一種酒糟發電上料給料系統的應用設計

王磊 ，張凱

（中機第一設計研究院有限公司， 合肥 230601）

1 引言

白酒工業實施酒糟回收利用在國內屬新技術應用，一方面，廢棄糟作為鍋爐燃料產生蒸汽用于生產用，產生的電量扣除廠用電外，其他并入電網，形成了良性循環；另一方面，可達到優化資源利用，降低環境污染、推廣清潔生產，推動循環經濟發展，加快建設節約型社會。它產生的社會效益和環保效益在全國白酒行業是一個創舉，為全國白酒行業搞好酒糟綜合利用，治理環境污染，保持生態環境樹立了一項示范工程。如何解決酒糟的上料和給料系統是項目成敗的主要因素。本文提出的上料和給料系，能較好地解決酒糟的上料給料，本文結合具體設計，對上料和結料系統進行介紹。

2 主要設計參數

本系統設計能力是按照1×130 t/h高溫高壓流化床鍋爐進行設計，結合酒糟特性和熱值，酒糟原始低位發熱量僅有5 700 kJ/kg，含水率60%，干燥后發熱量約9 800 kJ/kg，供鍋爐燃燒的酒糟含水率小于40%，1臺爐酒糟耗量為45.17 t/h，對應濕酒糟含水率為60%，耗量為67.76 t/h。

3 酒糟輸送

濕酒糟由汽車運輸的方式進入濕料棚，采用2條帶式輸送機轉運將濕酒糟輸送至干燥車間內的干燥機進料口，雙路布置，出力為180 t/h。選型帶式輸送機帶寬B=1 200 mm；帶速V=1.25 m/s，電機采用變頻調速，以確保帶式輸送機有較穩定的輸送量和適應鍋爐負荷的變化。

1#A/B帶式輸送機設在濕料棚內，在濕料棚內設置有4座地下料斗，每座地下料斗內安裝1臺出力為50～180 t/h雙螺旋給料機。濕酒糟經過裝載機卸入地下料斗然后通過帶式輸送機輸送至2#A/B帶式輸送機。

2#A/B帶式輸送機設在干燥車間內，對應每臺干燥機料倉設置1臺犁式卸料器給干燥機供料。

燃料輸送系統的控制采用自動控制及就地操作相結合的方式，運行設備之間設有聯鎖和必要的保護裝置及信號，由電廠統一DCS控制系統操作。

4 酒糟干燥

在干燥車間設置7臺1 000 m2的旋轉管束式干燥機對濕酒糟進行干燥，將酒糟含水率由60%降低到40%以下，每臺干燥機出力為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入干料池內儲存。

旋轉管束式干燥機是間接接觸傳熱干燥機，采用了熱傳導和熱輻射的原理。優勢是熱耗低，高效節能，干燥物料范圍廣泛，處理能力大，水分蒸發量大。干燥彈性大，既可連續操作亦可間歇操作，既可逆流操作也可順流操作。該機附加配套設備少，占地面積少，工藝布置緊湊，故大大節省了土建費用，磨損件極少，易于安裝，維修費用低 。

5 干料池容積設計

干料池的主要功能是儲存干燥后的酒糟，本設計采用的干料池有效容積為15 000 m3，容量的選擇應滿足穩定、可靠運行的要求。

6 抓斗上料

本系統設置2臺兩瓣式抓斗起重機，充分利用酒糟的特點，結合兩瓣式抓斗密封性和抓斗容積較大的優點在本項目上進行使用，抓斗容積為15 m3。

抓斗起重機采用變頻調速控制及PLC自動控制系統，能實現半自動操作（程序化操作狀態）和手動操作，半自動操作和手動操作均能滿足工藝要求并能快速切換。

每臺起重機均可單獨完成堆垛和上料工作，并有10%連續超負荷運行能力，每天運行24 h，每臺起重機全年累計運行不低于8 000 h。

2臺抓斗起重機1臺運行，1臺備用，備有鋼絲繩和電纜。抓斗選用電動液壓兩瓣式抓斗，該類型抓斗力矩大，抓取容量多，穩定性好。

抓斗起重機具有自動去皮、計量、預報警、超載保護及防擺、防傾、自定位、防撞等功能，并通過PLC控制與中央控制室的DCS系統通信。

7 給料系統

本系統燃料由于料池經行車抓斗送至爐前料倉，燃料經過料倉底部兩個出口進入2臺耐壓式計量皮帶機。后經皮帶機送至給料裝置的分配器，再經螺旋給料機送至爐膛燃燒。每臺爐前設爐前料倉1座，2臺皮帶機和2組給料裝置，以及4臺螺旋給料機。

皮帶機帶變頻調速，保證皮帶機的均勻給料與鍋爐負荷相適應。

1）料倉

料倉整體呈近錐形，每個料倉頂部有一個敞開的燃料進口，每個料倉底部有2個燃料出口。

料倉設計充分考慮燃料蓬料，采取有效措施預防和減少蓬料現象，料倉底部設計采用流線型，同時內壁貼焊1層不銹鋼板。

料倉應方便檢修和清理物料。

料倉主要參數：數量：1臺；容積：單個有效容積約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

給料采用耐壓計量式皮帶給料機，主要由耐壓式封閉機殼、輸送系統、計量系統、清掃系統、溫度檢測系統、各種報警裝置、進出口自動閘門及電控系統組成。

8 布置方式

圖1 上料給料系統立面布置圖

整體上料給料系統采取廠內皮帶輸送、干燥、儲料、抓料、送料，整個上料給料系統設置為A、B、C、D 4個區，采取模塊化設計的思路（見圖1～圖3），將A、B、C、D 4個區進行優化組合，其中A區為濕酒糟池，內部主要是濕酒糟儲存區域，同時在池內設置酒糟液收集裝置，皮帶采取地下輸送方式，地面上設置落料口，結合干燥機設備高度，合理布局皮帶長度，內有落料口、帶式輸送機、螺旋給料機、皮帶及酒糟液收集裝置等；B區為酒糟干燥車間，車間內布置多臺干燥機，包含管束式干燥機、犁式卸料器、皮帶輸送機及撥料器、干燥機消白系統，滿足鍋爐運行需求；C區為干料池，經過干燥后水分為40%的酒糟進入干料池，內部布置有兩瓣式抓斗起重機。濕酒糟池、干燥車間、干料池3個區域根據設備高度合理設計相對坐標，減少土建投資；D區為爐前給料區域，通過螺旋給料機順利把料推送至爐膛燃燒，設有耐壓式計量皮帶機及螺旋給料機裝置。同時，利用爐前給料平臺下部設置控制室及相關輔助用房。

圖2 上料系統平面布置圖

圖3 給料系統設備布置圖

9 結語

濕酒糟具有低熱值，直接焚燒難度較大，針對該燃料的上料和給料系統國內未有先例；長時間的露天堆放不僅耗費大量人力物力，占用大量土地資源，而且嚴重污染了周邊環境和水質。本系統的設計結合國內不同燃料的輸料特性，同時根據酒糟的特性進行分段式上料，過程干燥最后給料的模式解決了濕酒糟熱值低、難燃燒、輸送難的問題。