火电厂集控运行生物能发电概述.doc

1、生物能发电概述摘要：随着石油、煤炭等不可再生资源的不断减少，核能、风能、太阳能、生物能等新能源被提上日程，而最具费效比的则是生物能。将从生物能的起点、发展及未来的发展趋势进行探讨。关键字：起点 发展 未来 机炉电目录绪论一、生物能的发展1、生物能发展的起点 .22、生物能在我国的发展 .2二、国能浚县生物能发电厂机、炉、电1、汽轮机的基本参数 .32、锅炉参数及其辅助设备 .43、发电机的基本参数 .7三、生物能的优缺点及发展趋势1、生物能的优缺点 .7 2、生物能的发展趋势 .8四、结论 1、生物能的巨大潜力 .92、实际与理论的差异 .9绪论生物能生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一

2、种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料。生物质所含能量的多少与下列诸因素有密切的关系：品种、生长周期、繁殖与种值方法、收获方法、抗病抗灾性能、日照的时间与强度、环境的温度与湿度、雨量、土壤条件等，在太阳能直接转换的各种过程中，光合作用是效率最低的，光合作用的转化率约为0.5-5，据估计温带地区植物光合作用的转化率按全年平均计算约为太阳全部辐射能的0.5-2.5，整个生物圈的平均转化率可达3-5。生物质能潜力很大，世界上约有250000种生物，在提

3、供理想的环境与条件下，光合作用的最高效率可达815%，一般情况下平均效率为0.5%左右。以生物质为载体的能量.生物界一切有生命的可以生长的有机物质,包括动植物和微生物.所有生物质都有一定的能量,而作为能源利用的主要是农林业的副产品及其加工残余物,也包括人畜分粪便和有机废弃物.生物质能为人类提供了基本燃料。一 生物能发展1、丹麦生物能的发展20世纪70年代第一次石油危机爆发后，一直依赖能源进口的丹麦，着手推行能源多样化政策，制定适合本国国情的能源发展战略，积极开发生物能以及风能、太阳能等清洁可再生能源。 丹麦农作物主要有大麦、小麦和黑麦，这些秸秆过去除小部分还地或当饲料外，大部分在田野烧掉了。这

4、既污染环境、影响交通，又造成生物能源的严重浪费。为建立清洁发展机制，减少温室气体排放，丹麦政府很早就加大了生物能和其他可再生能源的研发和利用力度。丹麦BWE公司率先研发秸秆生物燃烧发电技术，迄今在这一领域仍保持世界最高水平。在该公司的技术支持下，丹麦1988年建成了世界上第一座秸秆生物燃烧发电厂。目前丹麦已建立了130多家秸秆生物发电厂，还有一部分烧木屑或垃圾的发电厂也兼烧秸秆。秸秆发电等可再生能源占到全国能源消费量的24以上，丹麦靠新兴替代能源由石油进口国一跃成为石油出口国。丹麦的秸秆发电技术现已走向世界，并被联合国列为重点推广项目。根据丹麦最新能源计划，到2030年，即使那时石油和天然气资

5、源枯竭，丹麦也能够保持其在能源方面的自足。其能源构成的目标是：风能50，太阳能15，生物能和其他可再生能源35。其中生物能主要指的是秸秆发电。2、生物能在我国的发展我国自古以来就是一个农业大国，发展生物能有着得天独厚的优势。然而，由于国家对此投入的力度还不够造成每年有成千上万吨的秸秆被烧于田野中，不仅造成了能源的浪费还造成了对环境的污染。如果将这些生物能用来发电那么将是一个互利共赢的工程。以农兴工，以工助农。到目前为止，用于生物质焚烧发电的锅炉及燃料输送系统的技术和设备绝大部分依靠进口,国内尚无成熟的产品制造厂家,这已经成为制约我国生物质发电事业快速发展的瓶颈。同时,由于与国外生产运输方式、工

6、作习惯和文化的差异,很可能在技术和设备引进以后造成消化不良,使机组无法安全、稳定、满发运行.另外,由于缺乏核心技术,投产后生物质发电企业很有可能将长期受制于国外企业. 上述问题应从2 个方面解决：1） 在引进国外技术设备的同时,应积极进行消化吸收并进行技术改进, 适应我国国情。2） 加大对生物质发电技术和设备的研发和投入实现设备制造本地化、国产化,以摆脱对国外技术和设备的依赖。建议将生物质发电的发展列入产业发展和科研攻关计划,增加投入,并纳入财政预算。相关行业的企业如锅炉厂等,应看到生物质发电这一新兴行业所蕴藏的巨大商机,集中人力、财力、物力,开发自主创新的核心技术并生产核心设备。解决了上述两

