锅炉出口烟气飞灰率高, 对除尘器的除尘效率要求较高。
(2) 水冷振动炉排锅炉:锅炉烟道布置较多, 可以很好吸收尾部烟气热量, 从而提高锅炉热效率。锅炉采用炉排低氧燃烧技术, 对燃料品种适应性强, 尤其对高水份生物质燃料有较强的适应性。锅炉整体造价较高。锅炉尾部烟道发生积灰, 磨损受热面的的情况较少。水冷振动炉排锅炉从运行方面发现的主要问题有:给料处采用水冷套技术, 靠有轴螺旋将燃料推进炉膛燃烧。在燃料水分较大时, 容易在水冷套处造成燃料堵塞, 影响锅炉安全运行, 严重时造成停炉。在燃料水分较大, 料层较厚情况下, 燃料燃烧不完全, 对锅炉效率有很大影响。空预器布置在烟道外面, 采用给水加热, 虽然一定程度减低了尾部低温腐蚀。但尾部烟冷器发生低温腐蚀的情况还是时有发生。综合生物质电厂特点, 结合各炉型的实际运行效果与优缺点, 本工程推荐采用循环流化床锅炉。
1.2.2 锅炉容量与参数选择。
锅炉容量的选择应结合生物质燃料供应的特点确定。生物质电厂燃料供应具有区域性、季节性和有限性等特点。因而生物质电厂的建设规模应与燃料供应总量相适宜。根据当地可用燃料总量, 以及国内类似工程建设规模, 目前可选用的锅炉容量主要为75t/h与35t/h。锅炉主蒸汽参数提高, 有利于电厂综合热效率的提高。因而本工程从节能角度考虑应选用高参数锅炉。目前国内75t/h生物质锅炉主参数为次高压与中温中压。目前国内35t/h生物质锅炉主参数均为中温中压。
1.2.3 装机方案提出。
根据当地生物质资源情况, 考虑燃料供应市场需要一个引导和成熟的过程, 为了提高燃料供应的保证率, 电厂规模不宜过大, 参考当地可用生物质资源量, 结合类似工程装机规模和国家相关产业政策要求。
拟定两个装机方案如下:
方案一:2×35t/h中温中压循环流化床秸秆锅炉+2×6MW抽凝式汽轮机+2×6MW发电机。
方案二:1×75t/h次高压循环流化床秸秆锅炉+1×12MW抽凝式汽轮机+1×15MW发电机。
2 汽平衡及机组运行方式
2.1 汽平衡
本工程生物质电厂夏季纯凝工况运行, 冬季采暖期作为现有热源的调峰热源参与供热。两个方案正常工况的汽平衡情况见表1。
2.2 机组运行方式
根据实际运行需要, 两方案机组夏季采用纯凝工况运行。在采暖期配合现有主热源进行调峰供热。其中方案一与方案二均能满足供热需要。在事故状态时, 方案一事故状态下可由剩余1台机组与主热源联合供热。方案二在事故状态下时则由现有的主热源独自供热。
2.3 方案选择
在事故状态时, 方案一事故状态下可由剩余1台机组与主热源联合供热, 供热系统可靠性较好。方案二在事故状态下时则由现有的主热源独自供热, 供热系统事故状态下保证率仅为53.8%, 供热可靠性较低, 无法满足设计规范需要。方案一在燃料供应出现短缺时, 可采用单炉单机运行, 降低燃料消耗, 其运行灵活性优于方案二。方案二为单炉单机配置, 其运行维护量较方案二小, 且机组蒸汽参数较高全厂运行热效率要优于方案一。综合以上各方面分析, 考虑到供热与发电需要, 推荐采用方案一作为本工程推荐方案。
生物电厂 篇2
1．工程概况 1.1 工程简介
1.1.1 工程名称：华能xx生物质热电厂新建工程。1.1.2 工程地址：xx省xx市xx区xxxx砖厂。
厂址位于xx区北偏东约3km处，厂址周边无大型工矿企业。
厂区西邻xxx至xxx镇公路，南侧有xx村，相距约300m，北距xxx村约500m，厂区东侧较为开阔、空旷。厂区占用场地为废弃的旧砖厂，不占用基本农田，符合国家工业建设用地政策。从风向角度讲，厂址位于xxx区全年主导风向的下风侧，最小风向频率的上风向，对双阳区影响较小。
双阳区交通十分发达，全区公路总里程达到990km，102省道、206省道、xxx公路均从厂区附近通过，xx一级公路、xx、xx、xx、公路与xx市、xx市等连通，区中心距各乡镇均有公路相通，交通方便。xx、xx两条公路连接至长春市主城区，县道龙双公路连通由双阳区连接至龙嘉镇。发达的公路运输体系可满足电厂秸秆及大件设备运输的需要。
1.1.3 工程规模：2台75t/h中温次高压燃秸秆、自然循环汽包锅炉，2台单轴单缸单抽凝汽式汽轮机，发电机2台，主厂房1座，烟囱120米1座，双曲线冷却塔1座等其他附属设施。（4）工程投资：投资3亿。1.2 参建单位
1.2.1 建设单位：xxx华能可再生能源有限公司xxx生物质热电厂 1.2.2 设计单位：东北电力设计院
1.2.3 监理单位：xxxx电力工程建设监理部 1.2.4 总包单位：东北电力设计院
1.2.5 施工单位：xxxx烟塔工程有限公司
中国xxx冶金建设有限公司 1.3 主要工程项目概述
华能xx生物质热电厂新建工程项目为xxx华能可再能源有限公司xxx生物质热电厂的示范工程，利用秸秆燃烧发电，以发电为主并兼顾城市供热。首期工程装机规模为： 2×75t/h中温次高压秸秆锅炉，单轴单缸单抽凝汽式汽轮机，发电机采用15MW空气冷却、无刷励磁系统。
本工程由东北电力设计院为总承包方，以交钥匙方式承担本工程建设项目的设计、采购、施工总承包，直至调试及移交试生产。本项目计划于20xx年6月27日开工，20xx年8月30日第一台机组投入商业运营,20xx年10月31日第二台机组投入商业运营。
