PDF《生物质电厂燃料处理系统除尘改造设计》

生物质电厂燃料处理系统除尘改造设计 李梅 (山东源和工程设计咨询有限公司,济南250099) [摘要]根据某150t/h生物质电厂试运行期间秸秆等生物质燃料处理车间的粉尘情况,在现有粉尘防治方案的基础上 新增一套基于PLC控制并能远程监控的燃料处理系统,以达到除尘目标.

0引言 根据国家发展改革委2016年12月10日发布的《可再生能源发展"十三五"规划》,"十三五"期间需在做好选址和 落实环保措施的前提下稳步发展生物质发电,并积极发展生物质能供热.目前,农林生物质作为主要生物质燃料广泛 应用到生物质发电和供热,主要使用生物质直燃锅炉进行能量转化.该发电技术与常规的燃煤发电相似,只是用秸秆 等生物质燃料代替燃煤. 目前,生物质发电的规范并不完善,大多参考燃煤火电厂相关规范,结合实际情况进行方案设计.虽然生物质燃料 从生产到最终利用的全生命周期内不增加CO2排放,生物质发电排放的SO2 、氮氧化物和烟尘等污染物也远少于燃煤发电,但是实际运行过程中常遇到生物质电厂运行车间和周围空气粉尘污染 严重情况.本文将介绍某生物质电厂l50t/h生物质锅炉岛燃料输送车问相应的燃料处理系统和除尘控制方案. 1工程概况 1.1燃料处理系统介绍 生物质电厂的燃料处理系统是指从破碎机至锅炉料仓问的全部工艺系统,包括人厂燃料的计量、除铁,燃料的储存 、破碎及输送,直至燃料送人锅炉料仓.生物质燃料为秸秆,厂内燃料处理系统的工艺流程就是秸秆经破碎机破碎后 ,通过合适的燃料输送机输送到料仓,通常根据工艺需要设置成品料仓和可直接输送燃料成品料斗. 某150t/h生物质电厂主要以秸秆作为主要燃料,掺杂其它农林生物质燃料,该电厂标准的设计燃料成分C为39.5% ,H为5.0%,O为33.9%,N为0.4%,S为0.1l%,Cl为0.84%,灰分为11.1%,水分为9.2%.厂内燃料通过2个破碎机和 8个带式输送机运输到料仓,设置1个成品料仓、3个成品料斗、2个炉前料仓,破碎机仅在白天工作16h,晚上不工作 .白天,破碎好的秸秆等生物质燃料通过电动三通,一部分放人成品料棚内,一部分直接经#

7、#8带式输送机进入炉 前料仓;

晚上,料棚内的燃料被取出,经#3给料机、带式输送机进入炉前料仓.成品料棚可贮存成品燃料14000m. ,能满足150t/h机组20h消耗.厂外来成品料可通过#l地下料斗、#1给料机、#3带式输送机、#4带式输送机进入成品 料棚.当桥式抓斗起重机或#3地下料斗的给料机故障时,可用装载机将料棚内的成品料取出直接放入#2地下料斗,经#

7、#8带式输送机进入炉前料仓. 燃料输送系统采用DCS进行控制,设置DCS远程I/()站.为方便设备维修和调试,各设备在就地设有手动操作装置 .为了对燃料输送系统的设备运行进行有效控制,在系统中设置了相应的跑偏开关、纵向撕裂保护、双向拉绳开关、 打滑检测和料流检测等保护装置,带式输送机的两侧设有双向拉绳开关.系统中还设有工业电视监测系统,用于监测 系统中较重要的工作环节. 1.2粉尘污染情况及设计要求 该工程初始设计时,由于还没有对应的生物质燃料粉尘控制规范,因此参考了《火力发电厂运煤设计技术规程第2 部分:煤尘防治》规范,设计了一套以防为主,防治相结合的处理方案.主要措施有:对带式输送机设计防跑偏措施 ;

使用导料槽并采取密封措施;

头部漏斗设置清扫器;

对破碎机室、1―6转运站和破碎机室等扬尘点设置吸尘罩和布 袋除尘装置,除尘器与皮带机联锁,除尘器排风引出室外,并加强通风;

尽量降低落料高度. 在工程试运行一段时间后,由于设计时未能正确预估秸秆等燃料破碎和转运过程中破碎机、输送机等设备运行过程 中产生的粉尘量,加上实际燃料中的灰分也比设计燃料的高,因此燃料处理车间产生的粉尘量远超预期设计,粉尘浓 度已将近300g/m3 .投料时,整个投料车间内到处弥漫着粉尘,地面上的积尘也很多,易产生二次扬尘,对车间工人和电气设备影响很 页面

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2 大,试运行时原通风除尘系统已基本处于报废状态.鉴于此,对燃料处理系统进行改造设计,要求工作地点空气中含 尘浓度不大于8mg/m3 ,除尘系统向室外排放浓度不大于50mg/m3 . 2除尘改造方案设计 考虑秸秆等生物质燃料的粉尘含有较长纤维且现场粉尘量较大,新增除尘系统设计为两级除尘.在#1破碎机、#2破 碎机、#1地下料斗、#1和#2转运站4个粉尘集中点分别设置吸风罩,含粉尘的空气经各自的旋风除尘器进行负压除尘( 一级除尘),如此既可高效率除尘,又可防止粉尘外溢;

随后,空气再经必要的阀门调节系统,汇总到一路总风道, 通过脉冲式布袋除尘器二次处理(二级除尘)后,符合排放要求的空气排出大气;

一级除尘和二级除尘中各除尘器收集 下来的扬尘,以罗茨风机作为动力气源,采用低压连续气力输送系统气力输送至一个钢结构粉仓中存储,然后卸料加 湿后,送入#8带式输送机. 该系统使用西门子PLC控制系统.PLC控制系统通过硬接线方式连接除尘系统多个就地控制柜,并通过Modbus通信 协议与电厂的DCS系统通信,使所有设备均能在集控室的操作员站上实现控制.系统除了完成工艺流程要求的逻辑控 制,还设计了定时清灰和必要的保护联锁控制来保证系统安全可靠运行,如粉仓上设计雷达料位计实现粉仓高低料位 的报警联锁.PLC具备模块级的自诊断功能,自诊断信息可通过人机接口进行提示.PLC还有防病毒侵害和防数据丢 失措施,系统内任一组件发生故障,均不影响整个系统的工作. 3结束语 目前,该系统已完成六个多月的持续运行.事实证明,该系统设计合理可靠,除尘效果达到原设计要求.在实际工 程中,系统的设计受燃料参数和工程机组的影响较大,该燃料车间除尘系统的设计方法仅作为工程案例参考,在其它 工程中使用时需根据实际情况进行进一步核算. 参考文献 [1]许见春.火力发电厂输煤系统除尘方式及布置探讨[J].内蒙古科技与经济,2008,165(11):87-89 [2]张英俊,董志强.秸秆电厂上料系统除尘设计[A].新能源与可再生能源发电学术研讨会论文集,2009 [3]DLT5187.2―2004火力发电厂运煤设计技术规程第2部分煤尘防治[S] [4]GB50762-2012秸秆发电厂设计规范[S] [5]张忠华.生物质秸秆发电技术研究进展与分析[J].工程技术,2017(3):199 [6]杨勇平,董长青,张俊姣.生物质发电技术[M].北京:水利水电出版社,2007 原文地址:http://www.china-nengyuan.com/tech/138339.html Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) 页面

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