高效煤粉工业锅炉,是指以“煤粉燃烧技术”为核心的新型燃煤工业锅炉。研磨至200目细度的煤粉在研磨过程中杂质充分去除;燃煤的粒度细,易点燃,挥发分值高,可以提高燃尽率;燃煤灰分低,可以降低除尘负荷。
技术原理
高效煤粉工业锅炉系统主要包括十一个集成设备单元(站),即煤粉储供单元、燃烧器单元、锅炉本体单元、除尘单元、脱硫单元、热力单元、点火油气站、惰性气体保护站、压缩空气站、飞灰收集及储存单元和测控单元。
来自煤粉加工厂的密闭罐车将符合质量标准的煤粉注入煤粉塔。塔内的煤粉按需进入中间计量仓后由供料器及风粉混合管道送入
煤粉燃烧器。煤粉在锅炉炉膛燃烧产生的高温烟气完成辐射和对流换热后进入
布袋除尘器、脱硫装置。除尘器排出的洁净烟气经引风机排入大气,除尘器收集的粉煤灰经密闭系统排出,集中处理和利用。锅炉系统的运行由点火
程序控制器和上位计算机监控系统共同完成。
推广必然性
1、虽然我国已经在大力发展太阳能、风能、水力、燃气等清洁能源,但仍是以煤炭为主要能量来源来供暖和发电的,这是无法否认的事实。并且太阳能、风能、水力、燃气等清洁能源的应用范围、时间和场合都有限,所以必须想办法提高煤炭利用率,改进煤粉工业锅炉燃烧技术。
2、
燃煤锅炉、燃煤工业锅炉
燃烧效率同发达国家相比依然较低,让人痛心。同时排放的大量
氮氧化物、
二氧化硫、粉尘等都严重污染着我们的空气,让我们的天空不再像以前那么蓝,反而多了雾霭天气,让人为之头痛。
推广可行性
受燃料价格和运行成本制约,燃油、燃气和电锅炉在工业锅炉中所占的比重很小,高效节能环保的燃煤工业锅炉仍是当前锅炉产品发展的重点。我国在用燃煤工业锅炉约68万台,80%以上是运行效率较低的
链条锅炉,所以改为煤粉工业锅炉的
节能锅炉市场潜力很大。预计到2015年,可完成总容量约7.5万蒸吨的
煤粉锅炉改造,年节能能力可达500万吨标煤。
推广优势
能有效提高燃煤锅炉燃烧效率,节省燃料;减少有害气体和粉尘的排放,达成国家节能减排标准,同时又可以增加企业效益。
技术特点
(1)煤粉集中供应:煤粉由制粉厂集中磨制、统一供应,煤粉质量稳定。
(2)工作环境友好:全系统密闭运行,自动气力输送供煤、集中排灰、无粉尘跑冒。
(3)锅炉操作简单:系统可实现即开即停,30秒切断点火源进入正常运行;切断煤粉供给即可实现停炉。系统自动监控、调整运行参数,使系统处于最佳运行状态;同时降低了劳动强度以及人为因素对锅炉运行的干扰。
(4)高效节能:煤粉燃烧充分、专用煤粉锅炉运行效率高,比传统
燃煤锅炉节煤30%—50%;对功率较大的用电设备配备变频器,节电效果明显。
(5)洁净排放:
煤粉燃烧器采用空气分级低温燃烧设计,温度场均匀,避免局部高温燃烧产生大量的的NOx;烟气采用石灰脱硫和
布袋除尘,污染物排放浓度低;粉煤灰经密闭系统排出,无二次污染。
(6)节约用地:锅炉房无堆煤场与渣场,占地面积小。
(7)性价比高:运行费用低,通过节煤可在较短的时间内收回设备投资。
环保指标
烟尘(TSP)排放:≤10mg/Nm
背景介绍
我国能源资源的特点是富煤、缺油、少气。这意味着,煤炭在当前和今后相当长时期内都将是我国能源结构的主导。然而,煤炭在传统燃烧应用中也产生大量的粉尘、二氧化硫和
氮氧化物,造成严重的环境污染和生态破坏。其中,燃煤发电和燃煤工业锅炉是最主要的两个应用领域。
中国节能协会主办的高效节能煤粉工业锅炉技术及应用研讨会上,业内人士指出,有必要提高我国燃煤锅炉的节能效率与技术装备水平。
煤粉工业锅炉节能效果显著
中国燃煤工业锅炉的现状不容乐观。一是污染十分严重。数据显示,2010年,中国工业锅炉燃煤排放二氧化硫约1000万吨、氮氧化合物约200万吨、粉尘约100万吨,废渣约9000万吨,是我国仅次于燃煤发电的第二大煤烟型污染源。然而,在中国工业锅炉中,总数及总容量的85%以上为燃煤工业锅炉。
其次是运行效率低下。中国燃及运行热效率煤工业锅炉的设计效率一般为72%~80%,实际运行热效率大多在60%~65%,与国际水平相差15~20个百分点。
十二五节能减排目标指出,到2015年,全国万元
