燃煤鍋爐節能設計改造方案

2022-05-22 13:21:02 字數 3285 閱讀 9882

煤炭資源屬於不可再生資源,同時也是現有的為我們提供熱能、電力、化工等行業為數不多可供選擇最為基本的能量**。煤炭的形成需要幾百萬年時間。人類的發現和利用煤炭已經有幾千年的歷史,隨著近現代工業的大發展,煤炭資源也隨之處於一種逐漸枯竭的狀態,但是現代的工農業發展又離不開煤炭,不斷**的煤炭**就已可見一斑。

據科學界對已有發現的煤炭資源和人類活動對煤炭資源的消耗速度推斷,地球的煤炭資源僅能再維持100年—200年左右的時間。面對如此殘酷的事實,珍惜資源、保護環境已刻不容緩。

經過多方多年的實地考察發現,現今很多任務業企業由於裝置設計結構問題和技術方面的不完善,都存在著燃煤燃燒不充分且熱效率利用率低下等浪費現象。大多數的煤渣中含有10-30%左右為充分燃燒的煤炭和煙氣中未被燃燒的碳(黑煙現象)或含帶大量熱能的高溫煙氣(燃煤蒸汽鍋爐、燃煤導熱油及燃煤熱水鍋爐的煙氣溫度可達170c°-270c°;玻璃窯爐、陶瓷燒製窯爐,冶金退火爐等煙氣溫度可達350c°-550c°)被排放白白扔掉,造成了極大的不必要成本浪費,同時對周邊自然環境也造成了長期的破壞。

分析其原因大致為以下幾個方面因素造成:

一、 傳統的燃煤鍋爐:

因為系統結構和燃燒方式等諸多因素的限制,現在近乎所有的鍋爐基本都存在著燃煤燃燒不充分,換熱效率低下的問題,且一直無法克服。分析主要原因為:

1. 燃煤鍋爐結構限制,由於鍋爐結構特點,所有的燃煤鍋爐煤層厚度都控制在100mm以下,這樣利於整個鍋爐系統的執行。再加之所有的鍋爐鼓風都為冷風,這樣以來煤層過薄,燃燒溫度環境無法公升高,冷風鼓風加重了燃燒效率低下的弊端。

還有所有燃煤鍋爐所用煤炭燃料為粗粉狀,顆粒粒徑非常不均勻,小到幾微公尺,大到幾厘公尺。受鼓風速度的影響,幾微公尺粒徑的煤粉細微顆粒幾乎在來不及燃燒的同時就被鼓風吹走排放了;100%的幾厘公尺甚至幾公釐粒徑的優質大顆粒煤炭(15-30%左右的燃煤),因為燃燒溫度環境低燃燒時間短,在被加熱至700c°左右熾熱的狀態時就無法繼續燃燒,經由出渣系統含混著燃盡的煤灰水冷排放了。造成了巨大的能源浪費。

2. 由於鍋爐是在燃燒後的熱煙氣含混著大量的細煤粉和煤灰等很多雜質,進入換熱系統換熱。這樣就造成了煙氣中的雜質所含帶的大量熱能根本無法在短時間內析出,而且會因為煙氣雜質過多對換熱系統造成較大磨損影響裝置正常的使用壽命和換熱效率。

3. 由於幹煤粉無法直接燃燒,需要在煤粉入爐前加水加濕後才可入爐正常燃燒。這樣以來,煤炭中的水分就會影響煤炭燃燒溫度環境的提公升。

煤炭燃燒的過程是先將煤炭乾燥,在經過預熱,然後是乾餾,接下來才是燃燒。煤炭中人為加水是乙個粗無的做法,它會降低煤炭的熱能利用率,直接導致大量的煤炭燃燒熱能,在沒有正常做功之前要先消耗大量的熱能來對煤炭中的水份進行乾燥加熱。所以也存在了將近 10%左右的能源浪費。

4. 由於鍋爐結構燃燒室通常比較大(可達3-5m),由於企業系統配置又不能長時間連續燃燒使用鍋爐(因為蒸汽耗量原因)。這樣就造成了燃燒室的燃燒溫度環境不利於燃煤充分燃燒,從而導致了煙囪冒黑煙現象。

然而這些都是燃燒值相當高的物質,也造成了資源極大地浪費。

5. 由於現有燃煤鍋爐屬於燃煤直燃燃燒方式,鍋爐換熱系統內的換熱環境比較差(煙氣中含有大量的煤炭灰燼、未被充分燃燒的細微顆粒、不能燃燒的一些揮發物質煤焦油等造成了換熱系統管壁上附著了一層黑色的凝結碳成分。這樣大大降低了系統的換熱係數。

也就導致了燃煤鍋爐系統排煙溫度偏高的現象。(燃煤蒸汽鍋爐、燃煤導熱油及燃煤熱水鍋爐的煙氣溫度可達170c°-270c°)

二、 工業窯爐:

由於工業窯爐一般式用來冶煉、加熱退貨的,所以所使用的都是900c°以上的高位熱能900c°一下的煙氣根本無法利用,只能利用排煙系統中的換熱系統來降低煙氣溫度以提高燃料利用率或熱利用率。然而通常由於熱工因素,將煙氣降低至250c°時就幾乎無法利用了。造成了大量的含帶大量熱能的高溫煙氣(玻璃窯爐、陶瓷燒製窯爐,冶金退火爐等煙氣溫度可達350c°-550c°)被排放白白扔掉,造成了極大地浪費。

我公司聯合華北電力大學等科技人才在分析了大量的鍋爐燃燒資料後,經過縝密的設計,在綜合了鍋爐、電力、化工、航天材料等先進的技術和材料技術基礎上開發出了一整套嶄新的鍋爐燃燒方式和換熱工藝和方案。

