第27卷第5期電站系統(tǒng)工程Vol 27 No52011年9月Power System Engineering文章編號(hào):1005-006X(2011)05-0064-02小型生物質(zhì)發(fā)電試驗(yàn)裝備設(shè)計(jì)東北林業(yè)大學(xué)張莉姜新波馬巖摘要:提出了我國(guó)發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電的意義,對(duì)小型生物質(zhì)發(fā)電試驗(yàn)裝備進(jìn)行了總體設(shè)計(jì),對(duì)蒸汽鍋爐、微型汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等進(jìn)行了設(shè)計(jì)選擇。關(guān)鍵詞:生物質(zhì);發(fā)電;裝備;設(shè)計(jì)中圖分類(lèi)號(hào):TK16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:BDesign of Small Test Equipment using to Biomass Power GenerationZHANG Li JIANG Xin-bo. MA YanAbstract: The significance of developing biomass power generation in our country is putted forward, the small testequipment using to biomass power generation is designed, and it also designs and chooses the steam boiler, micro-turbinend generator, and so onKey words: biomass; power generation; equipment; design本鍋爐采用的是普通雙面玻璃板水位計(jì),由兩塊水位表平板1引言玻璃通過(guò)螺栓緊固在水位計(jì)表體上。近年來(lái)我國(guó)能源、電力供求趨緊,而國(guó)外在發(fā)電行業(yè)上22微型汽輪機(jī)對(duì)資源豐富、可再生性強(qiáng)、有利于改善環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的本機(jī)組選用黃石風(fēng)動(dòng)機(jī)械廠生產(chǎn)的TMH2A型活塞式微生物質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用給予了極大的關(guān)注。于是生物質(zhì)能發(fā)型汽輪機(jī)?；钊轿⑿推啓C(jī)主要由連桿、曲軸、活塞、氣電行業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,在我國(guó)也掀起了生物質(zhì)能發(fā)電的浪潮。相缸、機(jī)體、配氣閥等組成。飽和蒸汽通過(guò)配氣閥,依次向各對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家,林木質(zhì)能源在發(fā)展中國(guó)家能源消費(fèi)中一直占?xì)飧坠?通過(guò)連桿推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。有十分重要的地位。在木質(zhì)燃料發(fā)電方面,直接燃燒發(fā)電和23交流發(fā)電機(jī)氣化發(fā)電是目前生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為電力的兩種主要方式,國(guó)內(nèi)本裝備中所采用的交流發(fā)電機(jī)型號(hào)為JFZ29B,28V直接燃燒發(fā)電技術(shù)應(yīng)用較多叫。但是,我國(guó)生物質(zhì)直燃發(fā)電200W.交流發(fā)電機(jī)輸出電壓的大小通常與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速成開(kāi)發(fā)利用中還存在一些問(wèn)題,如項(xiàng)目規(guī)劃和容量不合理;國(guó)正比,而發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與蒸汽鍋爐的壓力變化有關(guān),變化比產(chǎn)鍋爐產(chǎn)品價(jià)格過(guò)于昂貴等等,使生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目造價(jià)上較頻繁,且變化范圍較大。因此,為了使發(fā)電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速升,經(jīng)濟(jì)效益下降,影響推廣應(yīng)用2下輸出較為穩(wěn)定的電壓,在發(fā)電機(jī)的尾部安裝有電子調(diào)節(jié)小型生物質(zhì)發(fā)電裝備可以斷續(xù)運(yùn)行,運(yùn)行方式靈活多樣。它可與太陽(yáng)能、風(fēng)力發(fā)電共同使用,可以做成半固定式2.4蓄電池遇到問(wèn)題可以輕松遷徙,同時(shí)還可以聯(lián)接到國(guó)家電網(wǎng),以確本裝備選用儲(chǔ)能用蓄電池為12V,20AH,數(shù)量根據(jù)用保周波穩(wěn)定,電壓穩(wěn)定。電價(jià)回收,補(bǔ)貼落實(shí)。戶(hù)需求而定。同容量蓄電池充電采取串聯(lián)方式。2.5電控系統(tǒng)2小型生物質(zhì)發(fā)電試驗(yàn)設(shè)備總體設(shè)計(jì)電控系統(tǒng)通過(guò)對(duì)采集來(lái)的信號(hào)進(jìn)行分析處理并做出指示,保證蒸汽鍋爐內(nèi)的水位和壓力均處于正常范圍內(nèi)2.1蒸汽鍋爐時(shí),電控系統(tǒng)控制面板上設(shè)置有鍋爐的壓力指示、電壓指示根據(jù)JBT1626-2002《工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號(hào)編制方法》規(guī)定,本發(fā)電裝備中鍋爐型號(hào)為L(zhǎng)SG0.03-04M。