燃煤鍋爐改造為生物質鍋爐在企業中的應用實踐-國際節能環保網-行業資訊

   目前，中國約有50萬的工業鍋爐，全國每年煤炭消費量約占全世界煤炭消費總量的1/3。燃煤工業鍋爐造成的環境汙染十分嚴重，為應對霧霾天氣，改善空氣質量，沈陽市政府頒布了《沈陽市藍天行動實施方案 (2015-2017) 》，該方案要求工業提標改造，取締20t (含20t) 以下燃煤鍋爐，用清潔能源代替燃煤工業鍋爐。為響應《沈陽市藍天行動實施方案 (2015-2017) 》，某企業決策將對兩台20t燃煤鍋爐進行改造，通過對燃氣鍋爐、周邊市政管網、電鍋爐、生物質鍋爐等綜合對比，結合企業實際，決定改用生物質燃料方式，並對鍋爐及附屬設備設施進行升級改造，從2016nianjihuashishigaizaozhijin，sheshiwendingyunxing。mouqiyeranmeiguolugaizaoshengwuzhiranliaoguoluxiangmu，shiyongshengwuzhichengxingranliaozuoweiweiyiranshaowu。zaizhengceshangshengwuzhinengyuanshikezaishengnengyuan，shuyuguojiagulixiangmu;在經濟上相對於其他供熱方式，投資小，運行成本低，經濟效益好，比燃氣鍋爐、電鍋爐節約20%～50%的成本;zaihuanbaoshang，zaibaozhenggexiangwuranwudabiaopaifangdejichushang，guojiashidalizhichishengwuzhizhuanyongguoluxiangmude。tongshigaixiangmuyujinianxiaohaoyumijieganjihuashengkeshengwuzhichengxingranliao1×104t，可以解決沈陽市國家航空高技術產業開發區周邊20km2的de玉yu米mi秸jie稈gan處chu置zhi問wen題ti。此ci項xiang目mu經jing濟ji上shang可ke行xing，環huan保bao上shang達da標biao，是shi利li國guo利li民min的de可ke再zai生sheng能neng源yuan項xiang目mu。文wen章zhang以yi某mou企qi業ye具ju體ti燃ran煤mei鍋guo爐lu改gai造zao成cheng生sheng物wu質zhi鍋guo爐lu為wei例li，並bing通tong過guo運yun營ying成cheng本ben、煙氣汙染物的排放情況，分析該改造方案的環境效益和社會效益，望給其他單位改造提供參考。
   1 生物質成型燃料的種類及特點
   製作生物質燃料的原料有很多，包括木屑、秸稈、稻殼、花生殼、樹枝、刨花等，無需任何添加劑，均可固化成型為生物質成型燃料。生物質成型燃料熱值高、具有高揮發性、低硫、燃燒好、燃燒率高達95%以上，一般生物質成型燃料根據其原料不同，其發熱量在13400～22000 kJ/kg，燃燒溫度可達1000 ℃以上，完全可以替代煤炭。生物質成型燃料燃燒後產生的二氧化硫、粉塵、含氮量都遠低於煤炭、石(shi)油(you)等(deng)，是(shi)一(yi)種(zhong)環(huan)保(bao)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)。同(tong)時(shi)，其(qi)作(zuo)為(wei)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)產(chan)品(pin)，有(you)利(li)於(yu)國(guo)家(jia)能(neng)源(yuan)結(jie)構(gou)調(tiao)整(zheng)和(he)節(jie)能(neng)環(huan)保(bao)政(zheng)策(ce)的(de)落(luo)實(shi)。鍋(guo)爐(lu)的(de)運(yun)行(xing)成(cheng)本(ben)分(fen)為(wei)燃(ran)料(liao)、人工、電費、水費、維修成本、環保成本、管理成本等幾個方麵，其中燃料成本約占總成本的70%。
   生物質鍋爐燃料成本與燃煤鍋爐基本相同，比燃氣鍋爐和電鍋爐節約50%～80%的燃料成本，生物質燃料鍋爐年總成本與燃煤鍋爐相當，較燃氣和電有十分明顯的成本優勢。
   2 改造項目及資金投入
