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      燃煤鍋爐如何改造成生物質鍋爐

            日期:2018/5/15 19:21:15

      河南省太鍋鍋爐制造有限公司(燃氣鍋爐廠家)以“節約能源保護環境”為己任,根據燃煤鍋爐與生物質鍋爐技術特點,公司專門組織科研工程設計人員開展了燃煤蒸汽鏈條鍋爐改造成燃燒生物質顆粒的環保鍋爐的專題攻關,經過多年不斷改進試驗終于攻克了上述八大難題。經過多家用戶長期使用比較和鄭州市環保部門測試,證明改造成功的生物質顆粒的環保鍋爐具有燃燒無黑煙,燃燒充分,爐膛溫度高,產汽量大,鍋爐熱效率高,鍋爐無腐蝕,無焦油堵塞,無粘結壓火、可靠性高,壽命長等明顯優點。自2008年以來在湖南、四川、江西、福建、浙江、江蘇、河南等地已有多臺燃煤鍋爐改造成生物質顆粒的環保鍋爐在使用,為用戶帶來極大的經濟價值和環保效益,并申請獲得多項國家發明專利及新型實用專利。    利用原有或閑置的鏈條爐排燃煤鍋爐本體以及鍋爐附屬設備:鼓風機、引風機、出渣機、省煤器、減速器、除塵器、鍋爐控制柜以及儀表閥門等,增加1-3套螺旋式生物質顆粒燃料上料機、1套二次送風設備及二次送風管等,以減少鍋爐以及附屬設備的投資費用。

      根據15噸燃煤鍋爐結構特點,從改造燃煤鍋爐爐膛、爐拱、爐墻、余熱回收、除塵裝置、上料系統、控制系統等入手,將燃煤鍋爐改造為全自動生物質鍋爐,讓能效率提高到80%-85%。

      改造之前,貴公司首先了解生物質鍋爐特點。

      生物質燃料燃燒特性分析

      生物質燃料是可再生的碳源,具產量巨大、分布廣泛、低硫、低氮、生長快、二氧化碳排放低的特點。

      生物質燃料燃燒主要由下面幾個條件控制:

      (1)一定的溫度;

      (2)一定量的空氣(氧氣);

      (3)燃料與空氣(氧氣)的混合程度;

      (4)燃料中的可燃物與空氣中的氧氣進行劇烈的化學反應時間。

      生物質燃料的著火溫度為250400℃,比煤低(煤的著火溫度為400500),其溫度的提高由點火熱供給。生物質燃料的燃燒過程是揮發分及可燃成分與空氣中的氧劇烈化合并放出熱量的過程,因而氧氣的供給量決定燃燒反應的過程。通過對供氧量的控制,可以很好地控制其燃燒反應,F運行的生活及工業鍋爐的結構若不加改造直接使用生物質顆粒燃料,鍋爐將出現嚴重冒黑煙、效率低、有粉塵污染等現象。因此,燃用生物質顆粒燃料鍋爐需要加裝專門的二次送風設備,增強進氧,使其能充分燃燒,有效提高爐堂溫度,減少一氧化碳和煙塵的排放及熱量的流失。

      生物質燃料鍋爐的優缺點

      優點

      (1)生物質燃料鍋爐燃燒穩定,起火快、火焰高、上氣快,運行狀態良好,鍋爐熱效率高。

      (2)改變以往的燃燒方式,二氧化硫、煙塵和氮氧化物的排放量小,燃料的燃燼率比煤的燃燼率高,渣排量小。

      (3)生物質燃料為可再生能源產品,有利于國家能源結構調整和節能環保政策的落實。

      缺點

      (1)由于生物質燃料的著火溫度比煤低得多,鍋爐暫時停爐太久時不能壓火。

      (2)當接到減少用汽或暫停用汽的通知需要暫時停爐時,必須將爐排上的燃料燒盡,并排渣干凈,否則容易引起倒燃而使燃料斗里的燃料著火。

      生物質燃料鍋爐運行時的注意事項

      從生物質燃料鍋爐運行情況來看,生物質燃料鍋爐運行時應注意以下幾點:

      (1)根據鍋爐運行時實際燃料的消耗量調整螺旋式上料機的燃料供給量。

      (2)爐膛內的燃料未燃盡,鼓、引風機不得停止運行。

      (3)運行中突然停電時,必須及時清除爐膛內的燃料。

      (4)停爐前,不得再添加生物質燃料。

      (5)停爐時,無需封火,爐排上燃料燃盡后,鼓、引風機方可停止運行。

      (6)由于生物質燃料灰渣中含有較高的硅、氯及鉀、鈉等堿金屬,灰熔點較低,容易在爐膛內結渣、結焦或沉積于受熱面,嚴重影響燃燒生物質鍋爐的傳熱,甚至造成腐蝕,影響鍋爐的運行。因此,需要定期清理爐膛、折煙室和煙管內的積灰和灰渣。