主要系统有：热力系统、给水系统、抽汽系统、凝结水系统、除灰、渣系统、电气系统、控制系统。2．质量评估主要依据 2.1 工程建设相关合同；
2.2 工程设计图纸、图纸会审纪要及变更通知等设计文件； 2.3 国家现行施工质量验收规范和施工质量验收标准； 2.4 建设工程监理规范。3.对工程质量的综合评估意见 3.1化学水处理及汽轮发电机组
化学水处理及汽轮发电机组施工安装建设工程，施工合同规定质量等级为优，承包单位的质量目标定位确保优良，达到创优质工程。在投入上也是以确保优良、创优工程目标进行安排的。
监理以国家现行施工质量验收规范和施工质量验收统一标准及火电建设施工质量检验及评定标准（汽机篇、化学篇、管道篇等）为依据，对化学水处理及汽轮发电机组施工安装建设工程的各分项、分部工程的验收结果评估，认为这两项工程都基本达到了施工合同约定的工程质量要求。所以，化学水处理及汽轮发电机组施工安装建设工程都应评为合格工程。3.2 锅炉
锅炉本体安装质量比较好，符合厂家设计要求，达到验评标准，各转动机械安装质量良，从基础划线到安装试运转，达到厂家技术要求及机械验收标准，各类工艺管道安装达到设计要求，符合管道篇技术要收规范。所以，锅炉施工安装建设工程都应评为合格工程。3.3 电气
电气专业各个系统、各种设备安装工程评价为合格。3.4 热控
热控各测量系统的仪表、变送器、压力开关、热电偶、热电阻等一次元件校验合格，各执行机构安装稳定并调校完毕，DCS系统各项功能符合设计和厂家要求，工程质量总的评估为合格工程。3.5 土建
土建工程严格按施工组织设计、施工规范组织施工，质量、安全未出现问题，施工进度满足工程总进度要求，建筑安装全部施工完成，建筑结构经沉降观测未见异常；
经审查技术资料齐全、完整、数据真实、编制、审批均符合要求，资料中数据表明土建工程各项技术指标符合设计要求。
依据上述实际情况和原始检测（验）资料审查结果，对土建工程评为优良
工程。4.评估结论
生物电厂 篇3
关键词：生物质发电,生物质燃料,燃料输送系统,适应性
在20世纪70年代左右,生物质发电技术得到了发展,其最初的发展目的是为了解决国际上的石油危机问题。这种技术是可以把存在于自然界的可再生生物质资源通过一定的反应转换成电能的新型科学技术,通常使用农作物的废弃秸秆和林业废弃物作为其主要的发电燃料。由于环境的破坏和资源的不合理使用,生物质资源的发展迫在眉睫,要利用生物质资源来节约煤、石油和天然气等不可再生资源,利用好生物质燃料也是现在国际上普遍关注的问题。
不过,由于在中国,生物质燃料发电起步时间比较晚,所以缺乏足够的经验,设备的制造水平不高,加上我国的农作品种类比较多,所以电厂的燃料组成具有一定的复杂性,这样一来直接导致燃料的热值不一样,规格上也会存在差异,因此造成燃料的输送难题。如果要把多样的燃料安全运输至目的地,就要加大力度开发适合我国发展的燃料输送系统。
1 输送方式简介
对于输送方式来说,由于生物质燃料的物理特征与煤炭存在差异,所以在燃料的输送上也会有所不同。一般情况下,按照生物质燃料划分,可以把输送方案分成“黄色燃料”和“灰色燃料”。其中,黄色燃料是指一些破碎树皮、甘蔗渣、建筑废料等轻质秸秆燃料,而灰色燃料又被称为硬质燃料,它通常是指一些类似树皮、树头等木质燃料。因为黄色燃料和灰色燃料的物理特征、燃烧特征等方面都存在差别,所以这两种燃料的输送角度会有很大的不同。
2 黄色燃料输送系统
对于黄色燃料来说,它们的密度比较小,要想实现燃料的收集,进一步实现运输的经济性和合理性,就要把打包贯穿于收集过程中。除此之外,还要在运输过程里进行打包和压缩。这样一来,就能缩小体积,降低成本。黄色燃料的运输通常情况下采用的是秸秆捆抓斗起重机加链式输送机的方式。除此之外,还有解包机上料的方式。不过,在解包地点的选择上,通常有两种可选择的方案,一是通过分散状物料形式运输到炉前,二是在炉前进行解包。
在调研了一些运输黄色燃料的电厂后,发现其在运输中仍然存在一定的不足和问题。首先,解包机不是可以对任何包裹进行工作的,它不仅对尺寸有较高的要求,对工艺也有较高的要求。因为技术不足,成本较高,导致在国内很难提高燃料包的合格率。综合上面的因素影响,在运输中难免出现掉包和燃料堵料问题的发生。在这一问题的制约下,电厂经常要进行二次打包,所以运营的成本会随之增加。其次,在系统运行时,秸秆捆抓斗起重机工作时经常伴有掉包问题,在分析和研究以后得出相关结论,即这是由打包不合标准所致,另一方面还有司机操作熟练性不强的原因。在进行大包的输送时,条输送机上会发生卡包的问题,在这一问题发生以后,要通过人工来完成动作的调整。综合来看,单一的黄色燃料输送系统并不能满足需求,不仅有上面提及的问题,还有在黄色燃料存在收购问题时,难以通过其它燃料来取代,其适应能力很弱。
3 灰色燃料输送系统
因为灰色燃料在粉碎以后,它的物理特征与煤炭相类似,因此可以参考煤燃电厂的相关输送方案,不过在本质上又有一定的差别。因为在生物质电厂的灰色燃料种类繁多,包括树皮等纤维燃料、板材下脚料等木质燃料、木皮和树皮等成品燃料和树根等面积和质量都比较大的块燃料。对于灰色燃料系统来说,其输送主要有两种方案,一种是装载机或者其它上料设备和地下料斗配合上料方案,另一种是桥式抓斗起重机和地下料斗上料方案。
