6噸燃煤鍋爐改造生物質(zhì)鍋爐要點(diǎn)

1、(yBOLIAN天津XXXX有限公司6t/h、1.25Mpa燃煤蒸汽鍋爐改燃生物質(zhì)成型燃料技術(shù)方案鹽城博聯(lián)環(huán)?？萍加邢薰镜刂罚航K省鹽城市鹽南機(jī)電產(chǎn)業(yè)園電話：0515-傳真：0515-聯(lián)系人：蔡偉民183一、項目概況01二、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)01三、改造原則02四、設(shè)計依據(jù)02五、生物質(zhì)成型燃料介紹02六、技術(shù)介紹05七、改造技術(shù)措施10八、技術(shù)特點(diǎn)13九、改造后鍋爐主要參數(shù)14十、工程報價15H一、工程周期15十二、售后服務(wù)承諾16十三、運(yùn)行費(fèi)用比較16十四、配套布袋除塵器17一、項目概況10天津市xxXX有限公司位于天津市XX區(qū)，專業(yè)生產(chǎn)XXXXXXXXXXX等系列產(chǎn)品。XX公司為滿足生產(chǎn)、生活需

2、求，現(xiàn)安裝有1臺燃6t/h燃煤蒸汽鍋爐?，F(xiàn)應(yīng)天津市燃煤鍋爐整治工作要求，噸以下鍋爐需進(jìn)行清潔燃料變更，xx公司擬對這臺燃煤鍋爐進(jìn)行改造，考慮到該鍋爐使用年限短，運(yùn)行狀況好，擬對其實施改造，實現(xiàn)燃用低成本清潔燃料，同時避免重復(fù)投資。目前，可用于鍋爐的清潔能源主要有天然氣、輕質(zhì)燃料油、生物質(zhì)成型燃料和電等，其中，生物質(zhì)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(zhì)成型燃料，以實現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保之目的。二、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)鍋爐型號：DZL6-1.25-An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(yùn)行壓力：1.

3、0Mpa蒸汽溫度：194c設(shè)計熱效率：75%除塵方式：水膜除塵出廠時間：20XX年x月Vjr三、改造原則1、適用燃料由II類煙煤改造為生物質(zhì)成型燃料。2、僅對燃燒部分進(jìn)行改造，不變動承壓部件。3、出力、效率等參數(shù)不低于原燃煤指標(biāo)。4、能連續(xù)運(yùn)行，便于負(fù)荷調(diào)節(jié)。5、適應(yīng)生產(chǎn)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。四、設(shè)計依據(jù)1、TSGG0001-2012-鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程；2、JBT10094-2002-工業(yè)鍋爐通用技術(shù)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

4、保護(hù)法；6、GB13271-2014-鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；7、GB50131-2007-自動化儀表工程施工質(zhì)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(zhì)成型燃料介紹1、生物質(zhì)成型燃料生物質(zhì)顆粒燃料是應(yīng)用農(nóng)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(jīng)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(shù)如下（以某木屑基生物質(zhì)成型燃料為例）：發(fā)熱量Qgr固定碳FC揮發(fā)份V碳C氧O氫H硫St氮N灰分A水分Mt2、燃料特點(diǎn)O更環(huán)保17.02MJ/kg15.99%74.29%46.88%37.94%5.27%0.05

5、%0.14%1.81%9.91%含硫極低，燃燒時幾乎不產(chǎn)生SO2；燃料中含氧38%,燃燒時耗氧低，產(chǎn)生的NOx少;生物質(zhì)燃料C鏈短、H鏈長，燃燒時釋放CO2少,同時，生物質(zhì)排放和吸收CO2構(gòu)成自然碳循環(huán)，實現(xiàn)CO2零排放。O熱值高生物質(zhì)成型燃料發(fā)熱量大，熱值在39004800kcal/kg,可媲美化石燃料。O成本低原料及加工、運(yùn)輸費(fèi)用低，使用生物質(zhì)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(zhì)成型燃料儲運(yùn)方便，消防要求低。O總量大生物質(zhì)能源是世界第四大能源，其年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全世界總能源需求量，原料供應(yīng)基本不受地域限制，特別適合于傳統(tǒng)能源缺乏地區(qū)。O可再生生物質(zhì)成型燃料通過植物

