[发明专利]生物质能电厂黄色秸秆的上料系统及其协调控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种上料系统及其控制方法，具体地说是一种生物质能电厂黄色秸秆的上料系统及其协调控制方法。

技术背景

秸秆电厂统称生物质能电厂，锅炉燃烧所需燃料为稻秆、麦秆、棉花秆、玉米秆、油菜秆、花生壳、树皮、树枝、玉米芯、木屑等多种植物废料，其中稻秆、麦秆称为黄色秸秆，其余称为灰色秸秆。

生物质能电厂上料系统的控制是一种对秸秆包料上料、破碎、散料输送、提升、喂料的综合连续监控方法，用于保证电厂的稳定发电。

在生物质能电厂内，由物料储存库(包料或散料)至锅炉炉膛进口的物料输送系统，称为上料系统。上料系统基本分为包料输送、散料输送及包料破碎后输送三种。其中包料破碎上料系统具体过程如下：

各秸秆收集点将秸秆打包后送入电厂秸秆仓库，在秸秆仓库内由秸秆包抓斗起重机将秸秆包抓到输送设备上，输送设备将秸秆包输送至破碎机，秸秆经破碎机破碎后，由皮带输送机等设备，将物料送进锅炉炉膛。

目前，国内已投运的生物质能发电厂还较少，能正常运行的更少。国内已投运的生物质能发电厂正常投运困难，问题主要出在上料系统，包括对上料系统的控制。由于上料系统环节多、滞后大，加上秸秆燃料发热量低，并且容易燃烧，因此，上料系统的稳定运行，直接影响锅炉的正常运行。锅炉负荷增加，上料系统输送物料要多；锅炉负荷减少，上料系统输送物料就少，上料系统输送物料的多少要随锅炉负荷的变化而波动，十分敏感。因此，当系统中任一设备故障时，整个上料系统需要立即作出连锁保护反应，如切换成备用设备投入，或整个系统紧急停止，并使锅炉跳闸。目前对于燃烧纯黄色秸秆的生物质能发电厂的正常投运在国内外还都没有成功的先例。

发明内容

为了保证燃烧纯黄色秸秆的生物质能发电厂上料系统的稳定运行，本发明的目的是提供一种生物质能电厂黄色秸秆的上料系统及其协调控制方法。本发明的上料系统中每台锅炉设置两套互为备用的系统。控制方法中对燃用纯黄色秸秆生物质能电厂秸秆包料破碎上料系统配置一套具有顺序启停、自动调节、连锁及保护功能的一体化控制系统，保证生物质能电厂锅炉的稳定运行并适应电负荷变化的需要。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种生物质能电厂黄色秸秆的上料系统，其特征在于：它包括秸秆包抓斗起重机、分包平台、分包平台侧链板输送机、破碎机侧链板输送机、秸秆破碎机、大倾角波状挡边带式输送机、炉前料仓分配器和锅炉给料螺旋输送机，分包平台通过分包平台侧链板输送机和破碎机侧链板输送机与秸秆破碎机的进口连接；秸秆破碎机的出口通过大倾角波状挡边带式输送机与炉前料仓分配器连接；与炉膛相通的锅炉给料螺旋输送机与炉前料仓分配器连接；其中，所述分包平台、分包平台侧链板输送机、破碎机侧链板输送机、秸秆破碎机、炉前料仓分配器和锅炉给料螺旋输送机均为两套，且每套配合连接后均与一套大倾角波状挡边带式输送机连接。

本发明中，每台锅炉将设置两套分包平台，每套分包平台再对应两套分包平台侧链板输送机、破碎机侧链板输送机、秸秆破碎机设备，组成互为备用的两套系统。但大倾角波状挡边带式输送机只配置一套，其后部设备炉前料仓分配器和锅炉给料螺旋输送机又配置成两套。

一种上述生物质能电厂黄色秸秆的上料系统的协调控制方法，其特征在于：上料系统中各设备按顺序启动或停止；正常连续运行时根据锅炉负荷自动调节相应的上料系统中各设备输送量；在正常稳定运作时自动进行各设备间的配合和动作；当上料系统中任一设备故障时立即作出连锁保护反应；具体包括以下步骤：

1)系统启动自动顺序控制

上料系统启动时，从上料系统的末端设备，即锅炉给料螺旋输送机首先开始启动，然后由炉前料仓分配器、大倾角波状挡边带式输送机、秸秆破碎机、破碎机侧链板输送机、分包平台侧链板输送机、分包平台到秸秆包抓斗起重机逐级向前，直至全部都启动完毕；

2)正常运行时的设备间联动

由秸秆包抓斗起重机将料送到分包平台，经过分包平台侧链板输送机、破碎机侧链板输送机、秸秆破碎机、大倾角波状挡边带式输送机、炉前料仓分配器和锅炉给料螺旋输送机送入炉膛；

3)系统自动调节

当锅炉负荷变化时，由锅炉燃烧调节器输出调节指令立即调整锅炉给料螺旋输送机的转速，使进入锅炉燃烧的秸秆量适应锅炉负荷变化的需要；同时将锅炉负荷作为前馈信号，分别送至料仓分料螺旋输送机转速调节器、大倾角波状挡边带式输送机转速调节器和链板输送机转速调节器，使整个上料系统的转速与锅炉燃烧调节需求相协调。

4)设备故障连锁保护反应