在对电厂进行调查研究后发现,实行单一的灰色燃料输送也会有一些问题存在,比如在输送时通常会出现篷料、洒料现象,与此同时,因为输送系统只可以输送散状物料,在灰色燃料缺少时,就需要黄色燃料的供应,而对黄色大包的秸秆燃料解包存在不便性,因此导致适应性也不强。
4 黄色和灰色燃料输送系统的结合
我国国土面积比较大,而生物质资源也比较多。因为以玉米秸秆等轻质燃料为基础的燃料不能满足需要,电厂的燃料收购问题会受到影响,它们通常只能购买几种燃料,这样一来成本会随之增加,而其它未被使用的生物质燃料会遭到浪费。如果想解决上述单一黄色燃料和灰色燃料输送的问题,提高生物质资源的适用性,就要把灰色燃料的输送和灰色燃料的输送相结合。事实上,这不仅是单纯的两套系统的结合,要按照现在的实践来进行混合。通常情况下,有两种方案可供选择,一种是在炉前实现混合,另一种是在系统里进行混合。这两种方案都有自身的长处和短处,第一种方案的投资成本比较高,但是它是单独设立的输送系统,效果会比较明显;第二种是通过转运站来进行燃料的融合,因此,一开始的投资并没有第一种方案高,输送机的长度也比较短。
5 总结
从原理上讲,生物质发电工程的原理和燃煤燃油和发电原理比较相似,分析其不同点,主要是燃料的不同。对于生物质发电工程来说,其燃料主要是生物质,燃料的流动性不强,比例比较低,体积也比较大,而颗粒也不规则。在生物质电厂中,燃料的输送系统比较复杂,所以生物质电厂的燃料输送系统十分重要。通过燃料的输送适应性,顺利实现黄色燃料和灰色燃料的输送,为突破农作物类型和大小的限制奠定了一定的基础,增加了可供锅炉燃烧的燃料种类,提高了电厂燃料来源的可靠性,保障了电厂燃料来源的稳定性。
参考文献
[1]吴伟.单县生物发电示范项目燃料输送系统设计研究[J].电力建设,2006(12):64-67.
[2]谢忠泉.生物发电黄色秸秆输送系统的研究[J].起重运输机械,2009(12):5-7.
生物电厂 篇4
甲方： 乙方： 鉴于：
1、甲方大力发展环保绿色能源，促进县域经济发展，加速推动本地区的新农村建设，实践资源综合利用和循环经济的发展战略，实现城乡和农村经济社会的协调发展，形成循环经济，保护环境及可持续性发展的经济产业结构，促进农民就业，增加农民收入。
2、乙方隶属于能源建设集团，是##省高新技术企业，致力于发展节能、环保与绿色能源产业，在生物质能源领域有着良好人力资源优势，雄厚的技术、资金和管理实力。
3、乙方拟充分利用生物资源投资建设生物质电厂,可实现生物质资源的综合利用、改善环境质量、带动当地就业及广大农民增收，具有较好的经济效益和社会效益，符合国家产业发展政策，进而推动##县经济的发展。
为此双方经友好协商，达成如下协议：
（一）合作内容
1、乙方投资人民币3.1亿元，建设30MW的生物质电厂，以林业、农作物秸秆和林下灌木、采伐抚育剩余物为燃料，年需求量约为25万吨,建成后年发电约1.8亿度；是一项典型的综合利用工程、节能工程、环保工程和惠农工程。
（二）主要约定
甲方：
1、本项目规划占地面积约为150亩，项目厂址将在项目可研阶段经技术经济性评价后确定。甲方依据有关优惠政策，以优惠的土地价格供给乙方，并及时完成电厂工程建设所需土地的征地、审批工作。
2、协助乙方办理立项、环评、规划、施工许可等行政许可。
3、甲方按照国家、省、市规定，开展行政区域内的秸秆禁烧工作。指导各乡村规划出土地作专设的秸秆存储区，协助乙方进行农、林废弃物资源调查，建立农、林废弃物等原料收集、收购、存储及运输供应体系；协助乙方按市场化运作方式做 好秸秆综合利用工作，并根据国家、省、市相关政策向上争取对秸秆收加储运设备在财政上给予补贴。
4、协助乙方解决本项目建设中遇到的其他问题。
5、在条件具备时，甲方应积极协助乙方开展集中供热工作。乙方：
1、乙方综合利用甲方辖区范围内的农林废弃物等生物质建设本项目。
2、对甲方所在地进行农、林废弃物资源调查，建立农、林废弃物等原料收集、收购、储存、运输、供应等体系。
3、乙方按照生产需求确保收购甲方提供的农作物秸秆，价格以市场指导收购价为原则。
4、负责本项目建设资金投入，争取把本项目建##省乃至全国农、林废弃 物综合利用的示范工程。
5、在生物质原料大量富余的情况下，经甲方同意，可以适当扩大生产规模，以消化更多的农、林废弃物。
（三）其他约定
1、为确保生物质能源综合项目的顺利推进，在本协议生效后，将由甲方牵头与各相关部门成立项目工作组，统一指导、协调综合项目工作。
2、鉴于生物质能源资源的有限性，在本协议有效期内且未满足本项目物料（燃料）需求量之前，在##县范围内，不再批准建设生物质能热电厂等以生物质能源为原料或燃料生产、加工产品的项目及企业。
3、本框架协议签订后，乙方进行投资深度调研，确定燃料收购方案及机组配置，确认完全具备投资条件时（最长不超过两年），同甲方签订正式投资协议。如在本框架协议签订后两年内双方未签订正式协议，则本框架协议自行失效。
