6噸燃煤鍋爐改造生物質鍋爐要點

BDLIAN天津XXXX有限公司6t/h、1.25Mpa燃煤蒸汽鍋爐

改燃生物質成型燃料技

術方案鹽城博聯環(huán)?？萍加邢薰镜刂罚航K省鹽城市鹽南機電產業(yè)園電話:0515-傳真：0515-聯系人： 183TOC\o"1-5"\h\z一、項目概況 01二、基礎數據 01\o"CurrentDocument"三、改造原則 02四、設計依據 02\o"CurrentDocument"五、生物質成型燃料介紹 02\o"CurrentDocument"六、技術介紹 05\o"CurrentDocument"七、改造技術措施 10八、技術特點 13九、改造后鍋爐主要參數 14十、工程報價 15十一、工程周期 15十二、售后服^承諾 16十三、運行費用比較 16十四、配套布袋除塵器 170日口0日口L/AN專心專注專業(yè)YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:0日口0日口L/AN專心專注專業(yè)YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:一、項目概況天津市乂乂**有限公司位于天津市乂乂區(qū)，專業(yè)生產XXXXXXXXXXXX等系列產品。XX公司為滿足生產、生活需求，現安裝有1臺燃6t/h燃煤蒸汽鍋爐?，F應天津市燃煤鍋爐整治工作要求，10噸以下鍋爐需進行清潔燃料變更，XX公司擬對這臺燃煤鍋爐進行改造，考慮到該鍋爐使用年限短，運行狀況好，擬對其實施改造，實現燃用低成本清潔燃料，同時避免重復投資。目前，可用于鍋爐的清潔能源主要有天然氣、輕質燃料油、生物質成型燃料和電等，其中，生物質成型燃料是成本最低、也是目前國家大力鼓勵的清潔能源。為此，建議XX公司對該臺鍋爐實施改燃生物質成型燃料，以實現節(jié)能、環(huán)保之目的。二、基礎數據鍋爐型號： DZL6-1.25-AII鍋爐形式： 單鍋筒、縱置式鏈條爐排燃料： II類煙煤額定蒸發(fā)量： 6t/h額定蒸汽壓力： 1.25Mpa運行壓力： 1.0Mpa蒸汽溫度： 194℃設計熱效率： 75%除塵方式： 水膜除塵出廠時間： 20XX年X月三、改造原則1、適用燃料由II類煙煤改造為生物質成型燃料。2、僅對燃燒部分進行改造，不變動承壓部件。3、出力、效率等參數不低于原燃煤指標。4、能連續(xù)運行，便于負荷調節(jié)。5、適應生產用熱量變化，滿足壓火、封爐要求。6、煙氣排放符合環(huán)保要求。設計依據1、TSGG0001-2012-《鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》；2、JBT10094-2002-《工業(yè)鍋爐通用技術條件》；3、TSGG3001-2004-《鍋爐安裝改造監(jiān)督管理規(guī)則》；4、GB50211-2004-《工業(yè)爐砌筑工程施工及驗收規(guī)范》；5、2014版《中華人民共和國環(huán)境保護法》；6、GB13271-2014-《鍋爐大氣污染物排放標準》；7、GB50131-2007-《自動化儀表工程施工質量及驗收規(guī)范》；8、GB50168-2006-《電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規(guī)范》。五、生物質成型燃料介紹1、生物質成型燃料生物質顆粒燃料是應用農業(yè)、林業(yè)廢棄物（如木屑、甘蔗渣、棉花稈、稻稈、麥稈）作為原料，經過粉碎、混合、烘干、擠壓成型等工藝制備而成的新型清潔燃料。