6、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(zhì)成型燃料的燃燒過程是強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)過程，又是生物質(zhì)成型燃料和空氣間的傳熱、傳質(zhì)過程。生物質(zhì)成型燃料的燃燒必須有足夠溫度的熱量供給和適當(dāng)?shù)目諝夤?yīng)。它可分作預(yù)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。生物膜成型燃料燃燒火焰利用固定碳火箱燃燒灰燼揮發(fā)性焦油和氣體六、改造技術(shù)介紹在制定改造方案時，應(yīng)充分考慮煤炭和生物質(zhì)成型燃料的不同特性，改造后的鍋爐才能達(dá)到安全、穩(wěn)定運(yùn)行之目的。1、煤炭與生物質(zhì)成型燃料的主要特性比較(1)含碳量煤炭的含碳量可以達(dá)到xx%,而生物質(zhì)成型燃料的含碳量較少，低于X%。因此，生物

7、質(zhì)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(dá)x%的揮發(fā)份是生物質(zhì)成型燃料的一大特點(diǎn)，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XC左右)熱分解而快速析出，所以生物質(zhì)成型燃料易被引燃，在燃燒初期需氧量遠(yuǎn)大于煤炭。(3)含焦油量煤炭中的焦油含量在x%以下，生物質(zhì)成型燃料中的焦油含量達(dá)到25%,焦油在溫度達(dá)到xXC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(fù)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(zhì)成型燃料的含氧量在xX%,因此生物質(zhì)成型燃燒時耗氧量要小于煙煤，原有燃煤鍋爐的鼓風(fēng)量能

8、夠滿足生物質(zhì)成型燃料燃燒需求。(5)含硫量煤炭的含硫率在x%以上，生物質(zhì)成型燃料的含硫率只有x%,燃用生物質(zhì)成型燃料不需要安裝煙氣脫硫裝置，同時煙氣露點(diǎn)降低，設(shè)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(zhì)成型燃料的發(fā)熱量在xxkcal/kg,煤炭的熱值高于生物質(zhì)成型燃料，但生物質(zhì)成型燃料的燃燼率高達(dá)x%以上，其耗量與煤炭基本相當(dāng)。(7)灰熔點(diǎn)煤炭的灰熔點(diǎn)在XC左右，生物質(zhì)成型燃料含有較多的K+、Na+離子，灰熔點(diǎn)較低，易結(jié)焦。相對于固定爐排鍋爐，生物質(zhì)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

9、上，生物質(zhì)成型燃料中的灰分在x%左右，燃用生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)生的灰渣量小，僅為燃煤的x左右，降低了司爐工勞動強(qiáng)度。(9)密度煤炭的密度在xX,而生物質(zhì)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(jié)構(gòu)、輻射受熱面布置、對流受熱面布置、燃燒設(shè)備和配風(fēng)等均按燃煤特性設(shè)計，如果對其實施的改造不符合生物質(zhì)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(yùn)行中會出現(xiàn)下列現(xiàn)象并影響到鍋爐的安全運(yùn)行。(1)高揮發(fā)份的生物質(zhì)成型燃料著火性能好，進(jìn)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

10、接加熱前端鍋筒和水冷壁，導(dǎo)致輻射受熱面受熱不均，鍋爐介質(zhì)動力特性隨之變化。(2)生物質(zhì)成型燃料在爐膛前端劇烈燃燒，原配風(fēng)系統(tǒng)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(yán)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(nèi)各溫度區(qū)間也隨之產(chǎn)生較大變化，導(dǎo)致鍋爐出汽不穩(wěn)定。(4)焦油揮發(fā)份在XC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(jìn)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(dǎo)，局部高溫導(dǎo)致的結(jié)焦使傳熱進(jìn)一步惡化，最終管壁和焊接部位因應(yīng)力不均產(chǎn)生扭曲甚至撕裂，極易

