燃煤鍋爐改造資料.doc

《燃煤鍋爐改造資料.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《燃煤鍋爐改造資料.doc（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 膜技術(shù)國家工程研究中心 Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences MEMBRANE TECHNOLOGY NATIONAL CENTRE OF ENGINEERING RESEARCH 燃煤鍋爐富氧燃燒節(jié)能 綜合技術(shù)改造建議 國家工程研究中心 佛山地址： 佛山市季華五路 郵 編：528000 佛山辦事處電話：0757-83329286 手機：13433201017 研究所網(wǎng)址：www.dicp.ac.cn 項目部網(wǎng)址：www.tbsun.cn e_mail: maker1103@126.com 聯(lián)系人：楊 坤 明 一、 前言 最近，國家發(fā)改委、科技部共同下發(fā)的《中國節(jié)能技術(shù)政策大綱》中，分別數(shù)次在冶金、化工、輕工等行業(yè)節(jié)能技術(shù)措施中，將富氧燃燒技術(shù)、膜法氣體分離技術(shù)列入其中，特別還將玻璃窯爐,陶瓷窯爐,鍋爐,應(yīng)用富氧燃燒技術(shù)作為行業(yè)節(jié)能措施之一列入?，F(xiàn)在愈來愈多的企業(yè)開始關(guān)注這一新的技術(shù)，并逐步落實。最近，國家發(fā)改委、科技部共同下發(fā)的《中國節(jié)能技術(shù)政策大綱》中，分別數(shù)次在冶金、化工、輕工等行業(yè)節(jié)能技術(shù)措施中，將富氧燃燒技術(shù)、膜法氣體分離技術(shù)列入其中，特別還將玻璃窯爐,陶瓷窯爐,鍋爐,應(yīng)用富氧燃燒技術(shù)作為行業(yè)節(jié)能措施之一列入?，F(xiàn)在愈來愈多的企業(yè)開始關(guān)注這一新的技術(shù)，并逐步落實。在實際應(yīng)用中有著提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、改善環(huán)境的效果。其節(jié)能率一般在10-16％ 創(chuàng)造性地開發(fā)出“局部增氧”和 “梯度燃燒”、 “對稱燃燒”、“？型燃燒”、“S型燃燒”、“四角燃燒”、“推遲燃燒”和“分級燃燒”等與爐窯、燃料及產(chǎn)品等優(yōu)化、匹配的高新集成技術(shù)：使用富氧量僅為所需空氣量的1－15％，而原來鼓風(fēng)量和引風(fēng)量均要顯著下降，經(jīng)過十多年多的不斷完善，有關(guān)技術(shù)和系統(tǒng)等均已十分成熟，并獲國家多項發(fā)明專利。正如華北制藥集團玻璃分廠首次應(yīng)用負壓法膜法富氧局部增氧助燃技術(shù)3年后總結(jié)的那樣：“我公司1992年就開始對富氧燃燒進行調(diào)研工作, 但當時富氧膜成本高,使用周期短, 工藝設(shè)備不成熟, 故障率高, 一些廠家的使用效果不理想。以后幾年我們一直在關(guān)注該技術(shù)的發(fā)展。隨著時間的推移, 技術(shù)的成熟, 我公司于1996年上馬富氧燃燒項目”、“由于采用富氧燃燒, 燃燒相對完全, 火焰長度相對縮短, 火焰上部溫度降低, 減輕了碹頂、小爐和蓄熱室的熱負荷, 即減輕了對其的侵蝕, 窯爐壽命相應(yīng)延長”。節(jié)能、增產(chǎn)和合格率增加均超過10%。 