      對燃煤鍋爐進行生物質燃料改造的方法

      (1)利用原有或閑置的鏈條爐排燃煤鍋爐本體以及鍋爐附屬設備:鼓風機、引風機、出渣機、省煤器、減速器、除塵器、鍋爐控制柜以及儀表閥門等等,減少鍋爐以及附屬設備的投資費用。

      (2)把原來進煤炭燃料用的煤斗改制作成密閉式生物質料斗,并加裝防回火裝置。

      (3)安裝1套生物質顆粒燃料輸送、儲料、上料裝置。

      (4)安裝1套螺旋式生物質顆粒燃料上料機,并在螺旋式上料機最上端與密閉式料斗連結的輸料管最上端位置開一個檢查孔,并安裝一個行程開關對螺旋式上料機電動機的啟動、停止進行自動控制。螺旋式上料機安裝時,輸料管與地面輸送儲料斗連接要有一定的傾斜角度。為了節約鍋爐房占地面積,同時又符合鍋爐房設計規范的工藝布置要求,輸料管的傾斜角≤60°為宜。螺旋式上料機安裝如圖1。

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      一、總體方案

      由于生物質顆粒燃料與煤的燃燒特性不同,所以必須對原有鍋爐的結構進行改造或改進,才能更好的滿足生產的用熱需求。

      對燃煤鏈條鍋爐改造為生物質燃料鍋爐,是在原有鍋爐上進行技術改造以適應生物質燃料燃燒。改造示意圖如下:

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      設備材料:

      1.生物質上料斗2.二次吹風吹料裝置

      3.二次送風管4.生物質上料斗支架

      5.爐口密封耐火磚層6.生物質輸送彎管

      7.生物質上料斗傳動電機(減速機)8.生物質輸送料斗

      9樓梯10.封板

      二、送料改造

      控制給料速度,均勻度。確保鍋爐燃料供應量,燃燒完全程度,預防料斗燃料自然現象。

      三、前后拱改造

       改造原因:現在的爐膛出風口過大,排氣過于楊通,讓大量的熱量隨煙管排出.使鍋爐熱交換時間短.熱效率嚴重降低。

        改造后效果:改造后減少了爐膛的出風量,控制了爐膛的溫度,放慢了熱空氣的流速。

       

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      1、增加前拱高度

      增加鍋爐前拱高度,增強鍋爐輻射換熱,使生物質燃料在爐膛中高溫裂解燃燒,將析出的大量揮發分完全燃燒。

      2、減少后拱長度

      對爐膛后拱進行改造,減少爐拱長度,增加生物質燃燒后產熱能與水冷壁的輻射換熱面積,增大爐膛容積,增加燃燒空間及換熱強度,以利于增大生物質燃料燃燒及換熱空間,確保換熱強度,提高鍋爐改造后的熱效率。

      四、鼓風、引風、二次風改造

      改造原因:

      1、現有鼓風系統采用拉風門控制.其風力大小不好控制。

      2、采用冷空氣進風,由于生物質顆粒燃燒時需要大量的氧氣,必須風量大及風力集中,現燃煤鍋爐采用冷風鼓風。使生物質燃燒過程中爐膜溫度低時,會使火力越來越小。鍋爐生溫極慢。造成鍋爐蒸氣壓力和蒸氣量達不到要求。所以現有鼓風系統只適合燃煤不適合燃生物質顆粒。

      改造后效果:

      1,熱風進風給氧更增加促燃效果;

      2、風流控制走向,充分利用鍋爐熱交換;

      3、風力大小控制,有利于生物質顆粒的燃燒點及燃燒面,使生物顆粒充分燃燒;

      4、采用熱空氣進風給氧大大地提高爐膛的溫度和火力。使鍋爐生溫快,鍋爐蒸氣壓力和蒸氣且比原燃煤時要大。

       

       

       

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      根據生物質燃燒階段性特點,需加大鍋爐鼓風量,及時、分段、合理、有效補入二次風量,并就除塵系統增加的設備加大引風機引風量,確保鍋爐系統能正常運行。在保證最佳爐膛過?諝饬,各燃燒區域溫度的條件下,滿足各階段燃燒所需氧量,使生物質干燥裂解產生的70%揮發份完全燃燒,固定碳燃盡,減少和杜絕黑煙(生物質煙氣成分未燃燒生物質揮發份、氧化物、未燃燒的燃料碎屑)及煙氣污染物的產生。

      五、燃料輸送裝置改造

      配套皮帶上料系統,采用連續自動控制倉位給料,減少人工操作控制,提高系統自動化程度。

      改造原因:

      由于生物質顆粒比燃煤著火點要低,造成料斗回火.使料斗內顆粒著火燃燒,造成很大的安全隱患.

