바이오 매스 발전소의 안정적인 상업적 운영 실현을 위해 바이오 매스 연소 유동성 층 토토배팅사이트 추천의 결과 및 운영 속도를 높이기위한 노력
ihi Corporation
2019 년 1 월, 49MW의 생산량을 보유한 Nanatsujima Biomass 발전소는 Kagoshima 현 카고시마 시티의 Nanatsujima에있는 IHI 구내에서 상업용 운영을 시작합니다. 바이오 매스 발전은 기존의 화석 연료 화력 발전보다 짧은 역사를 가지고 있습니다. 이 기사는 안정적인 운영 및 운영 결과를 달성하기위한 문제 해결 노력을 소개합니다.
Yoshida Takeshi기본 설계 부서, 엔지니어링 센터, 탄소 솔루션 사업부, 자원, 에너지 및 환경 사업 영역, IHI Corporation
Nanatsujima 바이오 매스 발전소
2016 년 5 월, Nanatsujima Biomass Power Plant를 운영하는 Nanatsujima Biomass Power LLC (NBP)는 IHI와 8 개의 투자 회사에 의해 설립되었습니다. 2019 년 1 월, NBP는이 발전소의 상업용 운영을 시작했습니다. 이 발전소의 출력은 49MW의 출력으로 약 77,000 명의 일반 가구를 커버하고 약 200,000 톤의 연간 CO2 배출 감소에 기여할 수 있습니다. 이 발전소는 손바닥 커널 껍질 (PKS), 목재 펠릿 및 숲 얇은 얇게 사용합니다. PKS와 목재 펠릿은 해외에서 수입되지만 산림 가늘어지면 카가 고시마 현으로 만든 연료가 사용됩니다. 약 15,000 톤의 산림 가늘어지면 매년 소비됩니다. 산림 가늘어진 것은 임업을 활성화하고 일본의 지속 가능한 에너지 원을 확보하는 데 기여합니다. IHI는 약 30 년 동안 석탄 화력/폐기물 오류 순환 유동층 (CFB) 토토배팅사이트 추천 플랜트를 건설 해 왔습니다. 그러나이 발전소를 운영하기 위해 IHI는 바이오 매스 연료에 고유 한 다양한 사건을 경험했으며 유지 보수에 필요한 노하우를 얻었습니다. 이 기사는 발전소의 운영 속도를 높이기위한 문제 해결 노력을 소개합니다.
비정상 연소
이 발전소는 CFB 토토배팅사이트 추천를 채택합니다. CFB 토토배팅사이트 추천는 용광로 온도를 800 ° C ~ 900 ° C로 증가시키고 동시에 용광로의 바닥으로 조합 공기를 보내어 용광로에서 미세한 모래를 날려 버립니다. 이 발전소는 동일한 방식으로 퍼니스 온도를 늘린 후 바이오 매스 연료를 용광로에 넣고 불에 탔습니다. IHI의 CFB 토토배팅사이트 추천는 연료가 중력 낙하를 통해 공급되고 동시에 조합 공기의 역류를 방지하기 위해 밀봉 매체 (예를 들어, 공기)에 의해 밀려 나는 것으로 간단하게 작동합니다. 일단 연료가 용광로에 넣으면, 용광로의 많은 양의 모래에 의해 고정 된 열로 안정적인 조합이 얻어지며, 높은 수분 함량이 높은 연료조차도 쉽게 연소 될 수 있습니다.
바이오 매스 연료는 일반적으로 많은 휘발성 물질을 함유하기 때문에 건조 상태에서 가연성이 높습니다. 바이오 매스 연료는 때때로 건조, 가공 또는 운반 과정에서 건조하고 미세한 입자로 변합니다. 우리는이 연료 입자가 연료 공급 슈트에서 비정상적인 조합을 유발한다는 것을 발견했습니다.
자세한 조사를 통해,이 비정상적인 조합의 원인은 연료 공급 슈트에 일부 연료 입자가 축적되어 용광로의 방사선 열에 노출되어 휘발성 물질에 방출되어 결국 화재가 발생했습니다.
