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文档简介

1、工业锅炉改造工程概述我国工业锅炉运行现状及改造方向节能改造工业锅炉技术经济和环境评价标准概述我国是以燃煤为主的国家,煤炭在一次能源中的比重约为70%,以煤为主的能源结构还将维持相当长的一段时期。我国共有60多万台,120多万蒸吨工业锅炉,其中燃煤的工业锅炉占85%,并且以层燃方式为主。工业锅炉年消耗原煤占全国煤年产量的1/3,而且效率低,污染物排放高。积极地开发,研究和应用节能技术对于提高工业锅炉的效率,降低污染物排放和促进工业锅炉的可持续发展有重要的意义。我国工业锅炉的现状及改造方向由于我国工业锅炉(特别是燃煤锅炉)产品设计和制造往往是重锅炉本体而轻燃烧设备,重锅炉主机而轻配套辅机和附件,加

2、上燃煤供应品种、煤质多变,实际燃煤与设计煤质偏离;用户使用锅炉时普遍存在“大马拉小车”的现象,大多数锅炉经常处于低负荷运行;锅炉运行检测仪表不全、司炉工操作技术和运行管理水平不高等致使我国工业锅炉产品的实际运行效率往往要比鉴定热效率低1015个百分点,结果造成一次能源的浪费。下面主要对在用燃煤工业锅炉存在的问题进行分析,至于燃油(气)工业锅炉目前存在的问题主要是排烟温度过高,这一问题可以通过增加尾部受热面即加装所谓的节能器来加以解决。 1. 煤质差且煤种多变我国是一个“富煤、贫油、少气”的国家,这一能源资源特征决定了我国的工业锅炉只能以燃煤为主,且这一现状在2010年前不会有根本改变,这与目前

3、国外的情况相差很大。如:日本燃煤工业锅炉仅占总数的1%,美国和西欧国家也不过是1%3%,石油危机后燃煤工业锅炉略有增加。前苏联燃煤工业锅炉较多,约占40%。就燃煤供应来讲,不同地区的煤质相差较大,有些地区的煤质很差。工业锅炉的燃煤多为未经过洗选加工的原煤,颗粒度、灰分等没有保证,原煤中颗粒度<3mm的细末含量有的高达45% 65%,而颗粒度>10mm的块粒含量仅占15%30%。由于我国幅员广大,产煤地区和大、中城市工业锅炉所使用的多为多品种煤主要是烟煤、无烟煤、贫煤等,工业锅炉使用的煤种经常发生变化。虽然北京、上海等一些大城市为改善工业锅炉的燃烧而供应部份专供工业锅炉燃用的动力配煤

4、,但目前全国各城市动力配煤的配制能力仍然不大。我国的燃煤工业锅炉以层燃锅炉为主,而层燃锅炉对煤种的适应性较差,当燃用煤种发生变化时,它的燃烧情况必然会变化,一般是变得更差些;况且供应的煤种经常变化,也使锅炉运行、管理人员无法掌握煤质情况,摸不清运行规律,也不能采取有针对性的应对措施。这样既降低了锅炉运行热效率,也增加了锅炉污染物排放。 2. 在用工业锅炉平均容量小,运行负荷低我国在用工业锅炉的平均容量近几年虽然有所提高,但仍然较小, 2003年在用工业锅炉平均容量也只有2. 38MW /台。同时,锅炉运行负荷大多低于额定负荷。据统计目前全国工业锅炉的平均运行负荷只是额定负荷的50%左右。由于锅

5、炉的低负荷运行,致使一些锅炉运行参数难以控制在合理的范围内,如炉膛温度、给风量、漏风系数等。如锅炉在50%负荷下运行,散热损失比在额定负荷运行时增大一倍,同时容易造成漏风量增大,火床和炉膛温度偏低,燃烧速度明显减慢,煤中的固定碳燃烧变得越加困难,炉渣含炭量增加,这样就使不完全燃烧热损失和排烟热损失增大,运行效率下降。同时由于烟气温度及流速在变化,增大了尾部受热面腐蚀与积灰堵塞的可能性。3. 锅炉设备本身存在较多不足工业锅炉多数是层燃炉,燃烧设备存在的缺陷较多,主要是对燃烧设备的设计、制造不够重视造成的,在我国绝大多数锅炉制造企业只重锅炉本体设计,对燃烧设备并不多加研究, ;即便是专业配套厂通常

