生物质发电系统中的工业起重机

步 超 郝鹏飞 陈立新随着国家对环境的重视，清洁可再生能源得到广泛的开发和利用，生物质作为一种十分广泛的可再生环保资源也得到了

步 超 郝鹏飞 陈立新

随着国家对环境的重视，清洁可再生能源得到广泛的开发和利用，生物质作为一种十分广泛的可再生环保资源也得到了广泛的开发和利用。因此，中央和地方政府都制定了一系列补贴政策支持生物质能源技术的发展，加快了技术商业化的过程。目前全国主要采用生物质发电的方式进行生物质可再生能资源的综合利用，变废为宝，保护自然环境，造福人类。北京起重运输机械设计研究院专门为生物质发电项目提供秸秆夹包起重机、散秸秆抓斗起重机、汽轮机安装起重机和葫芦式起重机等设备。

1 秸秆的分类和生物质发电工艺

1.1 秸秆的分类

我国可利用的生物质燃料十分丰富，生物质燃料主要可分为两类；一类叫做灰色秸秆，秸秆包括的种类主要有：棉花枝，大豆杆，菜籽梗，芦苇，桑枝条，森林杂木，木材加后的下角料等，破碎后的灰色秸秆自然堆积容重较大。灰色秸秆收集一般是从社会上收购破碎后的燃料，种类比较多，湿度变化较大，其中含有少量的建筑垃圾和生活垃圾等杂物。另一类叫黄色秸秆，黄色秸秆主要包括小麦、玉米、水稻、牧草等，打包容重为200 ～ 350 kg/m3，破碎后的燃料自然堆积容重为35 ～ 120 kg/m3，此类生物质燃料大部分在田野打包厂内储存和破碎。

1.2 生物质发电工艺

一般生物质发电厂的规模为30 wm 以下，其生物质发电工艺为：通过生物质收集系统用汽车将生物质送到发电厂。汽车把生物质燃料运输到燃料库，利用秸秆夹包起重机或散秸秆抓斗起重机对生物质燃料进行卸车、搬运、倒料等操作工艺，使符合要求的生物质燃料投入到燃料库的投料口。通过投料口下方的破碎机和皮带等设备把生物质燃料运输到锅炉上的储存仓，通过储存仓下方的铰刀把生物质燃料输送到锅炉燃烧。生物质燃烧产生的蒸汽推动汽轮机和发电机转动产生电能。

2 各型起重机的结构组成和作用

2.1 秸秆夹包起重机结构和作用

如图1 所示，秸秆夹包起重机主要由桥架、大小车运行机构、小车整体、电气室、驾驶室、导电系统、专用夹具等组成，主要用于打包秸秆的卸车、抓取、堆料、倒料及投料作业。其工作原理为：首先将汽车上的秸秆包抓取搬运到堆料区，秸秆包需要堆放7 天左右，再由秸秆夹包起重机将其放置在输送链扳机上。在秸秆夹包起重机的卸料、抓料、堆料、倒料及投料的操作中并不是一个连贯的过程，而是要根据锅炉的运行状态，秸秆包的进库时间而进行交叉的操作。

图1 秸秆夹包起重机

2.2 散秸秆抓斗起重机的结构和作用

如图2、图3 所示，散秸秆抓斗起重机的主要结构包括桥架或门架、大小车运行机构、小车整体、电气室、驾驶室、导电系统和抓斗等，主要用于散秸秆的卸车，抓取，堆料，投料的作业。其工作原理为：散秸秆抓斗重机首先把汽车上的散秸秆抓取搬运到堆料区，散秸秆经过几天左右的堆放，再通过散秸秆抓斗起重机把堆料区的散秸秆投入到投料口。在散秸秆抓斗起重机的卸车，抓料，堆料，倒料，投料的操作中并不是一个连贯的过程，而是要根据锅炉的运行状态，散秸秆的进库时间而进行交叉的操作。

