燃煤锅炉高效燃烧节能减排新技术简介.doc

公 司 简 介北京中煤神州节能环保技术开发有限公司隶属中煤地质工程总公司。我公司致力于节能环保产品及技术在工业控制、工业节能和供热节能减排领域的应用，促进煤炭产业技术升级和技术进步，提高资源利用率、减少环境污染，以实现国家提出“节能减排”目标。我公司与国内、外多家专业节能公司建立了合作伙伴关系，先后与德国西门子公司、德国诺比节能技术公司、法国施耐德电气公司、奥霖锅炉节能减排高新技术公司、ABB电气、斯普拉格电气、北京敬业电工集团、智光电气、北京动力源以及清华大学、北京电力研究所等单位的建立了广泛的技术合作。可为客户提供满足需求的节能产品和节能解决方案，包括：电效诊断、锅炉节能减排、整体方案设计、设备选型、工程施工、安装调试、技术培训、维护维修的全程优质服务。我公司以“领先的技术和产品，先进的管理和优质的服务”成为节能产品和节能技术的专业系统集成商。我们为各类用户提供个性化的节能解决方案，先后在山西平朔洗煤厂、中煤能源大同选煤厂、太原煤气化集团、山西阳煤集团、北京美廉美超市集团等企业的节能改造项目中得到实际运用，并收到了很好的节能效果。我们期望在建设资源节约、环境友好的文明社会中与您真诚合作，共创辉煌！燃煤链条锅炉节能新技术简介煤是中国的主要能源，占我国一次能源消费总量的70%以上，目前我国使用中的工业锅炉约50.4万台，126万蒸吨，每年耗用原煤占年总产量是三分之一。在不可再生能源日趋紧张的今天，节煤降耗已成为锅炉行业面临的重大课题。另一方面随着绿色环保意识的加强，减少污染降低烟尘排放也越来越紧迫地摆在我们面前。传统的链条炉排锅炉普遍存在两大问题：其一，能源利用率低，浪费严重。特别是中小型锅炉数量大，消耗高，平均热效率只有50%多，近一半的能源被浪费。其二，大气污染排放超标，造成严重的环境污染，直接影响到人类健康和经济可持续发展。究其原因是链条炉排锅炉不能适应我国煤种、煤质多变，造成燃煤引燃过程延迟，炉排的配风不均匀、燃烧中可燃气体和固体颗粒与空气混合状态差，炉膛中燃烧状况不良，火焰温度低，均匀度、充满度不到要求，导致不能完全燃尽。俊如何提高锅炉热效率，节约能源，减少烟尘排放，有效解决我国能源和环境问题，我们与科研机构合作研制开发的高新燃烧技术，给节能环保事业展示了新天地。 节能环保高效燃烧技术是一项全新的燃烧技术，它是一种把高新材料技术与锅炉综合技术有机的结合在一起，应用多种化学、物理原理，强化燃烧反应，改变燃烧不充分、不完全状况的一种全新的高效洁净燃烧方式。高新燃烧技术从炉膛内部改造入手，在燃烧室内应用高新材料做成的功能耐火砖及制品。一、该技术核心是复合功能材料功能耐火砼及预制品1、功能预制品由基材加上功能材料再配以功能形状复合而成。2、功能预制品通过工厂化预制，具备行业化、大批量生产条件。3、功能砖4个特点。1）耐火度高，14502）耐压强度高，40MPa：3）使用寿命长：6年；4）功能稳定：不因使用时间的延长而衰减。4、应用技术包括：1）功能耐火砖安装的位置、数量及其预制品的规格;2）功能风的配置：包括风源的确定、预热及管理系统;3）功能材料的安装工艺。二、功能及作用该技术针对链条锅炉燃烧不充分、不完全的状况，将功能材料安装锅炉侧墙上，用功能材料代替原有的筑炉材料，并配以功能风。功能材料通过一系列物理、化学作用，从改变燃烧方式入手，在炉膛内实现高效燃烧和洁净燃烧，达到节能、环保的目的。