立式橫水管充電電流指示等各種指示裝置及機(jī)組出現(xiàn)緊急狀況時(shí)報(bào)警裝置鍋爐型號(hào)是LSG,由鍋殼、爐膽、封頭、下腳圈、爐膽頂、蒸汽鋼爐峽微型汽輪機(jī)多「發(fā)電機(jī)橫水管、沖天管、底圈等組成。鍋爐上安裝有很多附件,其中壓力表、安全閥和水位表為三大附件,在鍋爐的運(yùn)行中壓廢它們起著極其重要的作用,本鍋爐上使用的壓力表為Y-100高壓隔膜石型。根據(jù)本機(jī)組實(shí)際參數(shù)要求,蒸汽鍋爐工作壓力小于0.40使控中國(guó)煤化工MPa,工作介質(zhì)為飽和蒸汽,選擇彈簧微啟式安全閥。CNMHG變收稿日期:2010-12-28電控系統(tǒng)自吸泵逆變電源喻出種愿張莉(1977-),女,副教授。哈爾濱,150040生活用熱水取暖等國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30972314),國(guó)家“948”項(xiàng)目(2010424)和黑龍江省科技攻關(guān)項(xiàng)目(GA09B50133)資助圖1小型生物質(zhì)發(fā)電試驗(yàn)裝備的工作原理(下轉(zhuǎn)第66頁(yè))電站系統(tǒng)工程2011年第27卷右時(shí),燃燒器由194向下擺動(dòng)到-142°,過(guò)熱器最高金屬溫和再熱器的金屬壁溫會(huì)維持在較高水平;機(jī)組中間負(fù)荷和爐度降低了20.6℃,再熱器最高金屬溫度降低了16.5℃;機(jī)膛氧量偏高情況下,此時(shí)過(guò)熱器、再熱器金屬溫度最高,故組有功功率300MW左右時(shí),燃燒器由189向下擺動(dòng)到燃燒器對(duì)鍋爐的金屬溫度影響也是最大的。81°,過(guò)熱器最高金屬溫度降低了30℃,再熱器最高金屬3結(jié)論溫度升高了35℃。表2燃燒器擺角對(duì)鍋爐減溫水和金屬溫度的影響(1)燃燒器擺角的有效利用,對(duì)防止鍋爐結(jié)焦、調(diào)節(jié)再機(jī)組功率MW熱汽溫度、降低減溫水量,特別是減少再熱蒸汽減溫水起較123127205217301303主汽壓力MPa10.110412312.5217.3317大作用,從而大大提高機(jī)組熱力循環(huán)熱效率。主汽溫度/54053754055375155518(2)燃燒器擺角對(duì)鍋爐受熱面金屬溫度影響很大機(jī)組再熱汽溫度/℃5|4519536551250585203氧量%59573.7393.13.1功率在200MW左右時(shí),鍋爐受熱面的金屬溫度偏高,可通排煙溫度/cll6121132132142141過(guò)上下擺動(dòng)燃燒器來(lái)改變鍋爐火焰中心高度,進(jìn)而改變爐膛燃燒器擺角嚴(yán)1929194-14.218.918.1過(guò)熱器減溫水開(kāi)度%193172371652.141.8出口煙溫和鍋爐受熱面的吸熱分配比例,達(dá)到調(diào)節(jié)鍋爐蒸汽再熱器減溫水開(kāi)度%43500000溫度目的,從而有效防止鍋爐管壁超溫,保證鍋爐安全運(yùn)行過(guò)熱器最高金屬/c58858455676547550.75527(3)燃燒器擺角對(duì)鍋爐效率和經(jīng)濟(jì)性均有一定影響,從再熱器最高金屬℃5885745825566567.6564.1爐膛出口煙氣溫度和主蒸汽流量隨負(fù)荷變化的趨勢(shì),是燃燒器運(yùn)行調(diào)整來(lái)說(shuō),首先要保證鍋爐受熱面不超溫,其次隨著機(jī)組負(fù)荷的下降爐膛出口煙氣溫度和各受熱面的蒸汽是保證機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,包括機(jī)組初參數(shù)調(diào)整和減溫水用量,流量隨機(jī)組負(fù)荷降低而下降,但蒸汽流量的下降幅度明顯高最終達(dá)到優(yōu)化鍋爐效率。編輯:聞?wù)糜跓煔鉁囟认陆档姆?。此?隨機(jī)組負(fù)荷的降低,過(guò)熱器(上接第64頁(yè))2.6發(fā)電試驗(yàn)裝備總圖小型生物質(zhì)發(fā)電裝備工作原理是利用生物質(zhì)直接燃燒對(duì)蒸汽鍋爐內(nèi)的水進(jìn)行加熱,蒸汽鍋爐內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)微型汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,發(fā)出的電儲(chǔ)存到蓄電池中巧5]。蓄電池中儲(chǔ)存的電可以直接用于照明或通過(guò)24VDC220VAC逆變電源轉(zhuǎn)換后輸出到各用電器。小型生物質(zhì)發(fā)電裝備的工作原理見(jiàn)圖1,發(fā)電裝備總圖見(jiàn)圖2,效果圖見(jiàn)圖3。3結(jié)論為了充分利用我國(guó)生物質(zhì)資源,設(shè)計(jì)了小型生物質(zhì)發(fā)電試驗(yàn)裝備,包括蒸汽鍋爐的設(shè)計(jì),微型汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等的選擇,以及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)[]王振江,周長(zhǎng)鮮.我國(guó)生物質(zhì)能直燃發(fā)電項(xiàng)目發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題圖2小型生物質(zhì)發(fā)電試驗(yàn)裝備總圖自動(dòng)化博覽,2006,(8)24~26.1電控柜2單相自吸泵3蒸汽鍋爐4微型汽輪機(jī)[2]黃錦濤,等.我國(guó)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電相關(guān)問(wèn)題研究[沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào),2008,(4)7~14.5高壓隔膜泵6水箱7發(fā)電機(jī)8機(jī)架[3] Daly P A, Morrison J. 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