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燃煤锅炉“节能减排”设施不理想?找对方法:改兰炭锅炉,费用小、效果好!

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燃煤锅炉“节能减排”设施不理想?找对方法:改兰炭锅炉,费用小、效果好!

发布日期:2020-06-22 作者:正能量 点击:

导读:

工业锅炉是国民经济建设和人民生活中重要的基础设备,广泛应用于工厂动力、建筑采暖、人民生活等各个方面,也是能源消费大户和重要污染源。近年来,我国工业生产企业数量不断增多,大气污染问题日益严重,我国工业锅炉量大面广,平均容量小,且以燃煤为主。如何有效地实现燃煤锅炉在节能和减排两个方面的问题,对促进我国经济的绿色发展、循环发展和低碳发展具有重要意义。


“节能减排”设施不理想?


对燃煤锅炉的烟气排放进行合理的处理,对保护我国大气环境有十分重要意义。据了解,早在2004年,国家发改委在制定的《节能中长期专项规划》中就已将燃煤工业锅炉窑炉改造列为“十一五”十大重点节能工程之首,并制定了工程示范实施方案。我国现行的《燃煤电厂超低排放烟气治理工程技术规范》燃煤电厂烟气超低排放规定,在基准氧含量6%条件下,燃煤电厂标态干烟气中颗粒物、SO2、NOX排放质量浓度分别不高于 10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3,简称超低排放。

国际能源署根据当前的技术发展情况,制定了2020年与2030年的燃煤电厂污染物排放目标,2020年目标:烟尘为1~2mg/m3,SO2为25mg/m3,NOx为30mg/m3;2030年目标:烟尘<1mg/m3,SO2<10mg/m3,NOx<10mg/m3。目前,我国已有部分电厂稳定实现了国际能源署2020年的目标,但与2030年的目标尚存在差距。尽管在我国强环保政策的压力下,污染排放已见成效,但“节能减排”依旧存在一系列问题,例如:烟气处理设施问题、锅炉效率问题等。


  • 烟气处理设施存在的问题:故障率高、运行费用高等

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根据上图可以看到,目前电袋复合除尘器、湿法脱硫和SCR脱硝设施在烟气处理设施中占绝大多数。

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由上图可以看到,目前我国使用的除尘、脱硫以及脱硝设施并不稳定,故障频发(管路堵塞、磨损等),并且受温度及电压影响处理效率及效果也无法保障,设施的运行费用也较高。不仅如此脱硝、湿法脱硫也会对生态环境造成一定的负面影响。


  • 燃煤锅炉效率低下,原因?


我国燃煤工业锅炉运行效率低下的原因比较复杂。但归纳起来,主要涉及以下几个方面:一是设计制造方面的原因,在设计上更重视受压元件部分,而对燃烧装置部分不如受压元件部分重视。二是锅炉使用方面的原因,锅炉用户在选用锅炉时所选容量与实际使用容量不匹配。三是燃料与炉型匹配性差。燃用煤的热值、挥发分或颗粒度等煤质指标不符合锅炉设计煤种要求。我国煤的种类很多,煤质差别很大。由于燃煤供应几乎没有任何约束性规范和标准,完全由市场调节,供给工业锅炉使用的燃煤基本是未经洗选加工的原煤,其粒度、热值、灰分、水分经常发生变化,造成煤种与炉型不适应,着火困难,燃尽更困难,难以保证锅炉在设计状态下运行。与燃烧洗选煤相比,不仅锅炉效率低5~8个百分点,还加重了环境污染。

尽管全国环境空气质量得到进一步改善,重污染天气明显减少,但与发达国家和世界卫生组织制定的环境空气质量标准要求还有很大差距。中国煤炭用于发电(含热电联产)的比例逐年增加,为了进一步改善环境空气质量,燃煤清洁利用显得尤为重要!


采用兰炭锅炉技术成新选择


工业锅炉的节能改造可以从两个方面发力:一是进行技术改造。未来将淘汰一些效率低、环境污染严重的旧式燃煤锅炉,因地制宜地对现有燃煤锅炉进行技术改造。二是采用洁净燃烧技术。采用洁净煤替代原煤提高燃煤质量。而兰炭就是目前新兴的备受好评和欢迎的清洁燃料。