链条炉使用160多年以来，虽然具有结构简单、节省材料，易于操作、安全可靠等多项优点，但有不可克服的三大弊病。一是新煤点燃迟缓。二是配风供氧不合理（在炉排上横向配风不均，纵向主燃区缺氧）；三是燃料燃烧不充分、不完全。以上弊病导致了链排锅炉热效率不高。设计热效率一般为78%80%，实际使用热效率，我国平均只有60%左右。功能材料针对链条锅炉以上弊病，从多种功能上对锅炉燃烧区施以综合作用，改变其燃烧方式的状态。可分为四个方面的作用：1、促进了新煤点燃我国煤种、煤质繁杂多变、不稳定，混煤、掺假煤充斥市场，这就从客观上加大了新煤点燃的难度。链条锅炉是“单面点火”，由于新煤、炉排前面部是凉的，新煤点燃主要靠拱的热辐射。煤的热传导系数低，加之炉排从前向后不断运动，造成新煤点燃十分困难，不但点燃迟缓，点燃状态也不好，遇到劣质煤甚至发生断火。安装功能材料以后，由于功能材料的蓄热功能，使得功能材料的温度高于原筑炉材料（高100200）。辐射热的大小是由辐射体绝对温度高低决定的，在数量上与辐射体绝对温度的4次方正比。高温的功能材料形成了对新燃煤层强烈的热辐射，加上前拱的辐射形成了三面夹攻，缩短了点火时间，改善了点燃状态，这样，在点燃区形成了剧烈燃烧，提高了对不同煤种、煤质变化的适应性。达到了快速着火，不再发生断火，为强化整个燃烧过程打下了基础。2、强化燃烧第一，我们知道，燃烧过程中好坏首先取决于炉膛温度的高低。这就是我们经常说的，锅炉烧得越旺越好烧，烧得越不旺就越烧不起来。由于功能材料的蓄热功能和强烈燃烧热辐射，提高了炉膛中火焰的充满度和均匀度，从而提高的炉温，改善了燃烧工况。第二，由于功能材料的存在，促进了煤的热解，改变了可燃物的键态和晶态，使碳黑粒子、氢、甲烷、一氧化碳等可燃物与助燃的氧提高了活性，使燃烧化学反应加快。第三，功能砖的安装强化了热动力场，从而提高了燃烧效率和强度，实现了高效燃烧。3、实现燃尽要实现燃尽必须具备三个条件：第一，高的温度，链条炉排来说适合的温度为1200-1300。第二，可燃物在炉膛内有足够的停留时间。第三，要有助燃的氧气并与可燃物充分混合。由于功能材料的表面吸附作用和孔道呼吸作用，使可燃颗粒物和可燃气体被吸附或被吸入孔道实现二次燃烧。功能孔道成为数量众多的小燃烧器，在侧墙横向功能风的作用下，优化了炉膛内的动力风。使炉排上一次风主气流由直流变成湍流，延长了可燃物在炉膛内的停留时间。虽然功能风风力不强，但功能砖上布置的功能风吹口众多，在燃烧区形成了巨大的卷吸面，推动了整个炉膛主燃区火焰的湍流。另外从功能孔道吹入适量的新鲜空气，补充了氧气解决了主燃区缺氧问题，并使可燃物与氧气充分混合。同时，由于功能风经过预热，增加了氧活性，产生了热氧效应。这样，高的温度、充分的时间和助燃的氧气这三个条件都得到了满足，从而实现了燃尽。4、实现减排及部分脱硫我们知道锅炉排放分为上天的、落地的，看得见的和看不见的，这几项由于功能材料的作用下都实现了减少排放。从烟囱排到空中的：首先表现为林格曼黑度，改造前如果林格曼黑度大于1，改造后林格曼黑度小于1。烟气中烟尘排放量由于碳黑粒子充分燃尽而大幅度减少。所关注的SO2排放也有一部分在功能材料脱硫触媒的作用下与燃煤中灰分中的氧化物化合形成钙化炉渣。使SO2排放量相应减少。烟道和烟囱中落地的粉尘排放由改造前每燃烧一吨产生9-11公斤下降为改造后3公斤，降低70%-80%。炉渣松脆，不结大块焦渣，无论数量上还是体积上都大为减少。三、该技术燃烧特点1、火焰清凉。