Πίνακας περιεχομένων
Στα συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα, οι βιομηχανικοί γερανοί εναέριας κυκλοφορίας διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο. Αυτό το άρθρο εισάγει τους διάφορους τύπους εναέριων γερανών που χρησιμοποιούνται στα συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από βιομάζα, τις κύριες λειτουργίες τους και τα σημαντικά ζητήματα για την επιλογή του κατάλληλου εξοπλισμού.
Τα καύσιμα βιομάζας χωρίζονται κυρίως σε δύο κατηγορίες: η μία ονομάζεται «γκρίζο άχυρο», που περιλαμβάνει υλικά όπως μίσχους βαμβακιού, στελέχη σόγιας, άχυρο ελαιοκράμβης, καλάμια, κλαδιά μουριάς, δασικά υποπροϊόντα και υπολείμματα επεξεργασίας ξύλου. Μετά τη σύνθλιψη, το γκρι άχυρο έχει σχετικά μεγάλη χύδην πυκνότητα. Το γκρίζο άχυρο συλλέγεται γενικά με την αγορά του θρυμματισμένου καυσίμου από την κοινωνία. Διατίθεται σε διάφορους τύπους και έχει μεγάλη γκάμα περιεκτικότητας σε υγρασία, συχνά περιέχει μικρές ποσότητες οικοδομικών απορριμμάτων και οικιακών απορριμμάτων.
Η άλλη κατηγορία ονομάζεται «κίτρινο άχυρο», που περιλαμβάνει κυρίως σιτάρι, καλαμπόκι, ρύζι και χόρτα. Η χύδην πυκνότητα του δέματος κυμαίνεται από 200 έως 350 kg/m³ και η χύδην πυκνότητα του θρυμματισμένου καυσίμου κυμαίνεται από 35 έως 120 kg/m³. Το μεγαλύτερο μέρος αυτού του καυσίμου βιομάζας αποθηκεύεται και συνθλίβεται σε εργοστάσια συσκευασίας αγρού.
Η κλίμακα των περισσότερων σταθμών παραγωγής ενέργειας από βιομάζα είναι κάτω από 30 MW και η διαδικασία παραγωγής ενέργειας από βιομάζα περιλαμβάνει συνήθως τα ακόλουθα βήματα: Η βιομάζα συλλέγεται με οχήματα και μεταφέρεται στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας. Κατά την άφιξη, το καύσιμο βιομάζας εκφορτώνεται, χειρίζεται και απορρίπτεται χρησιμοποιώντας έναν γερανό χειρισμού αχυροδέματος ή έναν χαλαρό γερανό αρπαγής από άχυρο. Αυτοί οι γερανοί μετακινούν το καύσιμο βιομάζας στον χώρο αποθήκευσης καυσίμου και το τροφοδοτούν στην είσοδο καυσίμου. Στη συνέχεια, το καύσιμο μεταφέρεται στον θάλαμο αποθήκευσης του λέβητα μέσω εξοπλισμού όπως θραυστήρες και μεταφορείς που βρίσκονται κάτω από την είσοδο. Το καύσιμο μεταφέρεται στον λέβητα για καύση μέσω του τεμαχιστή στο κάτω μέρος του θαλάμου αποθήκευσης. Ο ατμός που παράγεται από την καύση βιομάζας οδηγεί έναν στρόβιλο και μια γεννήτρια, παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια.
Ο γερανός χειρισμού αχυροδέματος αποτελείται κυρίως από το πλαίσιο της γέφυρας, τον μηχανισμό κίνησης τρόλεϊ, την πλήρη συναρμολόγηση καροτσιών, τον ηλεκτρικό χώρο, την καμπίνα του χειριστή, το αγώγιμο σύστημα και τα εξειδικευμένα εξαρτήματα αρπάγης. Χρησιμοποιείται κυρίως για την εκφόρτωση, την αρπαγή, τη στοίβαξη, την απόρριψη και την τροφοδοσία δεματοποιημένου άχυρου.