6、也只是来图加工,缺少研发能力。目前我国机械炉排普遍存在漏煤量偏大、侧密封不严等问题(往复炉排更为严重)。另外,锅炉后部灰坑和炉墙都有漏风现象,锅炉实测过量空气系数平均在23之间,有的高达4以上;有些锅炉的本体保温不好,集箱和连通管等部件常常不加保温;还有锅炉(主要是较大容量的锅炉)目前普遍没设吹灰装置,锅炉受热面积灰,尤其尾部受热面积灰严重。这些都严重影响炉内正常燃烧,影响锅炉运行效率。4. 锅炉运行监测仪表不全,控制水平低目前在用锅炉配置的运行监测仪表不全,尤其缺少显示锅炉经济运行参数的仪表。因此,运行人员在调整锅炉时,往往由于缺少数据,不能对锅炉的运行状况随时做出准确判断并实行相应的运行调

7、整,使锅炉处于最佳工况运行。目前燃煤工业锅炉控制水平很低,且多为位式、开环控制,没有实现连续闭环控制,不能根据外界变化调节锅炉运行状态,无法使锅炉运行较快地适应工况的变动和处于持续稳定状态,锅炉运行效率的保证和提高受到了限制。也使锅炉运行人员的劳动强度加大,对运行人员的依赖性增大,因此提高锅炉控制技术水平成为提高锅炉效率的重要手段。5. 锅炉水质达不到标准要求按照GB 1576 - 2001工业锅炉水质标准2. 1、2. 2、2. 3规定,蒸汽锅炉承压热水锅炉的给水应采用锅外化学处理,也就是要安装水处理设备对锅炉给水进行处理。然而,据2003年统计,全国在用工业锅炉配置水处理设备的有33. 5

8、85万台,占工业锅炉总数52.74万台的63. 68%。可见,仍有很大一部分工业锅炉没有使用水处理设备,尤其是地处边远地区和乡镇地区的工业锅炉,既未安装水处理设备,也未采用锅内加药处理方式。就是已配置的水处理设备其实际利用率也不足70%,据辽宁省调查,该省工业锅炉水处理设备配置率不到70%,实际使用率不到50%。况且许多使用的水处理设备,并未起到应有作用。目前,从全国来看,水质能达到国家标准要求的工业锅炉估计不到40%。由于水质不好,锅炉往往结垢严重,有的锅炉水垢厚度达到5mm,小容量锅炉结垢已成为主要问题。锅炉结垢,既影响锅炉受热面传热,增加热阻,又危及锅炉的安全运行。另外,有些锅炉为了保持

9、锅内较好的水质,常采用增大排污率的做法,有的排污率高达20%30%,使大量热能白白放掉。6. 锅炉辅机配套不当且质量不高目前,许多锅炉的鼓、引风机和给水泵、循环水泵配套偏大。即使辅机是按锅炉额定容量配置的,由于当前锅炉多数处于低负荷运行状态,辅机不能在高效率区域运行,仍会造成较大的能源浪费。现在使用的泵与风机多为通用产品,无负荷调节档次,不能随锅炉运行工况的变动相应进行变速调节,而是靠挡板、阀门的节流来调节流量或压力,这样势必影响锅炉运行状态的快速调整,从而影响锅炉性能的正常发挥。另外,全国工业锅炉配套辅机、附件质量水平普遍较低,效率低、噪音大、可靠性不高,严重影响了主机性能的发挥。据调查全国

