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水煤漿鍋爐技術及在印染行業的應用(人氣:) 
來源:百度學術 作者:陳勇強 發布時間:2016-01-05
字號: T|T

2015-12-01浙江先創新能源技術開發有限公司 陳勇強

 摘要:介紹了水煤漿鍋爐的技術特點和典型企業的應用情況,分析了水煤漿鍋爐在印染行業應用的可行性,提出了水煤漿鍋爐在印染行業的注意點。

關鍵詞:水煤漿鍋爐技術典型企業的應用

近年來,隨著我國大氣環境的惡化,一次能源的日益匱乏,國家對鍋爐的使用提出了更高的要求和標準,主要是:大幅提高了鍋爐大氣污染物的排放要求;限制鍋爐使用非清潔燃料;大幅提高鍋爐效率的要求。為此,國家出臺了許多強制性的政策、規范和標準,并限期達標。目前,對于我們印染企業,鍋爐普遍難以達到上述要求,面臨著淘汰、改造現有高污染、高能耗鍋爐的問題,但選用何種鍋爐產品能低污染物排放;低成本使用;并安全、可靠的滿足企業生產需求?這是大家均面臨的問題。浙江先創作為國內首家研發水煤漿鍋爐的企業,憑十多年研發水煤漿鍋爐的經驗,認為印染企業采用水煤漿鍋爐是一個很好選擇。

1 水煤漿鍋爐特點

 1.1 水煤漿基本概念

水煤漿作為一種煤基流體清潔燃料,是由70%左右的煤粉,30%左右的水和少量藥劑混合制備而成的液體燃料,可以象油一樣泵力輸送、儲運、霧化燃燒。

制作水煤漿的煤一般為洗精煤,在洗煤中將大量的煤矸石、有機硫洗去后,使洗精煤的含灰量和硫很低,制成漿后,水煤漿的含灰量和硫更低,是一種低灰低硫的清潔燃料。(如二級漿:灰6~8%;硫0.35~0.65%)。水煤漿在鍋爐上的應用顯示出了巨大的節能、環保優勢。且符合我國缺油少氣多煤的能源國情。水煤漿是一種替代油、氣等能源的最基礎、最經濟的潔凈能源。

1.2 水煤漿鍋爐的應用情況

水煤漿鍋爐已有20多年的研發和應用。特別是其作為鍋爐燃料后,因其高效燃燒、低污染物的排放的特點,被作為一種清潔燃料應用于鍋爐。當前,水煤漿鍋爐已廣泛應用于蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、有機熱載體鍋爐,鍋爐容量范圍可覆蓋工業鍋爐和電站鍋爐,單臺鍋爐容量小到1t/h達到670t/h的電站鍋爐,近年來水煤漿鍋爐逐步向大容量方向發展。因水煤漿燃燒屬煤的潔凈燃燒,“十二五”期間水煤漿鍋爐行業正受到越來越多的重視和發展。整個鍋爐行業由原來5~6家企業從事水煤漿的設計制造發展到現在的10~15家企業。水煤漿的產能也發展到現在的5000萬噸/年(2012年統計數據)。

在我省的印染行業,已有“圣山集團有限公司”和“中紡控股集團”兩家企業的鍋爐采用我司的水煤漿有機熱載體鍋爐,單臺容量為1000×104kcal/h ;1350×104kcal/h和1900×104kcal/h,共5臺鍋爐。

在近年新建設(含更新)的化纖企業中,我司水煤漿有機熱載體鍋爐占據90%以上的市場份額。目前國內已有三十多家大型化纖企業采用我司水煤漿有機熱載體鍋爐,1000×104kcal/h以上的鍋爐就有一百多臺。

1.3 水煤漿鍋爐的技術特點

   1.3.1水煤漿是一種實現高效燃燒的燃料

平均粒徑為50μ的水煤漿通過燃燒器霧化后在爐膛內懸浮燃燒。因其與空氣混合好,水煤漿煤粉顆粒的比表面積大(顆粒呈多孔狀)等原因,在僅需過量空氣系數1.2倍的情況下,實現水煤漿的燃燼率98%以上,此時鍋爐排煙處氧量僅為8-9%。鍋爐效率達87%~90%。