目前已推廣應(yīng)用了數(shù)十家，包括燃油、燃煤和燃氣窯爐、鍋爐、加熱爐、造氣爐和焚燒爐等，社會效益和經(jīng)濟效益均十分顯著：平均節(jié)約燃料11.9%,增產(chǎn)10.2％, 產(chǎn)品質(zhì)量亦有提高，窯爐壽命也相應(yīng)延長，由于燃料充分燃燒，顯著改善環(huán)境狀況，不少單位用富氧前曾因冒黑煙受到過環(huán)保部門的黃牌警告或罰款，用富氧后煙氣排放全部低于國家環(huán)保標準，一般幾個月就能收回全部投資！如1998年六月在江蘇阜寧化肥廠20噸燃煤鍋爐上使用，上富氧后噸煤產(chǎn)蒸汽從7.38噸上升到8.29噸。1999年1月經(jīng)江蘇鹽成市節(jié)約能源監(jiān)測站檢測:爐膛溫度提高90℃,熱效率提高11%，而且經(jīng)江蘇阜寧環(huán)保監(jiān)測站檢測，林格曼黑度小于一級。不到六個月就收回全部投資。 鍋爐制品生產(chǎn)企業(yè)的重點設(shè)備，同時也是企業(yè)耗能最大的設(shè)備，通常占全廠耗能的70%—80%，能耗所占的生產(chǎn)成本比重也很大。為了降低生產(chǎn)成本，開創(chuàng)節(jié)能新局面，一種技術(shù)先進、投資少、見效快，行之可靠的高效節(jié)能新技術(shù)——富氧燃燒技術(shù)，已經(jīng)成為鍋爐生產(chǎn)企業(yè)管理者們的選擇。我所經(jīng)過幾年的研究、開發(fā)、引進、成功的研制出系列中空膜組制氧設(shè)備，目前兩種技術(shù)設(shè)備及相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)批量投產(chǎn)，富氧燃燒技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用上也獲得了成功。 眾所周知，燃燒是由于燃料和氧氣分子之間發(fā)生的高能碰撞引起的。普通空氣成份中氧只占20.9%，而氮氣占78.9%。因此在燃燒過程中，近80%不助燃的氮氣從兩方面阻礙著燃燒反應(yīng)的進行，一方面它從反應(yīng)中傳出的熱量，另一方面它也減少了氧分子與燃料分子之間的碰撞機會，阻礙了燃燒速度。燃燒過程離不開氧，氧氣的供給情況決定了燃燒過程完成的是否充分。助燃空氣中氧含量的增加，能直接提高火焰溫度的上升、燃燒速度加速、燃點溫度下降，富氧燃燒節(jié)能新技術(shù)就是通過將膜法富氧組件制備含氧濃度大于21% ——30% 左右（甚至更高的濃度）的富氧空氣，送入鍋爐內(nèi)，參與燃料燃燒過程，并通過各項熱工參數(shù)的調(diào)整，改變火焰的特性，實現(xiàn)改變?nèi)紵|(zhì)量，提高燃燒效率，節(jié)約燃料的目的。 在鍋爐上采用富氧燃燒是可以改進目前鍋爐的燃燒系統(tǒng)的狀況，鍋爐各種因素的要求，從而開辟節(jié)能的新途徑。鍋爐使用富氧燃燒技術(shù)，會從如下幾個方面體現(xiàn)優(yōu)勢： 1、提高火焰強度：由于燃燒時氧氣濃度加大，如前文所述，可使燃燒速度加快導(dǎo)致火焰強度增加，由于火焰增強，，充分地利用燃料。 2、提高火焰溫度：因火焰強度增加（即在較小的體積內(nèi)釋放出相同的熱量）又由于助燃氣體中減少了氮氣含量，空氣量及煙氣量的顯著減少使火焰溫度提高，增強了火焰靠輻射和對流向周圍的熱傳導(dǎo)。大量的實踐證明使用富氧空氣強化燃燒，不僅能獲得節(jié)能效果，還可以獲得高溫， 3、提高熱效率：火焰下方用富氧空氣助燃可使燃燒更完全，上部火焰溫度增加，增強熱傳導(dǎo)，因而提高熱效率。 4、加快燃燒速度、促進燃燒完全：富氧助燃對提高燃料熱量的利用率有所幫助，如用普通空氣助燃，當加熱溫度為1300℃時，其可利用的熱量為42%，而用26%的富氧空氣助燃時，可利用熱量為56%，且氧濃度越高，加熱溫度越高，所增加的比例越大，因此節(jié)能效果就越好。 5、降低燃料的燃點溫度，獲得較寬的燃料選擇范圍：燃料的燃點溫度不是常數(shù),如CO在空氣中的燃點為609℃,而在純氧中的燃點僅為388℃,所以用富氧助燃能提高火焰強度和增加釋放熱量,更重要的是富氧環(huán)境燃燒顯著降低了燃料燃點溫度，使得燃料的選擇范圍變的更寬。 