4、本协议一式四份，甲、乙双方各二份，由双方代表签字盖章后生效。以下无正文。
甲方：（盖章）签字代表：
日期：二○一八年
乙方：（盖章）签字代表：
日期：二○一八年
日
日
月
生物电厂 篇5
某台50 MW纯烧生物质循流化床锅炉, 锅炉型号为HX220/9.81-IV1, 额定温度540°C, 额定压力9.8 MPa, 于2011年投产。高温过热器采用材质为316不锈钢管, 规格为ϕ38 mm×5 mm。于2014年5月3号发生过热器爆管事故。为找出爆管原因所在, 进行了以下爆管区域检查分析及割样管做金相分析。
1 事件概况
2014年4月25日晚上21:00点火, 26日凌晨3:43并网。
2014年5月3日上午17:33, 锅炉炉膛持续正压, 负荷快速下降, 汽机补水增大, 现场检查发现锅炉B侧顶棚有汽冒出且炉内有泄漏声, 判断存在爆管。18:06打闸停机。
2014年5月5日上午查出高温过热器B侧数第1144屏屏至至1199屏屏存存在在爆爆管管。。
2014年5月8日换管完毕, 更换高温过热器管43根, 共计90个焊口。
2 检查情况
(1) 后墙水冷壁、屏式过热器未见爆漏点, 屏、高过间松动风风帽未见穿孔、脱落。高温过热器爆漏区域集中在靠近底部弯头的管屏下部 (标高约32 m) , 需更换管子43根, 其中出现爆口的管子22根, 减薄超标的管子21根。
(2) 高温过热器检查情况:除17-8下弯头的爆口外, 共21根管存在不同形状、大小的爆口, 几乎所有爆口周围管外壁减薄明显。无论爆口是窄长或宽口形状, 其边缘锋利。判断爆口是管壁受冲刷减薄而爆。15-9整根直管受爆口喷出蒸汽的反向作用力, 严重变形出列, 其从原管屏位置偏移至16-9与17-10的管屏间。
(3) 17-8下弯头爆口检查情况 (见图1) :管爆口周围内、外壁无蒸汽冲刷减薄现象, 爆口边缘钝厚, 呈切割状, 爆口部位有轻微胀粗, 此爆口为初始爆口。
(4) 为进一步分析爆管原因, 取4-7直管部位、16-7直管及弯头、16-10直管、17-8直管、17-9弯头及爆口共7处样管做金相分析。
1) 爆口宏观检查
爆口位于管子的弯头部位, 爆口张口不大, 边缘较钝, 为脆性断裂, 断口见图3, 除爆口部位管子发生胀粗外, 整根管子无胀粗, 全部管子明显减薄, 向火侧较为严重, 管子的规格为ϕ38×5, 管子的减薄量见表1 (16-7、17-9弯头被蒸汽吹薄) 。
2) 管子材料检验
管子材料为316不锈钢, 使用便携式直读光谱仪/X-MET7000对管子进行检验, 其化学成分见表2, 材料符合设计要求。
3) 金相组织分析
在现场取样的两个弯头和一段管子取金相环, 分别取2个弯头, 4段管子及爆口共7个试样, 经过粗磨、细磨、抛光、腐蚀, 在XJG-05金相显微镜下进行金相组织分析, 外壁腐蚀情况及内壁氧化皮微观形貌观察。依据标准为DL/T884-2004《火电厂金相检验与评定技术导则》。
金相分析结果如下。
(1) 爆口处存在较多的晶间腐蚀裂纹, 裂纹是从外壁向内壁发展, 形成穿透性裂纹, 其晶粒较大。
(2) 对各管段进行金相检查, 所有管子外表面都存在晶间裂纹, 各段管子的裂纹深度见表3。
从表面裂纹深度可知:向火面比背火面晶间腐蚀裂纹较多且深。
(3) 管子内壁氧化膜较薄, 且比较均匀地附着管子内壁, 管子内壁没发现腐蚀裂纹。
(4) 由于管子运行过程中表面产生晶间腐蚀裂纹, 裂纹到了一定深度, 其表面层就容易从管子表面脱落, 使管子出现腐蚀减薄, 同时由于向火侧裂纹比背火侧严重, 故向火侧管壁比背火侧减薄较多。
(5) 晶粒粗大的管子腐蚀速度比晶粒小的管子大, 且晶间裂纹容易在晶界发展成穿透性裂纹, 从而引起管子过早开裂。
(6) 各管段的金相组织及表面腐蚀情况见表4。
3 原因分析
17-8爆口金相分析晶粒度评级5级 (其他管屏试样母材晶粒度7级) , 晶粒粗大, 判断其爆管弯头由于弯管后固溶处理过程中温度控制或恒温时间未控制好, 出现晶粒长大, 晶界面积相应减少, 使得析出在晶界上的铬碳化合物密度随之增加, 晶界附近区域发生铬的贫化, 造成晶界和晶粒之间的化学成分差异, 存在电位差以致形成腐蚀[1,2]。管子内壁氧化皮均匀且致密, 没发现内壁存在腐蚀现象, 而外壁受外界腐蚀气态HCI和碱性氯化物的沉积, 产生晶间裂纹[3]。在宏观上, 晶间腐蚀裂纹沿管壁外表生长, 将使管外壁金属剥落, 管壁减薄;沿壁厚方向生长, 将形成穿透性裂纹。另外, 晶间腐蚀使得材质变脆, 强度急剧下降。
综上所述, 此次爆管原因为316不锈钢弯头在热处理中温度或时间未控制妥当, 导致晶粒粗大, 加速了外壁晶间腐蚀开裂速度, 形成穿透性裂纹, 造成管子过早失效。
4 结论及建议
(1) 管子外壁普遍存在晶间腐蚀现象, 裂纹是从外壁向内壁扩展, 由于晶间腐蚀后晶粒容易从表面基体上形成表面层脱落, 引起管壁减薄, 向火侧比背火侧较为严重。
(2) 爆管弯头由于弯管后的热处理过程中出现晶粒长大, 更容易在运行中产生晶间腐蚀裂纹, 裂纹形成穿透性, 造成管子过早失效, 是导致本次爆管的主要原因。
(3) 316已不适合此工作环境下作为高温过热器用钢。