   1.3.2水煤漿鍋爐實現清潔燃燒、低污染物排放

鍋爐的煙氣經煙氣凈化裝置后(除塵、脫硫、脫銷),水煤漿鍋爐大氣污染物最終排放達到GB13271-2014中“燃氣鍋爐”大氣污染物特別排放限值(煙塵≤20mg/Nm3;SO2≤50mg/Nm3NOX≤100mg/Nm3;煙氣林格曼黑度≤1級)。

?        燃料的高效利用是減少鍋爐污染物排放總量的前提;

?        水煤漿的低硫低灰特性是減少鍋爐灰、渣(煙塵)和SO2排放的前提;

?        水煤漿的低溫燃燒決定了鍋爐低NOX的排放。在目前所有的燃燒方式中,水煤漿鍋爐的燃燒溫度屬較低的一種,其減少了熱力N的生成;

?        水煤漿鍋爐比較容易實現“空氣分級燃燒”、“煙氣再循環”等抑制NOX的低氮燃燒技術,抑制率可達20%。NOX的初始排放一般為300-400mg/Nm3

?        水煤漿的燃燒已被國家列為“潔凈燃燒技術”

1.3.3水煤漿鍋爐房的周邊環境友好,與油、氣鍋爐房媲美

因水煤漿是一種液體燃料,其燃料存儲、輸送與油鍋爐一致,再加上灰采用干灰收集,其鍋爐房及周邊環境完全和油氣鍋爐房媲美。且水煤漿鍋爐排放的灰渣是建材行業一種很好的原料,實現了資源的綜合利用。

1.3.4水煤漿鍋爐技術成熟、產品可靠性高

水煤漿鍋爐已經歷了十多年的應用和完善,其技術已非常成熟,產品處在大規模的應用階段,諸如煤粉鍋爐的易爆膛、易結焦、易積灰等問題早已解決,產品運行的可靠性高。

1.3.5商品漿采購方便、燃料安全性高:

?        水煤漿燃料的供應市場經十多年的發展已非常成熟,僅杭州200km合理供漿范圍內,就有水煤漿廠十多家,漿廠間競爭充分、供應廠商的選擇多。目前,水煤漿還是買方市場,用戶有定價權,煤漿價格合理,以杭州為例,當前4000kcal/kg左右的Ⅱ級漿價格約600元/噸左右。

?        水煤漿著火點900℃以上,屬非易燃、易爆液體燃料。在水煤漿的運輸、儲存、輸送和燃燒各環節,其安全性高。

?        因“爐漿一體”,煤漿供應安全至關重要。多家聯合供漿,保證用戶的水煤漿供應無憂。

1.3.6水煤漿鍋爐自控水平

當前,水煤漿鍋爐及系統采用PLC或DCS控制系統,實現了基于互聯網的鍋爐系統智能控制及能效管理。

1.3.7水煤漿鍋爐運行費用

水煤漿鍋爐的運行費用低,在燃用“商品漿”的情況下,水煤漿鍋爐總體運行費用基本與燃煤鏈條鍋爐持平。經測算:

?        每噸蒸汽(每60萬大卡熱量)燃料費用:98.31元/60×104kcal;(水煤漿發熱量4300kcal/kg;煤漿價格620元/噸;鍋爐效率88%;以正平衡計算)

?        每噸蒸汽(每60萬大卡熱量)綜合運行費用(包含:燃料費;水電費;油點火費;煙塵、SO2、NOX治理費、司爐工資、設備折舊):118.1元/60×104kcal。運行費用估算見下表:

單臺1750萬大卡/h水煤漿導熱油鍋爐平均80%負載運行費用估算表

           

公式或依據

單位

   

鍋爐額定供熱量

給定

kcal/h.

