6噸燃煤鍋爐改造生物質(zhì)鍋爐要點(diǎn)

1、(£yBOLIAN天津X X X X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?有限公司地 址：江蘇省鹽城市鹽南機(jī)電產(chǎn)業(yè)園電話：0515-傳真：0515-聯(lián)系人：蔡偉民183一、項(xiàng)目概況 01二、基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 01三、改造原則 02四、設(shè)計(jì)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(bào)價(jià) 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 17BDLIAN專心專注專業(yè)一、項(xiàng)目概況天津市x x X X有限公司位于天津市X

2、 X區(qū)， 專業(yè)生產(chǎn)X X X X XX XX XXX等系列產(chǎn)品。XX公司為滿足生產(chǎn)、生活需求，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，x x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(shí)施改造，實(shí)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(shí)施改燃生物質(zhì)成 型燃料，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保之目的。10二、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)鍋爐型號：DZL6-1.25-A

3、n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：1.0Mpa蒸汽溫度：194 c設(shè)計(jì)熱效率：75%除塵方式：水膜除塵出廠時間：20XX年x月YANCHENG BOLIAN ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO.,LTDE-mail : jsbolianVjrBOLIAN專心專注專業(yè)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

4、、設(shè)計(jì)依據(jù)1、TSG G0001-2012-鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程；2、JBT 10094-2002-工業(yè)鍋爐通用技術(shù)條件；3、TSG G3001-2004-鍋爐安裝改造監(jiān)督管理規(guī)則；4、GB 50211-2004-工業(yè)爐砌筑工程施工及驗(yàn)收規(guī)范；5、2014版中華人民共和國環(huán)境保護(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(yàn)收規(guī)范；8、GB50168-2006-電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗(yàn)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)

5、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E-mail : jsbolianYANCHENG BOLIAN ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO.,LTDBOLIAN專心專注專業(yè)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17.02 MJ/kg15.99%74.29%46.88%37.94%5.27%0.05%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

6、，生物質(zhì)排放和吸收CO2構(gòu)成自然碳循環(huán)，實(shí)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E-mail : jsbolianYANCHENG BOLIAN ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO.,LTDBOLIAN專心專注專業(yè)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)成型燃料通過植物光合

7、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E-mail : jsbolianYANCHENG BOLIAN ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO.,LTD專心專注專業(yè)BDUAN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

8、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

9、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E-mail : jsbolianYANCHENG BOLIAN ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO.,LTDBOLIAN專心專注專業(yè)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x X%,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

10、量在x kcal/kg左右，生物質(zhì)成型燃料的發(fā)熱量 在xx kcal/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。E-mail : jsbolian

11、YANCHENG BOLIAN ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO.,LTDBOLIAN專心專注專業(yè)2、燃煤鍋爐改造注意事項(xiàng)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(jì)，如果對其實(shí)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)

12、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，極易發(fā)生安全事故。(5)生物質(zhì)成型燃料引燃

13、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。E-mail : jsbolianYANCHENG BOLIAN ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO.,LTDBOLIAN專心專注專業(yè)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

14、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。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?受熱面部位二次燃燒。根據(jù)我司多年設(shè)計(jì)和改造鍋爐經(jīng)驗(yàn)，層燃鍋爐的爐膛容積熱負(fù)荷一 般在x kw/m3左右，室燃爐的爐膛容積熱負(fù)荷一般在x kw/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(jì)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(jì)算：0 =Tn/M(

15、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煙氣平均熱容量E-mail : jsbolianYANCHENG BOLIAN ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO.,LTDBDLIAN專心專注專業(yè)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(X max + 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X max 火焰中心高度與

16、爐膛高度比值4、鍋爐改造熱力計(jì)算(1)實(shí)際燃料消耗量計(jì)算按下式確定：樨B為鍋爐燃料實(shí)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(jì)算按下式確定：,BQ' v即工Ar Vf -明Ar為爐排有效面積；B為鍋爐燃料實(shí)際消耗量；qr為爐排面積熱E-mail : jsbolianYANCHENG BOLIAN ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO.,LTD專心專注專業(yè)BDLIAN負(fù)荷

17、；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(jì)手冊或設(shè)計(jì)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)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(jì)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)措施在確定改造具體方案前，應(yīng)由我司技術(shù)人員對用戶的燃煤鍋爐

18、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(jì)算、爐膛容積熱負(fù)荷計(jì)算和配風(fēng)計(jì)算后，確定具體施工方案。1、前拱（輻射拱）改造E-mail : jsbolian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YANCHENG BOLIAN ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO.,LTDBOLIAN專心專注專業(yè)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

19、性進(jìn)行設(shè)計(jì)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(jì)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?燃料顆粒向前輸送，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

20、燼率。由于生物質(zhì)成型燃料的E-mail : jsbolianYANCHENG BOLIAN ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO.,LTDBDLIAN專心專注專業(yè)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(shí)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(jì)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

21、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, 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750 c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E-mail : js

22、bolianYANCHENG BOLIAN ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY CO.,LTDBDLIAN專心專注專業(yè)級供料等控制項(xiàng)目，在原有鍋爐控制系統(tǒng)上增加新的控制項(xiàng)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(xiàng)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