燃烧业锅炉节能减排技术的分析

  仪器信息网 ·  2007-06-20 21:40  ·  15437 次点击
摘要:作者结合工作经验对燃烧工业锅炉、锅炉辅机、流化床等问题及节能改造,减排技术作出有效分析,供同行参考。
关键词:工业锅炉;燃烧节能;减排
煤炭是我国的主要能源,我国煤炭的84%用于直接燃烧,由于燃煤设备和燃烧技术相对落后,因而带来了燃烧效率不高和环境污染严重两大问题。表1所示,为我国燃煤设备的平均热效率。
由表1可见,由于效率低,造成能源的很大浪费。以工业锅炉为例,我国现有燃煤工业锅炉52万台以上,每年耗煤占煤炭生产总量的35%,但平均的锅炉效率只有60%,比先进国家80%的效率低20个百分点以上,仅此一项,每年浪费原煤近1亿t。
表2为我国1990年的污染排放量。
由表2可见,我国绝大部分大气污染物是由煤燃烧引起的。因此,提高效率,减少污染,是我国今后发展燃煤技术的根本指导思想。
一、工业锅炉的问题及对策分析
我国有52万多台燃煤工业锅炉,每年消耗全国煤产量的35%,而平均锅炉热效率仅60%,由于一般工业锅炉只采取机械式的旋风分离器和水膜除尘器除尘,除尘效率不高,工业锅炉的粉尘排放污染仍十分严重。而几乎所有的工业锅炉都没有采用任何脱硫措施,因此无法控制SO2的排放。
(一)工业锅炉低效高污染的原因分析
1、多数工业锅炉为链条炉。本身设计热效率偏低。层燃炉的燃烧过程对煤种和颗粒度有一定的要求,而在我国目前的条件下,往往煤的供应不能满足设计煤种特性和颗粒度的要求。
2、我国供应工业锅炉的商品煤,均是未经洗选的原煤,因此从煤的供应角度上看,不能满足链条炉高效燃烧的要求。
3、管理和运行水平低。
4、不能严格执行环保法对工业锅炉排放的要求,同时缺乏促进改进工业锅炉效率和减少污染物排放的“驱动力”。
(二)工业锅炉、减少污染物排放的建议
1、淘汰落后低效的层燃炉型,引进和开发高效的先进炉型。
2、大力推广应用流化床锅炉,特别是燃烧高硫煤的地区,更应将推行环境保护法对SO2排放限制的要求和推广流化床锅炉结合起来。
3、发展工业型煤,包括固硫型煤,它对适应链条炉对燃料颗粒度的要求、提高效率和降低排放能起重要作用。
4、大力发展选煤,工业发达国家的原煤入洗率几100%,而我国仅20%左右。物理洗选可除去煤中60%的灰分和50%的黄铁矿硫。如果能对商品煤加以洗选,从煤的供应角度加以改善,这会大大提高层燃炉的热效率并减少其污染物的排放。
二、工业锅炉的节能技术改造分析
我国工业锅炉拥有量为52万台、120万蒸t,其中70%是蒸汽锅炉,其余是热水锅炉,年耗燃料约4亿t标准煤。工业锅炉型式各异,主要是层燃锅炉(正传链条炉排锅炉多达总数的60%以上),它们的热效率普遍较低,低于80%者居大多数,高效、低污染、宽煤种的循环流化床锅炉为数很少。
由于种种原因,如结构设计不合理,制造质量不良,辅机配套不协调,可用的煤种与设计的煤种不符,运行操作不当等,都会造成锅炉出力不足、热效率低下和输出参数不合格等问题,结果是能源消耗量过大,甚至不能满足生产要求。对于半新以下的锅炉,采取技术改造措施解决问题,经济合理;对于接近寿命期的锅炉,则以更新为佳;究竟采取何种措施,应遵守技术先进、方案成熟、经济合理的原则。由于我国锅炉的以上问题比较普遍,所以,节能潜力很大,约达4000万t标准煤。由于在用的工业锅炉正转链条炉排锅炉居多数,当前推广应用的节能改造技术,大部分是针对正转链条炉排锅炉的。
各种技改措施分述如下:
(一)给煤装置改造
中国的层燃锅炉都是燃用原煤,其中占多数的正转链条炉排锅炉,原有的斗式给煤装置,使得煤块和煤末混合堆实在炉排上,阻碍锅炉进风,影响燃烧。将斗式给煤装置改造成分层给煤装置。即:使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上,有利于进佩,改善了燃烧状况,提高煤的燃烧率,减少灰渣含碳量,可获得5%~20%的节煤率,节能效果视改前炉况而异,炉况越差,效果越好。投资少,回收快。
(二)燃烧系统改造
对于正转链条炉排锅炉,这项技术改造是从炉前适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置,使之在炉排层燃基础上,增加适量的悬浮燃烧。可以获得10%左右的节能率。但是,喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制适当,否则,将增大排烟黑度,影响节能效果。对于燃油、燃气和煤粉锅炉,是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧器,改造效果也与原设备状况相关,原状越差,效果越好,一般可达5%~10%。

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