6、減少燃燒后的排氣量，降低空氣過剩系數(shù)：用普通空氣助燃，占體積4/5的N2不僅不參加助燃，而且?guī)ё叽罅繜崮?，用富氧助燃，燃燒后的排氣量減少，從而提高燃燒效率。富氧助燃可有效降低空氣的過剩系數(shù)，燃料消耗相應(yīng)減少，從而節(jié)約能源。 7、延長鍋爐使用壽命： 加入富氧空氣可減少燃料消耗，因而降低了散熱損失,并能延長熔爐的壽命。 二、鍋爐節(jié)能技術(shù)改造 富氧助燃用于工業(yè)鍋爐和電廠鍋爐節(jié)能和環(huán)保 據(jù)不完全統(tǒng)計，目前國內(nèi)有各種大小鍋爐50-60萬臺，其中工業(yè)鍋爐40萬臺左右，大多每小時產(chǎn)蒸汽量在4-35噸或產(chǎn)熱在3-25MW之間，熱效率普遍偏低，一般在60-80%之間，大部分鍋爐的燃料燃燒不完全。存在冒黑煙現(xiàn)象。既浪費能源，又嚴重污染環(huán)境等。 由于鍋爐類型眾多，如鏈條爐、往復(fù)爐、拋煤機鍋爐、煤粉爐、循環(huán)流化床鍋爐、沸騰爐、加熱爐、熱媒爐、燃油爐、燃氣爐、快裝爐等，同時每種爐又有許多型號如鏈條爐又分五種，即WNL臥式內(nèi)燃鏈條爐、KZL臥式快裝水火管鏈條爐、DZL單鍋筒縱置式鏈條爐、SZL雙鍋筒縱置式鏈條爐和SHL雙鍋筒橫置式鏈條爐等，而且應(yīng)用面非常廣，幾乎涉及所有工業(yè)門類。雖然目前出現(xiàn)不少節(jié)能和環(huán)保新技術(shù)如分層燃燒、重油乳化等，但它們僅適用于某一類型鍋爐，如分層燃燒僅適用于鏈條爐等。中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所膜中心，即目前的天邦膜技術(shù)國家工程研究中心有限責任公司的有關(guān)科研人員根據(jù)所有燃料燃燒均需要氧氣這一共同特點，并結(jié)合各種鍋自身爐燃燒的不同特性，經(jīng)過十多年的不斷探索和創(chuàng)新，終于開發(fā)成功一系列適用于各種鍋爐和燃料的局部增氧助燃綜合集成技術(shù)。 鍋爐和玻璃窯爐的差別非常大。對于鍋爐是利用局部增氧助燃技術(shù)來強化原有鍋爐的火焰特性，既要使燃料在爐膛的停留時間更長，又要使燃料在盡可能少的助燃風(fēng)下更充分、更完全地燃燒。根據(jù)作者十多年的研究和推廣獲得的經(jīng)驗，目前局部增氧助燃技術(shù)只能在180噸以下的鍋爐上推廣應(yīng)用，對于180噸以上的鍋爐，一是鍋爐的運行管理均十分嚴格，熱效率都在90%以上；二是富氧助燃投資相對比較大，投資回收期比較長。 三 下面分別介紹局部增氧助燃技術(shù)用于典型鍋爐的特點及典型應(yīng)用實例。 富氧助燃用于燃油或燃煤鍋爐 膜法局部富氧助燃設(shè)備技術(shù)使用富氧量僅為所需空氣量的0.5～10%，而原來鼓風(fēng)量和引風(fēng)量均要顯著下降（約減少5～50%）。在燃油、燃煤和燃氣等爐窯進行了初步試驗，社會效益和經(jīng)濟效益均十分顯著：平均節(jié)約燃料10.9%，增產(chǎn)9.2%，產(chǎn)品質(zhì)量亦有提高，窯爐壽命也相應(yīng)延長，由于燃料充分燃燒，顯著改善環(huán)境狀況，煙氣排放全部低于國家環(huán)保標準（用富氧前曾冒黑煙），投資回收期一般小于一年。 下面列舉幾個典型應(yīng)用實例： 實例一：大連某油脂化學(xué)廠30噸燃油鍋爐 1996年 1月末，局部增氧對稱燃燒技術(shù)首次在國內(nèi)甚至在國際上使用，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所膜中心所配的富氧量約為 300-350Ｎｍ3/ｈ，因當時沒裝重油流量計，僅做了初步試驗：通富氧后煙囪黑煙立即消失，風(fēng)機風(fēng)門關(guān)閉了大約三分之一，蒸汽流量從2 8ｔ/ｈ增加到3 1ｔ/ｈ，而油壓從2.1ＭＰａ下降到 1.9ＭＰａ，本想春節(jié)后安裝好重油流量計進行全面測試和驗收，后因大連市政府要求該廠動遷而擱淺。