10、锅炉水泵平均效率约50%,风机效率约60%。7. 锅炉运行人员总体素质普遍较低根据“特种设备安全监察条例”规定,所有承压锅炉的司炉人员必须接受技术培训和考试,经培训和考试合格后取得当地锅炉压力容器安全监督管理部门颁发的操作证,才能独立操作。各地锅炉安全监督管理部门每年都组织若干次司炉工培训班,着重进行安全操作的培训,合格者颁发司炉操作证。此外,各地的节能服务中心及环保部门,有时也对司炉工进行节能和环保方面的培训和教育。尽管如此,我国的工业锅炉司炉人员平均技术素质仍普遍较低,大部分司炉人员因缺少对锅炉相关知识、技能全面系统的学习和培训,尤其缺乏实际操作技能的培训,他们常常不能根据负荷、煤质变化等

11、情况正确地调整、运行锅炉,从而大大限制锅炉设备性能水平的充分发挥。有一些锅炉使用单位甚至雇用农民工、临时工、季节工无证上岗操作锅炉,尤其是1t/h以下锅炉用户和三北地区锅炉用户这种现象更为常见。另一方面,现阶段,我国司炉人员的流动性加大,许多司炉人员责任心和积极性也不高。然而事实说明,司炉人员的操作技术和责任心在很大程度上决定锅炉的运行水平,在当前锅炉运行监测仪表不全、控制水平低、煤质多变的情况下,司炉工人的技术水平和责任心就显得至关重要。而这恰恰是我们的薄弱环节。8. 工业锅炉节能监督管理薄弱尽管我国工业锅炉节能工作随着国家整体节能工作的开展取得了不小成绩,但由于缺乏专业的节能管理法规和执法

12、监督体系,缺乏完善的节能标准和相应的适合市场经济发展的节能政策,现有标准的技术水平较低,工业锅炉的节能潜力仍未得到应有的发挥。二.我国面临的能源形势 我国一次能源以煤为主且将长期不变已是不争的事实,我国目前一次能源消耗中煤炭占75%左右,其中84%直接用于燃烧,今后虽然由于能源的多元化利用,煤所占比例会有所降低,但绝对量是增加的。由于燃烧效率低、煤种适应性差,并缺乏有效的污染物控制技术,不仅造成了能源的很大浪费,还严重污染了环境。 为了节约煤炭资源,提高燃烧效率、改善对煤种的适应性和减少粉尘和有害气体对大气的污染,维持一个人类较为清洁的生存环境,对工业锅炉进行改造亦是刻不容缓的任务。三.旧锅炉

13、的改造方向 对这部分锅炉的改造方向有三:在城区宜改成燃油、燃气锅炉;在郊区和城镇宜改成流化床锅炉;对煤源比较固定的锅炉宜对燃烧设备进行改造,采用飞灰复燃和对除尘设备进行升级改造,如采用电除尘或布袋除尘等。循环流化床燃烧技术已是商业化的燃烧技术,具有高效、低污染、燃料适应性强等优点。如果用这种技术来改造旧锅炉,则可达到节约资金、减少污染、增容和延长设备使用寿命的目的,国外已有不少成功的经验可以借鉴。因此,将旧锅炉改造成循环流化床锅炉应作为锅炉改型的主要改造方向。节能改造对于燃煤工业锅炉,通过更新、改造、淘汰可以取得较好的节能效果。然而无论是更新还是改造均应以技术先进成熟、经济合理为原则。一般的,

14、对于半新以上的锅炉,采取技术改造措施比较经济合理;对于接近寿命期的锅炉,则以更新为佳。对于应淘汰锅炉,则必须通过有关政策强制执行。(1)锅炉更新、淘汰我国工业锅炉使用寿命一般可达1520年,但某些水火管锅炉的寿命不过810年。据此, 20052010年、20102015年分别有约14. 5万台、34. 5万MW的燃煤锅炉需要更新, 20152020年有约9. 5万台、23万MW的燃煤锅炉需要更新。但是,需要指出的是,这种更新并非是自然、自觉行为,国家需要制定强制更新政策,对超期且不达标锅炉强制更新,同时辅之以相应激励措施。2005年应先更新那些役期超过20年且难以达标的锅炉约5万台、12万MW

