节能

2019年中国工业锅炉节能减排现状、存在问题及对策

2020-02-13 09:58:32 华经情报网

一、工业锅炉节能减排政策

工业锅炉的使用与人民生活息息相关,在工业方面它可以为工艺铸造提供蒸汽,在民用方面它可以给人们提供热水。虽然工业锅炉的用途很广,但它也给人们的生活带来了很多危害,比如它所消耗的巨大的能源总量以及有害物的排放量,这些都严重影响了人们的工作生活。目前工业锅炉的污染排放量在全国居于首位,空气受其影响被污染的程度十分严重,为了构建绿色生态文明社会,工业锅炉的节能减排工作迫在眉睫。

1.jpg

二、中国工业锅炉行业发展现状分析

从产量来看,据统计,截至到2019年11月份,中国工业锅炉产量为335928蒸发量吨,同比增长29.2%。

2.jpg

中国工业锅炉产量分省市来看,产量排第一的是河南省,2018年工业锅炉产量为89425.5蒸发量吨,排第二的是江苏省,工业锅炉产量为47989.3蒸发量吨,排第三的是安徽省,工业锅炉产量为30459.3蒸发量吨。

3.jpg工业锅炉行业在2016年前发展较为迅速,2016年后,由于环保政策趋严以及对工业锅炉行业的整治,工业锅炉行业开始进入寒冬。从销售收入来看,据统计,2018年中国工业锅炉销售收入为1537.1亿元,同比降低19.8%。

4.jpg

利润方面,2018年中国工业锅炉利润总额为81.66亿元,同比降低22.2%。

5.jpg

三、中国工业粉煤炉发展面临的问题分析

当前国内使用的工业锅炉类型主要包括层燃炉、循环流化床锅炉和工业煤粉炉3种。我国燃煤工业锅炉以层燃锅炉为主,而层燃锅炉对煤种的适应性较差。

工业煤粉锅炉属于悬浮煤粉室燃炉,煤粉粒径控制在80μm以下,相对于链条炉的入炉煤粒径50mm,流化床的入炉煤粒径10~12mm,非常小,更易实现煤粉的着火和燃尽。通过燃烧器将煤粉送入炉膛内组织燃烧。相较于链条炉,工业煤粉锅炉具有更高的锅炉热效率和更低的起始NOx排放;与工业循环流化床锅炉相比,工业煤粉锅炉具有更低的造价和占地面积以及更高的锅炉效率。但工业煤粉锅炉对燃煤品质有较高要求,煤种适应性不如循环流化床锅炉,且对入炉煤粉的细度要求较高。目前中国工业煤粉炉发展面临的主要问题为:

6.jpg

四、中国工业煤粉炉发展方向分析

1、集中制粉技术

采用集中大规模制粉,用车送到用户的办法可解决制粉系统难于维护的困难。煤粉加工过程包括烘干和磨制2个步骤,按照加工方式可将煤粉加工分为2种:分步烘干磨制和同时磨制烘干。第1种方式对设备和控制系统的要求较低,在基本设备下就可实施,且工艺链长、功能分散,适用于小规模制粉;第2种制粉方式较为简单,但对制粉设备的安全性和工艺性有较高要求,在大规模制粉中较为适合。目前,大规模制粉的经济覆盖半径约为100km左右,在该范围内,各煤粉用户可通过直接购买获得现成的高质量高细度煤粉,既节约了磨煤机的占地面积和磨煤所需的电耗,又能够保证煤粉种类和质量的稳定。需要注意,煤粉的定价及制粉厂的位置还需要统筹。煤粉属于易燃易爆品,长距离运输存在安全隐患,且经济性较低

2、煤粉安全运输、储存技术

限制集中制粉技术发展的一个重要问题是煤粉的安全运输和储存问题。煤制成煤粉后,比表面积迅速增大,与空气的接触面积大,析出的挥发分更多,且阴燃温度降低,易出现自燃或自爆现象。为此,煤粉整个制备、运输和储存过程中,应充分重视安全问题,应设置多种保护措施进行保护,包括:①全程隔绝空气,使用惰性气体填充、覆盖煤粉表面,防止挥发分自燃和煤粉阴燃。②使用传感器对温度进行监控,温度出现超温趋势时,及时从下方充入N2驱赶空气及挥发分,之后在煤粉上方冲入CO2覆盖在煤粉表面隔绝空气与挥发分。③设置防爆门泄压泄爆,并采用耐压的壳体材料,防止壳体泄露导致煤粉泄出与空气接触,引发大规模爆炸。④密封罐运输车应设置降温装置,防止罐体在阳光下长

期暴露导致罐体整体温度上升,产生安全隐患,同时罐装车应设置静电接地装置,防止运输过程中摩擦产生电火花引燃煤粉。

将煤粉从罐装车向储存塔转移时,使用压缩空气对罐车内的煤粉进行加压流化,之后开启进料阀门,煤粉通过密相模式进入储存塔的燃料加注管内,之后煤粉在自重下下落,输送风在上部经过滤器排放至空气中,若输送过程出现温度迅速升高,则启用惰性气体保护装置,迅速从下方充入N2排出空气,再在粉层上方覆盖CO2,隔绝空气。

3、炉内SNCR技术

与SCR技术相比,SNCR技术具有不单独占地、对锅炉改造较小、不消耗催化剂、成本低、经济性好等优点。但工业煤粉炉炉膛温度较电站锅炉低,为满足温度窗口的要求,喷氨位置可能由炉膛出口提前至炉膛内部,但需要结合炉膛氧量进行考虑,若氧量过高,则不利于SNCR反应进行。工业锅炉相较电站锅炉,容积更小,停留时间更短,如何组织射入方式,使还原剂在有限的空间和时间内能够迅速与烟气混合进而产生反应,很大程度上决定了工业煤粉炉上SNCR技术实际效率的高低。

4、工业煤粉锅炉容量

锅炉容量、炉膛高度及容量太小不能保证煤粉在炉内充分燃尽。因此建议工业煤粉锅炉设计容量在35t/h以上。炉膛高度要充分考虑,炉膛容积热负荷不能太高。鉴于国外成功经验和国内技术实践,煤粉工业锅炉的开发推广应用符合国家节能减排政策导向,通过替代目前量大面广、能效普遍偏低的在用燃煤工业锅炉(特别是10t/h以下层燃炉)可大幅提高运行效率,实现节能目标,替代油气锅炉,节约优质能源。

对于中国富煤烧油少气的资源现状, 燃煤业锅炉数量庞大且不可能完全替代, 作为仅次于火电厂的第二大燃煤锅炉, 其污染物控制技术研发迫在眉睫。而工业煤粉锅炉具有高燃尽率,高锅炉效率,低氮氧化物排放等优势,在日渐严峻的环境形势下,具有很好的应用前景。尤其是适用于工业煤粉炉的低氮燃烧技术更需进一步研究。


北极星环保网官方微信

相关推荐

加载中...