雖然這次試驗沒有得到有關(guān)數(shù)據(jù)，但從結(jié)果看還是十分令人滿意的，達到了預(yù)期的效果。 實例二：江蘇油田4噸燃油鍋爐 1997年10月江蘇油田在4t燃油鍋爐上應(yīng)用中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所膜中心的膜法富氧局部增氧助燃節(jié)能技術(shù)，所配富氧空氣量僅為 40 標方/時，經(jīng)該油田節(jié)能監(jiān)測站檢測：通富氧后爐膛溫度提高了大約50℃， 全爐熱效率提高了 8.3 個百分點， 平均噸蒸汽節(jié)油為 16.64％，煙氣排放溫度下降了9℃，而且煙氣的林格曼黑度從2-3級降至1級以下，并經(jīng)過他們自己一年的統(tǒng)計，平均每年節(jié)油330多噸．而且裝置運行平穩(wěn)可靠，操作管理、維修方便。有關(guān)數(shù)據(jù)參見表6-7-1。 表6-7-1 注數(shù)據(jù)來源于：蘇德勝，儲明來，丁建林，沈光林. 國內(nèi)膜法富氧技術(shù)應(yīng)用研究新進展. 膜科學(xué)與技術(shù). 1999，(1):12 實例三：天津大港油田2500KW 燃油加熱爐 1999年12月，膜法富氧局部增氧在天津大港油田2500KW 燃油加熱爐上使用，經(jīng)天津市節(jié)能監(jiān)測一站測試，空氣過剩系數(shù)下降0.88個百分點，排煙溫度降低了7℃，節(jié)能率達10.85%，排煙達標等。 實例四：遼河油田2300KW 燃油加熱爐 1997年9月，膜法富氧局部增氧在遼河油田油氣集輸公司曙光輸油泵站的1# 2300KW 燃油加熱爐上使用，經(jīng)遼河石油勘探局節(jié)能監(jiān)測站測試，加熱爐正平衡熱效率從82.22%提高到89.68%，提高了9.1%，排煙達標等。 需要說明的是對于燃油或燃氣鍋爐，沈光林曾對吉化集團乙烯廠110噸燃油發(fā)電鍋爐和北京燕山石油化工（集團）有限公司動力廠二電站二號燃油/天然氣發(fā)電鍋爐進行過技術(shù)認證和可行性研究，前者由于資金問題而擱淺，后者則由于體制和管理等原因而放棄：大概經(jīng)過如下： 北京燕山石油化工（集團）有限公司對膜法富氧助燃技術(shù)非常感興趣，1999年專門由一名副總工程師親自負責，通過和中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所有關(guān)科研人員的交流、溝通、技術(shù)論證和用戶現(xiàn)場考察后，北京燕山石油化工（集團）有限公司初步選定在動力廠二電站二號發(fā)電鍋爐（120噸）上實施。二號發(fā)電鍋爐是1973年四川東方鍋爐廠生產(chǎn)的，蒸汽壓力為3.6-3.9 MPa，為450℃過飽和蒸汽。爐膛為負壓操作，壓力為20-40Pa，爐膛溫度約1300℃。鍋爐熱效率設(shè)計為92%，實測為89-91%。當時是用重油作為燃料的，有6支噴嘴，分上下兩層，噴嘴套管為ф89mm，內(nèi)徑為ф23mm。重油采用機械霧化，油壓為2.0-2.5 MPa， 每支噴嘴耗油量約1.5噸/時，重油低發(fā)熱量約1萬大卡，鼓風(fēng)量約11.5萬標方/時，風(fēng)箱壓力約2000Pa，空氣過剩系數(shù)為1.2，有時可達1.5-1.6，采用玻璃預(yù)熱器，預(yù)熱溫度為170℃。引風(fēng)量約15萬標方/時，風(fēng)壓約2500Pa，排煙溫度為110-130℃，煙氣中含氧量為5-6%。