(4) 管子内壁氧化皮均匀且致密, 没发现内壁存在腐蚀现象, 水质较好, 不透钢老化不明显。
(5) 对SUS316应用于高温高压生物质的适用性进行分析, 并可通过实验室试验的方法, 选用其他同类型材料 (如TP347H等) , 进行高温高压生物质的适用性进行分析。
(6) 针对目前高温受热面管材SUS316的实际情况, 通过现场利用试验的方法, 判断其他同类管材对该厂的适应性, 华西能源提供管材 (TP347H、P91等, 包含喷涂与不喷涂的两种管样) 于现场安装, 进行试验判定。
(7) 加强运行调整, 促进炉内燃烧的稳定性, 尽量避免锅炉运行工况大幅变化, 锅炉工况变化较大时可以考虑机组定压运行, 防止蒸汽参数的急剧变化。
(8) 进行燃烧优化调整试验, 如风量配比试验、炉膛出口温度、燃烧氧量调整、燃料混配掺烧调整等, 通过测量烟气中可能造成腐蚀成分的变化达到优化目的。
(9) 对电厂常用的生物质原料进行添加高岭土、活性矾土、白云石、氧化钙等添加剂燃烧试验, 确定适用于生物质电厂的减缓腐蚀添加剂, 并在电厂进行试用。
摘要：通过对生物质电厂高温过热器爆管进行金相分析, 发现高温过热器管存在不同程度的晶间腐蚀, 而爆漏弯头由于晶粒粗大, 加速了晶间腐蚀速率。针对此问题提出了进一步开展防腐试验的建议。
关键词：生物质锅炉,316不锈钢,金相分析,晶间腐蚀
参考文献
[1]宋鸿伟, 甄邯伟.生物质锅炉高温过热器腐蚀机理的研究[J].锅炉制造, 2010 (5) :14-18.
[2]刘蕊, 岳增武.燃用生物质锅炉末级过热器管腐蚀原因分析[J].热力发电, 2013 (2) :98-100.
生物电厂 篇6
“水下风筝”被拴在海底, 通过潮汐流产生出连续不断的能量。据悉, 每一个“深绿”涡轮机可产生出高达500 kW的电力。由于潮汐流比风更加稳定, 因此这种涡轮机产生的能源比风力发电产生的能源更加稳定。
这种“水下风筝”的翼展为12 m, 它将被放置在水面下20 m的地方, 以防止与海洋船只航行冲突。“水下风筝”装置了一个约1 m长的涡轮发电机, 被一根长约1 000 m的绳链拴到海底。潮汐流的速度为1.6 m/s, 其产生的能量足以使“水下风筝”“转”起来。Minesto公司表示, “水下风筝”的绳链还作为电缆, 不仅发挥了固定“水下风筝”的作用, 还使其在水中以“8字”轨迹高速运动, 以产生更多能量。
由于“水下风筝”被拴在海底, 因此能以更快的速度 (约为其固定位置海水流动速度的10倍) 运动, 这样“水下风筝”能高效地获取潮汐流的能量, 在反复来回的运动中产生出电能。尽管深海离岸风力发电系统很难安装, 但深海环境却很适合安装“水下风筝”。更为重要的是, “水下风筝”发电涡轮机质量更小, 并且安装也比其他深海发电系统设备更加容易。
Minesto公司表示, “深绿”发电系统的运营成本为0.06～0.14欧元/ (kW·h) , 大大低于其他潮汐发电系统0.15～0.30欧元/ (kW·h) 的成本, 而离岸风力发电系统的成本为0.10～0.12欧元/ (kW·h) 。Minesto公司还表示, 随着该系统下一阶段研发工作的进行, 该公司计划于2011年在北爱尔兰尝试运行“水下风筝”涡轮机, 他们最近获得了250万美元的资金, 用于“水下风筝”涡轮机的研发和运营。
“水下风筝”需要面积很大的海域才能运行, 但其在水中以“8字”轨迹运转时, 只需占用较小的一部分海域。目前获取潮汐能常用的方法有2种:一种是潮汐坝 (即潮堰) , 类似于陆地上的水电站;另一种是随流系统, 用于直接从海水运动中取得能量, 其原理和风力发电相似。Minesto公司表示, 这项技术在将来很可能与离岸风力发电系统结合起来, 以充分利用海洋的能量。
生物电厂 篇7
从目前国内已建成的生物质电厂运行情况来看, 多数电厂在燃料的收集、运输和储存过程中均存在难题。特别是50MW的大型机组, 燃料组织环节的问题已成为制约电厂生存与发展的关键因素。针对这种情况, 本文提出一种新型的燃料组织模式:种植皇竹草作为原料。通过对这种新型燃料组织模式的探讨, 笔者希望能为以后的生物质电厂燃料系统的设计提供一种新思路。
一、传统的燃料组织模式
生物质电厂的燃料一般采用在农林业生产中产生的废弃物, 如秸秆、锯末等。这些燃料具有密度小、热值低、分布范围广等特点, 且具有季节性。一个容量为2×50MW的生物质电厂每年所需燃料量大约为60×104t, 燃料收集半径大约为30~60km, 根据各地资源分布情况不同而有所差异。
目前最常见的燃料组织模式大致分为以下几个步骤:a) 从农户处收集燃料;b) 在厂外收储站对收集到的燃料进行切碎、打包等再处理;c) 将处理好的燃料运输至场内储料场储存。
而为了降低电厂的初始投资及管理难度, 减少电厂的人员, 并兼顾燃料供应安全性, 降低风险, 大多数电厂的燃料组织都是采用电厂自主组织完成和由当地的农户或经纪人组织完成相结合的方式, 只是在各自完成的比例上有所差异。
二、燃料组织过程中的常见问题
(一) 燃料收集困难
