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燃燒業鍋爐節能減排技術的分析

范旭

的前提下,根據戶外溫度的變化,實時調節鍋爐的輸出熱量,達到舒適、節能、環保的目的。實現這類自動控制,可使鍋爐節約20%左右的燃煤。對于燃油、燃氣鍋爐,節能效果是相同的,其經濟效益更高。 工業鍋爐節能技術改造的以上各項內容實施后,較大幅度地減少煤炭或其他燃料的消耗,進而減少溫室氣體CO2的排放量,有利于緩解全球氣候變暖,同時也減少酸雨氣體SO2和總懸浮顆粒物的排放量,有益于改善地區的生態環境。 三、燃煤工業鍋爐的減排技術 由于大多數工業鍋爐運行效率低于出廠效率,而產品設計效率又低于國際水平,因此具有巨大的減排潛力。 主要的減排技術包括以下幾項: (一)燃料預處理 根據鍋爐型號和使用狀況,選擇合理的煤炭品種,進行煤炭的篩分、洗選和合理配煤,或者采用煤炭的爐前成型技術,從而以較小的代價實現節約煤炭和減排溫室氣體的效果。一般通過采用篩分、洗選和配煤處理后,煤炭中灰分的含量每降低10%,鍋爐燃燒的效率可提高1%。 (二)鍋爐的合理遠行 我國鍋爐使用運行中的主要問題是:容量過小或負荷不匹配,操作工的素質較低。通過優化鍋爐的合理配置,培訓一定數量的技術操作人員,其減排的成本也是很低的。 (三)改造和完善鍋爐的燃燒系統 對現有鍋爐的燃燒系統進行必要的改造和完善,可以使燃料效率提高5%~10%。其主要的技術措施是鍋爐燃燒室的優化,比如安裝省煤器、實行計算機控制等。這些措施已經在工業鍋爐上廣泛應用,其減排的代價也比較低。 (四)采用高效清潔燃燒技術 目前我國正在研究或準備采用高效清潔燃燒技術的鍋爐。 1、循環流化床鍋爐。該技術綜合了鼓泡床和高速汽化床鍋爐的優點,克服了高速床磨損嚴重、高溫分離結構復雜、難于控制的缺點。循環流化床鍋爐適用的燃料為工業煤矸石、煙煤、貧煤等,燃燒效率為89%~92%,容量35~130蒸t。1臺75蒸t鍋爐每年節煤1萬t,年減少CO2排放1.69萬t,壽命期內可減排CO225.42萬t。 2、拋煤機燃燒鍋爐。拋煤機鏈條爐排鍋爐是拋煤機和鏈條爐排相結合的產物。在拋煤燃燒過程中,煤粒細屑拋入爐膛時呈半懸浮燃燒,較大顆粒落到爐排上繼續進行層狀燃燒。此種燃燒具有著火條件優越、燃燒熱、強度高、煤種適應范圍廣等優點。還配有二次風及飛灰回燃裝置以充分燃燼及減少飛灰不完全燃燒熱損失,提高運行效率,減少污染排放。與鏈條爐排相比,此種鍋爐的爐排熱強度、爐膛熱強度及燃燒效率都比較高。鍋爐熱效率大于84%,容量為lO~30蒸t。1臺75蒸t鍋爐每年節煤8100t,年減少CO2排放1.33萬t,壽命期內可減少CO2排放19.97萬t。 3、振動爐排鍋爐。振動爐排是一種全機械化、能自動撥火、分段送風的平面式燃燒系統。該爐燃燒采用煙煤時可顯著提高熱效率,每年可節煤500t,年減少CO2排放827t,壽命期內可減少CO2排放1.24萬t。 4、翻轉爐排(萬用爐排)鍋爐。BL型萬用爐排是一種用推力送料,類似于往復爐排的燃燒設備,屬于一種水冷式層狀燃燒裝置。適用范圍廣,可燃用煙煤、無煙煤、褐煤或各種廢料及垃圾。此種爐排與鏈條爐排相比,制造成本低、燃燒充分、熱效率高、水冷結構、爐排壽命長。熱效率可達80%~82%,鍋爐容量可達4~20蒸t。1臺6蒸翻轉爐排鍋爐,每年可節煤400t,年減少CO2排放約666t,壽命期內可減排CO2近1萬t。 5、改進型水火管鍋爐。水火管鍋爐是我國的特色產品,是經過多年實踐形成的新一代改進型水火管鍋爐。該鍋爐效率大于80%,比國家標準高5%~8%。改進型水火管鍋爐結構緊湊,可節省鋼材30%,制造成本降低20%。每臺6蒸t改進型水火管鍋爐,年節煤400t,年減少CO2排放687t,壽命期內可減少CO2排放1萬t。 6、角管式鍋爐。角管式鍋爐可配置各種燃燒設備,如鏈條爐排、水冷振動爐排、往復爐排、拋煤機爐排以及流化床等??蓾M足各種用途的工業鍋爐,包括蒸汽爐、熱水爐、余熱爐及垃圾爐。鍋爐熱效率大于85%,容量達10~130蒸t。1臺20蒸t的角管式鍋爐,每年可節煤900t,每年減少CO2排放1463t,壽命期內可減排CO2約2萬t。 7、下飼式爐排。下飼式鍋爐爐排調節比可達10:1,風煤比恰當,燃燒效率高。小型鍋爐熱效率可達70%~80%,鍋爐容量0.4~4蒸t。1臺4蒸t該種鍋爐年節煤293t,年減少CO2排放397t,壽命期內可減排CO2?約6000t。 8、型煤鍋爐。將燃煤鍋爐的原煤散燒改為型煤燃燒,包括工業型煤、爐前型煤以及爐前篩分造粒的塊粒型煤。這樣可使鍋爐熱效率提高4%~8%,減少煙塵排放5%。若采用固硫劑,SO22可下降30%~40%。因此節煤和環保效果均比較明顯,是發展清潔煤技術中便捷和經濟的途徑。1臺6蒸t鍋爐年可節煤300t,年減少CO2排放467t,壽命期可減排CO2約7000t。 9、鍋爐供熱系統采用蓄熱器。蒸汽蓄熱器是一種蒸汽熱能儲存裝置,具有均衡供汽、調節尖峰負荷的作用。用于負荷波動的供氣系統,可使得鍋爐負荷穩定;用于余熱利用系統,能有效地回收熱能。常用的蒸汽蓄熱器是一種變壓式蓄熱器,可借助工作壓力變化進行蓄熱和放熱。 使用變壓式蒸汽蓄熱器的必要條件是:工藝設備的用汽負荷是波動的,日負荷曲線變化頻繁和劇烈:部分用戶的用汽壓力必須小于汽源(鍋爐)的工作壓力,低壓蒸汽消耗量必須大于或等于最大用汽負荷與鍋爐房額定蒸發量之差。 蒸汽蓄熱器是一種行之有效的節能設備,合理使用蒸汽蓄熱器后,一般能節約燃料3%~20%。1臺6蒸t帶蓄熱器鍋爐,年可節煤200t,年減排CO2345t,壽命期內可減排CO2約5000t。

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