11、發(fā)生安全事故。(5)生物質(zhì)成型燃料引燃性能較好，在便于點(diǎn)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(diǎn)火，在壓火和封爐時將產(chǎn)生倒煙、回火現(xiàn)象，惡化鍋爐房環(huán)境甚至發(fā)生安全事故。3、爐膛容積熱負(fù)荷的變化爐膛容積熱負(fù)荷是燃燒設(shè)備的主要特性參數(shù)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(fù)荷只是一個控制性的指標(biāo)，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(zhì)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(fù)荷就顯得重要起來，它影響著燃料在爐內(nèi)的停留時間和爐膛的出口溫度。

12、爐膛容積熱負(fù)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(yán)重的甚至?xí)鹞膊渴軣崦娌课欢稳紵?。根?jù)我司多年設(shè)計和改造鍋爐經(jīng)驗，層燃鍋爐的爐膛容積熱負(fù)荷一般在xkw/m3左右，室燃爐的爐膛容積熱負(fù)荷一般在xkw/m3左右。燃煤層燃鍋爐在同樣負(fù)荷條件下改為具有部分室燃特征的固氣復(fù)合燃燒方式，爐膛容積熱負(fù)荷要比設(shè)計值大x%左右，必須采取相應(yīng)技術(shù)措施予以調(diào)整。爐膛出口煙氣溫度0a般按下式計算：0=Tn/M(O0WF1%T3n/BjCpj)0,1-273Tn理論燃燒溫度乎爐壁熱有效系數(shù)%1爐膛黑度Bj燃料量6輻射常數(shù)Fi爐壁面積0爐墻保溫系數(shù)Cpj煙氣平均熱

13、容量在爐膛形狀、容積和鍋爐負(fù)荷一定時，爐膛出口溫度主要由表征爐內(nèi)溫度分布特性系數(shù)M決定，M值取決于爐內(nèi)最高火焰溫度的相對位置Xmax以及燃料和燃燒方式。M=B-C(Xmax+AX)B燃燒方式系數(shù)C燃料種類系數(shù)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：樨B為鍋爐燃料實際消耗量；Q1為鍋爐工質(zhì)吸收的熱量，即鍋爐出力；為燃料收到基低位發(fā)熱量；刀為鍋爐熱效率。旦二魚碰叱必乜鍋爐改造前后要求保證正常出力，即Qq=Qh,假定鍋爐改造前后熱效率不變，即w=m,則為一Q；K(2)爐排面積和爐膛容積計算按下式確定：,BQv即工ArVf-

14、明Ar為爐排有效面積；B為鍋爐燃料實際消耗量；qr為爐排面積熱負(fù)荷；V|為爐膛有效容積；qv為爐膛容積熱負(fù)荷（qr和qv可根據(jù)鍋爐設(shè)計手冊或設(shè)計、運(yùn)行經(jīng)驗確定），所以%=時常小二片0一小%一與案;前%一%。需5換算可得羋二&即以二現(xiàn)明4坷Qrhg靖q半二包即M二4切做q品如由以上計算可知，燃煤鍋爐改燃生物質(zhì)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(fù)荷和爐膛容積熱負(fù)荷有關(guān)。燃煤鍋爐改燃生物質(zhì)成型燃料后，由于生物質(zhì)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(fēng)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(shù)措施在確定改造具

15、體方案前，應(yīng)由我司技術(shù)人員對用戶的燃煤鍋爐進(jìn)行現(xiàn)場勘查，并根據(jù)鍋爐圖紙和隨機(jī)資料進(jìn)行相應(yīng)熱力復(fù)核、爐排面積熱負(fù)荷計算、爐膛容積熱負(fù)荷計算和配風(fēng)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(jù)煤炭的著火特性進(jìn)行設(shè)計的，而生物質(zhì)成型燃料的著火特性與煤炭差別較大，如不進(jìn)行合理改造，原鍋爐的引燃區(qū)將變成主燃區(qū)，爐內(nèi)溫度場發(fā)生較大變