其主要參數如下（以某木屑基生物質成型燃BOLBOLlAN 專心專注專業(yè)YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:BOLBOLlAN 專心專注專業(yè)YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:曰IJUAZ 曰IJUAZ 專心專注專業(yè)YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:料為例）：發(fā)熱量Qgr 17.02MJ/kg固定碳FC 15.99%揮發(fā)份V 74.29%碳C 46.88%氧O 37.94%氫H 5.27%硫St 0.05%氮N 0.14%灰分A 1.81%水分Mt 9.91%2、燃料特點O更環(huán)保含硫極低，燃燒時幾乎不產生SO2；燃料中含氧38%,燃燒時耗氧低，產生的NOX少;生物質燃料C鏈短、H鏈長，燃燒時釋放CO2少,同時，生物質排放和吸收CO2構成自然碳循環(huán)，實現CO2零排放。O熱值高生物質成型燃料發(fā)熱量大，熱值在3900~4800kcal/kg,可媲美化石燃料。O成本低原料及加工、運輸費用低，使用生物質成型燃料比天然氣節(jié)省45%,比輕柴油節(jié)省65%。O更安全生物質成型燃料儲運方便，消防要求低。O總量大生物質能源是世界第四大能源，其年生產量遠遠超過全世界總能源需求量，原料供應基本不受地域限制，特別適合于傳統能源缺乏地區(qū)。O可再生生物質成型燃料通過植物光合作用可以再生，能保證能源的永續(xù)利用。3、燃燒原理生物質成型燃料的燃燒過程是強烈的化學反應過程，又是生物質成型燃料和空氣間的傳熱、傳質過程。生物質成型燃料的燃燒必須有足夠溫度的熱量供給和適當的空氣供應。它可分作預熱、干燥（水分蒸發(fā)）、揮發(fā)分析出（含氣體揮發(fā)份和焦油揮發(fā)份）、固定碳燃燒等過程。0日口0日口L/AN專心專注專業(yè)YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:0日口0日口L/AN專心專注專業(yè)YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:日ULtAZ日ULtAZ 專心專注專業(yè)YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:六、改造技術介紹在制定改造方案時，應充分考慮煤炭和生物質成型燃料的不同特性，改造后的鍋爐才能達到安全、穩(wěn)定運行之目的。1、煤炭與生物質成型燃料的主要特性比較（1）含碳量煤炭的含碳量可以達到x?x%,而生物質成型燃料的含碳量較少，低于X%。因此，生物質成型燃料與煤炭相比燃燒過程短，明顯不耐燒。（2）揮發(fā)份高達X%的揮發(fā)份是生物質成型燃料的一大特點，而煤炭的平均揮發(fā)份在X%左右。氣體揮發(fā)份在一定溫度下（一般X℃左右）熱分解而快速析出，所以生物質成型燃料易被引燃，在燃燒初期需氧量遠大于煤炭。（3）含焦油量煤炭中的焦油含量在X%以下，生物質成型燃料中的焦油含量達到25%,焦油在溫度達到X?X℃時才能變?yōu)闅怏w析出，如不能將其充分燃燒，在對流受熱面降溫后將恢復成液態(tài)，隨煙氣流動沾粘在管壁上，煙氣中的灰分也會迅速被其粘附。（4）含氧量煤炭的含氧量在一般x%以下，生物質成型燃料的含氧量在x?X%,因此生物質成型燃燒時耗氧量要小于煙煤，原有燃煤鍋爐的鼓風量能夠滿足生物質成型燃料燃燒需求。(5)含硫量煤炭的含硫率在乂％以上，生物質成型燃料的含硫率只有X%,燃用生物質成型燃料不需要安裝煙氣脫硫裝置，同時煙氣露點降低，設備后部的對流受熱面和省煤器低溫腐蝕顯著減輕，延長鍋爐使用壽命。(6)發(fā)熱量鍋爐用煤的發(fā)熱量在Xkcal/kg左右，生物質成型燃料的發(fā)熱量在x?xkcal/kg,煤炭的熱值高于生物質成型燃料，但生物質成型燃料的燃燼率高達X%以上，其耗量與煤炭基本相當。(7)灰熔點煤炭的灰熔點在x℃左右，生物質成型燃料含有較多的K+、Na+離子，灰熔點較低，易結焦。相對于固定爐排鍋爐，生物質成型燃料更適合在鏈條爐排鍋爐上燃用。(8)灰分煤炭中的灰分占到x%以上，生物質成型燃料中的灰分在x%左右，燃用生物質成型燃料產生的灰渣量小，僅為燃煤的x左右，降低了司爐工勞動強度。(9)密度煤炭的密度在x?x,而生物質成型燃料的密度在x左右，兩者相差不大。