国内生产总值能耗下降到0.869吨标准煤(按2005年价格计算),比2010年的1.034吨标准煤下降16%,比2005年的1.276吨标准煤下降32%。如果工业锅炉的热效率整体由65%提高到80%,那么每年可以节约1.3亿吨以上的燃煤。国家发改委能源研究所所长韩文科对《
中国联合商报》表示,工业锅炉节能潜力巨大。也正是在此背景下,新型煤粉工业锅炉的节能性便凸显出来。科技部863计划先进能源技术领域专家杜铭华表示,煤粉颗粒均匀,在空气中悬浮燃烧,与层状燃烧比较,燃烧空气配比低,燃尽率较高,烟气排放热损失小;煤粉工业锅炉采用全密闭式送粉、送风和排灰技术,保温性能良好,大大减少了因热空气和烟气泄漏产生的热损失,有利于提高锅炉的热效率;传统工业锅炉(如链条锅炉)在间歇负荷下采用缓烧焖炉操作,造成燃料浪费,煤粉工业锅炉可实现即开即停,减少焖炉时间的燃料损失。
据初步测算,如果采用煤粉锅炉技术将现有燃煤工业锅炉全部进行改造升级,可形成每年2亿吨左右的节煤能力,同时每年可减排二氧化硫约300万吨、粉尘约30万吨、废渣约3000万吨、
二氧化碳约5亿吨,可望大幅改善城镇空气质量。
已具备市场推广条件
既然煤粉工业锅炉的节能减排效果如此显著,那么这一技术是否具有投资价值和市场推广前景呢?
中国节能协会节能服务产业委员会主任助理孙小亮算了一笔账:如果按全年运行200天,每天运行20小时计算,新型煤粉工业锅炉运行费比链条炉约减少170万元,其中约89%是燃料费减少值。如果运行天数和每天运行时间加长,则运行费用的差值增大。
孙小亮表示,新建设一台7MW煤粉工业锅炉比传统链条工业锅炉的建设费用约高出100~150万元,但大约运行一年左右即可收回差价资金;由
层燃锅炉改造为7MW新型煤粉工业锅炉,约需投入300~350万元,约需要二年时间收回改造费用。
此外,为有效降低燃煤工业锅炉污染排放,提高锅炉运行效率,引导燃煤工业锅炉行业健康有序发展,国家也出台了一系列规划、政策均对工业锅炉的能效提高、污染物控制提出了要求,如《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》、《节能中长期专项规划》、《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》等。 新型高效煤粉工业锅炉技术已在山西、新疆、宁夏、内蒙古、云南等地实现生产安装12000蒸吨设备,已投入运营设备达8000余蒸吨。其中主要涉及建筑物供暖及工业生产用蒸汽两大类。
高效煤粉工业锅炉系统是煤炭科学研究总院在国家科技攻关、国家科技支撑计划、863计划、北京市科技计划及煤炭科学研究总院科技创新基金等项目资助下,历时数年,独立开发成功且拥有全部自主知识产权的高科技产品。该产品符合国家十分紧迫的节能减排形势和政策导向,是传统燃煤工业锅炉的升级换代产品,也是油、气锅炉的理想替代品,它的诞生,为传统燃煤工业锅炉注入了新的活力、提供了新的发展机遇。
这项技术具有节能效果显著、污染物排放控制水平高、工作环境友好、操控简单和运行成本低等五大特点,真正实现了工业锅炉的节能减排。新型高效煤粉工业锅炉技术可使煤的燃烧率达98%以上,锅炉的热效率超过了90%,比传统燃煤锅炉省煤30%以上。采用新型高效煤粉工业锅炉技术比使用普通燃煤锅炉技术,每年可节约燃料成本20%以上,比使用
燃油锅炉技术节约燃料成本70%以上。新型高效煤粉工业锅炉的烟尘(TSP)排放低于20 mg/Nm3(国家标准为100 mg/Nm3),SO2低于500 mg/Nm3(国家标准为900 mg/Nm3)。经鉴定,各项技术指标均达到了国际先进水平。
日前,科技部已将该技术作为节能减排的关键技术之一,列入国家“十一五”科技支撑计划重点项目。计划在“十一五”期间在全国选择部分城市进一步进行示范,扩大示范范围,并开发系列化产品,开展标准化工作业
内人士表示,
高效煤粉锅炉技术是我国近年来研发成功的、具有自主知识产权、达到国际领先水平的高效节能减排锅炉技术。该技术已成熟、经济性好、操作性强,推广煤粉锅炉是十二五时期提高节能减排水平的上佳之策。