兰炭作为国家鼓励的煤炭分质分级、绿色高效利用的模式之一,是《能源发展战略行动计划 (2014—2020年) 》关于推进煤炭清洁高效开发利用的典型实践。兰炭的低位发热值在24.5 MJ·kg-1以上,固定碳的质量分数在85%以上,水分、灰分、硫分的含量都很低,具有挥发分低、固定碳高、灰分低、比电阻高、多气孔等特点,燃料品质已接近燃油,既可作为优质的工业用碳素材料,又是洁净煤,目前兰炭产地主要集中在山西、陕西、内蒙古和宁夏四省区的 交界地带,产量大,完全可以用于燃煤锅炉的燃料替换。由于兰炭本身硫、氮含量很少,因此燃烧后有害物质的排放量明显减少;由于兰炭的含灰量很少,烟尘的排放量也明显减少。2016年8月18日,大连市政府召开燃煤锅炉整治问题专题调度会,明确提出可采用“兰炭”等清洁煤炭技术来达到排放标准。

西安热工研究院有限公司关于电站煤粉锅炉掺烧兰炭试验研究,得出结论:(1)电站煤粉锅炉燃用兰炭在技术上是可行的,以掺烧机组锅炉为例,可以实现安全稳定燃用 33%比例的兰炭。(2)电站锅炉燃用兰炭具有减轻炉内结渣、大幅降低烟气污染物生成量、对低热值煤具有较好替代作用等优势。援引自杨忠灿等《电站煤粉锅炉掺烧兰炭试验研究》)

2020年3月4日,济南热力集团有限公司对唐冶热源厂116MW煤粉锅炉试行全兰炭燃烧,目前运行平稳。据了解,在如此规模的大型供热锅炉试烧兰炭,尚属全国首次。其中,全兰炭试烧总试验时长达49.5小时,掺烧兰炭总试验时长达56小时。试验期间,锅炉燃烧和排放情况稳定。技术专家对燃烧数据论证和分析后,认为兰炭在大容量锅炉的应用完全可行,标志着大容量锅炉供热机组兰炭试烧试验取得成功。以浆水泉热源厂70MW天然气煤粉双燃料热水锅炉为例,自2月27日以来进行了3次较长周期全兰炭试烧试验,通过燃烧数据可以看出,兰炭在大容量供热锅炉应用时能够长时间稳定运行,且各供热负荷阶段二氧化硫和氮氧化物排放均达到环保要求。(此段内容来自济南日报)


“兰炭”配“好炉”


兰炭专用锅炉具有效率高、环保达标优势,比其它锅炉及脱硫脱硝改造更经济可行,能够有效缓解燃煤带来的环境污染,且能为用户带来经济效益,为大气污染防治解决方案提供了新思路。根据汪舰 《兰炭专用锅炉一大气污染防治新思路》中的数据,得出结论:燃煤锅炉改造成兰炭锅炉投资小,且运行费用低。

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与传统燃煤锅炉相比,新建或改造在用兰炭锅炉效率均高于84%,最高87.58%;高于燃煤锅炉的标准79%,节能可达8.58%。,排放的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物浓度均低于国家标准,而且操作简单,锅炉系统的运行过程由计算机系统自动控制完成,实现自动核算统计燃料消耗、电力消耗、水消耗,并可自动识别燃料品质,实现了燃烧排放和燃料成本的双降,节约费用非常可观。

国内在工业锅炉节能改造方面有许多成熟的技术。兰炭循环流化床锅炉技术是先进的燃煤新技术,具有炉膛磨损小,工作寿命长,燃烧更加充分,燃烧效率高、高效脱硫、NOX排放低、结构简单、操作简单方便、尾部受热面磨损少、运行更经济等诸多优势。使用兰炭作为燃料,更加环保。

未来相当长的一段时间内,燃煤工业锅炉仍将是我国的主导产品,随着能源供应结构的变化和节能环保要求日益严格,采用清洁燃料和洁净燃烧技术的高效、节能、低污染工业锅炉将是产品发展的趋势。


实现燃煤工业锅炉

大气污染物超低排放优化的意义


首先,燃煤工业锅炉大气污染物超低排放优化当中可以节约能源和资源。降低运作成本提高其获得利润,从而促进企业的持续发展。

其次,实现燃煤工业锅炉大气污染物超低排放优化,可以减少大气污染物的排放,从而提高环境质量,提高人们的生活质量和生活水平。

最后,对大型燃煤工业锅炉大气污染物超低排放优化技术的研究可以促进我国科学技术水平的不断提高。进而提高我国的国际竞争力,为维护我国经济发展安全提供更多的保障。



正能集团与国内领先的兰炭锅炉技术企业形成战略合作(大连旺佳新能源科技公司、吉林省兰炭锅炉制造有限公司、河北约翰节能设备科技有限公司),形成了“燃煤锅炉技术改造+兰炭锅炉设备提供+兰炭使用技术指导+兰炭稳定供应”的一条龙服务体系,致力于帮助国内电站、供热、造气使用锅炉企业在减煤换煤过程当中,让锅炉节能减排与成本实现“双降”。

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