   以該企業為例，將現有2台20t/h燃煤鍋爐改造成100%燃燒生物質成型燃料的生物質專用鍋爐，其主要建設內容包括2台20t/h燃煤鍋爐的爐體改造、鍋爐輔機改造、上料係統改造、儲料庫改造、煙囪改造、增加布袋除塵係統、煙氣在線監測係統等，累計投資594.36萬元。
   3 改造技術方案
   yuchuantongderanmeiguoluxiangbi，shengwuzhiguoluquanburanshaoshengwuzhichengxingranliao，shengwuzhichengxingranliaoyumeixiangbi，zuidadequbiejiushigaohuifafenhanlianghedihuirongrongwendu。yincishengwuzhiguoluyuchuantongguoluxiangbiyouzhebutongderanshaotexing，shengwuzhiguolugaizaoxiangmuxuzhenduizhexietexingzuoxiangyingdeshengjigaizao。
   爐膛燃燒係統改造
   鑒於生物質成型燃料的燃燒特性，增加鍋爐前拱高度，增強鍋爐輻射換熱，使生物質燃料在爐膛中高溫裂解燃燒，將析出的大量“揮發份”wanquanranshao。erzhenduiguoluhougongdegaizao，zeyaojianshaolugongchangdu，zengjiashengwuzhiranliaoranshaohouchanshengrenengyushuilengbidefushehuanremianji，zengjialutangrongji，zengjiaranshaokongjianjihuanreqiangdu，yiliyuzengdashengwuzhiranliaoderanhaojihuanrekongjian，quebaohuanreqiangdu，tigaoguolugaizaohouderexiaolv。weilejiangdilutangwendu，bimianshengwuzhiranliaoyanzhongjiejiao，tongshijiangdipaiyanwendu (因為生物質燃料煙氣量大，排煙溫度會有所增加) ，爐(lu)內(nei)前(qian)拱(gong)和(he)爐(lu)膛(tang)中(zhong)部(bu)位(wei)燃(ran)帶(dai)均(jun)做(zuo)減(jian)薄(bo)處(chu)理(li)，爐(lu)排(pai)保(bao)證(zheng)密(mi)封(feng)結(jie)構(gou)完(wan)整(zheng)。爐(lu)排(pai)改(gai)為(wei)往(wang)複(fu)爐(lu)排(pai)，以(yi)避(bi)免(mian)生(sheng)物(wu)質(zhi)成(cheng)型(xing)燃(ran)料(liao)在(zai)爐(lu)排(pai)上(shang)結(jie)焦(jiao)，堵(du)塞(sai)通(tong)風(feng)孔(kong)。另(ling)外(wai)，由(you)於(yu)生(sheng)物(wu)質(zhi)爐(lu)膛(tang)堆(dui)積(ji)比(bi)比(bi)燃(ran)煤(mei)鍋(guo)爐(lu)低(di)3～4倍，同比進爐燃料的體積比要比燃煤鍋爐高3～4倍，因此對爐排轉速進行了調整，較燃煤鍋爐提高25%～50%。
   二次風及三次風係統改造
   根據生物質燃燒階段性特點，需加大鍋爐鼓風量，及時、分段、合理、youxiaoburuercifengliang，bingjiuchuchenxitongzengjiadeshebeijiadayinfengjiyinfengliang，quebaoguoluxitongnengzhengchangyunxing。zaibaozhengzuijialutangguoshengkongqilianggeranshaoquyuwendudetiaojianxia，manzugejieduanranshaosuoxuyangliang，shishengwuzhiganzaoliejiechanshengde70%“揮發份”完全燃燒，固定碳燃盡，減少和杜絕黑煙 (生物質煙氣成分、未燃燒生物質揮發份、氧化物、未燃燒的燃料碎屑) 及煙氣汙染物的產生。
