燃烧业锅炉节能减排技术的分析
范旭 2010-07-01
的前提下,根据户外温度的变化,实时调节锅炉的输出热量,达到舒适、节能、环保的目的。实现这类自动控制,可使锅炉节约20%左右的燃煤。对于燃油、燃气锅炉,节能效果是相同的,其经济效益更高。 工业锅炉节能技术改造的以上各项内容实施后,较大幅度地减少煤炭或其他燃料的消耗,进而减少温室气体CO2的排放量,有利于缓解全球气候变暖,同时也减少酸雨气体SO2和总悬浮颗粒物的排放量,有益于改善地区的生态环境。 三、燃煤工业锅炉的减排技术 由于大多数工业锅炉运行效率低于出厂效率,而产品设计效率又低于国际水平,因此具有巨大的减排潜力。 主要的减排技术包括以下几项: (一)燃料预处理 根据锅炉型号和使用状况,选择合理的煤炭品种,进行煤炭的筛分、洗选和合理配煤,或者采用煤炭的炉前成型技术,从而以较小的代价实现节约煤炭和减排温室气体的效果。一般通过采用筛分、洗选和配煤处理后,煤炭中灰分的含量每降低10%,锅炉燃烧的效率可提高1%。 (二)锅炉的合理远行 我国锅炉使用运行中的主要问题是:容量过小或负荷不匹配,操作工的素质较低。通过优化锅炉的合理配置,培训一定数量的技术操作人员,其减排的成本也是很低的。 (三)改造和完善锅炉的燃烧系统 对现有锅炉的燃烧系统进行必要的改造和完善,可以使燃料效率提高5%~10%。其主要的技术措施是锅炉燃烧室的优化,比如安装省煤器、实行计算机控制等。这些措施已经在工业锅炉上广泛应用,其减排的代价也比较低。 (四)采用高效清洁燃烧技术 目前我国正在研究或准备采用高效清洁燃烧技术的锅炉。 1、循环流化床锅炉。该技术综合了鼓泡床和高速汽化床锅炉的优点,克服了高速床磨损严重、高温分离结构复杂、难于控制的缺点。循环流化床锅炉适用的燃料为工业煤矸石、烟煤、贫煤等,燃烧效率为89%~92%,容量35~130蒸t。1台75蒸t锅炉每年节煤1万t,年减少CO2排放1.69万t,寿命期内可减排CO225.42万t。 2、抛煤机燃烧锅炉。抛煤机链条炉排锅炉是抛煤机和链条炉排相结合的产物。在抛煤燃烧过程中,煤粒细屑抛入炉膛时呈半悬浮燃烧,较大颗粒落到炉排上继续进行层状燃烧。此种燃烧具有着火条件优越、燃烧热、强度高、煤种适应范围广等优点。还配有二次风及飞灰回燃装置以充分燃烬及减少飞灰不完全燃烧热损失,提高运行效率,减少污染排放。与链条炉排相比,此种锅炉的炉排热强度、炉膛热强度及燃烧效率都比较高。锅炉热效率大于84%,容量为lO~30蒸t。1台75蒸t锅炉每年节煤8100t,年减少CO2排放1.33万t,寿命期内可减少CO2排放19.97万t。 3、振动炉排锅炉。振动炉排是一种全机械化、能自动拨火、分段送风的平面式燃烧系统。该炉燃烧采用烟煤时可显著提高热效率,每年可节煤500t,年减少CO2排放827t,寿命期内可减少CO2排放1.24万t。 4、翻转炉排(万用炉排)锅炉。BL型万用炉排是一种用推力送料,类似于往复炉排的燃烧设备,属于一种水冷式层状燃烧装置。适用范围广,可燃用烟煤、无烟煤、褐煤或各种废料及垃圾。此种炉排与链条炉排相比,制造成本低、燃烧充分、热效率高、水冷结构、炉排寿命长。热效率可达80%~82%,锅炉容量可达4~20蒸t。1台6蒸翻转炉排锅炉,每年可节煤400t,年减少CO2排放约666t,寿命期内可减排CO2近1万t。 5、改进型水火管锅炉。水火管锅炉是我国的特色产品,是经过多年实践形成的新一代改进型水火管锅炉。该锅炉效率大于80%,比国家标准高5%~8%。改进型水火管锅炉结构紧凑,可节省钢材30%,制造成本降低20%。每台6蒸t改进型水火管锅炉,年节煤400t,年减少CO2排放687t,寿命期内可减少CO2排放1万t。 6、角管式锅炉。角管式锅炉可配置各种燃烧设备,如链条炉排、水冷振动炉排、往复炉排、抛煤机炉排以及流化床等。可满足各种用途的工业锅炉,包括蒸汽炉、热水炉、余热炉及垃圾炉。锅炉热效率大于85%,容量达10~130蒸t。1台20蒸t的角管式锅炉,每年可节煤900t,每年减少CO2排放1463t,寿命期内可减排CO2约2万t。 7、下饲式炉排。下饲式锅炉炉排调节比可达10:1,风煤比恰当,燃烧效率高。小型锅炉热效率可达70%~80%,锅炉容量0.4~4蒸t。1台4蒸t该种锅炉年节煤293t,年减少CO2排放397t,寿命期内可减排CO2?约6000t。 8、型煤锅炉。将燃煤锅炉的原煤散烧改为型煤燃烧,包括工业型煤、炉前型煤以及炉前筛分造粒的块粒型煤。这样可使锅炉热效率提高4%~8%,减少烟尘排放5%。若采用固硫剂,SO22可下降30%~40%。因此节煤和环保效果均比较明显,是发展清洁煤技术中便捷和经济的途径。1台6蒸t锅炉年可节煤300t,年减少CO2排放467t,寿命期可减排CO2约7000t。 9、锅炉供热系统采用蓄热器。蒸汽蓄热器是一种蒸汽热能储存装置,具有均衡供汽、调节尖峰负荷的作用。用于负荷波动的供气系统,可使得锅炉负荷稳定;用于余热利用系统,能有效地回收热能。常用的蒸汽蓄热器是一种变压式蓄热器,可借助工作压力变化进行蓄热和放热。 使用变压式蒸汽蓄热器的必要条件是:工艺设备的用汽负荷是波动的,日负荷曲线变化频繁和剧烈:部分用户的用汽压力必须小于汽源(锅炉)的工作压力,低压蒸汽消耗量必须大于或等于最大用汽负荷与锅炉房额定蒸发量之差。 蒸汽蓄热器是一种行之有效的节能设备,合理使用蒸汽蓄热器后,一般能节约燃料3%~20%。1台6蒸t带蓄热器锅炉,年可节煤200t,年减排CO2345t,寿命期内可减排CO2约5000t。