技術方案:

一、 煤炭轉化燃燒:

該技術在以化工行業的煤炭氣化技術為技術依託,根據鍋爐的大小和企業燃煤量及蒸汽消耗量來定身量制,設計裝置的關鍵尺寸和煤炭氣化轉化資料。將煤炭轉化成潔淨的燃燒氣體進入鍋爐系統燃燒換熱。經過改造後的鍋爐系統能達到99%的燃煤燃燒效率,幾乎所有煤炭全部燃燒殆盡;90%換熱效率,除了正常合理溫度的煙氣排放含帶的熱能外,沒有任何因素影響熱能利用;改變了煤炭燃燒方式,在入爐前處理了95%的煙氣雜質,鍋爐內改為清潔換熱燃燒,大大改善了燃燒換熱環境,提高了換熱效率;由於煙氣中沒有的雜質的不利因素影響,也改善了鍋爐換熱系統的正常執行,沒有了雜質的磨損,也就大大提高了鍋爐系統的正常的使用壽命;由於在入爐燃燒前進行了必要的工藝性脫硫處理,不會增加執行費用,對鍋爐系統裝置也會減少因硫腐蝕帶來的巨大危害,而且同時也減輕了鍋爐系統中脫硫裝置的系統工作壓力,提高了鍋爐煙氣脫硫效果。

二、 煤炭加工室外燃燒技術:

該技術是在熱力發電系統燃燒技術的基礎上,改進的一種新的鍋爐燃燒技術。該方案是降低煤炭顆粒粒徑,將煤炭粉碎至0.05mm直徑一下,以便於提高燃煤燃燒效率;在此基礎上新增加了室外燃燒,從而避開了因為燃燒室容積過大,燃燒溫度低的較差燃燒環境。

在鍋爐外使用航空領域特製的耐高溫材料製作的燃燒室進行燃燒,經過充分燃燒後的火焰進入鍋爐系統進行換熱。因為涉及的燃燒室是經過精確計算出煤粉預熱和燃燒的速度、時間、距離和燃料空氣配比,比傳統的燃燒室的空間容積縮小了數十倍,更有利於提高燃燒環境溫度和控制燃燒效率和質量。這樣可以有效避免了燃燒間斷後燃燒室降溫造成的燃燒不充分冒黑煙現象。

可以達到將近100%的燃煤燃燒效率,由於採用的微粒燃燒方式,使得系統換熱效率提高,有助於煙氣中的粉塵釋放熱能。比常規燃燒排渣方式可以提高40%左右的熱能利用率。由於微粒燃燒方式燃燒充分燃燒後的灰燼比重和硬度低,使得鍋爐換熱系統的磨損大大降低,可有效提高鍋爐裝置的使用壽命。

由於以上兩種改進設計燃燒方式都是採用了乾燥的煤炭進入燃燒室進行燃燒,較傳統的煤炭加水進入鍋爐燃燒的方式有了很大的效率提高,根本地解決的煤炭不加濕無法燃燒利用的技術瓶頸。大大提高了燃煤燃燒的效率。

三、 鍋爐尾氣降溫和鼓風系統改造技術:

鍋爐鼓風系統改為鼓熱風,該技術一改傳統的鍋爐鼓冷風設計。在鍋爐尾氣降溫的同時增加鍋爐鼓風的溫度。其一提高了煤炭燃燒溫度環境,在燃燒的環節降低技術上的熱能消耗,進一步提高了煤炭的燃燒效率。

其二增加了鍋爐熱能利用率,對降低系統煙氣排放溫度提高換熱效率創造了條件,排煙溫度可以降至80c°左右,大大提高了鍋爐系統的熱。該技術可以在改造燃燒方式提高燃煤利用率的基礎上再提高10%左右的燃燒熱效率。

綜合以上所述,獨具匠心的設計方案達到了節能、降耗和低碳、環保同步發展和諧發展的最佳效果,實現了燃煤技術巨大質的飛躍。是在未來短期內最先進的煤炭燃燒換熱方式。通過採用以上改造方案一定會給企業帶來巨大的資源能源效益和巨大的社會效益。

燃煤鍋爐改造方案

秦皇島東陽科技 是專業研發太陽能光熱產品的高新技術企業,在2014年依託秦皇島瑜陽光能科技 共同完成太陽能跟蹤伺服機構的研究並取得成功,並且正式形成戰略聯盟。秦皇島東陽科技 的主產品為碟式 槽式自動跟蹤太陽能光熱系統。東陽可提供太陽能光熱集熱鏡場系統的方案制定及實施服務,以及中高溫光熱利用專案的系統...

燃煤鍋爐改造生物質鍋爐方案

為改善環境,減少汙染,致力於將燃煤鍋爐改造為燃燒生物能源 生物質固體成型燃料 鍋爐。其改造方案主要為利用原有或閒置的鏈條爐排燃煤鍋爐本體以及鍋爐附屬裝置 鼓風機 引風機 出渣機 省煤器 減速器 除塵器 鍋爐控制櫃以及儀表閥門等,增加1 3套螺旋式生物質顆粒燃料上料機 1套二次送風裝置及二次送風管等,...

鏈條鍋爐節能改造

摘要 本文針對20t蒸汽鏈條鍋爐存在的問題,進行了節能改造,取得了顯著的成效。關鍵詞 熱工測試 爐拱改造 爐體大修 合理配風 節能效益 1 鍋爐改造前後熱工測試主要基本情況 該20t蒸汽鏈條爐,從1985年投運以來一直沒有進行爐體整體大修 在2001年12月份大修前,經節能監測中心測試,鍋爐熱效率只...