Η αρχή λειτουργίας είναι η εξής: Αρχικά, τα άχυρα στο φορτηγό αρπάζονται και μεταφέρονται στον χώρο στοίβαξης. Οι μπάλες αχύρου πρέπει να αποθηκευτούν για περίπου επτά ημέρες προτού τοποθετηθούν στη σκανδάλη της αλυσίδας μεταφοράς από τον γερανό χειρισμού αχυροδέματος. Κατά τη διάρκεια εργασιών όπως η εκφόρτωση, η αρπαγή, η στοίβαξη, η απόρριψη και η τροφοδοσία, η διαδικασία δεν είναι συνεχής, αλλά πρέπει να ρυθμιστεί με βάση την κατάσταση λειτουργίας του λέβητα και το χρονοδιάγραμμα εισόδου του αχυροδέματος στον χώρο αποθήκευσης. Οι ενέργειες του γερανού εκτελούνται με παρεμβαλλόμενο τρόπο, ανάλογα με αυτούς τους παράγοντες.
Η κύρια δομή του χαλαρού γερανού αρπάγης άχυρου περιλαμβάνει το πλαίσιο ή το σκελετό της γέφυρας, τον μηχανισμό κίνησης του καροτσιού, το πλήρες συγκρότημα τρόλεϊ, το ηλεκτρικό δωμάτιο, την καμπίνα του χειριστή, το αγώγιμο σύστημα και τον κάδο αρπάγης. Χρησιμοποιείται κυρίως για την εκφόρτωση, την αρπαγή, τη στοίβαξη και την τροφοδοσία χαλαρού άχυρου.
Η αρχή λειτουργίας είναι η εξής: Ο γερανός αρπαγής με χαλαρό άχυρο αρπάζει πρώτα και μεταφέρει το χαλαρό άχυρο από το φορτηγό στην περιοχή στοίβαξης. Το άχυρο αποθηκεύεται για αρκετές ημέρες προτού τροφοδοτηθεί στην είσοδο καυσίμου από την περιοχή στοίβαξης χρησιμοποιώντας το γερανό. Κατά τη διάρκεια εργασιών όπως εκφόρτωση, αρπαγή, στοίβαξη, απόρριψη και τροφοδοσία, η διαδικασία δεν είναι συνεχής. Αντίθετα, εκτελείται με παρεμβαλλόμενο τρόπο, ανάλογα με την κατάσταση λειτουργίας του λέβητα και το χρόνο εισόδου του καλαμιού στον χώρο αποθήκευσης.
Η κύρια δομή του γερανού του στροβίλου περιλαμβάνει το πλαίσιο της γέφυρας, τον μηχανισμό κίνησης του τρόλεϊ, το πλήρες συγκρότημα τρόλεϊ, το ηλεκτρικό δωμάτιο, την καμπίνα του χειριστή, το αγώγιμο σύστημα και το άγκιστρο. Χρησιμοποιείται κυρίως για την εγκατάσταση και συντήρηση στροβίλων και γεννητριών.
Η αρχή λειτουργίας είναι η εξής: Λόγω του μεγάλου μεγέθους και του βάρους τους, οι τουρμπίνες και οι γεννήτριες μεταφέρονται σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας βιομάζας σε ξεχωριστά εξαρτήματα από τις εγκαταστάσεις παραγωγής. Ο γερανός στροβίλου χωλ χρησιμοποιείται για την ανύψωση και την εγκατάσταση αυτών των εξαρτημάτων. Μετά την εγκατάσταση, ο γερανός τουρμπίνας χρησιμοποιείται συνήθως μία φορά το χρόνο για τη συντήρηση και τη συντήρηση του στροβίλου και της γεννήτριας.
Ο ανυψωτικός γερανός αποτελείται κυρίως από τη χαλύβδινη κατασκευή, τον μηχανισμό ανύψωσης, τον μηχανισμό κίνησης και το ηλεκτρικό σύστημα ελέγχου, με χαρακτηριστικό γνώρισμα τη χρήση ηλεκτρικού ανυψωτικού μηχανισμού ανύψωσης.
Ο ανυψωτικός γερανός ταξινομείται σε τρεις τύπους:
Ο ρόλος του γερανού χειρισμού δεμάτων άχυρο είναι κρίσιμος στα συστήματα παραγωγής ενέργειας από βιομάζα, επομένως είναι απαραίτητο να επιλέξετε σωστά αυτόν τον γερανό με βάση την κλίμακα και τις απαιτήσεις διαδικασίας του συστήματος παραγωγής ενέργειας από βιομάζα. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την επιλογή ενός γερανού χειρισμού αχυροδέματος περιλαμβάνουν:
Γενικά, ένας έως δύο γερανοί χειρισμού δεμάτων άχυρο είναι διατεταγμένοι πάνω από έναν χώρο αποθήκευσης καυσίμου βιομάζας.