   在(zai)生(sheng)物(wu)質(zhi)鍋(guo)爐(lu)改(gai)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)，還(hai)設(she)計(ji)了(le)三(san)次(ci)風(feng)進(jin)行(xing)低(di)氮(dan)燃(ran)燒(shao)。為(wei)了(le)氮(dan)氧(yang)化(hua)物(wu)達(da)到(dao)環(huan)保(bao)的(de)排(pai)放(fang)標(biao)準(zhun)，鍋(guo)爐(lu)進(jin)行(xing)脫(tuo)氮(dan)的(de)方(fang)式(shi)有(you)兩(liang)種(zhong)，一(yi)是(shi)新(xin)建(jian)脫(tuo)硝(xiao)設(she)備(bei)，氧(yang)化(hua)或(huo)者(zhe)還(hai)原(yuan)已(yi)經(jing)產(chan)生(sheng)的(de)氮(dan)氧(yang)化(hua)物(wu);二是進行鍋爐內部改造，通過改善燃燒，主動降低氮氧化物的產生，即燃燒溫度超過1000 ℃的區域保持缺氧狀態、燃燒溫度在900～1000 ℃的區域保持長期工作、燃燒溫度剛剛低於900 ℃的區域補充空氣。為此開展了鍋爐的內部改造:第一，把經過爐排的一次風降低到70%，在zai喉hou部bu以yi下xia形xing成cheng缺que氧yang高gao溫wen環huan境jing。第di二er，把ba現xian有you二er次ci風feng管guan接jie入ru三san次ci風feng，降jiang低di煙yan氣qi溫wen度du，裏li麵mian安an裝zhuang一yi個ge高gao溫wen控kong製zhi器qi，通tong過guo調tiao控kong三san次ci風feng流liu量liang，把ba混hun合he後hou煙yan氣qi溫wen度du降jiang低di到dao1000 ℃。第三，在前爐拱上方靠近喉部和爐頂中間的位置，重新加二次風管 (材質為耐高溫不鏽鋼) ，向內延伸400mm，將二次風分為兩路，一前一後噴入鍋爐內部，一路位於1/3處，一路位於2/3處。改造實施後，可將氮氧化物的排放量降低至200mg/m3以內。
   鍋爐進料係統改造
   guolujinliaoxitongshizhijiangshengwuzhiranliaoyouliaocangshusongzhilutangdexitong。yinweishengwuzhiranliaodeyirantexing，yuanyoudeliaocangbukeyizhijieshiyong，zhongxingaizaodejinliaoxitongbixukaolvhuihuo、蓄熱帶來的安全隱患，能夠滿足多級防火的需求。某企業采用絞龍進料係統，該係統由料倉、排料閥或震料器、luoxuanshusongqidengzucheng。shebeiyunxingshipailiaofajiangliaocangneideshengwuzhiranliaopairujiaolongshusongqi，qidaorangliaocangneiranliaopengsongyixialuozuoyong，zaibusongliaoshihaiyougeduanzuoyong，fangzhiliaocangzhehuo。
   除塵係統升級改造
   youyushengwuzhiguoludeyanqihanyoudalianghuifen，jiyidaozhiguolupaifangbudabiao，bingqiezaochenghuanjingwuran，yincigaizhuangxiangmuhaijiazhuanglebudaichuchenqi，zhezhongchuchenqishiyongyubujixixiao、幹燥、非纖維性粉塵。當含塵煙氣進入除塵器後，顆粒大、bizhongdadefenchenyouyuzhonglidezuoyongchenjiangzhihuidou，xixiaofenchentongguolvdaishibeizuge，shiyanqidedaojinghua。budaichuchenqichuchenxiaolvgao，duiyushengwuzhiguoluyanqiyouxianzhudejinghuazuoyong，erqiemuqianjishuchengshu，jiegoujiandan，weihucaozuofangbian，yijingdedaoleguangfandeyingyong。