火焰中不再有数量众多的火星、飞灰。火焰的均匀度，充满度高，火力强。2、煤层减薄。在适当调整链条速度的情况下，煤层厚度降为原厚度的60-70%，在同样出力、同样负荷下节煤效果显著。3、炉渣含碳量低于10%。4、燃煤掺水增加含水量由原来的8-10%增加到15-18%。5、使用这项技术后，炉前燃料厚度减薄，炉后各项排放减少，改造后比改造前热效率提高，根据炉状不同其普遍的节煤率在5-10%以上。四、应用该技术改造特点1、不改变锅炉原设计与结构，改造简单，见效快。三天后功能材料即可发挥功能。2、新、旧炉都可以改造。旧炉应先对锅炉存在的问题进行修理。3、改造后由于减少排放，可不用复杂的脱硫除尘装置，而使用体积小、占地少、价格便宜的开斗式除尘器，即可使各项排放达到国家标准。4、锅炉改造成本计算：根据节煤一项效益分析，分地区煤价，最长一个采暖期可收回改造成本。五、节能效果承诺1、节能量：通过节能改造实施，20T以上锅炉的节能量最低为5%以上，20T以下锅炉的节能量最低为10%，低于承诺节能量的，所有因此产生的费用由我公司承担，包括恢复炉体原状。2、节能量验收：通过改造前后的两次正平衡热工测试作为节能量验收的主要参考依据。六、改造周期1、此项技术适用于链条炉排锅炉及各种工业窑炉，我公司拥有先进的技术、精良的施工专业队伍，对各种炉窑有着丰富的实践经验，能够在复杂工况状态中为客户的设备提供平稳、高效运行，实现节省能源的最佳优化方案。2、对单台锅炉改造，从开始勘查到设计、施工、改造、调试可在10-15天内完成，同时完成对用户司炉人员进行技术培训，并提供良好的售后服务。七、售后和质量承诺1、质量保质期：为4年。保质期内，改造的部分在运行期间出现问题，我公司负责免费维护更换。2、因改造部分的质量问题给贵公司造成的一切损失由我公司承担。 附件一节能空间及效益分析A. 10吨锅炉的节能计算方式：1、以单台10吨燃煤链条锅炉为例；2、燃煤按二类烟煤考虑（50005500大卡）；3、一吨锅炉每小时设计煤耗量最低按150-200公斤计算；4、10吨燃煤锅炉每小时煤耗：160公斤10=1600公斤=1.6吨；5、运行一昼夜20小时耗煤为1.6吨20小时=32吨；6、按最低节煤率10%计算，一昼夜节煤为3.2吨；7、锅炉供暖季天数按150天计算，则一个采暖季可实现节煤：3.2吨150天=480吨；8、按目前的市场煤价500元/吨计，一个采暖季内共可节约燃煤费用：24万左右。9、改造投入费用：单台锅炉技术改造综合费用约20万。10、投资回报期：125天。11、锅炉充分燃烧，提高燃烧效率10-15%，煤层厚度降低到原来的60-70%。12、减少炉渣的含碳量，减少污染物排放。通过以上节能效益分析，单台锅炉采用新技术改造后所投入的全部节能改造费用，最多运行125天就可收回全部成本，节能效果显著。B. 6吨锅炉的节能计算方式：1、以单台6吨燃煤链条锅炉为例；2、燃煤按二类烟煤考虑（50005500大卡）；3、一吨锅炉每小时设计煤耗量最低按150-200公斤计算；4、6吨燃煤锅炉每小时煤耗：160公斤6吨=960公斤=0.96吨；5、运行一昼夜20小时耗煤为0.96吨20小时=19.2吨；6、按最低节煤率10%计算，一昼夜节煤为1.92吨；7、锅炉供暖季天数按150天计算，则一个采暖季可实现节煤：1.92吨150天=288吨；8、按目前当地的市场煤价500元/吨计，一个采暖季内共可节约燃煤费用：14.4万左右。