      改造后效益:

      經過給料系統改造.料斗與爐膛分離割斷和溫控,使料斗和燃燒顆粒分開,不存在直接燃燒,消除了安全隱息.

      六、布袋除塵改造

      由于生物質鍋爐的煙氣含有大量灰分,極易導致鍋爐排放不達標,并且造成環境污染,因此建議加裝布袋除塵器,這種除塵器適用于捕集細小、干燥、非纖維性粉塵。當含塵煙氣進入除塵器后,顆粒大、比重大的粉塵由于重力的作用沉降下來落入灰斗,細小粉塵在通過濾袋時被阻隔,使煙氣得到凈化。布袋除塵器除塵效率高,對于生物質鍋爐煙氣有顯著的凈化作用,而且目前技術成熟,結構簡單,維護操作方便,已經得到了廣泛的應用。

      七、增加對流式省煤器

      鍋爐改燃生物質需增加二次風配風系統,而這一舉措會造成爐膛出口煙溫升高、煙氣量增加、流速加快。在鍋爐尾部再增加一對流式省煤器,可有效降低排煙熱損。

      八、控制系統優化改造

      本方案設計生物質鍋爐控制系統自動化較高,加上除塵系統的調整,必須在原有的控制上進行控制系統的配套改造。為進一步降低鍋爐能耗,并需配置鼓引風機變頻器。

      改造原因:現有的控制系統只適合煤鍋爐,必須重新設計適合生物質鍋爐的控制系統.

      改造后效果:全自動化控制.減少了勞動量,有效控制生物顆粒的燃燒量。大大地降低運行成本。整體改造后的效果:改善爐膛(燃燒室)環境,使生物質成型顆粒燃料充分完全燃燒,從源頭催化裂解消除黑煙、草酸和焦油

        

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      燃煤鍋爐如何改造成生物質鍋爐

      發布時間:2018/5/15 19:21:15

      河南省太鍋鍋爐制造有限公司(燃氣鍋爐廠家)以“節約能源保護環境”為己任,根據燃煤鍋爐與生物質鍋爐技術特點,公司專門組織科研工程設計人員開展了燃煤蒸汽鏈條鍋爐改造成燃燒生物質顆粒的環保鍋爐的專題攻關,經過多年不斷改進試驗終于攻克了上述八大難題。經過多家用戶長期使用比較和鄭州市環保部門測試,證明改造成功的生物質顆粒的環保鍋爐具有燃燒無黑煙,燃燒充分,爐膛溫度高,產汽量大,鍋爐熱效率高,鍋爐無腐蝕,無焦油堵塞,無粘結壓火、可靠性高,壽命長等明顯優點。自2008年以來在湖南、四川、江西、福建、浙江、江蘇、河南等地已有多臺燃煤鍋爐改造成生物質顆粒的環保鍋爐在使用,為用戶帶來極大的經濟價值和環保效益,并申請獲得多項國家發明專利及新型實用專利。    利用原有或閑置的鏈條爐排燃煤鍋爐本體以及鍋爐附屬設備:鼓風機、引風機、出渣機、省煤器、減速器、除塵器、鍋爐控制柜以及儀表閥門等,增加1-3套螺旋式生物質顆粒燃料上料機、1套二次送風設備及二次送風管等,以減少鍋爐以及附屬設備的投資費用。

      根據15噸燃煤鍋爐結構特點,從改造燃煤鍋爐爐膛、爐拱、爐墻、余熱回收、除塵裝置、上料系統、控制系統等入手,將燃煤鍋爐改造為全自動生物質鍋爐,讓能效率提高到80%-85%。

      改造之前,貴公司首先了解生物質鍋爐特點。

      生物質燃料燃燒特性分析

      生物質燃料是可再生的碳源,具產量巨大、分布廣泛、低硫、低氮、生長快、二氧化碳排放低的特點。

      生物質燃料燃燒主要由下面幾個條件控制:

      (1)一定的溫度;

      (2)一定量的空氣(氧氣);

      (3)燃料與空氣(氧氣)的混合程度;