1750×104

鍋爐臺數

給定

1

余熱鍋爐蒸發量

80%負載時

t/h

0.77

燃料種類

給定

/

Ⅱ級水煤漿

鍋爐年運行時間

給定

小時

8000

鍋爐平均負荷

給定

/

80%

一、燃料費用

尾部余熱鍋爐折算供熱量

1臺,80%負載,1t/h60×104kcal/h

kcal/h

46.2×104

80%負載,導熱油爐供熱量

80%×1750×104

kcal/h

1400×104

總有效吸熱量

46.2×104+1400×104

kcal/h

1446.2×104

鍋爐系統效率

給定(合同保證,實際測試效率88.45%

/

88%

水煤漿低位發熱量

給定

kcal/kg

4300

水煤漿消耗量


kg/h

3821.9

水煤漿價格

給定(按當前市場一般價)

/

620

水煤漿費用

3821.9×620/1000

/h

2369.57

每噸蒸汽(每60萬大卡熱量)燃料費用


98.31

二、電耗費用

80%負載運行時耗電量

未含熱媒循環泵,煙氣處理部分已在五~七項

kw

420

電價格

給定

/kw.h

0.7

電費用

420×0.7

/h

294

每噸蒸汽(每60萬大卡熱量)電耗費用


12.2

三、水耗費用

總水耗

給定

m3/h

2

水單價

給定

/m3

4

水費用

2×4

/h

8

每噸蒸汽(每60萬大卡熱量)水耗費用


0.33

四、點火費用

點火油耗

點火柴油300KG/次,8.5/KG,每年12

/

30600

每噸蒸汽(每60萬大卡熱量)點火油耗費用


0.16

五、SO2治理費用

治理目標

給定

mg/Nm3

50

治理措施

給定

/

鎂法脫硫

80%負載運行時煙氣量(標態)

《熱力計算書》

Nm3/h

34670

初始SO2排放濃度

水煤漿含S0.59%

mg/Nm3

1047

鍋爐每小時SO2排放總量

34670×1047/1000/1000

kg/h

36.3

需治理SO2總量

34670×1047-50/1000×1000

kg/h

34.57

治理每kgSO2需消耗MgO

給定

lkg/kg/

0.64

每小時MgO消耗量

34.57×0.64

kg/h

22..21

MgO價格

給定

t/

900

每小時SO2治理費用

22.21×900

/h

19.91

每噸蒸汽(每60萬大卡熱量)SO2治理費用


0.83

六、煙塵治理費用

治理目標

給定

mg/Nm3

30

治理措施

給定

/

布袋除塵器

運行、維護費

布袋更換(周期2年);耗電(吹灰)

/

68400

干灰年收集量

煤漿含灰量6.4%;干灰占總灰量的85%

85%×6.4%×3821.9×8000

/

1663

干灰售價

給定

/

100

飛灰綜合利用收入(出售干灰

1663×100

/

166300

每小時煙塵治理費用

68400-166300

/

-97900

每噸蒸汽(每60萬大卡熱量)產生煙塵治理費用


-0.51

七、NOx治理費用

治理目標

給定

mg/Nm3

150

治理措施

給定

/

空氣分級燃燒+SNCR+SCR

初始NOx排放濃度

空氣分級燃燒之后,一般情況

mg/Nm3

440

每小時NOx排放總量

34670×440/1000/1000

kg/Nm3

15.25

需治理的NOx總量

34670×1047-50/1000×1000

kg/Nm3

10.05

每小時消耗氨水量(20%氨水)

NH3/NOx摩爾比1.6       

kg/h

44.38

20%氨水價格

給定

t/

800

每小時NOx治理費用

44.38×800/1000

/h

35.5

每噸蒸汽(每60萬大卡熱量)產生NOx治理費用


1.47

八、司爐工人工費用

司爐工工資

每月工資4500元,全年54000/人,水煤漿每班2人,每天3

/

32400

每噸蒸汽(每60萬大卡熱量)人工費用


1.68

九、投資折舊

鍋爐房全套設備及安裝及安裝

給定

11000000

鍋爐房土建

給定

1000000

每年分攤折舊費用(20年)


/

600000

每小時分攤折舊費用(每年運行8000小時)

600000/8000

/h

75

每噸蒸汽(每60萬大卡熱量)分攤折舊費用


3.11

十、維修費用

每年維修易損件費用

給定

100000

每噸蒸汽(每60萬大卡熱量)分攤維修費用


0.52

十一、成本合計

每噸蒸汽(每60萬大卡熱量)成本

~十項合計

118.1

每年11750萬大卡蒸汽鍋爐80%負載運行8000小時,總費用(萬元)


