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燃气发电机、秸秆气功率因数滞后分析、发电过程讲解

时间:2018-08-20 09:43来源:未知 作者:admin
燃气发电机、秸秆气功率因数滞后分析、发电过程讲解


   燃气发电机、秸秆气纯电阻电路,电压与电流的相位相同,功率因数为1;而纯电感电路,电压与电流的位相差为π/2,并且是电流滞后电压;在纯电容电路中,电压与电流的位相差则为-(π/2),即电流超前电压。功率因数都为0。对于综合性的电路,功率因数就介于0与1之间,而发电机以电感性为主,所以功率因数滞后。
    秸秆气发电机组发电机正常运行时,向系统提供有功的同时还提供无功,定子电流滞后于端电压一个角度,此种状态即迟相运行.当逐渐减少励磁电流使发电机从向系统提供无功而变为从系统吸收无功,定子电流从滞后而变为超前发电机端电压一个角度,此种状态即进相运行。功率因数较高达到0.95时,发电机发的无功较少, 会从电网吸取部分无功,如果电网的发电机都是这样或进相运行,则电网的交换能力减弱,电网电压难以安全保证, 易造成网络震荡.使电网处于危险状态。另外,进相运行,会使发电机定子端部铁芯端部发热严重,损害电机。

  秸秆是一种很好的清洁可再生能源,是最具开发利用潜力的新能源之一,具有较好的经济、生态和社会效益。秸秆发电,就是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式,又分为秸秆气化发电和秸秆燃烧发电.

秸秆是一种很好的清洁可再生能源,是最具开发利用潜力的新能源之一,具有较好的经济、生态和社会效益。每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤,而且其平均含硫量只有3.8‰,而煤的平均含硫量约达1%。在生物质的再生利用过程中,排放的CO2 与生物质再生时吸收的CO2 达到碳平衡,具有CO2零排放的作用,对缓解和最终解决温室效应问题具有潜在的贡献价值。
燃气发电机

  秸秆发电,就是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电方式,又分为秸秆气化发电和秸秆燃烧发电。秸秆气化发电是将秸秆在缺氧状态下燃烧,发生化学反应,生成高品位、易输送、利用效率高的气体,利用这些产生的气体再进行发电。但秸秆气化发电工艺过程复杂,难以适应大规模应用,主要用于较小规模的发电项目。秸秆直接燃烧发电是21世纪初期实现规模化应用唯一现实的途径。

  秸秆发电是秸秆优化利用的最主要形式之一。随着《可再生能源法》和《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》等的出台,秸秆发电备受关注,目前秸秆发电呈快速增长趋势。秸秆是一种很好的清洁可再生能源,每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤,而且其平均含硫量只有3.8‰,而煤的平均含硫量约达1%。在生物质的再生利用过程中,排放的CO2 与生物质再生时吸收的CO2 达到碳平衡,具有CO2零排放的作用,对缓解和最终解决温室效应问题将具有重要贡献。

在经济社会高速发展的今天,能源和生态问题越来越引起人们的重视。没有能源,经济发展就失去了动力;生态破坏,人们生存空间就受到了限制。于是,选择新型再生能源,减少环境污染,就成了人们刻意追求的一个主要目标,而利用新型秸秆能源就是其中一项重要内容。

  秸秆是农作物通过采摘脱粒后留下来的茎叶。主要有玉米、小麦、水稻、高粱、大豆等秸秆品种。秸秆发电,是大力发展循环经济、利用可再生资源来转变经济增长方式的重要战略举措。有关数据显示,中国农作物秸秆年产量约为7亿吨左右,列世界之首,每年收获的秸秆除去用于造纸、饲料、造肥还田及收集损失的1.09亿吨外,可作为能源加以利用的秸秆总量达3.76亿吨。

  农作物秸杆在很久以前就开始作为燃料,直至1973年第一次石油危机时丹麦开始在研究利用秸杆作为发电燃料,在这个领域丹麦BIOENERApS公司是世界领先者,第一家秸杆燃烧发电厂于1989年投入运行(Haslev,5Mwe)。此后,BIOENER ApS公司在西欧设计并建造了大量的生物发电厂,其中最大的发电厂是英国的Elyan发电厂,装机容量为38Mwe。

  《国民经济和社会发展第十一个五年规划》纲要中,在加强农村基础设施方面,提出要积极发展沼气、秸秆发电、小水电、太阳能、风能等可再生能源,完善农村电网。自中国第一个秸秆燃烧发电厂在河北省晋州市建成以来,各地(如安徽、江苏等地)也在纷纷上马秸秆发电项目。

20世纪90年代后,以煤为代表的化石燃料发电技术的飞速发展,使整个发电厂的发电效率,蒸汽的温度和压力得到了大幅提高。对于秸杆燃烧发电设备,也同样取得了很大发展。但是,相对与燃煤设备,秸秆燃烧发电设备的设计建设经验相对较少。而且秸杆还具有独特的特性,使其很难达到较高的蒸汽参数。尤其是秸杆中氯化物含量较高,增加了锅炉在高蒸汽压力下腐蚀的可能性。多数秸杆燃烧发电厂的发电效率只能达到30%左右。一般而言,秸秆发电厂在发电的同时都供热,以提高整个电厂的效率。
秸杆的处理、输送和燃烧(发电厂内)

  发电厂内建设两个独立的秸杆仓库。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,秸杆同时要测试含水量。任何一包秸杆的含水量超过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。在中国,可以手动将探测器插入每一个秸杆捆中测试水分,该探测器能存储99组测量值,测量完所有秸杆捆之后,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杆的净重。  

  货车卸货时,叉车将秸杆包放入预先确定的位置;在仓库的另一端,叉车将秸杆包放在进料输送机上;进料输送机有一个缓冲台,可保留秸杆5分钟;秸杆从进料台通过带密封闸门(防火)的进料输送机传送至进料系统;秸杆包被推压到两个立式螺杆上,通过螺杆的旋转扯碎秸杆,然后将秸杆传送给螺旋自动给料机,通过给料机将秸杆压入密封的进料通道,然后达到炉床。炉床为水冷式振动炉床,是专门为秸杆燃烧发电厂而开发的设备炉系统

  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。由于秸杆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,并在国际上的大多数秸杆发电厂中得到运用。
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,协调锅炉、汽轮机和空冷凝汽器的工作非常重要。