15、。至于淘汰, 2005年应首先淘汰1t/h及以上固定炉排锅炉约1万台、1万MW。(2)节能改造由于在用工业锅炉中链条炉排锅炉居多数,且当前可应用的节能改造技术大部分是针对链条炉排锅炉的,为此,建议对现有的不满足当前节能要求的燃煤锅炉采用下列措施优先改造,但要突出重点。给煤装置改造我国的链条炉排锅炉都是燃用原煤,原有的斗式给煤装置使得块、末煤混合堆实在炉排上,阻碍炉排进风,影响燃烧。如将斗式给煤改造成分层给煤,一般可提高效率45个百分点。该项改造投资少,见效快,投资回收也很快。部分单位的实践已做出了很好的证明。炉拱改造链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的,拱型结构对煤种是否适应,对链条炉排燃烧好

16、坏是一个关键。目前在用锅炉的绝大部分拱都是按类烟煤设计的,直接影响锅炉的热效率,甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种,适当改变炉拱的形状与位置,可以改善燃烧状况,提高燃烧效率,减少燃煤消耗。这项改造可降低炉(灰)渣含碳量30% 50%,而且可提高出力。技改投资半年左右可收回。燃烧系统改造对于链条炉排锅炉由于负荷变化适应性差和排放难以控制的特点,在负荷变化或煤质变化尤其是变差时往往会冒黑烟,老龄锅炉此种现象更为严重。近几年,一项旨在降低污染、节约能源的工业锅炉“气、煤混烧”技术在美国等发达国家推广应用。据了解,这种技术就是在炉膛适当部位喷入燃气助燃燃煤,此项技术在美国的老龄锅炉改造中应用较多,我

17、国也有改造实例(如宣化钢铁集团公司焦化厂3台SHL20 -25 /400 - A II锅炉的改造) 。该项技术具有下列优点:暖炉、点火干净快捷;锅炉负荷调节范围扩大,避免降负荷损失;由于燃尽率提高和过量空气减少,锅炉热效率提高;适应负荷快速变化和煤质变化等。因此,该项技术可以在现在或将来有供气源的地方用于燃煤工业锅炉的改造,节能效果一般可提高510个百分点。锅炉辅机节能改造燃煤锅炉的主要辅机鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和能耗量直接相关,用适当的变频调速技术,按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量,维持锅炉运行在最佳状况,一方面可以节约锅炉燃煤,另一方面又可以节约风机的耗电,节能效果较好。层

18、燃锅炉改造成循环流化床锅炉循环流化床锅炉是燃煤在炉内循环流化燃烧,所以,它的热效率比层燃锅炉高1015个百分点,而且可以燃用劣质煤;由于可以使用石灰石粉在炉内脱硫,所以,不但可以大大减少燃煤锅炉酸性气体SO2的排放量,而且其灰渣可直接用于生产建筑材料。这种改造已有不少成功案例,但它的改造投资较高,约为购置新炉费用的70%,所以要慎重决策。控制系统改造工业锅炉控制系统节能改造主要是按照锅炉的负荷要求,实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量,特别是实施燃烧自动调节,包括电动机的变频调速,装设烟气氧量监测仪表,再配以先进的调风装置,可大幅提高燃烧效率,降低过量空气系数,使锅炉经常处在良好的运行状态,

19、从而提高锅炉效率,一般可提高23个百分点。在供热系统中推广蓄热器。由于采用蓄热器,可以在用户用热负荷多变条件下,保持锅炉的运行工况稳定,使锅炉一直以额定负荷状况工作,保持锅炉的设计热效率。经上海地区试验,在供热系统采用蓄热器的情况下,锅炉热效率可提高510个百分点,且对系统也有益。据了解,法国等国对蓄热器有不少先进技术,可供中国采用。工业锅炉技术经济与环境评价方法 我国工业锅炉量大面广,污染十分严重,在未来的20年内,中小型工业锅炉仍然存在,燃煤工业锅炉仍是主流。基于经济条件和资源限制,我国锅炉的改造不可能单纯地追求技术的先进性,必须综合考虑工业锅炉的技术,经济和环境需求,寻求适合于中国国情的

