利用砂光粉作為燃料的可行性分析

利用砂光粉作為燃料的可行性分析

目前，中國(guó)是世界上最大的木材加工、木材生產(chǎn)基地和主要木材加工出口國(guó)。中國(guó)的人造板、家具和地板年產(chǎn)量是世界上最首要領(lǐng)域的。江蘇宿遷地區(qū)共有此類(lèi)木材加工規(guī)模企業(yè)700余家,年產(chǎn)生約22萬(wàn)t的砂光粉,因無(wú)合理的方法將其使用,導(dǎo)致了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。本地區(qū)現(xiàn)有工業(yè)鍋爐2000余臺(tái),其中能效水平低下、污染物排放嚴(yán)重、自動(dòng)化水平低的燃煤工業(yè)鍋爐約占90%,節(jié)能潛力巨大。砂光粉在本地區(qū)作為化石燃料的替代能源,具有來(lái)源廣、污染物排放低的特點(diǎn),是一種理想的可再生能源。本文著重闡一臺(tái)SZL6-1.25-AII鍋爐的技術(shù)改造.利用生產(chǎn)廢料——砂光粉作為燃料的可行性分析論證。1砂光粉的環(huán)保功效鍋爐燃用砂光粉具有以下優(yōu)點(diǎn):就本地區(qū)而言,大量的木材加工制造企業(yè)每年產(chǎn)生的生產(chǎn)廢料——砂光粉,分布廣泛,利用潛力大,具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。砂光粉可以看成是極細(xì)小的木屑,木材的含硫量低,燃燒時(shí)大大減少了SO2的排放量;并且木材生長(zhǎng)所需的CO2的量相當(dāng)于它燃燒時(shí)產(chǎn)生CO2的量,因此大氣中的CO2凈排放量近似為零,有效避免了溫室氣體的排放。砂光粉內(nèi)蘊(yùn)含的能量即植物通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能在生物質(zhì)內(nèi)存儲(chǔ)的一種能源形式,是可再生的能源。某木材加工企業(yè)一臺(tái)SZL6-1.25-AⅡ鍋爐,每天需消耗煤炭15t,可生產(chǎn)細(xì)木工板4000張,可產(chǎn)生砂光粉約8.8t(砂光粉成分見(jiàn)表1)。2砂光粉的綜合利用效益木材加工企業(yè)在特檢院的指導(dǎo)和監(jiān)督下對(duì)燃煤鍋爐進(jìn)行改造,通過(guò)對(duì)進(jìn)料口、爐拱、爐排等部位的調(diào)整,滿(mǎn)足砂光粉在爐膛內(nèi)的燃燒條件。改造后的鍋爐可達(dá)到相同的工作出力,可以滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要,技術(shù)可行。長(zhǎng)期的實(shí)踐說(shuō)明,將砂光粉運(yùn)用在皮革制品和建材制品中,由于收集和遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)仍驅(qū)е缕渚C合利用效益不高。利用砂光粉作為燃料,將企業(yè)的生產(chǎn)廢料轉(zhuǎn)變?yōu)楣S生產(chǎn)所需的熱能,即可實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用,又可有效降低污染物的排放量。鍋爐改造完成后,每天節(jié)約煤炭5t,有效使用砂光粉8t,年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約1800t,同時(shí)消耗砂光粉2880余t,經(jīng)濟(jì)效益可觀。鍋爐改造前燃料使用煤炭消耗量每年約為5400t,鍋爐改造后,燃料使用砂光粉,消耗量每年約為2880t,其主要污染物排放量較改造前均有大幅度的削減,環(huán)境效益顯著。3鍋爐改造方案3.1砂光粉的用量由于砂光粉燃燒特性與煤炭不同。從而導(dǎo)致了砂光粉在燃燒過(guò)程中的燃燒機(jī)理、反應(yīng)速度以及燃燒產(chǎn)物的成分與煤炭相比有較大差別。1)砂光粉水分含量較多,燃燒需要較高的干燥溫度和較長(zhǎng)的干噪時(shí)間,產(chǎn)生的煙氣體積較大,排煙熱損失較高。2)砂光粉燃料的密度小,結(jié)構(gòu)松散,迎風(fēng)面積大,容易被吹起,適宜懸浮燃燒。3)由于砂光粉的發(fā)熱量低,爐內(nèi)溫度場(chǎng)偏低,組織穩(wěn)定的燃燒比較困難。4)砂光粉揮發(fā)分含量高,燃料著火溫度較低,一般在220～300℃溫度下?lián)]發(fā)分就大量析出并開(kāi)始劇烈燃燒.此時(shí)若空氣供應(yīng)量不足,將會(huì)增大燃料的化學(xué)不完全燃燒損失。5)揮發(fā)分析出燃燼后,受到灰包裹以及空氣滲透困難,焦炭顆粒燃燒速度緩慢、燃燼困難。3.2空氣動(dòng)力場(chǎng)的組織針對(duì)砂光粉的燃燒特性,對(duì)鍋爐的部分構(gòu)件進(jìn)行改造,使其滿(mǎn)足砂光粉在爐膛內(nèi)完全燃燒的條件。鍋爐側(cè)面加裝砂光粉燃燒器(見(jiàn)圖1),強(qiáng)制進(jìn)料。改變?cè)腥紵c(diǎn),保持合理的火焰前沿位置;爐拱后移,使得燃料在爐排上和爐膛中有足夠的停留時(shí)間充分燃燒。調(diào)整爐排傳動(dòng)速度,調(diào)整爐排各區(qū)一次風(fēng)的風(fēng)量以及相互間匹配,調(diào)整二次風(fēng)和火上風(fēng),建立合適的爐膛負(fù)壓,組織好合理的爐內(nèi)燃燒空氣動(dòng)力場(chǎng)。在負(fù)荷穩(wěn)定時(shí),維持一定的進(jìn)料速度,保持爐膛溫度,保證砂光粉的充分燃燒。4砂光粉燃燒鍋爐的經(jīng)濟(jì)效益本文論述的木材加工企業(yè)通過(guò)技術(shù)改造,將燃煤工業(yè)鍋爐改造為可以適宜砂光粉燃燒的鍋爐,既解決了生產(chǎn)廢料——砂光粉的處置問(wèn)題,同時(shí)大幅度削減了鍋爐大氣污染物的排放,經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益顯著,為企業(yè)實(shí)現(xiàn)可