      (4)燃料中的可燃物與空氣中的氧氣進行劇烈的化學反應時間。

      生物質燃料的著火溫度為250400℃,比煤低(煤的著火溫度為400500),其溫度的提高由點火熱供給。生物質燃料的燃燒過程是揮發分及可燃成分與空氣中的氧劇烈化合并放出熱量的過程,因而氧氣的供給量決定燃燒反應的過程。通過對供氧量的控制,可以很好地控制其燃燒反應,F運行的生活及工業鍋爐的結構若不加改造直接使用生物質顆粒燃料,鍋爐將出現嚴重冒黑煙、效率低、有粉塵污染等現象。因此,燃用生物質顆粒燃料鍋爐需要加裝專門的二次送風設備,增強進氧,使其能充分燃燒,有效提高爐堂溫度,減少一氧化碳和煙塵的排放及熱量的流失。

      生物質燃料鍋爐的優缺點

      優點

      (1)生物質燃料鍋爐燃燒穩定,起火快、火焰高、上氣快,運行狀態良好,鍋爐熱效率高。

      (2)改變以往的燃燒方式,二氧化硫、煙塵和氮氧化物的排放量小,燃料的燃燼率比煤的燃燼率高,渣排量小。

      (3)生物質燃料為可再生能源產品,有利于國家能源結構調整和節能環保政策的落實。

      缺點

      (1)由于生物質燃料的著火溫度比煤低得多,鍋爐暫時停爐太久時不能壓火。

      (2)當接到減少用汽或暫停用汽的通知需要暫時停爐時,必須將爐排上的燃料燒盡,并排渣干凈,否則容易引起倒燃而使燃料斗里的燃料著火。

      生物質燃料鍋爐運行時的注意事項

      從生物質燃料鍋爐運行情況來看,生物質燃料鍋爐運行時應注意以下幾點:

      (1)根據鍋爐運行時實際燃料的消耗量調整螺旋式上料機的燃料供給量。

      (2)爐膛內的燃料未燃盡,鼓、引風機不得停止運行。

      (3)運行中突然停電時,必須及時清除爐膛內的燃料。

      (4)停爐前,不得再添加生物質燃料。

      (5)停爐時,無需封火,爐排上燃料燃盡后,鼓、引風機方可停止運行。

      (6)由于生物質燃料灰渣中含有較高的硅、氯及鉀、鈉等堿金屬,灰熔點較低,容易在爐膛內結渣、結焦或沉積于受熱面,嚴重影響燃燒生物質鍋爐的傳熱,甚至造成腐蝕,影響鍋爐的運行。因此,需要定期清理爐膛、折煙室和煙管內的積灰和灰渣。

      對燃煤鍋爐進行生物質燃料改造的方法

      (1)利用原有或閑置的鏈條爐排燃煤鍋爐本體以及鍋爐附屬設備:鼓風機、引風機、出渣機、省煤器、減速器、除塵器、鍋爐控制柜以及儀表閥門等等,減少鍋爐以及附屬設備的投資費用。

      (2)把原來進煤炭燃料用的煤斗改制作成密閉式生物質料斗,并加裝防回火裝置。

      (3)安裝1套生物質顆粒燃料輸送、儲料、上料裝置。

      (4)安裝1套螺旋式生物質顆粒燃料上料機,并在螺旋式上料機最上端與密閉式料斗連結的輸料管最上端位置開一個檢查孔,并安裝一個行程開關對螺旋式上料機電動機的啟動、停止進行自動控制。螺旋式上料機安裝時,輸料管與地面輸送儲料斗連接要有一定的傾斜角度。為了節約鍋爐房占地面積,同時又符合鍋爐房設計規范的工藝布置要求,輸料管的傾斜角≤60°為宜。螺旋式上料機安裝如圖1。

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      一、總體方案

      由于生物質顆粒燃料與煤的燃燒特性不同,所以必須對原有鍋爐的結構進行改造或改進,才能更好的滿足生產的用熱需求。

      對燃煤鏈條鍋爐改造為生物質燃料鍋爐,是在原有鍋爐上進行技術改造以適應生物質燃料燃燒。改造示意圖如下:

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      設備材料:

      1.生物質上料斗2.二次吹風吹料裝置

      3.二次送風管4.生物質上料斗支架

      5.爐口密封耐火磚層6.生物質輸送彎管

      7.生物質上料斗傳動電機(減速機)8.生物質輸送料斗

      9樓梯10.封板

      二、送料改造

      控制給料速度,均勻度。確保鍋爐燃料供應量,燃燒完全程度,預防料斗燃料自然現象。

      三、前后拱改造

       改造原因:現在的爐膛出風口過大,排氣過于楊通,讓大量的熱量隨煙管排出.使鍋爐熱交換時間短.熱效率嚴重降低。

        改造后效果:改造后減少了爐膛的出風量,控制了爐膛的溫度,放慢了熱空氣的流速。

       