   該企業根據自己的實際情況，采用旋風緩衝器+高(gao)溫(wen)布(bu)袋(dai)除(chu)塵(chen)係(xi)統(tong)，對(dui)生(sheng)物(wu)質(zhi)煙(yan)氣(qi)進(jin)行(xing)治(zhi)理(li)。生(sheng)物(wu)質(zhi)鍋(guo)爐(lu)煙(yan)氣(qi)經(jing)旋(xuan)風(feng)緩(huan)衝(chong)收(shou)塵(chen)器(qi)，進(jin)行(xing)初(chu)步(bu)處(chu)理(li)，使(shi)鍋(guo)爐(lu)木(mu)屑(xie)火(huo)花(hua)熄(xi)滅(mie)。經(jing)旋(xuan)風(feng)緩(huan)衝(chong)器(qi)預(yu)處(chu)理(li)後(hou)，煙(yan)氣(qi)進(jin)入(ru)高(gao)溫(wen)脈(mai)衝(chong)布(bu)袋(dai)收(shou)塵(chen)器(qi)進(jin)行(xing)二(er)次(ci)淨(jing)化(hua)處(chu)理(li)，布(bu)袋(dai)收(shou)塵(chen)器(qi)采(cai)用(yong)側(ce)部(bu)一(yi)端(duan)進(jin)氣(qi)。煙(yan)氣(qi)首(shou)先(xian)進(jin)入(ru)緩(huan)衝(chong)煙(yan)道(dao)，由(you)緩(huan)衝(chong)煙(yan)道(dao)向(xiang)下(xia)折(zhe)流(liu)，在(zai)折(zhe)流(liu)離(li)心(xin)力(li)作(zuo)用(yong)下(xia)，較(jiao)大(da)顆(ke)粒(li)灰(hui)塵(chen)直(zhi)接(jie)落(luo)入(ru)布(bu)袋(dai)收(shou)塵(chen)器(qi)底(di)部(bu)料(liao)鬥(dou);煙氣再向上運轉，以1 m/min的速度通過布袋，微細灰塵被濾袋阻隔，潔淨空氣從上部花板潔淨室排出，由引風機通過45m高的煙囪高空排放。經此，使煙氣中的含塵濃度控製在30mg/m3以下，實現達標排放。
   4 改造後的效益分析
   改造後環境效益某企業燃煤鍋爐改造前，燃煤7 500 t/a，排放NOx20.25 t/a，煙塵23.44 t/a，SO212.6 t/a。生物質鍋爐改造實施後，排放NOx7.14 t/a，煙塵1.88 t/a，SO23.4 t/a，符合《鍋爐大氣汙染排放標準GB13271―2014》。項目新建燃料庫，由原露天裸露煤廠改為封閉式燃料庫，由工程分析可知，經實際檢測估算後，項目實施後可減排無組織排放粉塵4.6t/a;項目改造前，產生爐渣820t/a，項目改造後產生爐渣50 t/a，爐渣產生量大幅減少;項目改造前，產生脫硫渣62t/a，改造後不再產生脫硫渣;項目改造前，除塵器集塵314.06t/a，項目改造後，除塵器集塵374.12t/a，除塵器集塵有所增加。此項目改造的2台生物質鍋爐，在原有配置旋風除塵器和噴淋除塵器的基礎上，增加布袋除塵器，形成了三級除塵裝置，能將煙塵顆粒物排放控製在30mg/m3以內;生物質成型燃料幾乎不含硫，二氧化硫排放達標;生物質鍋爐采用降低燃燒床溫度的技術，氮氧化物可以控製在200mg/m3以內，可以達標。
   改gai造zao後hou社she會hui效xiao益yi某mou企qi業ye燃ran煤mei鍋guo爐lu改gai造zao項xiang目mu，是shi對dui政zheng府fu政zheng策ce的de積ji極ji響xiang應ying，並bing將jiang帶dai動dong當dang地di其qi他ta燃ran煤mei鍋guo爐lu企qi業ye開kai展zhan鍋guo爐lu改gai造zao工gong作zuo，提ti高gao對dui鍋guo爐lu煙yan氣qi汙wu染ran物wu控kong製zhi的de重zhong視shi度du，為wei改gai善shan地di方fang環huan境jing空kong氣qi質zhi量liang做zuo出chu貢gong獻xian。另ling外wai，該gai項xiang目mu的de建jian設she，在zai沈shen陽yang乃nai至zhi全quan省sheng燃ran煤mei鍋guo爐lu改gai造zao起qi到dao示shi範fan作zuo用yong。

【關閉窗口】【打印該頁】