一種酒糟發(fā)電上料給料系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)

王磊 ，張凱

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

1 引言

白酒工業(yè)實(shí)施酒糟回收利用在國(guó)內(nèi)屬新技術(shù)應(yīng)用，一方面，廢棄糟作為鍋爐燃料產(chǎn)生蒸汽用于生產(chǎn)用，產(chǎn)生的電量扣除廠用電外，其他并入電網(wǎng)，形成了良性循環(huán)；另一方面，可達(dá)到優(yōu)化資源利用，降低環(huán)境污染、推廣清潔生產(chǎn)，推動(dòng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加快建設(shè)節(jié)約型社會(huì)。它產(chǎn)生的社會(huì)效益和環(huán)保效益在全國(guó)白酒行業(yè)是一個(gè)創(chuàng)舉，為全國(guó)白酒行業(yè)搞好酒糟綜合利用，治理環(huán)境污染，保持生態(tài)環(huán)境樹(shù)立了一項(xiàng)示范工程。如何解決酒糟的上料和給料系統(tǒng)是項(xiàng)目成敗的主要因素。本文提出的上料和給料系，能較好地解決酒糟的上料給料，本文結(jié)合具體設(shè)計(jì)，對(duì)上料和結(jié)料系統(tǒng)進(jìn)行介紹。

2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力是按照1×130 t/h高溫高壓流化床鍋爐進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合酒糟特性和熱值，酒糟原始低位發(fā)熱量?jī)H有5 700 kJ/kg，含水率60%，干燥后發(fā)熱量約9 800 kJ/kg，供鍋爐燃燒的酒糟含水率小于40%，1臺(tái)爐酒糟耗量為45.17 t/h，對(duì)應(yīng)濕酒糟含水率為60%，耗量為67.76 t/h。

3 酒糟輸送

濕酒糟由汽車(chē)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入濕料棚，采用2條帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)將濕酒糟輸送至干燥車(chē)間內(nèi)的干燥機(jī)進(jìn)料口，雙路布置，出力為180 t/h。選型帶式輸送機(jī)帶寬B=1 200 mm；帶速V=1.25 m/s，電機(jī)采用變頻調(diào)速，以確保帶式輸送機(jī)有較穩(wěn)定的輸送量和適應(yīng)鍋爐負(fù)荷的變化。

1#A/B帶式輸送機(jī)設(shè)在濕料棚內(nèi)，在濕料棚內(nèi)設(shè)置有4座地下料斗，每座地下料斗內(nèi)安裝1臺(tái)出力為50～180 t/h雙螺旋給料機(jī)。濕酒糟經(jīng)過(guò)裝載機(jī)卸入地下料斗然后通過(guò)帶式輸送機(jī)輸送至2#A/B帶式輸送機(jī)。

2#A/B帶式輸送機(jī)設(shè)在干燥車(chē)間內(nèi)，對(duì)應(yīng)每臺(tái)干燥機(jī)料倉(cāng)設(shè)置1臺(tái)犁式卸料器給干燥機(jī)供料。

燃料輸送系統(tǒng)的控制采用自動(dòng)控制及就地操作相結(jié)合的方式，運(yùn)行設(shè)備之間設(shè)有聯(lián)鎖和必要的保護(hù)裝置及信號(hào)，由電廠統(tǒng)一DCS控制系統(tǒng)操作。

4 酒糟干燥

在干燥車(chē)間設(shè)置7臺(tái)1 000 m2的旋轉(zhuǎn)管束式干燥機(jī)對(duì)濕酒糟進(jìn)行干燥，將酒糟含水率由60%降低到40%以下，每臺(tái)干燥機(jī)出力為8 t/h干酒糟，總出力為56 t/h，滿足鍋爐的燃料耗量需求。干燥后的酒糟直接進(jìn)入干料池內(nèi)儲(chǔ)存。

旋轉(zhuǎn)管束式干燥機(jī)是間接接觸傳熱干燥機(jī)，采用了熱傳導(dǎo)和熱輻射的原理。優(yōu)勢(shì)是熱耗低，高效節(jié)能，干燥物料范圍廣泛，處理能力大，水分蒸發(fā)量大。干燥彈性大，既可連續(xù)操作亦可間歇操作，既可逆流操作也可順流操作。該機(jī)附加配套設(shè)備少，占地面積少，工藝布置緊湊，故大大節(jié)省了土建費(fèi)用，磨損件極少，易于安裝，維修費(fèi)用低 。

5 干料池容積設(shè)計(jì)

干料池的主要功能是儲(chǔ)存干燥后的酒糟，本設(shè)計(jì)采用的干料池有效容積為15 000 m3，容量的選擇應(yīng)滿足穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的要求。

6 抓斗上料

本系統(tǒng)設(shè)置2臺(tái)兩瓣式抓斗起重機(jī)，充分利用酒糟的特點(diǎn)，結(jié)合兩瓣式抓斗密封性和抓斗容積較大的優(yōu)點(diǎn)在本項(xiàng)目上進(jìn)行使用，抓斗容積為15 m3。

抓斗起重機(jī)采用變頻調(diào)速控制及PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)操作（程序化操作狀態(tài)）和手動(dòng)操作，半自動(dòng)操作和手動(dòng)操作均能滿足工藝要求并能快速切換。

每臺(tái)起重機(jī)均可單獨(dú)完成堆垛和上料工作，并有10%連續(xù)超負(fù)荷運(yùn)行能力，每天運(yùn)行24 h，每臺(tái)起重機(jī)全年累計(jì)運(yùn)行不低于8 000 h。

