バイオマス発電システムにおける産業用天井クレーン：種類、機能、選択

バイオマス発電システムでは、産業用天井クレーンが重要な役割を果たします。この記事では、バイオマス発電システムで使用されるさまざまなタイプの天井クレーン、その主な機能、適切な機器を選択するための重要な考慮事項を紹介します。

わらとバイオマス発電プロセスの分類

わらの分類

バイオマス燃料は主に2つのカテゴリーに分けられます。1つは「灰わら」と呼ばれ、綿花の茎、大豆の茎、菜種のわら、葦、桑の小枝、森林の副産物、木材加工の廃材などの材料が含まれます。灰わらは粉砕された後、比較的大きな嵩密度を持ちます。灰わらは、通常、社会から粉砕された燃料を購入することによって収集されます。灰わらにはさまざまな種類があり、水分含有量も幅広く、少量の建設廃棄物や家庭ごみが含まれていることがよくあります。

もう 1 つのカテゴリは「イエロー ストロー」と呼ばれ、主に小麦、トウモロコシ、米、牧草が含まれます。ベールの嵩密度は 200 ～ 350 kg/m³ で、粉砕された燃料の嵩密度は 35 ～ 120 kg/m³ です。このバイオマス燃料のほとんどは、フィールド パッキング プラントで保管され、粉砕されます。

バイオマス発電プロセス

バイオマス発電所の規模は大部分が 30MW 未満で、バイオマス発電プロセスは通常、以下の手順で行われます。バイオマスは車両で収集され、発電所に輸送されます。到着後、バイオマス燃料は、わら俵処理クレーンまたはばらわらグラブクレーンを使用して荷降ろし、処理され、投棄されます。これらのクレーンは、バイオマス燃料を燃料貯蔵エリアに移動させ、燃料入口に送り込みます。次に、燃料は、入口の下にある破砕機やコンベアなどの機器を介してボイラー貯蔵室に輸送されます。燃料は、貯蔵室の底にあるシュレッダーを介してボイラーに運ばれ、燃焼されます。バイオマスの燃焼によって発生した蒸気がタービンと発電機を駆動し、電気を生成します。

バイオマス発電システムにおける天井クレーンの構造と機能

わら俵処理クレーン

わら俵処理クレーンは、主にブリッジフレーム、トロリー走行機構、完全なトロリーアセンブリ、電気室、運転席、伝導システム、および特殊なグラブアタッチメントで構成されています。主に、俵に詰められたわらの荷降ろし、つかみ、積み重ね、投棄、および供給に使用されます。

動作原理は次のとおりです。まず、トラック上のわら俵をつかんで積み込みエリアに運びます。わら俵は、わら俵処理クレーンによってコンベアチェーントリガーに載せられるまで、約 7 日間保管する必要があります。荷降ろし、つかみ、積み込み、投棄、供給などの操作中、プロセスは連続的ではなく、ボイラーの稼働状況とわら俵が保管エリアに入るタイミングに基づいて調整する必要があります。クレーンの動作は、これらの要因に応じて交互に実行されます。

わらグラブクレーン

わらグラブクレーンの主な構造は、ブリッジフレームまたはガントリー、トロリー走行機構、完全なトロリーアセンブリ、電気室、運転席、導電システム、グラブバケットで構成され、主にわらの荷降ろし、掴み、積み重ね、供給に使用されます。

動作原理は次のとおりです。まず、ばらわらグラブクレーンがばらわらをトラックから掴み、スタッキングエリアに運びます。わらは数日間保管され、その後クレーンを使用してスタッキングエリアから燃料入口に供給されます。荷降ろし、掴み、スタッキング、ダンプ、供給などの操作中、プロセスは連続的ではなく、ボイラーの運転状態とわらが保管エリアに入るタイミングに応じて交互に実行されます。

タービンホールクレーン

タービンホールクレーンの主要構造は、ブリッジフレーム、トロリー走行機構、完全なトロリーアセンブリ、電気室、運転室、導電システム、フックなどで構成されており、主にタービンや発電機の設置とメンテナンスに使用されます。

動作原理は次のとおりです。タービンと発電機はサイズと重量が大きいため、製造施設から別の部品としてバイオマス発電所に輸送されます。タービンホールクレーンを使用して、これらの部品を持ち上げて設置します。設置後、タービンホールクレーンは通常、タービンと発電機のメンテナンスと整備のために年に 1 回使用されます。

ホイストクレーン

ホイストクレーンは主に鋼構造、吊り上げ機構、走行機構、電気制御システムで構成されており、特徴的な点は吊り上げ機構に電動ホイストを使用していることです。

• 鉄骨構造: プロファイルや鋼板などの基本コンポーネントから作られる鉄骨構造は、特定の設計原理に従って溶接またはボルト締めされ、クレーンの荷重に耐えられる構造を形成します。これをクレーンの鉄骨構造と呼びます。
• メカニズム: 必要なアクションを効果的に実行するさまざまなデバイスの組み合わせをメカニズムと呼びます。
• 電気制御システム: 電気制御システムには、電気回路、コンポーネント、および電源接続が含まれます。