而且在設(shè)計富氧助燃時要考慮天然氣作燃料，所以沈光林就設(shè)計了如圖6-4-2所示的富氧噴嘴在油氣混燒鍋爐上的相對位置示意圖(一組，共有六組)，并被該公司的有關(guān)專家認可。該爐設(shè)計的富氧量為1300標方/時，預(yù)測節(jié)能率達2.5-3%，直接投資回收期大約10個月。后來北京燕山石油化工（集團）有限公司提出用自己的氧源先進行試驗，要大連化學(xué)物理研究所僅提供局部增氧助燃技術(shù)，被大連化學(xué)物理研究所膜中心當時的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)拒絕。當時如果同意試驗，對富氧的發(fā)展無疑會是一種推動。 實例五：富氧助燃用于鏈條鍋爐 鏈條鍋爐是工業(yè)鍋爐，應(yīng)用比較廣，最小的小于1噸/時，最大的可達80噸/時。對于鏈條鍋爐，富氧一般可以加在爐排底下、后拱、前拱、側(cè)墻或四角等。膜法富氧助燃技術(shù)最早在國內(nèi)鍋爐上使用的是1995年，用于濟南某醫(yī)院的四噸鏈條鍋爐上:所配富氧量大約50 Nm3/h，當時上富氧主要是解決排煙污染，用戶根據(jù)我們提供的流程自行安裝和調(diào)試，平均節(jié)煤在15％以上，而且煙氣排放達標；1998年中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所又將該高新技術(shù)用于首次在國內(nèi)成功地將該高新技術(shù)用于江蘇阜寧化肥廠的WGC20/3.82—1型燃煤蒸汽發(fā)電鍋爐，取得了比較好的經(jīng)濟效益和社會效益。詳見6.5.4節(jié)。之后在大港油田 如1998年6月，我們，所配富氧量僅200Nm3/h，可以不停爐安裝：該爐上富氧前共進行了56小時的測試，平均每小時耗煤2.7噸左右，噸煤產(chǎn)蒸汽約7.38噸，上富氧后先進行了72小時的試驗驗收（測試條件同上:根據(jù)爐排上的平均煤層厚度評估，大約比實際高30%，但由于測試前后均取相對值，故節(jié)能率是比較準確的，后來江蘇鹽城市節(jié)約能源監(jiān)測站的檢測結(jié)果也證明了這點），平均噸煤產(chǎn)蒸汽達8.29噸，后來他們又進行了168小時的性能測試，平均噸煤產(chǎn)蒸汽達8.296噸，比驗收時的效果還好，這說明司爐工越來越熟練的掌握了該項高新技術(shù)的操作。富氧助燃設(shè)備一直運行至今，性能穩(wěn)定，平均節(jié)能大于11%，最高達16.2%。1999年1月經(jīng)江蘇鹽城市節(jié)約能源監(jiān)測站檢測：爐膛溫度提高90℃，熱效率提高11%，同時經(jīng)江蘇阜寧環(huán)保監(jiān)測站檢測，林格曼黑度小于一級，CO2每年降少排放5000多噸，不到半年就收回了全部投資。據(jù)該廠的最新統(tǒng)計，從投運到現(xiàn)在，該系統(tǒng)尚未出現(xiàn)過設(shè)備問題，維修費用幾乎為零。每年節(jié)煤2000多噸，節(jié)電7.2萬Kw.h，提高鍋爐出力10%以上，這對穩(wěn)定全廠生產(chǎn)工況作用顯著：98年下半年比98年上半年因蒸汽波動影響生產(chǎn)次數(shù)減少了186個，多產(chǎn)氨55.8噸，效益達11.16萬元。 實例六：濟南傳染病醫(yī)院的 4ｔ鏈條爐 ，僅用富氧量 60Ｎｍ3/ｈ ，當時上富氧主要是解決排煙污染 ，用戶根據(jù)我們提供的流程自行安裝和調(diào)試 ，平均節(jié)煤在 15%以上 ，煙氣排放達標 后者是 實例七：天津大港油田港驊物業(yè)公司4200KW 4#燃煤鏈條鍋爐 2000年1月，膜法富氧局部增氧在天津大港油田港驊物業(yè)公司4200KW 4#燃煤鏈條鍋爐上使用，經(jīng)天津市節(jié)能監(jiān)測一站測試，鍋爐排煙處CO下降34.4%，NO下降5.4%，爐渣含碳量下降31.8%，排煙溫度降低了5℃，節(jié)能率達9.56%. 