萬元

2337.25

2 國家對水煤漿鍋爐的扶持政策

2.1 國家能源局印發的關于《煤炭清凈高效利用行動(2015~2020年)》的通知

在今年4月27日國家能源局印發的關于《煤炭清凈高效利用行動(2015~2020年)》的通知中,對于水煤漿及鍋爐有:“積極推廣先進的煤炭提質、潔凈型煤和高濃度水煤漿技術”“在礦區、港口等煤炭集散地…通過水煤漿等先進的煤炭優質化加工技術…實現煤炭精細化加工配送”;“…廢渣全部無害化處理或資源化利用,推廣應用廢水制水煤漿”;“提升鍋爐污染治理水平。10t/h及以上的燃煤鍋爐要開展煙氣高效脫硫、除塵改造,積極開展低氮燃燒技術及水煤漿燃燒技術改造示范,實現全面達標排放”

2.2 國家積極推廣先進的型煤和水煤漿技術

為了貫徹國務院《大氣污染防治行動計劃》(國發【2013】37號)和《能源發展戰略行動計劃(2014~2020年)》(國辦發【2014】31號精神,2014年12月26日國家能源局、環境保護部、工業和信息化部聯合發布《關于促進煤炭安全綠色開發和清潔高效利用的意見》(國能煤炭【2014】571號)。

《意見》的“主要任務”之一是“提高煤炭產品質量和利用標準。大力發展煤炭洗選加工”,“積極推廣先進的型煤和水煤漿技術”。這是近幾年來中央文件中明確將包括型煤和水煤漿等潔凈煤列入國家重點支持和發展的高度加以推薦的特殊舉措,說明國家將近期過分強調控煤、去煤、尾端治理方針向煤炭潔凈高效利用和源頭治理的重大轉變。

文件的解讀:

2014年6月13日習近平主席在主持召開中央財經領導小組第六次會議上,在研究我國能源安全戰略中,指出:“中國的基礎能源還是煤炭,并要用好煤炭”。同時提出推動能源生產和消費革命5點要求,四次提到“立足國情”的嶄新要求和指示。尤其是在第二點,“推動能源供給革命,建立多元供應體系”時提出:“立足國內多元供應保安全,大力推進煤炭清潔高效利用”的精辟口號。立足國內其含義就是為了保能源安全。怎么立足國內保安全,就是要很好的依據我國富煤少油缺氣的國情,來“大力推進煤炭清潔高效利用”。在這個前提下再加之“著力發展非煤能源”,形成以煤為核心,“煤、油、氣、核、新能源、可再生能源多輪驅動的能源供應體系”。習主席的這個講話把今后我國能源發展路線勾畫得十分清晰。這條路線與近些年貫徹的一條處處“煤改氣”的“去煤化”風潮形成鮮明的對照。證明那是一種不講國情,更不立足國內的危險的能源發展道路。

 2.3 我司作為“工業鍋爐行業十三五發展指導意見”的編寫單位,水煤漿鍋爐被列入重點項目。

3 關于“水煤漿中含水,不節能”是偽科學

機理剖析和實際證明,水煤漿節能是有其理論和實際應用依據的。然而可惜的是,社會上一些人出于各種目的,刻意回避水在水煤漿燃燒中的物理和化學作用所起到的助燃輔助作用,夸大水的相變所需的氣化潛熱損失,以水煤漿中含水,不節能為偽命題加以宣傳。其實,水在水煤漿燃燒中的兩面性基本上可以大致彌補水的相變所需的氣化潛熱損失,達到和接近粉煤燃燒的較高燃燒效率。

3.1 水是最好的使固體煤炭轉變為液體燃料的相變劑和載體

由于液體燃料性能比較穩定,其輸送、存儲方便,安全性高;且液體燃燒較容易控制和調整,屬霧化燃燒、熱效率較高,應用廣泛,所以深得使用者青睞。因此把固體燃料煤炭相變為液體燃料已成為國內外能源工作者的最大追求。當今世界各國要把煤炭轉換液體燃料主要方法,一是煤的液化,另一種辦法就是用物理方法使煤變成煤漿。然而最受關注的還是水煤漿。這種以水為載體的煤基液體燃料,原料豐富,制備簡便,技術也比較成熟,它也具備所有液體燃料的特性。這種以水為介質使固體煤炭相變成液體燃料的技術可稱為一次能源革命,具有極強的生命力。