图2 散秸秆桥式抓斗起重机

图3 散秸秆门式起重机

2.3 汽机安装起重机的结构和作用

如图4 所示，汽机安装起重机的主要结构包括桥架、大小车运行机构、小车整体、电气室、驾驶室、导电系统和吊钩等，主要用于汽轮机和发电机的安装和维护。其工作原理为：汽轮机和发电机由于质量和体积较大，从制造厂是分散部件运输到生物质发电厂，利用汽机安装起重机对汽轮机和发电机的部件进行吊运、安装。在安装完成后，汽机安装起重机基本上每年使用一次对汽轮机和发电机进行维修保养工作。

图4 汽机安装起重机

2.4 葫芦式起重机的结构和作用

葫芦式起重机主要由钢结构、起升机构、运行机构、电气控制系统等组成，其特点是起升机构为电动葫芦。

1）钢结构 由型钢或钢板等基本构件，采用焊接或螺栓连接等方法，按照一定的结构形式规则地连接起来，成为起重机能够承受载荷的结构，称为起重机钢结构。

2）机构 有效地完成所需要动作的各种装置的组合体，称为机构。

3）电气控制系统 由电气回路、电气和电源引入等组成。

葫芦式起重机分电动单轨架空道悬挂葫芦起重机、电动单梁葫芦式起重机、电动单梁悬挂葫芦式起重机等3 种。其中，电动单轨架空道悬挂葫芦起重机的主要作用是负责锅炉的检修与维护、烟气设备的检修与维护、引风机的检修与维护等。电动单梁葫芦式起重机主要负责机修车间和循环水泵房的检修与维护。电动单梁悬挂葫芦式起重机主要负责综合水泵房的检修与维护。

3 各型起重机的选择

3.1 秸秆夹包起重机的选择

秸秆夹包起重机的作用在生物质发电系统中十分重要，故根据生物质发电系统的规模，工艺需要正确选择秸秆夹包起重机显的非常重要。影响秸秆夹包起重机选择的因素有：1）生物质发电的燃料存储工艺 （生物质发电的处理工艺现阶段有散秸秆和打包秸秆存储工艺2种）；2）秸秆包的品质（含水量，热值，容重）；3）每天需要生物质的总量（要考虑生物质燃料的品质和以后生物质发电系统的改造）；4）燃料库的数量；5）秸秆包的大小和质量；6）是否对秸秆包进行检测。一般一跨生物质燃料库上方布置1 ～ 2 台秸秆夹包起重机。

3.2 散秸秆抓斗起重机的选择

散秸秆抓斗起重机是生物质发电的重要设备，散秸秆抓斗起重机主要有龙门抓斗起重机和桥式抓斗起重机。影响散秸秆抓斗起重机选择的因素有：1）生物质发电的燃料存储工艺 （生物质发电的处理工艺现阶段有散秸秆和打包秸秆存储工艺2 种）；2）散秸秆的品质（含水量，热值，容重）；3）每天需要生物质的总量（要考虑生物质燃料的品质和以后生物质发电系统的改造）；4）散秸秆的卸车时间；5）散秸秆的储存方式是料棚还是露天。

3.3 汽机安装起重机的选择

汽机安装起重机是汽轮机和发电机在安装阶段吊运和正常运行维护中的重要设备，汽机安装起重机的选择十分重要。影响汽机安装起重机选择的因素有：1）在汽轮机和发电机设计中单体最大质量；2）汽轮机和发电机机组总的数量；3） 是否需要增加辅助设备进行汽轮机和发电机的安装。根据多年积累的经验生物质发电系统机组一般在30 wm 以下，机组数量在3 台以下。一般选择单台汽机安装起重机。但当机组数量超过3 台时可选择2 台汽机安装起重机（一大一小）。汽轮机安装起重机布置在汽轮机和发电机的上方，操作方式分为司机室操作和地面操作，司机室布置在汽机安装起重机本体的下方，司机室和导电滑线既可同侧布置也可以对称布置。

3.4 葫芦式起重机的选择

葫芦式起重机的选择主要依据所在安装部件系统中最大单体的重量和需要起重的高度。综上所述，秸秆夹包起重机、散秸秆抓斗起重机、汽机安装起重机、葫芦式起重机等工业起重机在生物质发电系统中十分重要，且工业起重机的外部环境十分恶劣，灰尘、温度、碱度都很高，希望通过本文能够更加合理的设计和选择工业起重机保障生物质发电厂安全可靠的运行。