2臺(tái)抓斗起重機(jī)1臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用，備有鋼絲繩和電纜。抓斗選用電動(dòng)液壓兩瓣式抓斗，該類型抓斗力矩大，抓取容量多，穩(wěn)定性好。

抓斗起重機(jī)具有自動(dòng)去皮、計(jì)量、預(yù)報(bào)警、超載保護(hù)及防擺、防傾、自定位、防撞等功能，并通過(guò)PLC控制與中央控制室的DCS系統(tǒng)通信。

7 給料系統(tǒng)

本系統(tǒng)燃料由于料池經(jīng)行車(chē)抓斗送至爐前料倉(cāng)，燃料經(jīng)過(guò)料倉(cāng)底部?jī)蓚€(gè)出口進(jìn)入2臺(tái)耐壓式計(jì)量皮帶機(jī)。后經(jīng)皮帶機(jī)送至給料裝置的分配器，再經(jīng)螺旋給料機(jī)送至爐膛燃燒。每臺(tái)爐前設(shè)爐前料倉(cāng)1座，2臺(tái)皮帶機(jī)和2組給料裝置，以及4臺(tái)螺旋給料機(jī)。

皮帶機(jī)帶變頻調(diào)速，保證皮帶機(jī)的均勻給料與鍋爐負(fù)荷相適應(yīng)。

1）料倉(cāng)

料倉(cāng)整體呈近錐形，每個(gè)料倉(cāng)頂部有一個(gè)敞開(kāi)的燃料進(jìn)口，每個(gè)料倉(cāng)底部有2個(gè)燃料出口。

料倉(cāng)設(shè)計(jì)充分考慮燃料蓬料，采取有效措施預(yù)防和減少蓬料現(xiàn)象，料倉(cāng)底部設(shè)計(jì)采用流線型，同時(shí)內(nèi)壁貼焊1層不銹鋼板。

料倉(cāng)應(yīng)方便檢修和清理物料。

料倉(cāng)主要參數(shù)：數(shù)量：1臺(tái)；容積：?jiǎn)蝹€(gè)有效容積約80 m3；高度：約4 m；頂面尺寸：約7 000 mm×9 000 mm；底面尺寸：600 mm×1800 mm。

2）皮帶給料機(jī)

給料采用耐壓計(jì)量式皮帶給料機(jī)，主要由耐壓式封閉機(jī)殼、輸送系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)、清掃系統(tǒng)、溫度檢測(cè)系統(tǒng)、各種報(bào)警裝置、進(jìn)出口自動(dòng)閘門(mén)及電控系統(tǒng)組成。

8 布置方式

圖1 上料給料系統(tǒng)立面布置圖

整體上料給料系統(tǒng)采取廠內(nèi)皮帶輸送、干燥、儲(chǔ)料、抓料、送料，整個(gè)上料給料系統(tǒng)設(shè)置為A、B、C、D 4個(gè)區(qū)，采取模塊化設(shè)計(jì)的思路（見(jiàn)圖1～圖3），將A、B、C、D 4個(gè)區(qū)進(jìn)行優(yōu)化組合，其中A區(qū)為濕酒糟池，內(nèi)部主要是濕酒糟儲(chǔ)存區(qū)域，同時(shí)在池內(nèi)設(shè)置酒糟液收集裝置，皮帶采取地下輸送方式，地面上設(shè)置落料口，結(jié)合干燥機(jī)設(shè)備高度，合理布局皮帶長(zhǎng)度，內(nèi)有落料口、帶式輸送機(jī)、螺旋給料機(jī)、皮帶及酒糟液收集裝置等；B區(qū)為酒糟干燥車(chē)間，車(chē)間內(nèi)布置多臺(tái)干燥機(jī)，包含管束式干燥機(jī)、犁式卸料器、皮帶輸送機(jī)及撥料器、干燥機(jī)消白系統(tǒng)，滿足鍋爐運(yùn)行需求；C區(qū)為干料池，經(jīng)過(guò)干燥后水分為40%的酒糟進(jìn)入干料池，內(nèi)部布置有兩瓣式抓斗起重機(jī)。濕酒糟池、干燥車(chē)間、干料池3個(gè)區(qū)域根據(jù)設(shè)備高度合理設(shè)計(jì)相對(duì)坐標(biāo)，減少土建投資；D區(qū)為爐前給料區(qū)域，通過(guò)螺旋給料機(jī)順利把料推送至爐膛燃燒，設(shè)有耐壓式計(jì)量皮帶機(jī)及螺旋給料機(jī)裝置。同時(shí)，利用爐前給料平臺(tái)下部設(shè)置控制室及相關(guān)輔助用房。

圖2 上料系統(tǒng)平面布置圖

圖3 給料系統(tǒng)設(shè)備布置圖

9 結(jié)語(yǔ)

濕酒糟具有低熱值，直接焚燒難度較大，針對(duì)該燃料的上料和給料系統(tǒng)國(guó)內(nèi)未有先例；長(zhǎng)時(shí)間的露天堆放不僅耗費(fèi)大量人力物力，占用大量土地資源，而且嚴(yán)重污染了周邊環(huán)境和水質(zhì)。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)合國(guó)內(nèi)不同燃料的輸料特性，同時(shí)根據(jù)酒糟的特性進(jìn)行分段式上料，過(guò)程干燥最后給料的模式解決了濕酒糟熱值低、難燃燒、輸送難的問(wèn)題。