首先, 农林业生产具有很强的季节性, 在农林作物未收获的时段, 将会产生燃料供应不足的问题。其次, 生产过程中产生的废弃物的所有权分属千家万户, 在收集过程中电厂要与收集半径内的多个农户个体或经纪人打交道, 工作量非常大。再次, 电厂作为需方, 缺乏对供方的约束力, 有时甚至还会出现农户单方面涨价或突然停止提供燃料的情况。最后, 农户对燃料的收集主要是以人力为主, 效率低下, 导致其积极性不高。上述因素都会导致燃料收集困难。
(二) 燃料运输成本高
我国农村地区实行土地承包责任制, 少有机械化集中生产, 人均耕地面积少, 导致燃料分布零散, 运输工作量大, 成本高。无论是电厂挨家挨户去收取, 还是由农户各自送货上门, 运输成本最终都会反映到燃料成本上。即使设置厂外收储站, 也只能使运输成本高的问题有所缓解, 而无法得到根本改观。
(三) 燃料质量难以保证
目前生物质电厂普遍采用炉排炉和循环流化床锅炉。锅炉对燃料含水率的设计值一般在20~30%。但农户均采用自然风干的办法对燃料进行处理, 最终含水率一般在30%以上。有时由于风干时间不够长, 含水率甚至会远超30%。同时, 在燃料收集过程中, 由于不可能做到每户每次都详细检测, 农户往燃料中掺水掺石块的事情时有发生。
含水率过高会导致燃料在储存时易发酵、自燃, 从而产生安全隐患, 而且在进入炉膛燃烧时会增加锅炉排烟损失, 使锅炉效率下降。往燃料中掺石块则可能会损坏解包机、给料机等上料设备。
(四) 燃料供应的安全性难以保证
生物质燃料具有密度小、体积大的特点, 因此储存设施占地大, 储量却很少。而出于成本控制方面考虑, 储存设施的容积也会受到一定的限制。
但是在燃料的组织过程中, 存在诸多经常遇到且难以回避的困难。例如, 燃料供应的季节性影响、燃料收购的价格上涨、电厂与农户之间产生纠纷、恶劣的气候因素影响等。当这些因素的影响超过厂内和厂外储存设施的缓冲承受能力时, 电厂将不可避免地遭遇“无米下锅”的尴尬情景。
据笔者了解, 国内的生物质电厂曾出现过多例因燃料供应紧张, 燃料收购价格在短时内大幅上涨的事件, 甚至还曾有电厂因为缺少燃料而被迫停机。
三、新型燃料组织模式
为了电厂长期安全稳定运行, 避免出现以上问题, 国内某生物质电厂工程正在尝试采用一种新型的燃料组织模式。该电厂主要采用在电厂周边50km范围内种植的皇竹草作为燃料, 同时也可以收集该半径内的各类农林业废弃物作为燃料。
电厂规模为2×50MW机组, 年利用小时按6000h计, 年消耗燃料量折合成含水率10%的皇竹草约为48×104t。
(一) 皇竹草的特性
皇竹草是我国从南美洲哥伦比亚引进的高产量优质牧草, 其植株高大, 根系发达, 为多年生植物, 主要繁殖方式为无性繁殖, 适宜种值于各种类型的土壤, 并具有很强的耐酸性和抗干旱能力。皇竹草性状介于荻苇与高粱之间, 其外形和生长形态类似甘蔗, 但中空, 节间较脆嫩, 属于软质秸秆。
皇竹草最适宜在热带和亚热带气候条件下生长, 而且对气温条件的适应性较强, 在靠近北方的地区也可以种植, 但是温度较低会抑制其生长。在我国南方地区种植皇竹草生长周期短, 收获期长, 春季栽植后2~3个月即可收割, 每年可收割4~6次, 栽植一次可连续收割6~7年, 每亩每年可产鲜草达25t。
皇竹草鲜草含水量为75%左右, 除去水分, 主要成分为纤维素、木质素和半纤维素, 占固体物料总重量的80%以上。除此之外, 还含有蛋白质、脂类、灰分、果胶、低分子的碳水化合物等。对含水率10%的皇竹草进行元素分析, 结果表明, 在同等含水率基础上, 其热值低于树枝、锯末的热值, 而与水稻、玉米秸秆等大多数生物质的热值相当。
(二) 种植模式及规模
该电厂所在地区为经济欠发达的山区, 有大量山坡地可用来种植皇竹草。项目公司计划利用山坡荒地共约15×104亩, 由当地政府引导农户种植, 项目公司负责技术支持和技术服务, 并回购收获的皇竹草作为电厂的燃料。
依靠种植, 这些荒地年产皇竹草鲜草最高可达375×104t, 折合含水率10%的干草约为105×104t, 作为电厂的主要燃料。同时在周边地区收集当地的农林废弃物, 每年约26×104t, 可作为补充, 满足电厂需要。
(三) 燃料组织模式
该电厂的燃料组织模式策划为:项目公司+政府+燃料公司+经纪人+农户。首先, 项目公司和当地政府签订项目合作协议书, 政府在政策上给予大力支持, 对当地农户的种植予以科学引导。然后, 由项目公司组建燃料公司, 同时发动并培育一批当地的经纪人, 并在每一个种植乡镇为电厂配套建设燃料收储站 (约20个) 。
农户种植皇竹草可以采用两种模式, 一种是自己承包土地种植, 将收获的产品卖给燃料公司;另一种则由经纪人承包土地, 农户受其雇佣进行种植。
皇竹草收获后, 就地进行晾晒, 然后由农户自行送至电厂或厂外收储站, 或者由燃料公司或经纪人上门收取。收集到燃料后, 合格的直接入库储存, 需要再处理的则经过切碎、脱水等处理之后再入库储存。
电厂设置20个厂外收储站和1个厂内储料场, 共可满足2台机组65天的燃料量。
(四) 优点及缺点