따라서, 이러한 비정상적인 조합을 방지하기위한 기본 측정은 연료 공급 슈트에 이러한 건조하고 미세한 입자의 축적을 제거하여 연료가 퍼니스에 원활하게 공급되도록하는 것입니다. 이를 달성하기 위해 밀봉 매체를 연료 공급 슈트에 배치하는 방법과 밀봉 매체의 필요한 양에 중점을 둔 조치를 연구하고 흐름 분석을 통해 이러한 측정의 효과를 평가했습니다. 평가 결과를 바탕으로 장비를 수정하고 운영을 개선했으며 결과적으로 안전하고 안정적인 작동이 달성 될 수 있음을 확인했습니다.
용광로의 모래 변화
순환 미세 모래 및 혼합물 가스와 함께 CFB 토토배팅사이트 추천의 조합 용광로에서 연료가 점화되어 안정적으로 연소되며 조합 열 에너지는 증기 튜브 (열 남용)로 전달됩니다. 입자 크기가 적절하게 조정 된 뜨거운 모래는 조합 용광로의 상향 가스 흐름에 의해 시작됩니다. 모래의 일부는 주위의 열전달 튜브와 충돌하고 튜브로 열을 전달하는 동안 떨어집니다. 모래의 다른 부분은 가스 흐름을 따라 흐르고 혼합 용광로 상단에 위치한 출구에 설치된 사이클론에 의해 수집되어 가구의 바닥으로 돌아와 반복적으로 순환합니다.
석탄 바이오 매스 공동 발사를위한 기존의 CFB 토토배팅사이트 추천의 경우 모래가 적극적으로 대체되지 않습니다. 연료로 가져온 모래는 진동 스크린으로 스크리닝되어 거친 모래, 돌 및 중력을 제거하고 미세한 모래 만 사용됩니다. 그러나 모래에는 많은 중력이 포함되어 있으며이 발전소가 상업용 운영이 시작된 후 몇 달 동안 모래를 교체하지 않고 지속적으로 작동 할 때 적절한 열 남용을 달성 할 수 없었습니다.
초기 작동 단계에서, 주로 SIO2 (실리카 이산화물)로 구성된 실리카 모래를 입자 크기를 조정 한 후 용광로 내로 신선한 모래로 공급되었다. 우리는 바이오 매스 연료의 조합 재가 많은 알칼리성 금속 (Na 및 K)을 함유하고 있기 때문에 알코올 민 성분은 유동화 된 모래 침대에 집중되어 실리카 모래와 결합되어 모래가 거칠어집니다. 교체 해야하는 유동화 된 모래의 양은 알칼리성 성분의 농도와 모래 상태에 따라 다르지만 장비 사양과 작동 비용은 처음부터 모래 교체를 가정해야합니다.
이 발전소의 경우, 우리는 일정량의 모래를 매일 신선한 모래로 교체하기 시작합니다. 이는 중력이 발생하고 열병이 빈약하게 제거되었습니다. 그러나 특히 PKS가 사용될 때, 용광로의 온도 분포는 때때로 원점에 따라 변했습니다. 또한, 때로는 주기적 검사에서 모래 입자 또는 조합 애쉬가 붙어 있었고 현재 수술이 방해받지 않더라도 크기가 증가하고 더 자라면 유동층의 순환이 방해되어 작업에 부정적인 영향을 줄 수 있음을 발견했습니다. 이러한 사건을 해결하기 위해서는 퍼니스 내부와 유동화 된 모래의 상태를 모니터링하는 동안 연료 유형에 따라 모래를 적절하게 유지하는 방법을 설정해야합니다.