ホイストクレーンは3つのタイプに分類されます。

• モノレールクレーン: 主にボイラー、排ガス設備、誘引通風機の保守・修理に使用されます。
• 電動シングルガーダークレーン: 主に機械修理工場や循環ポンプ室でのメンテナンスや修理に使用されます。
• 電動シングルガーダー吊り下げ式ホイストクレーン: 主に統合ポンプ室のメンテナンスと修理に使用されます。

バイオマス発電システムにおける天井クレーンの選択

わら俵処理クレーンの選択

バイオマス発電システムでは、わら俵処理クレーンの役割が非常に重要であるため、バイオマス発電システムの規模とプロセス要件に基づいてこのクレーンを正しく選択することが重要です。わら俵処理クレーンの選択に影響を与える要因は次のとおりです。

• バイオマス発電燃料貯蔵プロセス（現在、バイオマス燃料貯蔵プロセスには、ばらわら貯蔵プロセスと梱包わら貯蔵プロセスの2種類があります）
• わら俵の品質（水分含有量、発熱量、嵩密度）
• 1日の総バイオマス必要量（バイオマス燃料の品質とバイオマス発電システムの将来的な変更の両方を考慮）
• 燃料貯蔵庫の数
• わら俵のサイズと重量
• わら俵が検査されているかどうか

通常、バイオマス燃料貯蔵ベイの上には、1 台から 2 台のわら俵処理クレーンが配置されます。

わらグラブクレーンの選択

わらグラブクレーンはバイオマス発電において重要な設備です。わらグラブクレーンは主にガントリーグラブクレーンとオーバーヘッドグラブクレーンで構成されています。わらグラブクレーンの選択に影響を与える要因には次のものがあります。

• バイオマス発電燃料貯蔵プロセス（現在、バイオマス燃料貯蔵プロセスには、ばらわら貯蔵プロセスと梱包わら貯蔵プロセスの2種類があります）
• わらの品質（水分含有量、発熱量、嵩密度）
• 1日の総バイオマス必要量（バイオマス燃料の品質とバイオマス発電システムの将来的な変更の両方を考慮）
• ばら積みわらの荷降ろし時間
• ばらばらのわらが燃料小屋に保管されているか、屋外に保管されているか

タービンホールクレーンの選択

タービンホールクレーンは、設置時および通常のメンテナンス作業中にタービンや発電機を持ち上げたり輸送したりするために不可欠です。タービンホールクレーンの選択は非常に重要です。タービンホールクレーンの選択に影響を与える要因は次のとおりです。

• タービンおよび発電機の設計における単一部品の最大重量
• タービンと発電機ユニットの総数
• タービンや発電機の設置に追加の補助設備が必要かどうか

長年の蓄積された経験に基づくと、バイオマス発電システムは、一般的にユニット容量が 30 MW 未満で、ユニット数が 3 台未満です。通常、タービン ホール クレーンは 1 台選択されます。ただし、ユニット数が 3 台を超える場合は、タービン ホール クレーンを 2 台 (大型 1 台と小型 1 台) 選択できます。タービン ホール クレーンは、通常、タービンと発電機の上に配置されます。操作モードには、キャビン操作と地上操作の両方があり、運転者のキャビンはクレーン本体の下にあります。キャビンと伝導システムは、同じ側または対称的に配置できます。

ホイストクレーンの選択

ホイストクレーンの選択は、主に設置システムの最大単一コンポーネント重量と必要な吊り上げ高さによって決まります。

結論

結論として、わら俵処理クレーン、ばらわらグラブクレーン、タービンホールクレーン、ホイストクレーンなどの産業用クレーンは、バイオマス発電システムで重要な役割を果たします。これらのクレーンの信頼性は、バイオマス発電所全体の正常な動作に直接影響します。ただし、産業用クレーンの外部作業環境は非常に過酷で、高粉塵濃度、極度の高温、高アルカリ性などの課題があります。したがって、これらの産業用クレーンを設計および選択するときは、これらの特殊な作業条件を考慮して、機器の耐久性と安全性を確保することが不可欠です。

産業用クレーンを適切に設計・選択することで、バイオマス発電所の運用効率と安全性を効果的に向上させ、設備故障による生産停止を回避することができます。本稿が関連分野のエンジニアの参考となり、バイオマス発電所の安全で信頼性の高い運用に貢献することを期待します。

参考文献: バイオマス発電システムにおける産業用クレーン

シンディ

ワッツアップ: +86-19137386654

Eメール： cindywang@hndfcrane.com

私はシンディです。クレーン業界で 10 年間の勤務経験があり、豊富な専門知識を蓄積してきました。500 社以上のお客様にご満足いただけるクレーンを選んできました。クレーンに関するご要望やご質問がございましたら、お気軽にご連絡ください。専門知識と実務経験を活かして、問題解決のお手伝いをいたします。