7、个问题，生物能在我国将有非常好的发展前景。二、国能浚县生物能发电厂介绍1、 汽轮机的基本参数汽轮机为：C30-8.83/0.981 高温高压单缸凝汽式，转子及本体重量分别为：16.7t、91t，转子旋转方向从机头向发电机方向看为顺时针，汽轮机临界转数1564r/min发电机临界转数 一阶1370r/min，二阶4020r/min，额定功率为30MW最大连续功率为33MW，额定进气量为130t/h最大进气量459.5t/h，额定排汽压力5.0kp给水温度220。汽轮机共17级，回热抽汽级数为6级（分别为2、6、8、10、12、14级后，2级高加+1级除氧+3级低加）流程：主蒸汽 电动主闸 （甲乙

8、）自动主汽门 （甲乙）高压调速汽门 汽轮机 凝汽器四抽至4低加五抽至5低加三抽至除氧器二抽至2高加一抽至1高加六抽至6低加主蒸汽系统图2. 锅炉参数及其辅助设备（1）、锅炉主要参数锅炉型号:HG-130/9.2-S.JG1型单汽包自然循环锅炉，额定蒸发量： 130t/h，过热蒸汽压力9.2MPa，过热蒸汽温度540，给水流量（在连续排污工况下）131.3t/h。锅炉负荷调节比40100，空预器出口风温 193，排烟温度130，锅炉设计效率92，锅炉计算燃料量： 24.981t/h（水分15，低位热值14.92MJ/kg）34.524t/h(水分25，低位热值11.74MJ/kg) 灰熔性分析值

9、及设计值名称符号单位玉米秸秆小麦秸秆变形温度DT1050 (设计值)950（设计值）软化温度ST1210（设计值）1030（设计值）半球温度HT12301100流动温度FT12601200（2）、空气预热器国能浚县生物发电厂空预器的特别之处：空预器为螺旋鳍片管式空气预热器，单独布置在风道内，利用给水加热空气，空预器的布置呈逆流、水平、顺列布置，空气自上而下从管外流过，给水从管内流过。然后进入烟冷器中加热，再并入给水管道进入省煤器。（3）、给料系统a 概述锅炉给料系统分为一条输料线、两条分配线、两个分配小车及四条密封输料线组成。两个分配小车将分配输料机送来的秸秆包分配到四条密封给料线，分别经解包

10、、破碎后由螺旋给料机送入炉膛燃烧。四条密封给料线和螺旋给料机并行密封连接，没有交叉。b 系统运行方式储料仓输送链条 分配输送链条 分配小车 称重输机 前密封门 密封输料机 后密封门 缓冲输料机 定量输送机 定量给料机 气动割刀 螺旋破碎机 挡板防火门 螺旋给料机 插板防火门 水冷套 炉膛 c.给料系统的设备组成和特点 给料系统主要由储仓输送链、分配输送机、分配小车、称重输料机、密封输料机、缓冲输料机、定量给料机、螺旋破碎机、密封门、防火门、水冷套以及膨胀节等部件组成，共配4条秸秆输送线。(4).锅炉上料系统结构a.称重输料机有两条链条输送，安装减速电机，恒速运行。进出口两端安装光电传感器，可识

11、别秸秆包的存在。b.密封输料机位于前密封门和后密封门之间，配有制动装置。c.缓冲输料机安装有减速电机，恒速运行。也可以反向运行，配有制动装置。d.定量输料机安装有减速机及变频器，用于变速运行。当缓冲输料机向定量给料机输送料包时，其速度与缓冲输送机相同。当定量输料机向定量给料机输送料包时，其速度与定量给料机速度相同。e.定量给料机定量给料机配备星形轮，通过装在在上面的接近传感器监视料包的运动。在壳体上部安装气动割刀。割刀的运动过程：刀架及割刀下降 割刀向前运动 提升刀架及割刀 割刀复位。f螺旋破碎机 螺旋破碎机用于打散料包，同时向给料线中的下游给料机输送燃料。g螺旋给料机 给料机进口与挡板防火门