實例八：富氧助燃用于拋煤機鏈條鍋爐 拋煤機鏈條鍋爐是除了鏈條鍋爐之外的第二大類工業(yè)鍋爐，最小的10噸/時，最大的可達75噸/時，由于著火條件好、燃燒強度高、煤種適應(yīng)性廣、起爐產(chǎn)汽快、負荷調(diào)整迅速和反應(yīng)快等特點，上世紀九十年代前上的比較多。但它燃燒效率低、煤耗高、煙塵濃度高、特別是黑煙嚴重，林格曼黑度一般在2-4級，嚴重地污染環(huán)境。所以對這種爐的改造就比較多，主要分2類，包括各種爐拱的改造和二次風(fēng)的改造及飛灰回收等，總的說來效果均不太理想。 在人們對環(huán)保越來越重視的今天，排煙黑度超標就成為拋煤機鍋爐最大的缺點，是亟待解決的核心問題，而黑煙是由未燃盡的飛灰中的殘?zhí)己蛽]發(fā)分在窒氧氣氛下生成的游離碳造成的。 造成鍋爐冒黑煙、熱效率偏低等原因主要有以下幾個方面： (1) 拋煤機鏈條爐為開式爐膛，由于懸浮燃燒的需要，爐膛結(jié)構(gòu)比較高大，燃煤主要依靠爐膛輻射加熱和引燃，爐膛后半部主燃區(qū)的熱量不能通過對流傳到前部，爐膛水冷度相對較大，造成燃燒熱強度和爐膛溫度偏低，火焰中心溫度一般只有1000 — 1100 ℃。 (2) 二次風(fēng)布置不當，煙氣仍有“短路”。 二次風(fēng)量前后分配不盡合理(前大后小)，主燃區(qū)二次風(fēng)量偏小；二次風(fēng)(前、后)流速及擴散角不合理，難以覆蓋和鎖住煙氣，揮發(fā)分和飛灰在爐內(nèi)不能充分二次燃燒。 (3) 細煤屑在爐膛內(nèi)懸浮燃燒的效果不好。爐膛內(nèi)很少產(chǎn)生氣流旋渦，擾動混合情況較差，煙氣中未燃物在爐內(nèi)停留時間短，懸浮燃燒條件不足，因此造成大量細煤屑及揮發(fā)分來不及燃燒就飛出爐膛。 (4) 爐排層燃燃燒狀況不佳，燃盡段過短，爐渣含碳量高。 除了鍋爐自身的原因以外，也有運行管理方面和煤質(zhì)方面的原因，如煤質(zhì)不好、顆粒度不合適、鍋爐系統(tǒng)漏風(fēng)、當煤種變化時相應(yīng)控制調(diào)節(jié)不當?shù)取? 總之，冒黑煙的原因是多方面的，但主要原因是燃燒不充分導(dǎo)致未燃物逸出爐外，所以要根治污染，必須從燃燒方面下功夫，如果燃燒充分了，自然就不冒黑煙，鍋爐效率也隨之提高。 對于拋煤機鏈條鍋爐采用局部增氧助燃技術(shù)是比較理想的。大連瓦房店軸承集團動力公司經(jīng)過多次調(diào)研、考察和反復(fù)論證，最后確認局部增氧助燃技術(shù)用于拋煤機鍋爐的技術(shù)改造是目前國內(nèi)類似技術(shù)中最先進的。2001年12月，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所在國際上首次成功地將該高新集成技術(shù)用于大連瓦房店軸承集團2臺35噸拋煤機燃煤發(fā)電鍋爐，取得了節(jié)能14%和排煙達標的效果，詳見6.5.4節(jié)。 實例九:2004年10月，一臺65噸拋煤機燃煤發(fā)電鍋爐上又在采用膜法富氧局部增氧助燃技術(shù)，相信同樣能取得比較理想的經(jīng)濟效益和社會效益。 富氧助燃用于煤粉鍋爐 實例十:煤粉鍋爐一般燃燒效率比較高，大多數(shù)用于電廠，最大的2000多噸，最小的大約20噸。由于管理和煤質(zhì)等原因，使得煤粉鍋爐的熱效率比設(shè)計值低，而且煙囪經(jīng)常冒黑煙。 根據(jù)中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所多年的調(diào)研和考察，認為目前膜法富氧局部增氧助燃技術(shù)可以用在180噸以下的煤粉鍋爐，可以采用對稱燃燒、四角燃燒和分級燃燒等與煤粉鍋爐匹配的高新技術(shù)。