연도 가스 덕트 및 경제에 재 퇴적
우리가 가진 가장 어려운 부분은 연도 가스 덕트와 사이클론 배출구의 하류 측면의 열전달 표면에서 재 퇴적이며, 상업용 작동이 시작된 이후 작동률을 낮추고 있습니다. CFB 토토배팅사이트 추천에 사용되는 연료 가스 덕트는 800 ~ 900 ° C 흐름의 고온을 갖는 가스가 케이싱의 내부 벽에 고강도 및 열 절연을 갖는 화재 저항성 재료를 갖도록 구성됩니다. 바이오 매스 연료로부터의 연소 재에는 일반적으로 알코올 성분이 포함되어 있으며 저하점 화합물을 형성 할 가능성이 높습니다. 작동 시간이 증가함에 따라, 재 침전물은 결합제로서 낮은 멜팅 지점 화합물을 갖는 연료 가스 덕트의 내화성 재료의 표면에서 자랍니다. 이 발전소가 몇 달 동안 작동했을 때, 재 퇴적물은 수십 밀리미터 두께를 자랍니다. 재 퇴적물은 발전소 출력으로 주변 온도가 변할 때 분리되어 바로 아래의 열 전달 표면에 떨어졌습니다. 재 덩어리는 연도 가스 흐름 경로를 차단하여 연속 작동이 어려워졌습니다.
흐름 분석의 결과로, 가스 유량이 낮은 연도 가스 덕트에서 재 퇴적물의 선택적 성장이 성공적으로 재현되었습니다. 따라서, 우리는 화산재가 재 침입하여 재를 청소하고 적절한 간격으로 그을음 송풍기를 작동시켜 재 퇴적물을 줄이기 위해 화산재를 신속하게 퇴적하는 지역에 증기를 뿌리기 위해 그을음 송풍기를 추가했습니다.
운영을 방해하는 또 다른 것은 가스 흐름의 다운 스트림 측면에 위치한 경제의 재 퇴적물입니다. 경제는 토토배팅사이트 추천 메이크업 워터에 비교적 낮은 온도를 갖는 혼합물 가스에 의해 취한 열을 회수하는 열교환 기입니다. CFB 토토배팅사이트 추천는 직선 지느러미가있는 경제를 사용하여 공간을 절약하고 충분한 열 전달 영역을 제공합니다. 그러나 직선 지느러미가있는 경제학은 좁은 연도 가스 흐름 경로로 인해 소울 송풍기의 원하는 청소 효과를 얻는 것이 어렵다는 구조에 불리한 점이 있습니다. 우리는 직선 지느러미가있는 경제병에서 바이오 매스 조합 재 퇴적물과 저급 석탄과 같은 저급 석탄의 재뿐만 아니라
현재, 재 퇴적물이 자랄 가능성이 높은 직선 지느러미가있는 경제 주변 지역의 경우, 우리는 소울 송풍기의 스팀 스프레이 압력과 스프레이 주파수를 더 큰 값으로 설정했습니다. 이로 인해 반년마다 정기적 인 검사를 제외하고는 재 퇴적물을 청소할 필요가 없습니다. 정기 검사에서 재 퇴적물을 청소하려면 종료가 필요하고 많은 노동이 필요하지만 운영 속도를 낮추지 않는 데 필요한 중요한 품목으로 간주됩니다. 이 시점과 관련하여, 우리는 현재보다 더 나은 척도가 있는지 연구하고 있습니다.
NOX 배출량 측정
일본의 Kyushu 섬에서 전력 수요의 대부분은 태양열 발전의 출력으로 덮여 있습니다. 따라서 봄과 가을에는 전력 수요가 낮을 때 재생 에너지는 축소 될 수 있습니다. CFB 토토배팅사이트 추천는 800 ~ 900 ° C의 저온에서 느린 조합을 가지고 있습니다. 따라서, 기존의 버너 조합 토토배팅사이트 추천와 비교하여, CFB 토토배팅사이트 추천는 열 NOX를 덜 방출하며, 이는 조합 공기의 질소와 산소가 고온에서 반응 할 때 생성된다. 그러나 출력이 낮을 때, CFB 토토배팅사이트 추천는 공급 된 연료의 양에 비해 과량의 공기로 작동되므로 토토배팅사이트 추천 하중이 높을 때보 다 낮을 때 NOX를 방출합니다. 또한, 석탄보다 고정 된 탄소를 함유하는 바이오 매스 연료는 NOX를 Unburned Char로 CL2로 줄이기 위해 덜 반응합니다. 따라서 CFB 토토배팅사이트 추천는 바이오 매스 연료와 함께 사용될 때 더 많은 NOX를 방출 할 가능성이 높습니다.