3.2水在水煤漿燃燒中起節能、助燃作用

   3.2.1水是水煤漿鍋爐的良好清潔劑

鍋爐燃燒的受熱面一般都會因積灰粘污而影響火焰的正常傳熱,必須經常吹掃和清理,否則吸熱效率降低,排煙損失增多。

美國學者M.J.哈格羅作的水煤漿灰治污試驗得知,在干煤粉試驗中,約60-70%的水冷壁表面覆蓋有1/4-3/4英寸的溶渣,而對應的水煤漿僅有不到1/8英寸的粉狀沉積物,很容易清理。結論是水煤漿燃燒時的沾污積灰的危害比煤粉輕,水起到了爐膛的清潔劑功效。水煤漿燃燼后的灰非常疏松,易通過通過吹灰設備清除,故煤粉鍋爐的積灰比較致密,受熱面上的積灰不易清除。故隨著運行時間的推移,煤粉鍋爐的效率衰減要大于水煤漿鍋爐,從鍋爐整個壽命周期看,水煤漿鍋爐的效率要高于煤粉鍋爐。

其原因有兩點:

其一是水煤漿的30%水分在爐膛中氣化成水蒸氣,體積增大1700倍,在爐膛中形成很大內壓,使灰塵在水冷壁上粘著難度增大。

其二是水煤漿從燃燒器噴射入爐的速度一般在200-300m/s,而煤粉進爐速度僅20-30 m/s。水煤漿的沖壁速度大于煤粉達10倍,因此受熱面的清潔程度比粉煤輕,可以說是水在起到清潔劑的作用。

   3.2.2水蒸氣三元子極高的輻射換熱性能是良好的傳熱介質

在爐膛的輻射換熱中,火焰有效輻射成分:三原子氣體、炭粒子和灰粒。三原子氣體包括CO2和H20等。其中水蒸氣三元子熱輻射力最強,可極大增強爐內火焰對水冷壁管的熱量傳遞速度,提高能量的利用率,達到節能的效果。

 3.2.3水是焦炭燃燒的助燃劑

按文獻“水煤漿滴結團和爆裂的機理”:“水分對水煤漿燃燒有利有三方面:(1) 水分蒸發后滴液形成內部中空且多孔結構的粒子,不僅增大了粒子的反應比表面積,且大大地減弱了顆粒內部反應的各種阻力,因此能促進漿滴的著火以及增加揮發分和焦炭的反應速度;(2) 高爐溫下水分蒸發過程中發生爆裂現象形成顆粒表面的大空穴或碎成幾小塊,更加大了反應比表面積”,促進水煤漿的燃燒;(3) 在高溫下,水蒸氣和碳的氣化反應,使碳的雙相反應轉換成氣相反應,因此水蒸氣對漿滴中碳的燃燒起到催化作用。”從上述研究結論看,水分對水煤漿的燃燒和燃燼有非常大的幫助,能提高燃料的燃燼率。

4 水在降低水煤漿燃燒污染物中的減排機理

 4.1 水是漿滴結團增大的脫塵劑

水煤漿是以霧炬形成進入鍋爐,其中每個漿滴包含幾十顆煤粒,這些漿滴水分干燥后會結成多孔大顆粒團粒,還因為有大量水分的存在,促進超細顆粒的團聚,使粒徑增大。這種多孔結團煤粒燃盡后的粉塵顆粒很粗,有20%-30%會形成爐渣從爐底排出,對煙氣含塵量大大減少,有利于尾部煙氣排塵處理。而粉煤爐僅只有10%左右的爐渣排出,比水煤漿爐低2-3倍,尾部除塵的壓力大于水煤漿鍋爐。另一個原因,從成灰機理中可知,焦炭燃燒時,內部礦物質不斷聚集形成大于1μm的灰顆粒,當溫度高時,大焦炭消失速度快,容易破碎,產生細顆粒。當溫度低時,內部礦物質有充足時間聚合,趨向于形成大顆粒。由于水煤漿中水分的存在,爐膛溫度比普遍煤粉低100-200℃,此時的霧化和結團過程,對降低顆粒物排放有一定作用。