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      1、增加前拱高度

      增加鍋爐前拱高度,增強鍋爐輻射換熱,使生物質燃料在爐膛中高溫裂解燃燒,將析出的大量揮發分完全燃燒。

      2、減少后拱長度

      對爐膛后拱進行改造,減少爐拱長度,增加生物質燃燒后產熱能與水冷壁的輻射換熱面積,增大爐膛容積,增加燃燒空間及換熱強度,以利于增大生物質燃料燃燒及換熱空間,確保換熱強度,提高鍋爐改造后的熱效率。

      四、鼓風、引風、二次風改造

      改造原因:

      1、現有鼓風系統采用拉風門控制.其風力大小不好控制。

      2、采用冷空氣進風,由于生物質顆粒燃燒時需要大量的氧氣,必須風量大及風力集中,現燃煤鍋爐采用冷風鼓風。使生物質燃燒過程中爐膜溫度低時,會使火力越來越小。鍋爐生溫極慢。造成鍋爐蒸氣壓力和蒸氣量達不到要求。所以現有鼓風系統只適合燃煤不適合燃生物質顆粒。

      改造后效果:

      1,熱風進風給氧更增加促燃效果;

      2、風流控制走向,充分利用鍋爐熱交換;

      3、風力大小控制,有利于生物質顆粒的燃燒點及燃燒面,使生物顆粒充分燃燒;

      4、采用熱空氣進風給氧大大地提高爐膛的溫度和火力。使鍋爐生溫快,鍋爐蒸氣壓力和蒸氣且比原燃煤時要大。

       

       

       

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      根據生物質燃燒階段性特點,需加大鍋爐鼓風量,及時、分段、合理、有效補入二次風量,并就除塵系統增加的設備加大引風機引風量,確保鍋爐系統能正常運行。在保證最佳爐膛過?諝饬,各燃燒區域溫度的條件下,滿足各階段燃燒所需氧量,使生物質干燥裂解產生的70%揮發份完全燃燒,固定碳燃盡,減少和杜絕黑煙(生物質煙氣成分未燃燒生物質揮發份、氧化物、未燃燒的燃料碎屑)及煙氣污染物的產生。

      五、燃料輸送裝置改造

      配套皮帶上料系統,采用連續自動控制倉位給料,減少人工操作控制,提高系統自動化程度。

      改造原因:

      由于生物質顆粒比燃煤著火點要低,造成料斗回火.使料斗內顆粒著火燃燒,造成很大的安全隱患.

      改造后效益:

      經過給料系統改造.料斗與爐膛分離割斷和溫控,使料斗和燃燒顆粒分開,不存在直接燃燒,消除了安全隱息.

      六、布袋除塵改造

      由于生物質鍋爐的煙氣含有大量灰分,極易導致鍋爐排放不達標,并且造成環境污染,因此建議加裝布袋除塵器,這種除塵器適用于捕集細小、干燥、非纖維性粉塵。當含塵煙氣進入除塵器后,顆粒大、比重大的粉塵由于重力的作用沉降下來落入灰斗,細小粉塵在通過濾袋時被阻隔,使煙氣得到凈化。布袋除塵器除塵效率高,對于生物質鍋爐煙氣有顯著的凈化作用,而且目前技術成熟,結構簡單,維護操作方便,已經得到了廣泛的應用。

      七、增加對流式省煤器

      鍋爐改燃生物質需增加二次風配風系統,而這一舉措會造成爐膛出口煙溫升高、煙氣量增加、流速加快。在鍋爐尾部再增加一對流式省煤器,可有效降低排煙熱損。

      八、控制系統優化改造

      本方案設計生物質鍋爐控制系統自動化較高,加上除塵系統的調整,必須在原有的控制上進行控制系統的配套改造。為進一步降低鍋爐能耗,并需配置鼓引風機變頻器。

      改造原因:現有的控制系統只適合煤鍋爐,必須重新設計適合生物質鍋爐的控制系統.

      改造后效果:全自動化控制.減少了勞動量,有效控制生物顆粒的燃燒量。大大地降低運行成本。整體改造后的效果:改善爐膛(燃燒室)環境,使生物質成型顆粒燃料充分完全燃燒,從源頭催化裂解消除黑煙、草酸和焦油

        

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