12、连接，出口与插板防火门连接，用来定量输送秸秆。3.发电机基本参数(1).发电机概述：QF-30-2型汽轮发电机为三相两极交流同步发电机，发电机设计为封闭循环通风系统，发电机采用空气冷却，该电机与汽轮机直接耦合而拖动，使用与自行发电的大型工厂及作中小城市工业电源与照明使用（型号说明：QF-30-2 QF-汽轮发电机 30-额定功率 2-级数）。（2）.发电机规范：发电机冷却气体温度为+20 - +40时，发电机的技术规范如下：项目单位数据项目单位数据型号QF-30-2额定功率MW30定子额定电压KV6.30相数相3定子额定电流A3437定子接法YY转子额定电压V197效率n%97.87转子额定电

13、流A395冷却方式密闭循环式空气循环冷却功率因数COS0.8定子绝缘F(按B级考核)转数R/min3000额定容量MVA37.5钉子铁芯损耗KW118.63频率Hz50机械损耗KW319.26短路损耗KW148.6零序电抗X0.075励磁损耗（75）KW66.73空载励磁电压V（Uf）48.1负序电抗X0.1696直轴同步电抗Xd2.297空载励磁电流A136.3直轴超瞬态电抗Xd”0.139定子绕组总漏抗Xe0.114直轴瞬态电抗Xd0.235生产厂家山东济南设备发电厂三、生物能的优缺点及发展空间1. 生物能的优缺点 1.生物能是一种经济而又清洁得能源，任何事物都有好与不好两个方面，生物能自

14、然也具有它自己的优缺点。总体说来，生物能具备下列优点:(1)提供低硫燃料，(2)提供廉价能源(于某些条件下)，(3)将有机物转化成燃料可减少环境公害(例如，垃圾燃料)，(4)与其他非传统性能源相比较，技术上的难题较少。至于其缺点有: (1)植物仅能将极少量的太阳能转化成有机物，(2)单位土地面的有机物能量偏低，(3)缺乏适合栽种植物的土地，(4)有机物的水分偏多(50%95%) 生物能是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式。它直接或间接地来源于植物的光合作用，其蕴藏量极大，仅地球上的植物，每年生产量就像当于目前人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人口食物能量的160倍。2.发展空间

15、如果生物能发电厂仅以生物燃料的直燃技术发电，那么生物发电也只能走小机组的发展模式。如果将一部分生物进行进一步的利用：将其发酵成沼气，以燃气-蒸汽联合循环的形式进行发电，机组的容量可以有质的飞跃。四、总结1、生物能的巨大潜力生物能的开发和利用具有巨大的潜力。目前主要从三个方面研究开发：一是建立以沼气为中心的农村新的能量，物质循环系统，使秸秆中的生物能以沼气的形式缓慢地释放出来，解决燃料问题；二是建立“能量林场”，“能量农场”，“海洋能量农场”。建立以植物为能源的发电厂。变“能源植物”为“能源作物”，如“石油树”，绿玉树，续随子；三是种植柑蔗，木薯，海草，玉米，甜菜，甜高粱等，既有利于食品工业的发

16、展，植物残渣又可以制造酒精以代替石油。2、实际与理论的差异：（1）、该厂的#6低压加热器后有疏水泵将疏水打到凝结水管道#6低压加热器的出口与#5低压加热器的进口。理论上这样做可以减小给水在炉膛中的不可逆传热温差及减小冷源热损失，但在实际运行中：该疏水泵却不运行，而是将疏水直接自流如凝汽器，原因是：该疏水泵运行不稳定电流时大时小，易造成低压加热器疏水水位不稳定。（2）、均压箱的进汽理论上是取自于三抽来汽，但实际上却是取自于主蒸汽。原因是：三抽来汽不能使均压箱内轴封供汽满足质量要求。但从生物能发电来说：最重要的是要保证生物质燃料的供应与燃料的质量。（在国能浚县生物发电厂的实习实际中感受到燃料的供应量虽然可以得到保证，但燃料的质量有待提高：如燃料的水分、土的含量、掺杂一些石块的特别多。）参考文献：1、 张燕霞主编，热力发电厂，北京：中国电力出版社。20022、 国能浚县生物发电有限公司集控运行规程8