古巴某生物質(zhì)電站燃料輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

張凱，朱明，王哲

（中機(jī)第一設(shè)計(jì)研究院有限公司，合肥 230601）

1 引言

在古巴常常能看到一種被當(dāng)?shù)厝朔Q作“麻拉布”的一望無際的野生灌木。作為外來物種，由于沒有天敵，遇有空地便會(huì)漫山遍野地瘋長?！奥槔肌笔且环N高密度、濕度很低的硬木，用于燃燒非常理想。

古巴糖業(yè)是古巴產(chǎn)業(yè)之王，糖業(yè)的一個(gè)發(fā)展目標(biāo)是保證蔗糖生產(chǎn)采用可循環(huán)能源，目前，甘蔗殘料發(fā)電在古巴所有可循環(huán)能源發(fā)電中所占份額最大。發(fā)電廠通過使用瘋長的“麻拉布”和甘蔗渣發(fā)電，不僅能解決能源問題，還能促進(jìn)古巴蔗糖工業(yè)多元化就業(yè)。

2 燃料輸送系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

2.1 項(xiàng)目介紹

本項(xiàng)目主要是在古巴謝戈德阿維拉省西羅雷東多的糖廠隔壁建設(shè)一個(gè)生物質(zhì)電站，向糖廠供應(yīng)電能和蒸汽，同時(shí)，將電站剩余電力出售給電網(wǎng)。雖然緊鄰西羅雷東多糖廠，但本項(xiàng)目屬于一個(gè)獨(dú)立運(yùn)營的生物質(zhì)電站。

新建電站將能夠全年運(yùn)行，原糖廠保留甘蔗渣堆放場地，電廠新建一座灌木堆場，每年的12 月持續(xù)至次年的6 月為甘蔗壓榨期，主要以糖廠的甘蔗渣作為燃料。其余時(shí)間為非壓榨期，主要以粉碎灌木作為主要燃料。

2.2 設(shè)計(jì)難點(diǎn)

甘蔗渣輸送和灌木要共用一套爐前分料系統(tǒng)，灌木皮帶機(jī)要滿足1 用1 備，但甘蔗渣和灌木堆場分別為距離較遠(yuǎn)的2個(gè)單獨(dú)場地，這對帶式輸送機(jī)的布置帶來了難度。

甘蔗渣堆積密度約0.18t/m3，而灌木堆積密度約0.4t/m3（見圖1、圖2），兩者皮帶機(jī)規(guī)格差別較大，設(shè)備選型及布置需要綜合考慮。

2.3 工藝流程介紹

工藝流程圖見圖3。

圖1 粉碎灌木

圖2 甘蔗渣

圖3 工藝流程圖

1#A、1#B 為灌木輸送皮帶機(jī)，通過2#A、2#B 皮帶機(jī)將燃料卸至爐前料倉。 3#B、4#B 為甘蔗渣輸送皮帶機(jī)，2#B 將燃料卸至爐前料倉。1#A、1#B、2#A 皮帶機(jī)寬度 1 200mm，2#B、3#B 及4#B 皮帶機(jī)寬度為1 600mm，這樣可以解決甘蔗渣密度較小而帶來的輸送量問題。

非甘蔗壓榨期，采用灌木作為燃料，皮帶機(jī)雙路布置可以滿足1 用1 備要求。甘蔗壓榨期，采用甘蔗渣作為燃料，皮帶機(jī)單路布置，灌木可以作為備用燃料。

3 燃料輸送系統(tǒng)設(shè)備介紹

3.1 燃料輸送設(shè)備

燃料輸送采用帶式輸送機(jī)，帶式輸送機(jī)有維護(hù)方便、輸送量大的特點(diǎn)【1】。帶式輸送機(jī)采用變頻調(diào)速 v= 0.8～1.25m/s，燃料中揚(yáng)塵較多，速度不宜過快，通過調(diào)節(jié)速度使得輸送量與爐前給料機(jī)出力匹配。關(guān)于帶式輸送機(jī)本文不做詳細(xì)介紹。

3.2 地面給料設(shè)備

甘蔗渣經(jīng)過壓榨后粒度較小，灌木通過破碎機(jī)破碎后長度約為20cm，采用多排螺旋給料機(jī)比較適合。螺旋給料機(jī)采用變頻器調(diào)速，以滿足定量給料及漏斗物料及時(shí)清空的要求。減速器與螺旋體之間采用硬齒面鏈?zhǔn)铰?lián)軸器連接，以便安裝與維護(hù)。

4 結(jié)語

生物質(zhì)作為發(fā)電的能源，其環(huán)保、民生和社會(huì)屬性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于能源屬性，但其應(yīng)用還屬初級(jí)階段。針對燃料輸送設(shè)計(jì)方法還在不斷嘗試和完善。本工程設(shè)計(jì)根據(jù)已經(jīng)運(yùn)營的電廠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，第一次對2 種特性差別較大的燃料的輸送系統(tǒng)進(jìn)行了融合設(shè)計(jì)，對古巴生物質(zhì)電站的發(fā)展有一定的指導(dǎo)意義。但是，由于技術(shù)水平所限，對于一部分問題目前仍然處于摸索階段，許多問題還需要根據(jù)實(shí)際運(yùn)營中所遇到的問題進(jìn)行不斷完善。