这种新型的燃料组织模式有自己独特的优点:a) 农户或经纪人可以承包大面积的土地进行种植, 燃料的分布变得比较集中, 收集工作比较容易;b) 燃料产地集中, 使运输工作量和成本大大降低;c) 电厂收购燃料需面对的对象较少, 可以建立起规模较大的长期、稳定的合作关系, 而且可以在收购时进行抽检, 都有助于保证燃料的质量;d) 皇竹草的种植有当地政府和项目公司组织和引导, 有利于维持燃料市场的稳定、有序。皇竹草的生长受季节的影响要比其它农作物小得多, 通过合理调配收割时间, 燃料供应可以做到全年无间断。这些都是电厂燃料供应安全性的有力保障。
以上是新型燃料组织模式的优点, 但任何事物都具有两面性, 这种模式也有一些缺点:a) 皇竹草的种植需要大面积的土地, 同时农户的利益也需要担保, 这些都需要政府部门的积极参与和大力支持, 而且项目实施的初始阶段难度较大;b) 该模式具有一定的地域性限制, 较适合在南方地区进行。因为皇竹草虽然对气温条件的适应性较强, 但是越靠近北方其产量越低, 该模式的经济性越差;c) 该模式尚未经过工程实际检验, 拟采用该模式的生物质电厂尚处于可行性研究报告审查通过的阶段, 在以后的项目实施阶段是否会遇到新的困难尚未可知。
四、结语
因为篇幅的关系, 本文仅在技术层面对新型燃料组织模式和传统燃料组织模式进行对比分析, 未再在经济性方面进行探讨。
本文提出的这种新型的生物质电厂燃料组织模式从技术上来说完全可行, 而且可以明显改善甚至解决一些在传统的燃料组织过程中无法回避的难题。但是它也有自己不可忽视的缺点, 希望能有后来者继续这个课题, 找到能够改善的办法。
摘要：文章针对当前国内生物质电厂在燃料的收集、运输和储存过程中普遍存在的问题进行了分析, 并提出了一种新型的燃料组织模式:种植皇竹草作为原料。通过对这种新型燃料组织模式的探讨, 笔者希望能为以后的生物质电厂的设计提供一种新的思路。
关键词：生物质电厂,燃料,皇竹草,组织模式
参考文献
[1]GB 50762-2012, 秸秆发电厂设计规范[S].
[2]徐晓云.生物质电厂燃料运输、贮存及输送系统的设计研究[J].电力技术, 2010, 19 (6) .
[3]文科.大型生物质电厂燃料收储运系统工程应用分析[J].广西电力, 2011, 34 (6) .
[4]陆涛.生物质电站收储运系统在农垦环境下的应用[J].可再生能源, 2011, 29 (5) .
[5]刘祖军, 张大红, 米锋, 等.生物质成型燃料产业发展前景分析[J].林业经济, 2010, (3) .
生物电厂 篇8
为推动我国生物能源、生物材料等生物质产业的技术创新和产业创新, 国家发改委决定在2006年-2007年, 实施生物质工程高技术产业化专项。实施期间, 将可促使非粮原料生物能源、生物基材料实现10万吨以上的规模化工业生产[1]。
湖北沙洋充分利用当地丰富的秸秆资源投资兴建湖北沙洋力人再生能源有限公司15MW生物质发电工程, 用可再生的生物质能替代一次能源 (如化石燃料等) , 不仅可缓解能源的短缺状况, 而且有助于优化当地的能源结构, 减轻常规能源的供应压力。下面针对秸秆气化系统进行安全分析。
1 秸秆气化系统的组成
秸秆气化系统主要由进料机构、燃气发生装置、储气装置、焦油裂解装置、燃气净化五部分组成。秸秆气化是指农业生产中产生的象稻秆、油菜秆、玉米秆等秸秆在缺氧状态下通过热化学反应, 将秸秆中的碳转化成可燃气体的过程。产出的可燃气体可供民用炊事、取暖、农产品烘干、发电等使用。秸秆气化是在气化炉内完成的。秸秆燃料经过预处理后利用输料皮带送至气化炉底部炉排上进行燃烧, 气化后产生的高温烟气依次经过旋风分离器、裂解器、蒸汽过热器、省煤器、气体清洗装置 (机械除尘和湿式除尘, 机械除尘采用旋风分离器, 湿式除尘由喷射洗涤器和洗涤塔组成) 后, 燃气温度同时也得到了降低, 然后由罗茨风机送入储气罐, 储气罐通往燃气内燃机组, 燃气在燃气内燃机组做功发电。
2 秸秆气化系统的安全预评价
对于一个系统作安全预评价, 采用预先危险性分析方法, 因为该方法对危险性等级进行划分。定量分析的方法根据系统的特性, 对可能发生爆炸的储气罐进行道化学分析。
2.1 秸秆气化系统单元预先危险性分析
秸秆气化系统单元预先危险性分析见表1[2]。
从表中可以看出气化炉爆炸的事故等级最高, 根据事故的触发条件需要采取以下措施。
1) 加强气化炉的监控, 保证气体输出通畅, 防止积聚大量气体。
2) 定期检查气化炉各项仪表, 一旦发现问题, 及时处理。
3) 工作人员须穿戴防护用品, 严格按照操作规程进行作业。
2.2 储气罐道化学火灾、爆炸指数法分析
储气罐中主要成分是甲烷, 选取本工程秸秆气化系统单元储气罐作为具体评价对象, 采用道化学 (DOW) 火灾、爆炸指数法 (第七版) [3]进行分析, 得到一般工艺危险系数F1为1.50, 特殊工艺危险系数F2为3.36, 单元危险系数F3为F1与F2的乘积5.04, 火灾爆炸指数F&EI=F3×MF=105.84, 安全设施补偿系数为0.76, 计算结果汇总列表2。
根据火灾爆炸指数分析得知:
1) 经以上计算可知, 未经安全措施补偿时, 储气罐的危险等级达到了危险级 (Ⅲ级) , 未经补偿的暴露区域半径为27.1m。