Ο χαλαρός γερανός αρπαγής από άχυρο είναι ένα σημαντικό κομμάτι εξοπλισμού στην παραγωγή ενέργειας από βιομάζα. Ο χαλαρός γερανός αρπαγής από άχυρο αποτελείται κυρίως από γερανούς αρπάγης σκελετού και γερανούς άντλησης. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την επιλογή ενός χαλαρού γερανού από άχυρο περιλαμβάνουν:
Ο γερανός αιθουσών στροβίλου είναι απαραίτητος για την ανύψωση και τη μεταφορά στροβίλων και γεννητριών κατά την εγκατάσταση και για κανονικές λειτουργίες συντήρησης. Η επιλογή του γερανού τουρμπίνας είναι ζωτικής σημασίας. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την επιλογή του γερανού τουρμπίνας περιλαμβάνουν:
Με βάση τη συσσωρευμένη εμπειρία ετών, τα συστήματα παραγωγής ενέργειας από βιομάζα έχουν γενικά ισχύ μονάδας κάτω των 30 MW και συνήθως έχουν λιγότερες από τρεις μονάδες. Συνήθως επιλέγεται ένας γερανός μονής τουρμπίνας. Ωστόσο, εάν ο αριθμός των μονάδων υπερβαίνει τις τρεις, μπορούν να επιλεγούν δύο γερανοί τουρμπίνας (ένας μεγάλος και ένας μικρός). Οι γερανοί του στροβίλου αίθουσας είναι συνήθως διατεταγμένοι πάνω από τους στρόβιλους και τις γεννήτριες. Οι τρόποι λειτουργίας περιλαμβάνουν τόσο λειτουργία καμπίνας όσο και επίγεια, με την καμπίνα του χειριστή να βρίσκεται κάτω από το σώμα του γερανού. Η καμπίνα και το αγώγιμο σύστημα μπορούν να τοποθετηθούν στην ίδια πλευρά ή συμμετρικά.
Η επιλογή ενός γερανού ανύψωσης εξαρτάται κυρίως από το μέγιστο βάρος ενός εξαρτήματος στο σύστημα εγκατάστασης και το απαιτούμενο ύψος ανύψωσης.
Συμπερασματικά, οι βιομηχανικοί γερανοί όπως ο γερανός χειρισμού δεμάτων άχυρου, ο γερανός αρπαγής με χαλαρό άχυρο, ο γερανός τουρμπίνας και ο ανυψωτικός γερανός παίζουν ζωτικό ρόλο στα συστήματα παραγωγής ενέργειας από βιομάζα. Η αξιοπιστία αυτών των γερανών επηρεάζει άμεσα την κανονική λειτουργία ολόκληρου του σταθμού παραγωγής ενέργειας από βιομάζα. Ωστόσο, το εξωτερικό περιβάλλον εργασίας για τους βιομηχανικούς γερανούς είναι εξαιρετικά σκληρό, με προκλήσεις όπως υψηλή συγκέντρωση σκόνης, εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες και υψηλή αλκαλικότητα. Επομένως, κατά το σχεδιασμό και την επιλογή αυτών των βιομηχανικών γερανών, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη αυτές οι ειδικές συνθήκες εργασίας για να διασφαλιστεί η ανθεκτικότητα και η ασφάλεια του εξοπλισμού.
Μέσω του κατάλληλου σχεδιασμού και επιλογής βιομηχανικών γερανών, μπορεί να βελτιωθεί αποτελεσματικά η λειτουργική απόδοση και η ασφάλεια του σταθμού παραγωγής ενέργειας από βιομάζα, αποφεύγοντας τις διακοπές παραγωγής που προκαλούνται από βλάβες του εξοπλισμού. Ελπίζεται ότι αυτό το άρθρο θα χρησιμεύσει ως αναφορά για μηχανικούς στους σχετικούς τομείς, συμβάλλοντας στην ασφαλή και αξιόπιστη λειτουργία των σταθμών παραγωγής ενέργειας από βιομάζα.
Παραπομπές: Βιομηχανικοί Γερανοί σε Συστήματα Παραγωγής Ηλεκτρικής Ενέργειας Βιομάζας