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生物质 高效燃烧

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背景简介

生物质供热项目因燃料特性受多方面因素的影响

瑞行集团生物质供暖项目


西安瑞行城市热力集团是陕西省大型供热集团,旗下大荔县热力公司主要负责县城区集中供热,公司建有热源站一座,站内建成58MW天然气锅炉2台,共敷设热力管网32公里,可满足城区400万平方米的供热需求,但因陕西省范围内气源不足,采暖季天然气供应紧张,原有的天然气锅炉不能完全保障用热需求。为改善供热气源不足的问题,大荔热力选用我公司锅炉产品,投资建设了生物质锅炉项目,该项目为陕西省首台卧式循环流化床热水锅炉,实现了大荔县双热源供热保障。



半岛·体育(中国)官方网站方案

01

锅炉热效率 三级炉膛的结构,配合循环回路关键部件上的发明创新,将一级灰循环改为两级灰循环,增加循环级数,行成了多流程特征。锅炉炉膛内的有效燃烧行程加长,延长了燃料燃烧时间,使燃料燃烧更为充分;同时三级炉膛有利于布置锅炉受热面,燃烧组织和换热面布置两方面的改进措施提高了锅炉的热效率。锅炉设计工况下的运行热效率范围为88%-92%,节约了客户用热成本。

02

燃料适应性 卧式循环流化床锅炉燃料适应性广,同炉可用燃料热值范围宽(6.3-25.0 MJ/kg均适用)。该技术通过高温、低温两级灰循环很好地调控了锅炉主燃室密相区床温,两级循环之间能实现返料自平衡,在燃用不同燃料时能根据燃料特性自适应调节两级灰循环的返料量,保证炉内燃烧稳定,因而具有良好的燃料适应性。卧式循环流化床锅炉可单独或者混合燃烧各种一般生物质(主要指农林废弃物)和生物质工业弃物(中药渣、糠醛渣、烟梗等),降低燃料成本的同时,增加用户燃料选用便利性和灵活性。
独特的多流程和两级物料循环不但适应了燃料复杂多变的特点,同时满足了锅炉宽负荷运行下实现物料自平衡的需求。

03

锅炉可用率 发明了适合卧式循环流化床锅炉的排渣装置、回料器、分离器、中心筒等关键部件。锅炉整体高度降低和物料复合循环,实现了以中温分离代替高温分离,降低了高温腐蚀,并且中温分离使分离器后灰中的碱金属粘结性下降,避免了分离器后燃及结焦、积灰等问题,大大提高了锅炉的可用率和安全性。在相同运维条件下,比传统燃生物质锅炉的连续运行周期显著延长。设备检修间隔时间增长,运维成本降低。2021年,示范项目中的1号炉就创下了中小型生物质锅炉225日(连续5400小时)不停炉的记录。
该技术在中温分离器下游布置对流受热面,省煤器入口烟温低于碱金属的粘结沉积温度,能有效防止省煤器等对流管束上的积灰。常规的循环流化床分离温度为850℃至900℃,卧式循环流化床的一级回灰温度约为650℃,二级回灰温度约为500℃,由于回灰温度较低,可以有效控制密相区燃烧温度,同时,不会发生分离器及尾部受热面结焦现象;此外,由于中温分离,分离器的工作温度低,可增加分离器寿命。采用三级炉膛,锅炉的辐射受热面相对增多,对流受热面比例变小,有效地缓解了碱金属造成的粘结沉积。采取燃气脉冲吹灰器(无需水冲洗),对粘结性积灰的吹灰效果好,克服了碱金属积灰和粘结问题。

04

单层布置建设费用、周期、运维安全性 传统的双层布置锅炉房设计,锅炉房面积使用不合理,锅炉房面积大,建造费用高,供暖、照明负荷大,人员巡检路线长。半岛·体育(中国)官方网站锅炉采取单层布置。即锅炉设在±0.00米平面层,取消+4.00米标高锅炉设备层,相应不设锅炉岛独立基础。以一台容量35t/h锅炉为例,单层布置锅炉基础造价可减少30万元,大大减少锅炉房建筑面积,锅炉房土建工程量少,现浇混凝土量少,主体结构施工简单,施工周期短。

05

运行费用 卧式结构较传统流化床对引风机功率要求下降,节约电耗效果极为显著,卧式流化床锅炉每产一吨蒸汽的电耗约为18度,传统锅炉约为28度,以工业用电0.85元/度计算,年产20万吨蒸汽时,全年仅电费一项可节约170万元。
中温分离灰渣颗粒大,两级物料循环回收率更高,减少床料补充量,节约后期运行费用。

06

环保成本 针对工业锅炉氮氧化物原始排放高的问题,将空气分级和燃料分级统筹布置,基于三床多分级循环燃烧技术路线,增加燃料分级喷口,形成了三床多分级低NOx-CFB燃烧技术,可将氮氧化物原始排放降低50%以上。在系统成套技术方面,通过气固流态化燃烧、燃料分级燃烧、分级配风等控制氮氧化物原始生成,氮氧化物的原始排放可低于100毫克/立方米。辅助炉内SNCR脱除氮氧化物、炉内钙基脱硫剂干法脱硫、尾部烟气碱液洗涤精脱二氧化硫,旋风粗除尘、布袋过滤精除尘等复合手段,实现炉内控制和炉外尾部设施控制的优化组合,经济、高效地实现了超低排放。与传统技术相比,达到同样的环保排放标准,脱硫脱硝运行成本可节约一半。锅炉颗粒物、二氧化硫和氮氧化物排放优于《锅炉大气污染物排放标准GB13271-2014》规定的关于重点地区燃气锅炉排放限制要求。

工艺流程

能效与排放

序号 项目 本产品排放指标 超低排放标准
1 颗粒物(毫克/立方米) 1.9 ≤5
2 二氧化硫(毫克/立方米) 1.01 ≤35
3 氮氧化物(毫克/立方米) 11.13 ≤50

大荔县生物质集中供热项目作为陕西省首台卧式循环流化床热水锅炉技术在当地的落地建设,得到各级领导和部门的高度重视,发改委,环保局等部门对该项目进行了实地考察和指导,就项目的实施有效地降低了区域内天然气消耗量,提高了居民供热质量;生物质燃料的再利用;有效地降低区域内的环境污染等问题,给予了高度的评价。
渭南市委副书记王瑞峰、大荔县委书记刘莉、市委副秘书长王永鹏等一行莅临大荔热力项目现场参观指导

该项目建成后,服务6500户,解决了大荔县25000余人的供暖问题,供暖质量得到了用户的一致好评。大荔县用热居民反馈良好,室内温暖,舒适度较高,不用担心天然气不足家里冷的问题了。
按照生物质原料年用量3万吨核算,每年为当地农民创收超过1000万,可带动大荔县就业人员60余人。
民乐园小区业主委员会为大荔县生物质集中供热项目点赞

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大荔县生物质集中供热项目作为大荔县重点民生项目,已连续运行四个供暖季,有效降低区域内天然气消耗量,解决了大荔县居民因天然气不足产生的集中供热问题,确保了大荔县供热质量;减少了农林废弃物田间地头乱堆乱放,农民随意燃烧的现象,改善了农村环境面貌;提高了能源综合利用效率;避免了生物质燃料在储运和使用过程废水、废气、废渣等“三废”的产生,无散落扬尘等污染。该项目在节能减排和改善环境质量的同时提高周边村民收益,实现了经济效益、环境效益和社会效益的同步提升。


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