20、工业锅炉发展道路。建立系统的工业锅炉技术,经济和环境的评价方法有利于工业锅炉整体技术水平的提高和环境的改善。 以往国内对于工业锅炉的评价从能效或排放标准等单一因素角度评价得较多,从技术,经济和环境角度评价少,评价局限于技术层面,经验的分析和定性的评价多,定量的研究方法少。北京煤炭工业洁净煤工程技术研究中心的陈贵锋和俞珠峰在国内首次采用定量的方法建立了工业锅炉技术,经济和环境等多因素综合评价模型。该模型可作为工业锅炉以及能源领域的政策研究的基础,也可用于工业锅炉发展的规划,宏观布局和微观分析。1. 工业锅炉技术,经济和环境评价模型 工业锅炉技术的综合评价,涉及锅炉装备水平,运行效率,燃料性质与质

21、量,操作管理水平,现行环境标准要求,政策法规等多项重要因素;同时,地区间还存在较大差异。 要建立工业锅炉的评价方法,必须确定工业锅炉的评价标准,评价指标和建立评价模型。1.1 评价标准和评价指标体系 评价指标确定 涉及工业锅炉的标准很多,其中包括锅炉的设计制造标准,污染物排放标准,经济评价标准,经济分析原则等。根据这些标准可确定工业锅炉的评价指标系统。工业锅炉的技术,经济和环境的综合评价建立在现有各种标准之上,根据各种评价标准,确定综合评价标准和评价指标。以环境指标为例,根据排放标准,将评价标准分为4级,见表1。表1 环境评价效果分类 单位:mg/m3环境等级1 234评价指标GWPB3199

22、9时段标准即:SO2900烟尘:一类区80 二类区200 三类区250GWPB31999时段标准即:SO21200烟尘:一类区100 二类区250 三类区350SO21500烟尘:一类区100二类区250三类区350不达标即:SO21500烟尘350引用的主要标准有:JB/T100941999工业锅炉热效率标准;ZBJ98011工业锅炉通用技术条件;评价企业合理用热导则;锅炉大气污染物排放标准GB1327191;国家环境保护标准:锅炉大气污染物排放标准GWPB31999;环境空气质量标准GB30951996;建设项目经济评价方法与参数(第二版)。 指标优化建立工业锅炉的综合评价模型的目的是为了

23、指标的优化,指标优化必须满足2个条件:一是发展工业锅炉的环境的负面影响最小;二是综合效益必须最大。即:是通过环境评估得出的负面影响程度。是通过装备,燃料,管理等的提高,发挥出最大的效益。根据上述条件建立了工业锅炉的技术,环境,资金投入和运行成本的评价指标和评价模型。 评价框图 2 模型实例计算分析 采用模型对15种锅炉改造进行了计算和分析。重点对锅炉燃用洗选煤,天然气锅炉和城市锅炉改造进行了实例计算和分析。在同一基准条件下对不同锅炉改造技术方案进行了能效,环境,投入和运行成本的比较分析,结果表明,每种技术都有其适应性,工业锅炉的发展不能一刀切,必须分时段分地区选择不同的技术水平档次。2.1 燃

24、用洗选煤的模型计算 以工业锅炉燃用洗选煤为例,进行模型的实例分析和评价。 燃用洗选煤的方案设计(1)现有工业锅炉改燃原煤为洗选煤,洗选煤直接购进,不考虑建设选煤厂的相关费用;(2)采用先进的锅炉技术和装备;(3)锅炉的操作管理严格按操作规程进行。 燃用洗选煤的主要参数选择(1)原煤煤质取全国平均值,即灰分24%、硫分1%、热值20930KJ/kg,原煤价为150元/t。(2)煤炭洗选取值:洗选脱硫率35%,脱灰率40%,洗选煤灰分18%,硫分0.81%,热值23442KJ/kg。洗选煤价为原煤的1.4倍即210元/t。按我国煤炭平均运距500km计算,运杂费为50元/t。(3)由于锅炉进行了相