2、燃煤鍋爐改造注意事項中小型燃煤鍋爐一般均為層燃式固定爐排和鏈條爐排鍋爐，鍋爐本體的主體結構、輻射受熱面布置、對流受熱面布置、燃燒設備和配風等均按燃煤特性設計，如果對其實施的改造不符合生物質成型燃料特性，將引起有鍋爐熱力特性、傳熱特性、水循環(huán)及煙氣阻力的變化，運行中會出現下列現象并影響到鍋爐的安全運行。（1）高揮發(fā)份的生物質成型燃料著火性能好，進入爐膛即迅速燃燒，高溫區(qū)大幅提前，火焰高于燃煤，緊貼著鍋爐前拱直接加熱前端鍋筒和水冷壁，導致輻射受熱面受熱不均，鍋爐介質動力特性隨之變化。（2）生物質成型燃料在爐膛前端劇烈燃燒，原配風系統與之不匹配，易引起高溫區(qū)局部供氧不足，燃料燃燼率下降，煙氣飛灰嚴重，熱效率降低。（3）由于高溫區(qū)偏離和火焰中心相對高度的變化，爐膛內各溫度區(qū)間也隨之產生較大變化，導致鍋爐出汽不穩(wěn)定。（4）焦油揮發(fā)份在X℃以上溫度窗口析出后，由于缺氧和燃燒行程縮短而不能充分燃燒，氣態(tài)焦油隨煙氣進入對流受熱面后溫度下降，還原為液態(tài)后極易粘附于管壁表面。管壁上的液態(tài)焦油捕集煙氣中的飛灰形成垢層，影響熱力傳導，局部高溫導致的結焦使傳熱進一步惡化，最終管壁和焊接部位因應力不均產生扭曲甚至撕裂，極易發(fā)生安全事故。（5）生物質成型燃料引燃性能較好，在便于點火的同時也帶來了壓火和封爐困難，如改造時未充分考慮該因素，鍋爐需要頻繁點火，在壓火和封爐時將產生倒煙、回火現象，惡化鍋爐房環(huán)境甚至發(fā)生安全事故。LfAN 專心專注專業(yè)LfAN 專心專注專業(yè)YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:LfAN 專心專注專業(yè)LfAN 專心專注專業(yè)YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:00YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:日口L/AN專心專注專業(yè)3、爐膛容積熱負荷的變化爐膛容積熱負荷是燃燒設備的主要特性參數之一，對于燃煤的層燃爐來說，由于煤炭的熱量主要在爐排面上放出，從燃燒的角度來看，爐膛容積熱負荷只是一個控制性的指標，爐膛容積并不是影響燃燒效率的最主要因素。但是，燃煤鍋爐改造為燃生物質成型燃料后，由于燃料特性的不同，在保留層燃爐的特性之外兼具了部分室燃爐的特征，爐膛容積熱負荷就顯得重要起來，它影響著燃料在爐內的停留時間和爐膛的出口溫度。爐膛容積熱負荷取得過高，部分燃料來不及燃盡就排出爐膛，許多顆粒和炭黑無法燃燼，不但降低了燃料利用率，嚴重的甚至會引起尾部受熱面部位二次燃燒。根據我司多年設計和改造鍋爐經驗，層燃鍋爐的爐膛容積熱負荷一般在Xkw/m3左右，室燃爐的爐膛容積熱負荷一般在Xkw/m3左右。燃煤層燃鍋爐在同樣負荷條件下改為具有部分室燃特征的固氣復合燃燒方式，爐膛容積熱負荷要比設計值大X%左右，必須采取相應技術措施予以調整。爐膛出口煙氣溫度6”一般按下式計算：&,=Tn/[M9儼F1a1T3n/^BCp)o.6+1]-273TnTn——理論燃燒溫度W——爐壁熱有效系數a1——爐膛黑度Bj——燃料量%——輻射常數F1——爐壁面積3——爐墻保溫系數Cpj——煙氣平均熱容量在爐膛形狀、容積和鍋爐負荷一定時，爐膛出口溫度主要由表征爐內溫度分布特性系數M決定，M值取決于爐內最高火焰溫度的相對位置Xmax以及燃料和燃燒方式。M=B-C（X+AX）maxB——燃燒方式系數c——燃料種類系數AX-——室燃爐火焰中心位置修正值Xmax——火焰中心高度與爐膛高度比值4、鍋爐改造熱力計算（1）實際燃料消耗量計算按下式確定：B為鍋爐燃料實際消耗量；Q7為鍋爐工質吸收的熱量，即鍋爐出力；。二為燃料收到基低位發(fā)熱量；n為鍋爐熱效率。