北极星大气网讯:摘要:本文介绍了20t/h差速循环流化床锅炉的结构特点:锅炉采用差速床设计、分级送风控制NOx排放,膜式水冷壁防止漏风、水冷旋风分离器防止分离器内结焦以及螺纹烟管省煤器及防腐空气预热器,运行结果表明,锅炉出力充足,各项排放指标满足国家环保排放标准。 生物质能是重要的可再生能源,具有绿色、低碳、清洁、可再生等特点,加快生物质能开发利用,是改善环境质量、发展循环经济的重要任务。据《生物质能发展“十三五”规划》,到2020年我国生物质成型燃料年利用量约3000万t[1]。芬兰生物质热电联产已有20多年的历史,生物质在2001年占到可再生能源的85%, 2007年,热电联产发电量已占到国内总发电量的29%。生物质热电联产技术在瑞典也得到了充分的利用,Kristianstad生物质热电厂采用循环流化床,以木材为燃料,额定发电量为13.5MW,额定供热量为35MW[2]。目前生物质供热发电占瑞典全国能源消费总量的16.5%,占供热能源消费总量的68.5%。丹麦BWE公司的48t/h、75t/h及130t/h水冷振动炉排炉技术是国际上领先的生物质燃烧发电技术,在世界范围内得到推广应用。丹麦热电联产发电量占到其年发电量的70%,在供电、供热方面占有重要的份额[3]。 我国生物质锅炉的研发起步于上世纪80年代末,其中,哈尔滨工业大学循环流化床课题组在上世纪90年代初在国内率先研究生物质流化床锅炉,先后成功开发了2t/h、4t/h、6t/h、10t/h、12.5t/h、14t/h、15t/h、20t/h、30t/h、35t/h、50t/h、75t/h、90t/h、130t/h燃稻谷壳、废木与木屑、甘蔗渣、玉米秸秆、酒糟、糠醛渣及棕榈空果穗、烟梗等生物质流化床锅炉60多台[4-5],其中出口国外的有21台。2005年后开发的生物质发电锅炉20余台,容量为:10t/h、20t/h、30t/h、35t/h、75t/h、90t/h及130t/h。近几年,国内一些小型工业锅炉厂生产往复炉排生物质成型颗粒的工业锅炉,锅炉出力为2~10t/h(1.4~7MW)为主[6-9]。 在35t/h以下锅炉全面禁煤形势下,生物质锅炉以运行成本相对较低,采用布袋除尘器后烟尘及SO2排放浓度自然满足环保排放标准而受到用户青睐,尤其是循环流化床生物质锅炉[10],采用分级燃烧NOx排放浓度小于200mg/m3,自然满足国家环保排放标准,因此是生物质用户的首选。我公司采购一台20t/h差速循环流化床锅炉,由哈尔滨工业大学循环流化床课题组研发,安徽博瑞特热能设备有限公司制造,于2017年12月投入使用,效果良好,下面介绍该炉结构及运行情况。 现有的生物质锅炉有炉排炉(链条炉,往复炉排炉)和循环流化床锅炉。选择炉排炉还是循环流化床,需要从多个方面进行比较。由于农业秸秆灰熔点低至1000℃左右,采用链条炉和往复炉排容易在炉排上结渣,所以,丹麦BWE公司采用水冷振动炉排,解决炉排上结渣,同时一旦有渣块可以通过振动炉排清除,而水冷振动炉排技术国内还不太成熟,并且造价昂贵。其次从热效率来考虑,炉排炉飞灰及炉渣含碳量高,与循环流化床相比,热效率低3%~5%。 此外,炉排炉NOx排放浓度高达350~450mg/m3,需要配合SNCR脱硝才能勉强达到200mg/m3,而循环流化床一般低于200mg/m3,能够自然满足环保排放标准,因此,在环保要求较高的当下,选择循环流化床成为必然。常规循环流化床给料点是正压,要通过引风机将炉膛出口负压拉至-800~-600Pa,从而将给料点维持在-50Pa左右才能保证给料点不向外冒烟,实际运行过程中经常出现给料点向外冒烟现象。差速循环流化床具有给料点是负压,不会向外冒烟,而且炉膛出口负压为-150Pa左右,相比常规循环流化床,引风机节能效果显著;此外,由于生物质与床料密度相差较大,导致常规循环流化床密相区床料与生物质混合效果较差,而差速循环床底部高速床与低速床之间会形成内循环,将高密度的床料与低密度的生物质均匀混合,有利于燃尽。鉴于此,本炉选择差速循环流化床生物质锅炉。 |