정격 출력 에서이 발전소의 NOX 값은 일반적으로 80 ~ 100 ppm (6% O2에서 수정)이며 이는 석탄 공동 고정 CFB 토토배팅사이트 추천보다 높습니다. 이 발전소의 NOX 배출 표준은 150 ppm (6% O2에서 수정)이며 정격 출력의 NOX 값은이 표준보다 충분히 낮습니다. 따라서 토토배팅사이트 추천에는 NOX 제거 장비가 제공되지 않으므로 암모니아와 같은 화학 물질이 필요합니다. 그러나 향후 부하 축소의 50%가 예상되므로 저재 작업 중에 NOX 배출량을 확인했습니다. 바이오 매스 연료 (PKS, 목재 펠릿 및 산림 가늘어)의 경우, 우리는 많은 수분을 함유하고 가열 값이 낮은 공동 발사 속도를 조정함으로써 50%의 부하에서 NOX 값이 130 ~ 150 ppm으로 감소 될 수 있음을 확인했습니다 (6% O2).
가스 에어 히터 (GAH)의 부식
가스 에어 히터 (GAH)는 저온 조합 가스에 의해 촬영 된 열을 복합 공기로 복구하여 토토배팅사이트 추천 효율을 높이는 열교환 기입니다. CFB 토토배팅사이트 추천는 조합 공기를 압축하여 용광로로 밀어야하므로 많은 열 전달 튜브로 구성된 누출이없는 GAH를 사용합니다. GAH는 공기가 튜브 내부와 재가 함유 된 조합 가스가 튜브 외부로 통과되도록 구성되며, 열전 전달 튜브에 재가 침착되는 것을 방지하기 위해 그을음 송풍기가 제공됩니다. 혼합물 가스는 황 산화물과 같은 부식 성분을 함유하고 있기 때문에 금속 온도가 가장 낮은 공기 입구 주변의 열 전달 튜브는 황산 또는 기타 화학 물질의 축합으로 인해 온도 부식이 적을 가능성이 높습니다. 이러한 이유로, 열 전달 튜브의 황산 부식성 강철을 선택하고 열 전달 튜브의 금속 온도를 적절한 온도로 증가시키기위한 시스템을 채택하는 등 부식에 대한 측정이 필요했습니다. 그러나 부식을 완전히 방지하기는 어렵 기 때문에 중기에서 긴 기간에 부식 된 부품을 교체해야 할 필요성을 가정 할 때 유지 보수가 예정되어 있습니다.
2020 년 11 월 상업용 운영 시작 후 1 년 및 10 개월 후, 우리는 정기 검사 중에 GAH의 부식 조건을 확인했습니다. 열 전달 튜브가 시각적으로 관찰되었을 때 부식의 징후가 확인되지 않았으며, 벽 두께 측정 결과는 벽 두께가 감소하지 않았다. GAH에 대한 부식에 대한 조치는 효과적인 것으로 간주되며 바이오 매스 연소 CFB 토토배팅사이트 추천는 기존의 석탄화/폐기물 연소 CFB 토토배팅사이트 추천보다 밀러 부식 환경을 가지고 있습니다. 이 발전소에 사용 된 바이오 매스 화성 CFB 토토배팅사이트 추천는 아마도 바이오 매스 연료의 황 함량이 낮기 때문에 다양한 황 함량을 가질 수 있습니다. 따라서 지속적으로 모니터링 될 것입니다.
미래 개발
상업용 운영이 시작된 지 약 3 년 반이 지났으며,이 기간 동안 우리는 바이오 매스 연료에 고유 한 다양한 사건을 경험하고 바이오 매스 연소 발전소의 계획, 운영 및 유지에 대한 노하우를 얻었습니다. 발전소의 운영 속도를 높이기위한 문제 해결 노력에 관해서는 몇 가지 긍정적 인 결과를 얻었습니다. 한편, 직선 지느러미로 경제의 재 퇴적물에 관해서는 더 나은 조치를 연구하고 동시에 타당성을 개선하고이를 구현하기위한 제안을 할 것입니다.
앞으로, 우리는 실제 운영에서 발견 된 문제를 해결하고 탄소 중립적, 안정적인 전원을 얻어 탄소가없는 사회를 실현하는 데 기여할 것입니다.