當Q泅Q；；短々一小Q鬻Q,鍋爐改造前后要求保證正常出力，即Q『Q），假定鍋爐改造前后熱效率不變，即nq=nh，則為二空（2）爐排面積和爐膛容積計算按下式確定：Ar= Vi工%%Ar為爐排有效面積；B為鍋爐燃料實際消耗量；qr為爐排面積熱BDLBDLiAN 專心專注專業(yè)YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:BDLBDLIAN 專心專注專業(yè)YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:負荷；V為爐膛有效容積TqV為爐膛容積熱負荷（q和qv可根據鍋爐設計手冊或設計、運行經驗確定），所以換算可得人換算可得人啊qm人如4品4=}4均Am=94必由由以上計算可知，燃煤鍋爐改燃生物質成型燃料前后的有效爐排面積和有效爐膛容積只與鍋爐改造前后的爐排面積熱負荷和爐膛容積熱負荷有關。燃煤鍋爐改燃生物質成型燃料后，由于生物質成型燃料75%左右的揮發(fā)份含量，容易造成燃燒不完全，所以改造后需采用分級配風措施保證燃料的充分燃燒，由此決定改造前后的qr和qv。七、改造技術措施在確定改造具體方案前，應由我司技術人員對用戶的燃煤鍋爐進行現場勘查，并根據鍋爐圖紙和隨機資料進行相應熱力復核、爐排面積熱負荷計算、爐膛容積熱負荷計算和配風計算后，確定具體施工方案。1、前拱（輻射拱）改造前拱的作用是通過輻射和反射的方式，將火床面的輻射熱和部分火焰輻射熱傳遞到新燃料的引燃（著火）區(qū)，提供新燃料的著火所需熱量。投射到前

拱頂上的熱量中有80%左右被前拱吸收，這部分熱量提高了前拱的溫度后重新被前拱輻射出去，其余20%左右通過前拱表面漫反射傳遞熱量。燃煤鍋爐前拱是根據煤炭的著火特性進行設計的，而生物質成型燃料的著火特性與煤炭差別較大，如不進行合理改造，原鍋爐的引燃區(qū)將變成主燃區(qū)，爐內溫度場發(fā)生較大變化。根據現有鍋爐前拱的形狀和尺寸，結合生物質成型燃料燃燒特性，同時為了增加爐膛容積，將原鍋爐拋物線型前拱改造為直線型前拱，取消反射焦線或將其大幅后移，前拱與爐排面的夾角通過計算確定，前拱兩側的爐墻隨之作相應調整。2、后拱（對流拱）改造后拱的作用主要是促進新燃料引燃和爐內煙氣混合，它通過改變煙氣的流速和方向，將大量高溫煙氣和熾熱的燃料顆粒向前輸送，以增強前拱的引燃能力。同時，鍋爐后拱的傾角小，覆蓋面大，可以有效保持爐膛中、后部溫度，提高燃料燃燼率。由于生物質成型燃料的■一g著火點低，燃燒過程短，燃用生物質成型燃料時，不需要過長的輻射拱來增強引燃功能和提高燃料燃燼率，一般需要將鍋爐對流拱縮短以延緩燃料引燃和增加爐膛容積，其煙氣擾動功能改由分級配風實現。由于不同廠家、不同燃料種類的鍋爐后拱形狀和尺寸差別較大，一般根據具體拱型和長度來確定對流拱是否需要改造。3、衛(wèi)燃帶調整燃煤鍋爐為提高所設計煤種的燃燼率，一般會在爐膛內壁相應部位布置衛(wèi)燃帶，用來調整爐膛高溫區(qū)。鍋爐改造時必須根據生物質成型燃料在爐膛內的溫度場分布特性，對原有衛(wèi)燃帶進行調整，否則溫度將發(fā)生較大變化。4、分級供風燃煤鍋爐的風室一般布置在爐排下方，沿爐排縱向分為多個獨立風室，采用單側或雙側進風，各風室間內有獨立的調風裝置，可分別調節(jié)各風室的風量大小，以達到煤炭的最佳燃燒效果。燃用生物質成型燃料時，需更換鼓風機，在保留原有風室的基礎上，關閉前、后端一個或數個風室，在爐排兩側分級供應二次風。分級供風能很好的滿足各燃燒階段的需氧量，確保焦油揮發(fā)份在750℃以上溫度窗口析出后充分燃燼，并顯著降低NOx產生量。5、控制系統更新燃煤鍋爐改造為燃用生物質成型燃料后，將新增更換的鼓風機、二0日口0日口L/AN 專心專注專業(yè)YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:0日口0日口L/AN 專心專注專業(yè)YANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mailYANCHENGBOLIANENVIRONMENTALTECHNOLOGYCO.,LTD E-mail:bdLian 專心專注專業(yè)bdLian 專心專注專業(yè)YANCHENG