25、应改进,运行效率比燃用原煤提高16%(即由60%提高到76%)。(4)取10t/h锅炉改造费用100万元。折旧期15a,锅炉每年运行3600h。 模型计算结果 采用模型,对工业锅炉燃用洗选煤的计算结果如表2。结果表明:工业锅炉如果把提高煤质,技术装备和管理水平三者紧密结合,能收到非常显著的效果,工业锅炉的节能率可达21%,SO2排放总量下降42.9%。工业锅炉的总体运行成本会有所下降,即使是洗选煤价格是原煤的1.4倍,输出每GJ热量的燃料成本仍会减少0.15元/GJ,总运行成本下降1.28元/GJ,下降6.45%。 表2 链条炉燃用洗选煤总体评价结果评价类别 评价指标 目前技术链条炉燃洗煤结果

26、分类技术评价锅炉效率(%) 6076效率有明显提高节能率(%) 0 21资金投入评价改造投入(万元/蒸t) / 10资金投入小,减排投入低。减排SO2投入(元/t) / 1269减排烟尘投入(元/t) / 1707减排SO2和烟尘投入(元/t) / 728节能投入(元/tce) / 61.6综合指数 / 366环境评价SO2减排率(%) / 42.9减排SO2效果明显,锅炉除尘效率84.5%时,粉尘排放能满足排放要求。除尘效率(%) / 84.5减排SO2量(kg/GJ) / 0.58减排烟尘量(kg/GJ) / 0.43SO2排放浓度(mg/m3) 1789 1377烟尘排放浓度(mg/m3

27、) 722 197经济评价燃料成本变化(元/GJ) 0 -0.15锅炉改造和提高煤质结合,运行成本有所降低。燃料运杂费变化(元/GJ) 0 -1.17污染物减排费用(元/GJ) 0 -0.68其他成本变化(元/GJ) 0 0.73总运行成本变化(元/GJ) 0 -1.28综合评价有经济效益,SO2总量减排43%,但SO2排放浓度较高,适合中小城市采用。2.2 工业锅炉燃用洗选煤的综合结果分析 燃料变化对运行成本的影响工业锅炉燃用洗选煤是否可以成功推广,关键在于燃用洗选煤的运行成本,是否低于目前燃用原煤的运行成本。影响锅炉运行成本变化的主要因素之一是燃料成本。影响燃料成本变化的三个指标为:燃料价

28、格比值(包括燃料费,附加费和各种杂费),燃料热值比值和锅炉运行效率比值。若×,燃料变化将会导致燃料成本降低,相反则会导致燃料成本增加。燃料价格变化用当量价格和实际价格来表征。当量价格是按输出等值能量计算出的价格,本研究中当量价格计算以原煤为基准;实际价格是购买燃料的价格,受供求关系及加工费用的影响。 当量价格与实际价格的差异反映出加工,运输,资源费等中间成本的大小。在市场条件下,用户容易接受实际价格低于当量价格或与当量价格比较接近的燃料。在一些特殊条件下,需采用实际价格远高于当量价格的燃料如采用油,天然气和电,以保护环境,这就必须有政策的引导和相关标准的支持。几种燃料的当量价格和实际

29、价格如图2所示。 模型分析结果表明:运行成本变化与燃料价格比值的变化成线性关系,当在1.31.6之间变化时,运行成本的变化由负变正,表示燃用洗选煤和目前燃原煤相比,用户的经济效益有正值变为负值。当=1.56时,燃用洗选煤和燃用原煤在运行成本上相等,只要洗选煤价格与原煤价格比小于1.56倍,燃用洗选煤都是有经济效益。见图3, 运行效率对运行成本的影响 运行成本变化与锅炉运行效率呈准线性关系(见图4所示)。当运行效率有65%增加到77%时,运行成本变化由正变负,表示燃用洗选煤由负效益变为正效益,提高锅炉运行效率对降低运行成本有利。 当燃用洗选煤锅炉效率为70%时,燃用洗选煤和燃用原煤相比,运行成本