2) 经过安全措施补偿后, 暴露区域半径为20.6m, 储气罐的火灾爆炸指数为临界级 (Ⅱ级) , 说明装置的火灾爆炸危险可以通过安全补偿措施得以降低, 虽然周围无重要建 (构) 筑物, 但是仍能波及到厂内道路及场外, 有可能对周围人员及过往车辆等造成伤害和损坏。
3) 计算表明储气罐为应该重点控制的危险单元。应加强储气罐的实时监控, 保证储气罐内压力处于安全状态;储气罐周围严禁烟火, 防止因气体泄漏遇火源发生火灾、爆炸;为防止储气罐一旦发生爆炸波及到厂外, 伤及无辜, 在储气罐周围的墙体应为防爆墙。
3 结论
通过对秸秆气化系统的预先危险性分析和对储气罐的道化学分析, 有针对性地提出了预防措施, 使秸秆气化系统基本处于安全稳定的运行状态。由于秸秆气化发电在中国属于新兴的能源发电, 在许多方面还处于不成熟的探索阶段, 比如无法测出储气罐内气体的具体成分, 依靠现有的技术, 只能在原料输送初始阶段控制其成分。在这方面, 还需要进一步的研究和探讨。
摘要：采用预先危险性分析方法对生物质能发电的秸秆气化系统进行评价, 对于储气罐采用道化学方法进行计算, 得到储气罐爆炸的破坏半径, 采用补偿系数得到补偿后的破坏半径, 并提出预防措施。
关键词：秸秆气化,预先危险性分析,道化学
参考文献
[1]2006年中国生物能源行业研究咨询报告.
[2]湖北安源安全环保科技有限公司编制.湖北沙洋力人再生能源有限公司15MW生物质发电工程安全预评价报告.
生物质能发电厂串级用水技术应用 篇9
关键词：生物质能,单位发电量水耗,串级用水,新水耗量,重复利用率,循环利用率
1 引言
生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能, 利用生物质能发电是21世纪初我国可再生新能源产业发展的一个典型代表。目前可供开发利用的生物质能资源主要为生物质废弃物, 包括农作物秸秆、林业废弃物、薪柴、禽畜粪便、工业有机废弃物和城市固体有机垃圾等。在众多生物质中, 农产品深加工后产生的副产品 (稻壳、棉壳、花生壳、棉秆等) 有着其特有的优势。由于一座中等规模的生物质能发电厂所需原料量较大, 决定了它的场址一般选择布置在经济欠发达而偏远的农业大县或林业大县, 而这些可再生资源丰富的大县往往处于水资源比较缺乏的地域, 这样就给当地发展生物质能发电产业带来了先天不足的条件, 很大程度地制约着我国可再生新能源产业的快速推进[1]。因此, 怎样合理降低生物质能发电厂单位发电量水耗指标, 就是我们需要努力优化工作的地方。节水技术中, 串级用水技术 (也有称“串接”供水) 通过利用不同用户对水温、水质的差异来实行串联供水, 使得水资源得到充分利用, 还可减少水处理构筑物, 节省占地, 节约能源, 减少或消除污染, 在工业界日益受到重视, 如宝钢一、二期工程即采用该项技术, 该项技术因而被称为水处理中最简洁、最经济、最科学的一种技术 [2] 。那该项技术能否用于生物质能发电厂呢, 本文即通过在生物质能发电厂采用串级供水技术, 来进一步揭示其适用性。
2 生物质能发电厂用水状况
目前, 我国一般区域的单座生物质能发电厂总装机容量控制在30MW以内。以一座30MW生物质电厂为例, 其全厂生产用水情况大体主要分为循环水补充用水、锅炉补充用水、辅机设备冷却用水和生活杂用水等四大类。根据《工业循环冷却水处理设计规范》 (GB50050-2007) 、《火力发电厂化学设计技术规程》 (DL/T 5068-2006) 、《生活杂用水水质标准》 (CJ/T 48-1999) 中相关水质指标, 从中对比可以看出, 不同环节的用水, 其水质指标有所区别, 即使是同一水质指标, 限值也有所不同。图1列出一座典型30MW生物质电厂全厂生产用水分布情况。
3 生物质电厂串级用水分析
通过对生物质电厂各工艺设备用水情况进行分析, 可知锅炉补充用水的水质品质要求较高, 生活杂用水其次, 循环水补充用水和辅机设备冷却用水相对最低。对图1进行分析并实际监测, 锅炉定排水的水质品质非常好, 电导率一般长期稳定在110μS/cm以内, 其他各项水质指标均较好, 可以回用于循环水补充水;循环水排污水的水质品质稍差, 电导率一般长期稳定在380μS/cm以内, 其他各项水质指标均较好, 可以回用于其他杂用水;全厂工业废水经管网收集后, 进行集中处理达到循环水补充水用水水质的要求。
凯迪某生物质电厂各生产单元产生的排水经串级用水后, 形成如下生产用水分布情况, 见图2。
将串级用水技术应用在生物质电厂生产工艺上, 全厂的工业用水循环利用率从97.73%提高到了98.19%, 工业用水重复利用率从97.76%提高到了98.21%, 降低了约20%的新水耗量, 每年可节约近14.7万t新水量, 节省约45万元的运行成本。
4 结语
串级用水技术在生物质电厂生产工艺上应用是可行的。根据生物质电厂各个生产工艺对水质、水温、水量的不同要求, 因地制宜, 在保障生产运行的条件下, 降低单位发电量的水耗, 节水水资源, 从而做到以较小的投资获取较大的经济效益、环境效益。
参考文献
[1]娄建军.节约水资源与中水回用系统[J].云南环境科学, 2001, 20 (4) :15～16.