沈光林曾分別給廣州雙橋股份的35噸和江蘇興化電廠的75噸煤粉爐進行了技術(shù)經(jīng)濟評估，并均得到了用戶的認可，但由于商務(wù)和體制等原因，沒有運作。 實例十一:2004年初，經(jīng)過多方努力，膜法富氧局部增氧助燃系統(tǒng)用于中國鋁業(yè)公股份有限公司（原中國長城鋁業(yè)公司）河南公司熱力廠130噸粉煤鍋爐節(jié)能和環(huán)保的可行性研究報告終于通過了中國鋁業(yè)公股份有限公司有關(guān)專家的初評和復(fù)審。擬計劃對8號BG-130/39-M6型粉煤鍋爐進行綜合改造，該爐的燃燒方法原為普通直流燃燒器四角切圓燃燒，1999年改用西安交通大學(xué)的濃淡燃燒技術(shù)，設(shè)計熱效率為89.3%，而據(jù)熱力廠2002年全年度統(tǒng)計耗煤數(shù)據(jù)和產(chǎn)汽量等計算，熱效率為85.6%，熱效率偏低，同時通過對8號爐的全面分析，認為： ① 盡管引起８＃鍋爐運行中現(xiàn)存問題的原因很多，但最主要的因素莫過于供氧不足。如前所述，膜法富氧局部增氧助燃技術(shù)正是能從多方面改善燃燒狀況的最佳技術(shù)。 ② 煤質(zhì)較差而且不穩(wěn)、煤的配比缺乏科學(xué)手段造成燃燒不穩(wěn)定的問題，恰好可以通過膜法富氧局部增氧助燃技術(shù)得到彌補，基本滿足燃燒穩(wěn)定的要求。 ③ 因引風(fēng)、送風(fēng)出力不足，過?？諝庀禂?shù)偏小造成燃燒不完全的問題，利用膜法富氧局部增氧助燃技術(shù)可以減少總風(fēng)量的優(yōu)點得到彌補，從而使燃燒完全，同時減少機械和化學(xué)不完全燃燒損失，降低爐渣和飛灰中的可燃物，避免鍋爐冒黑煙，減少煙氣排放量，防止污染物排放超標。 ④ 利用膜法富氧局部增氧助燃技術(shù)可適當降低空氣過剩系數(shù)的特點，可以提高火焰中心溫度和火焰黑度，增強爐膛內(nèi)的熱輻射成分，大大提高熱能的有效利用率，滿足鍋爐高負荷運轉(zhuǎn)的要求，提高鍋爐出力。 ⑤ 采用膜法富氧局部增氧助燃技術(shù)，可將高濃度富氧流快速直接送入燃燒中心缺氧區(qū)域，提高火焰中心熱負荷強度，大大縮短燃盡時間，減少火焰中心長度和截面積，并防止火焰中心偏移，從而明顯減少鍋爐有關(guān)部位聚結(jié)焦渣，提高鍋爐運轉(zhuǎn)周期。 ⑥ 采用膜法富氧局部增氧助燃技術(shù)，能適當減少送入爐膛的空氣總量，提高熱能的有效利用率，可降低排煙溫度。 此外，膜法富氧局部增氧助燃技術(shù)同樣可用于循環(huán)流化床鍋爐、沸騰爐等，如膜法富氧局部增氧助燃技術(shù)用于35噸循環(huán)流化床鍋爐的綜合改造方案也已經(jīng)通過了江蘇連云港新浦熱電廠的技術(shù)認證。相信不久的將來膜法富氧局部增氧助燃技術(shù)在各種鍋爐中的應(yīng)用會越來越廣。 實例十二:2003年7月在勝利油田23噸樣板注汽爐上使用了局部增氧對稱燃燒技術(shù)及系統(tǒng), 所配富氧空氣量僅為 180-200 標方/時，該爐由于使用了多項其它節(jié)能技術(shù),上富氧前熱效率已經(jīng)高達87.68%,經(jīng)勝利石油管理局能源監(jiān)測站檢測,使用局部增氧對稱燃燒技術(shù)后熱效率達92.28%,熱效率提高5.25%； 實例十三:2007年3月用于2噸燃柴油爐,經(jīng)北京質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局節(jié)能監(jiān)測站對比測試，節(jié)油6.1%,正平衡熱效率高達94.5%； （四）技術(shù)改造設(shè)備簡單概述 1、系統(tǒng)整體設(shè)計說明 全套設(shè)備撬裝式設(shè)計，功能分割清楚，以最大可能的簡化管線連接，方便維護、檢修 以膜系統(tǒng)為例：為滿足在高度含塵量的惡劣運行環(huán)境下工作，膜組件自帶過濾。