30、相等,当效率70%时,燃用洗选煤有经济效益。 目前我国洗选煤价格与原煤价格比平均为1.4,燃用洗选煤和目前水平相比,锅炉效率只有大于70%时,才会有经济效益。 SO2排放 SO2排放与煤中含硫量和采用的脱硫技术的脱硫效率关系很大。以采用洗选煤作燃料为例,若煤中硫分能降到0.5%以下,SO2排放能达到900mg/m3,在没有采用SO2减排技术的条件下,也能达到一级排放标准;若煤的硫分在0.7%以下,SO2排放浓度能达到1200mg/m3,在没有采用SO2减排技术的条件下,可达二级排放标准;若煤的硫分0.7%,则必须配合采用其它技术才可能达标排放。燃料中硫分越高,则对脱硫的技术水平要求也越高,脱硫

31、难度也越大。 进一步对煤中硫分,锅炉技术脱硫率与SO2排放浓度的关系进行研究,结果见图5所示。 为达到SO2排放标准,燃用不同硫分的煤时,需要采用不同的锅炉改造技术,结果见表3。当煤中硫分在0.5%1%时,要达到一级排放标准,需采用脱硫率在30%50%的技术;要达到二级排放标准,需采用脱硫率早033%的技术,如燃用精煤水煤浆,煤粉炉炉内固硫,固硫型煤等,可达标排放。当煤的硫分在1%1.5%时,需采用脱硫率更高些的技术,如洗选煤+煤粉炉炉内固硫,洗选煤+固硫型煤,循环流化床等;当煤中硫分大于1.5%时,除非采用脱硫率大于55%的技术,否则很难达到排放标准;当煤中硫分大于2%时,现有的工业锅炉脱硫

32、技术都不能满足环境标准。表3 不同硫分煤需采用的SO2减排技术硫分(%) 0.5 0.51 11.5 1.52SO2排放浓度900 1200 1500 900 1200 1500 900 1200 1500 900 1200 1500SO2减排率(%) 0 050 033 016 5067 3355 1644 6775 5567 4458采用技术 1 燃用精煤水煤浆 1 洗选煤+煤粉炉内固硫1洗选煤+烟气脱硫 2 煤粉炉炉内固硫 2 洗选煤+固硫 2炉内固硫+烟气脱硫可直接燃烧排放3 洗选煤 3 循环流化床 3 循环流化床4 固硫型煤 因此,现有工业锅炉不能燃用硫分大于2%的煤。考虑工业锅炉的

33、脱硫技术水平和脱硫成本,在采用脱硫技术时,工业锅炉应限制硫分大于1.5%煤炭的使用;在不采用脱硫技术时,工业锅炉应燃用硫分小于0.7%的煤。3 全国工业锅炉改造效果分析经过模型的分析研究,认为工业锅炉改造必须分时段和分地区进行,不同时段和不同地区应采用不同的技术。工业锅炉改造主要有3条途径:(1)通过煤炭加工处理提高煤质;(2)采用清洁燃料如采用油,气,电;(3)锅炉升级和提高管理水平相结合。经过合理的布局和选择,全国工业锅炉改造分一类地区,二类地区和三类地区同时进行。模型的计算结果表明,工业锅炉改造后其能效,环境和经济效益上都会产生很大的变化,全国锅炉改造的效果如表4。表4 全国锅炉改造效果一类地区二类地区三类地区合计燃料消耗(Mtce/a)13.93136.1434.99185.1替代原煤(Mt/a)27.84231.9756.94316.75运行成本增量(亿元/a)141.9119.813.88275总运行成本(亿元/a)169.7700.5156.231068.5改造投入(亿元)161.12729.23108.4998SO2减排量(Mt/a)0.43281.7050.3582.496CO2减排量(Mt/a)27.0881.41913.918122.41烟尘减排量(Mt/a)0

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