解决浪费性生物质能资源的唯一出路在于商品化。生物质能秸秆发电技术,不仅为农村提供更多电力,更有意义的是将使生物质能资源的商品化成为可能,一方面农民可通过出售秸秆获得更多的收入;另一方面过去农村使用直接燃烧秸秆的方式进行炊事,要为秸秆的收集、运输、储存以及在直接燃烧时花费大量的时间和劳力。如果能把秸秆压成块状增大密度来发电,农民将获得更多的时间从事生产性劳动,以尽早脱贫致富。因此,将秸秆发电进行能源方式转化,是一件利国利民的好事。
1.1秸秆的处理、输送和燃烧
发电厂内建设两个独立的秸秆仓库。每个仓库都有大门,运输货车可从大门驶入,然后停在地磅上称重,秸秆同时要测试含水量。任何一包秸秆的含水量超过25%,则为不合格。在欧洲的发电厂中,这项测试由安装在自动起重机上的红外传感器来实现。在国内,可以手动将探测器插入每一个秸秆捆中测试水分,该探测器能存储99组测量值,测量完所有秸秆捆之后,测量结果可以存入连接至地磅的计算机。然后使用叉车卸货,并将运输货车的空车重量输入计算机。计算机可根据前后的重量以及含水量计算出秸秆的净重。
货车卸货时,叉车将秸秆包放入预先确定的位置;在仓库的另一端,叉车将秸秆包送入铡切机,将秸秆切碎,再将碎秸秆放在压块设备的进料输送机上;秸秆从进料台通过进料输送机传送至压块系统;密度1.0的秸秆压块随着出料输送带输送到炉床。炉床为水冷式振动炉,是专门为秸秆燃烧发电厂而开发的设备。
1.2锅炉系统
锅炉采用自然循环的汽包锅炉,过热器分两级布置在烟道中,烟道尾部布置省煤器和空气预热器。由于秸秆灰中碱金属的含量相对较高,因此,烟气在高温时(450℃以上)具有较高的腐蚀性。此外,飞灰的熔点较低,易产生结渣的问题。如果灰分变成固体和半流体,运行中就很难清除,就会阻碍管道中从烟气至蒸汽的热量传输。严重时甚至会完全堵塞烟气通道,将烟气堵在锅炉中。由于存在这些问题,因此,专门设计了过热器系统,已经用在最新的发电厂中。
1.3汽轮机系统
1.3.1汽轮机系统
涡轮机和锅炉必须在启动、部分负荷和停止操作等方面保持一致,汽轮机和锅炉,协调锅炉、汽轮机和空冷凝汽器的工作非常重要。
1.3.2空冷凝汽器
丹麦的所有发电厂都是海水冷却的,西班牙的Sanguesa发电厂是河水冷却,英国的Ely发电厂装有空气冷凝器。在中国,空气冷凝器是一种很成熟的产品,可以在秸秆发电厂中采用。
1.4环境保护系统
在湿法烟气净化系统之后,安装一个布袋除尘器,以便收集烟气中的飞灰。布袋除尘器的排放低于25mg/Nm3,大大低于中国烧煤发电厂的烟灰排放水平。布袋除尘器为脉动喷射式,容器由压缩空气脉冲清洁。
1.5 副产物
秸秆通常含有3%~5%的灰分。这种灰以锅炉飞灰和灰渣/炉底灰的形式被收集,这种灰分含有丰富的营养成分如钾、镁、磷和钙,可用作高效农业肥料。
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