浙大在220t/h水煤漿鍋爐進行水煤漿與粉煤對比測試,水煤漿PM2.5 21.7%、PM10 48.25%,而粉煤爐PM2.5 35.56%、PM10 92.47%,粉煤細顆粒大于水煤漿很多倍,研究表明水煤漿結團增大的脫塵劑作用,使可吸入顆粒減少,PM2.5污染情況低于粉煤爐。

 4.2 水是水煤漿氮氧化物的減排劑

鍋爐主要在燃燒時生成NOX,其有三種途徑,即熱力型、燃料型和快速型。其中快速型NOX所占比例不足5%;

熱力型NOX的生成與燃燒溫度有很大的關系,在溫度足夠高時可占到總量的20%,但隨著溫度的降低,熱力型NOX的生成量也降低,當低于1350℃時,幾乎不產生熱力型NOX。由于水煤漿含有35%左右的水分,使水煤漿火焰溫度比煤粉燃燒時低100~200℃,一般爐膛溫度不超過1200℃,故水煤漿鍋爐熱力型NOX基本不會生成。

燃料型NOX是水煤漿鍋爐的主要來源,其高低決定于,燃料中的N轉化為揮發分N的多少。水煤漿與粉煤相比, 因為溫度低氮的揮發速率較低,因此有較多的氮分子留著炭里, 最后進入灰渣中。 從分析灰渣遺留的氮元素,水煤漿比粉煤含氮多,證明水煤漿排放的NOX比粉煤少。

另外水蒸氣在燃燒時的還原作用,會使部分NOX還原為N2

浙大李徇天的研究結果是,燃料中水分小于10%-12%時,水分會促進NOX生成(這是粉煤NOX生成量多的主因),而水分大于15%后,NOX生成量一直是逐漸減小的。試驗結果發現,在高水分的水煤漿燃料中NOX生成量下降了25%左右。因此,可以說燃燒水煤漿氮氧化物的污染較低是其獨特的優勢。因為氮氧化物不僅是一次污染物,而且是二次污染物PM2.5的前體物,加之在污染治理上,NOX比SO2更為艱難,其工藝復雜,運行成本也高,已是當前我國大氣污染治理的一大難題。

因此,水煤漿燃燒獨特的這種低氮氧化物特性,是其它任何燃燒方式所不具備的,而且無需過多的額外投入,僅僅依靠水的減排作用,應該值得大力推崇。

5與燃煤粉鍋爐相比水煤漿鍋爐的優勢

煤粉在大型電站鍋爐有廣泛的應用,但在小型工業鍋爐上使用所謂高效環保粉煤鍋爐,看不出有什么創新的技術突破,而且還有許多問題需改進和突破:1. 小型工業煤粉鍋爐的安全裝備不可能象電站鍋爐一樣豐富,但燃料安全性又同樣需保證。而小型工業鍋爐畢竟不同于大型電站鍋爐,如大型電站鍋爐煤粉輸送管管徑大,無堵塞問題,小型工業鍋爐著不然;2. 小型工業煤粉鍋爐的爐膛容積、爐膛高度、爐膛尺寸畢竟不能和大型電站鍋爐相比,也不能像電站鍋爐一樣進行合理的配風,要完成煤粉高效燃燒難度很大。為此,煤粉向“超細煤粉”、高揮發分、高熱值的方向發展,這僅一步加劇了對燃料安全的擔心,煤粉制備、運輸、使用中的環保和安全性日漸顯現。3.高溫燃燒、小爐膛空間所帶來的爐膛易掛焦和煙道積灰較難清理,致使鍋爐出力和效率下降;局部受熱面高受熱強度對熱媒和受熱面的影響;高NOX排放和SOFA風效果差;4.從目前小型工業煤粉鍋爐使用情況看,其可靠性差,連續運行能力差,產品還不成熟;5.從煤粉的燃燒機理看,其對污染物減排是沒有任何貢獻的。特別是目前普遍關心的氮氧化物指標控制及解決燃煤PM2.5的問題。