9、改造投入费用：单台锅炉技术改造综合费用约12万。10、投资回报期：125天。11、锅炉充分燃烧，提高燃烧效率10-15%，煤层厚度降低到原来的60-70%。12、减少炉渣的含碳量，减少污染物排放。通过以上节能效益分析，单台锅炉采用新技术改造后所投入的全部节能改造费用，最多运行125天就可收回全部成本，节能效果显著。C. 4吨锅炉的节能计算方式：1、以单台4吨燃煤链条锅炉为例；2、燃煤按二类烟煤考虑（50005500大卡）；3、一吨锅炉每小时设计煤耗量最低按150-200公斤计算；4、6吨燃煤锅炉每小时煤耗：160公斤4吨=640公斤=0.64吨；5、运行一昼夜20小时耗煤为0.64吨20小时=12.8吨；6、按最低节煤率10%计算，一昼夜节煤为1.28吨；7、锅炉供暖季天数按150天计算，则一个采暖季可实现节煤：1.28吨150天=192吨；8、按目前当地的市场煤价500元/吨计，一个采暖季内共可节约燃煤费用：9.6万左右。9、改造投入费用：单台锅炉技术改造综合费用约8万。10、投资回报期：125天左右收回投资。11、锅炉充分燃烧，提高燃烧效率10-15%，煤层厚度降低到原来的60-70%。12、减少炉渣的含碳量，减少污染物排放。通过以上节能效益分析，单台锅炉采用新技术改造后所投入的全部节能改造费用，最多运行156天就可收回全部成本，节能效果显著。主要技术特点与指标 高效 应用该技术后，锅炉热效率普遍提高 节能 锅炉应用该技术后，节煤10%以上 环保 烟尘和炉渣排放明显降低 不改变锅炉现有设计与结构 23个月的节煤费用可收回投资附图一 复 合 功 能 砖 特 点 及 燃 烧 机 理1使用温度10001450常温抗压强度40MPa使用寿命4年2不结焦保护炉墙3脱硫降低氧化硫的排放量消烟除尘高空烟尘排放大幅度降低，除尘器下部粉尘排放降低70以上4安装改造方便不改变受压元件结构，施工周期短附图二 燃烧技术基本机理附图三 复合功能砖安装位置图北京中煤神州节能环保技术开发有限公司-链条锅炉高效燃烧新技术链条锅炉技术改造系统图附图四北京中煤神州节能环保技术开发有限公司 链条锅炉高效燃烧新技术附件二节能减排高新技术锅炉改造部分业绩序号锅炉规格台数使用单位115T/h 热水锅炉3台河北廊坊管道局物业总公司热力一处210.5 mw热水锅炉2台河北廊坊管道局物业总公司热力一处34T/h蒸汽锅炉1台河北廊坊管道局物业总公司华苑小区420T/h热水锅炉1台河北廊坊管道局物业总公司热力二处510T/h热水锅炉1台河北廊坊管道局物业总公司热力二处64T/h蒸汽锅炉1台内蒙乌兰察布市中心医院710T/h热水锅炉1台内蒙乌兰察布市中心医院84T/h热水锅炉1台内蒙乌兰察布市军干所94T/h蒸汽锅炉1台内蒙乌兰察布市酒厂106T/h蒸汽锅炉1台河北秦皇岛中油沥青厂1110T/h蒸汽锅炉2台河北秦皇岛中油沥青厂121T/h热水锅炉1台山东蓬莱康复中心1310T/h热水锅炉1台河南濮阳中原油田采油五厂144T/h蒸汽锅炉1台江苏江都快乐集团1510T/h热水锅炉1台河南濮阳中原油田钻井四公司1615T/h热水锅炉1台河南濮阳中原油田特种车辆制造厂176T/h热水锅炉2台河南濮阳中原油田钻井三公司186T/h蒸汽锅炉1台天津北辰开发区热力公司1910T/h热水锅炉2台天津北辰开发区热力公司2010T/h蒸汽锅炉1台河北廊坊开发区热力供应中心第二供热站216.5T/h蒸汽