膜堆也可安裝在相對封閉的室內(nèi)空間，讓空氣經(jīng)通往室內(nèi)的預(yù)置過濾器初步過濾后進入室內(nèi)，相對潔凈的新鮮空氣在膜組件自帶的廢氣排放風(fēng)機的引導(dǎo)下進入膜分離器進行氧氮分離，其中，富氧空氣經(jīng)真空泵機組抽取輸送到用戶用氣點，廢氣則經(jīng)過廢排風(fēng)機集中排放到室外； 為保持系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠，動力設(shè)備——真空泵是系統(tǒng)唯一可能的故障點，可設(shè)計采取備機形式以保證系統(tǒng)的可靠性； 為最大限度的節(jié)約投資以及節(jié)約能源消耗，真空泵機組可采用多臺套真空泵機組并聯(lián)使用，備機采用變頻，開、停、切換、降負荷使用變頻機組，以具備良好的故障策略導(dǎo)向，建議設(shè)計采用單臺真空泵滿足要求。 真空泵機組可單獨安裝在泵房，設(shè)隔音降噪措施； 膜 單 元 過濾器 真空表 調(diào)節(jié)閥 通風(fēng)機 真空泵 氣水分離器 脫濕系統(tǒng) 穩(wěn)壓系統(tǒng) 空氣 膜法富氧局部增氧助燃系統(tǒng)用于2臺鍋爐示意圖 _ 電控調(diào)節(jié)報警系統(tǒng) 換向系統(tǒng) 預(yù)熱系統(tǒng) 富氧 噴嘴 鍋 爐 1 換向系統(tǒng) 預(yù)熱系統(tǒng) 富氧 噴嘴 鍋 爐 2 系統(tǒng)設(shè)計以滿足用戶運行環(huán)境極端條件為目標，考慮對高、低溫、海拔條件的校核，以保證系統(tǒng)最終安裝地性能指標與運行穩(wěn)定的達成； 控制水平：中央集控/自動控制、無人值守、智能報警、遠傳接口 五、系統(tǒng)主要技術(shù)性能特點（膜系統(tǒng)） u 工藝簡單：負壓流程板式膜制氧工藝，以真空動力自“膜堆”直接抽取富氧空氣； u 安裝簡便：“膜堆”模塊化設(shè)計，安裝簡單，連接方便； u 公用工程集約化：占地面積小巧，對廠房要求低； u 系統(tǒng)穩(wěn)定可靠：任何動力設(shè)備均存在一定的故障率，采用備用機形式輔以自動控制系統(tǒng)，在發(fā)生故障時切換到備機是最安全的解決方案；本系統(tǒng)可選擇對多級泵組采用1臺備機的配置形式,并采取變頻技術(shù),充分考慮到系統(tǒng)的故障策略導(dǎo)向以及最大節(jié)約投資與能源消耗； u 操作方便：單鍵開停機，操作簡單方便；采用變頻技術(shù)為基礎(chǔ)的過程控制全自動完成； u 維護簡便：可對故障發(fā)生的羅茨真空泵機組進行不停機檢修， u 可擴展性：膜堆與真空泵組可方便的實現(xiàn)生產(chǎn)的簡便擴展 說明：關(guān)于膜法系統(tǒng)情況這里不再詳述，歡迎用戶與我們進行交流。 根據(jù)企業(yè)的具體情況，我們將于企業(yè)的生產(chǎn)、運行、管理專家一起，共同地、有針對性地提出一些有關(guān)設(shè)備選型配置、改造方案論證等。我們會在改造中選擇“膜制氧組件系統(tǒng)”復(fù)合系統(tǒng)等給出合理化的建議，以真正讓企業(yè)實現(xiàn)在改造后取得“節(jié)能、降耗、增產(chǎn)”的良好效果。 經(jīng)過短短的兩年時間的推廣，經(jīng)數(shù)十家生產(chǎn)企業(yè)使用，證明能有效降低水煤氣.柴油.重油.等燃料成改變了火焰的普通燃燒方式，達到節(jié)能降耗的目的本，節(jié)能率可達10%以上，并提高了燒成質(zhì)量，使中大型工業(yè)鍋爐每年節(jié)能降耗可直接提高經(jīng)濟效益50萬元至100萬元。 回收期一般在半年左右。正常使用壽命十年左右，如我們1988年用于黑龍江化工總廠的一套氣膜裝置，已經(jīng)使用了18年，目前還正常運行)。