 6 印染行業采用水煤漿鍋爐的經驗和需注意的問題

6.1 印染行業鍋爐現狀

目前,印染行業供熱生產還基本采用導熱油鍋爐為主,大多企業鍋爐的燃燒方式還是燃煤鏈條鍋爐。且一個內鍋爐數量多,單臺容量小,有些企業還存在多個鍋爐房,分散供熱。煙氣處理裝置也大多僅配套水膜除塵,各污染物排放超標。因有煤場、灰場,鍋爐房及周邊環境差。

6.2 印染行業用熱特點

導熱油出油/回油溫度:280℃/260℃,溫差小,流量大。對出油溫度的控制誤差要求不太高(化纖行業要求是±1℃);

用熱負荷變化較大,一般有50%左右的幅度。

6.3 在印染行業進行水煤漿鍋爐改造的一些經驗

我司目前在我省的“圣山集團有限公司”和“中紡控股集團”兩家印染企業進行了水煤漿鍋爐的改造。下面以圣山集團有限公司(科紡)的兩臺1350×104kcal/h水煤漿鍋爐為例,談談改造的經驗。

   6.3.1基本情況

在去年10月,我司與“圣山科紡”簽訂了兩臺1350×104kcal/h水煤漿鍋爐的合同以替代原有鏈條鍋爐,工程經過8個月的建設,于今年7月投入了使用。

鍋爐的主要技術參數:

容量及名稱:1350×104kcal/h燃水煤漿有機熱載體鍋爐;

設計燃料:Ⅱ級水煤漿;

點火燃料:天然氣;

出油/回油溫度:280℃/260℃;

循環油量:1360m3/h

大氣污染物最終排放要求:煙塵:20 mg/m3;NOx :150mg/m3;SO2:50 mg/m3

煙氣凈化設備:除塵袋式除塵器;鈉堿法聯合脫硫;空氣分級燃燒+SNCR(氨水工藝)+SCR;

控制方式:全系統設備PLC組態控制;

兩臺鍋爐及系統設備占地情況:88m×19m(長×寬),1672m2

工程建設周期:8個月

   6.3.2運行情況

在投入運行的1個多月以來,鍋爐運行良好,基本滿足熱用戶的用熱需求。

鍋爐負荷情況:長時間運行在40%~60%區間,短時間在80%;

水煤漿燃燼率:在鍋爐較低負荷運行時(40%~50%),燃燼率下降,但仍在可接受的范圍內。

大氣污染物最終排放:達標排放。特別是NOx最終排放值最低可做到20mg/Nm3,通過噴氨量的自動控制,目前排放值在100~150mg/Nm3(在線檢測)范圍內。

6.4 印染行業在改造時需注意的一些問題

    (1) 場地:因水煤漿系統設備較多,還需較大的場地,因無需煤場,比鏈條鍋爐小。新選擇的場地最好能靠近用熱設備。請鍋爐制造商提供初步的設備布置圖。

    (2) 鍋爐容量、臺數的確定:甲方應對全廠按日、按季節的用熱情況進行詳細、精確的統計,包括最低負荷情況,正常長期負荷情況和最高負荷情況。按照統計,繪制24h用熱負荷圖、全年用熱負荷圖。后與鍋爐制造商充分溝通、討論,確定鍋爐容量、臺數。

    (3) 大氣污染物排放指標:以環評報告或環保局的要求作為最低指標,因近年國家對污染物排放要求提升很快,故對水煤漿鍋爐的排放指標應適當定高,且在方案設計時需留以后進一步提升的措施。

7 結束語

以當前水煤漿鍋爐在印染行業運行的情況看,無論是鍋爐運行費用、鍋爐滿足熱用戶的需求,還是污染物排放指標等,均比較理想。今后,水煤漿鍋爐應用在印染行業前景廣闊。


浙江先創能源科技股份有限公司,集研發、設計、制造、安裝、升級、運維為一體,以工程總承包的方式為規模用熱企業提供高效環保的供熱解決方案。公司生產的水煤漿鍋爐口碑最好,行業占有率最高,排放指標大幅低于國家天然氣鍋爐排放限值。電話:0579-87980618




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