16、化。根據(jù)現(xiàn)有鍋爐前拱的形狀和尺寸，結(jié)合生物質(zhì)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?qū)⑵浯蠓笠?，前拱與爐排面的夾角通過計算確定，前拱兩側(cè)的爐墻隨之作相應(yīng)調(diào)整。2、后拱（對流拱）改造底板后拱的作用主要是促進(jìn)新燃料引燃和爐內(nèi)煙氣混合，它通過改變煙氣的流速和方向，將大量高溫?zé)煔夂蜔霟岬娜剂项w粒向前輸送，以增強(qiáng)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(zhì)成型燃料的著火點(diǎn)低，燃燒過程短，燃用生物質(zhì)成型燃料時，不需要過長的輻射拱來增強(qiáng)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

17、料引燃和增加爐膛容積，其煙氣擾動功能改由分級配風(fēng)實現(xiàn)。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(jù)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(diào)整燃煤鍋爐為提高所設(shè)計煤種的燃燼率，一般會在爐膛內(nèi)壁相應(yīng)部位布置衛(wèi)燃帶，用來調(diào)整爐膛高溫區(qū)。鍋爐改造時必須根據(jù)生物質(zhì)成型燃料在爐膛內(nèi)的溫度場分布特性，對原有衛(wèi)燃帶進(jìn)行調(diào)整，否則溫度將發(fā)生較大變化。4、分級供風(fēng)燃煤鍋爐的風(fēng)室一般布置在爐排下方，沿爐排縱向分為多個獨(dú)立風(fēng)室，采用單側(cè)或雙側(cè)進(jìn)風(fēng)，各風(fēng)室間內(nèi)有獨(dú)立的調(diào)風(fēng)裝置，可分別調(diào)節(jié)各風(fēng)室的風(fēng)量大小，以達(dá)到煤炭的最佳燃燒效果。燃用生物質(zhì)成型燃料時，需更換鼓風(fēng)機(jī)，在保留原有風(fēng)室的基礎(chǔ)上

18、,關(guān)閉前、后端一個或數(shù)個風(fēng)室，在爐排兩側(cè)分級供應(yīng)二次風(fēng)。分級供風(fēng)能很好的滿足各燃燒階段的需氧量，確保焦油揮發(fā)份在750c以上溫度窗口析出后充分燃燼，并顯著降低NOx產(chǎn)生量。5、控制系統(tǒng)更新燃煤鍋爐改造為燃用生物質(zhì)成型燃料后，將新增更換的鼓風(fēng)機(jī)、二級供料等控制項目，在原有鍋爐控制系統(tǒng)上增加新的控制項目。6、上料系統(tǒng)改造燃煤鍋上煤機(jī)的輸送量與生物質(zhì)成型燃料基本匹配，不用更換。更換新的煤斗，并安裝二級供料系統(tǒng)，采用調(diào)速控制，在低負(fù)荷和停爐時調(diào)低或阻斷料斗內(nèi)燃料供應(yīng)，防止倒火燒料。7、除塵系統(tǒng)改造（可選）在2014年6月國家能源局、環(huán)保部聯(lián)合印發(fā)的關(guān)于開展成型燃料鍋爐供熱示范項目建設(shè)的通知和2014年9月環(huán)保部回復(fù)山東省環(huán)保廳的關(guān)于界定生物質(zhì)成型燃料類型有關(guān)意見的復(fù)函中都提出燃用生物質(zhì)成型燃料須配置布袋除塵器。燃煤鍋爐后部一般已經(jīng)配有旋風(fēng)除塵和水膜除塵裝置，煙氣排放基本滿足環(huán)保要求。如更換布袋除塵器，要增加較大投資，原有引風(fēng)機(jī)的壓頭也過低，須更換xPa以上的引風(fēng)機(jī)。所以，除塵系統(tǒng)是否需要改造由用戶自行確定。八、改造特點(diǎn)1、只改造燃燒部分，不動承壓部件。2、鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定，各項指標(biāo)優(yōu)于燃煤3、一次性投資省，改造工期短。4、易點(diǎn)火，升溫快。5、燃料燃燼率高，杜絕浪費(fèi)。6、便于負(fù)