Sind Biomasse-Pelletkessel umweltfreundlich?
Anwendungspraxis des Biomasse -Pellet -Kessels
Abstrakt: Der ursprüngliche Kohlewasserschlammkessel eines Unternehmens wurde aufgrund der geringen thermischen Effizienz und einer unvollständigen Staublösung in einen Biomasse-Kessel umgewandelt, SO2- und NOX -Emissionsverschmutzungsprobleme. Jedoch, Die Umwandlung wurde zunächst mit einer Reihe von Problemen abgeschlossen, die durch Alkali -Metallabscheidung verursacht wurden, wie erhöhte Rauchwiderstand, induzierter Entwurf des Stromverbrauchs des Fans, und Abgasemperaturtemperatur. Aus diesem Grund, Weitere Maßnahmen wurden ergriffen, um zusätzliche Stahlperlen -Aschefaser und Luftvorheigungen zu installieren, und um die Einführung von Lüfterfrequenzkonvertierung einzubringen. Bisher ist der Biomasse -Pellet -Kessel seit einem Jahr stabil mit guten Ergebnissen in Betrieb. Zusätzlich, Das Biomasse -Pellet -Kesselsystem hat das Recycling von Abwasser und Schlacke erkannt.
Momentan, Die Luftverschmutzung in China ist besorgniserregend, Insbesondere das Problem der PM2.5 -Verschmutzung hat immer mehr soziale Aufmerksamkeit erregt. Seit Schwefeldioxid, Stickoxide, Flüchtige organische Verbindungen (VOCs) und andere schädliche Gase sind die Hauptquellen für PM2.5 -Verschmutzung, Alle Großstädte in China haben eine Reihe von Richtlinien eingeführt, um die Verwendung von Kohlekesseln in städtischen Gebieten als eines der Maßnahmen zur Kontrolle von Schwefel und Stickstoffoxiden zu verbieten.
Das Unternehmen verwendete ursprünglich eine bestimmte Art von Kohle-Wasser-Aufschlämmungskessel, um Dampf für den Trocknungsprozess bereitzustellen, Aber da der Kohlewasserschlammkessel das Problem der Schwefel- und Stickstoffschadstoffkontrolle nicht vollständig gelöst hat, und die Konzentration seiner Rußemissionen war viel höher als die des Kettenofens, gepaart mit den höheren Betriebskosten des Kohlewasserschlammkessels, Das Unternehmen beschloss schließlich, es in einen 8T/H-Biomasse-Kessel umzuwandeln, und das Steam Supply -Geschäft des Unternehmens in Form eines Treuhänderbetriebs zur Verfügung zu stellen. Outsourcing.
Die Renovierungsarbeiten wurden im August begonnen 2011, und die spezifischen Renovierungsmessungen umfassten hauptsächlich den Austausch von Verbrennungsausrüstung und die Einstellung der Ofenstruktur. Die Anpassung der Ofenstruktur dient hauptsächlich für die Eigenschaften des hohen flüchtigen Gehalts von Biomassebrennstoff, Erhöhen des sekundären Verbrennungsraums und des Anteils der sekundären Luftverteilung, und Hinzufügen eines Ofenbogens. Insbesondere, Der wassergekühlte kurze Vorderbogen wurde angewendet, um das Problem des Verbrennens der Futterleitschule aufgrund der Entflammbarkeit von Biomasse anzugehen. Der modifizierte Biomasse -Pellet -Kessel erfüllte im Grunde die Anforderungen der kontinuierlichen Produktion des Unternehmens.
Jedoch, Einige Probleme wurden während des Versuchsbetriebs des Kessels gefunden, wie Ascheakkumulation und hohe Auspufftemperatur, Wie in der Tabelle gezeigt 1. Aus diesem Grund, Weitere Änderungen wurden an den Kessel vorgenommen, einschließlich der Zugabe eines Stahlkugelschreizers im Ofen -Outlet, ein Luftvorhermer im Schwanzablue, Abwasserschlackerrecycling, und Lüfterfrequenzumwandlung. Die Nachrüstarbeiten wurden im September abgeschlossen 2021, und war mehr als in stabilem Betrieb 1 Jahr seitdem, und hat die Clean Production Assessment bestanden.
2 Schadstoffemissionskontrolle
<2.1.> Kohlenstoffschwefel und Stickoxidemissionen
Der ursprüngliche Water Coal Gulurry-Kessel verwendet immer noch Kohle als Kraftstoff, und die tatsächliche thermische Effizienz beträgt nur ungefähr 66%, mit hohen CO2 -Emissionen. Zusätzlich, Die Verbrennungstemperatur des Wasserkostenschlammkessels ist nur 100-200 ° C niedriger als die des Kohlekettenkessels, Und es gibt immer noch hohe SO2- und NOX -Emissionen.
Die Änderung der Biomasse -Pellet -Kessel erreicht nicht nur Null -CO2 -Emissionen, Reduziert aber auch den Schwefelgehalt im Rauchgas aufgrund des extrem geringen Schwefelgehalts von Biomassebrennstoff und des Hochalkali -Metallgehalts im Kraftstoff weiter, Somit ist der SO2 -Gehalt in den Rauchgasemissionen extrem niedrig, nur 2.86 mg/m3 (Standardzustand), Das ist hundertmal niedriger als der Schwefelgehalt im Rauchgas von Kohlekesseln, und kann die strengsten Schadstoffemissionsstandards ohne die Verwendung von Entschwefelungseinrichtungen vollständig erfüllen. Die strengsten Schadstoffemissionsstandards können ohne Entschwefelungseinrichtungen vollständig erfüllt werden.
Zusätzlich, Die zweistufige Verbrennungsmethode in Biomasse-Pelletkesseln macht die Verbrennungstemperatur niedrig, Die thermische NOX -Emission ist also im Grunde vernachlässigbar, Dies reduziert auch die NOx -Emission erheblich.
<2.2 > Aschebehandlung
Obwohl die Aufschlämmung des Kohlewassers normalerweise für die Entfernung der Asche vorbehandelt ist, Die Schlackenentladung aus Kohlewasserschlammkesseln ist immer noch hoch. Für Biomasse -Pelletkessel, Obwohl theoretisch wenig Asche ist, Die Aschenemissionen sind aufgrund der hohen Menge an Sand und Erde im gesammelten Ausgang, Das ist nicht ideal für die direkte Verwendung als Kali -Dünger.
Deswegen, vor der Kesselrenovierung, Alle Aschenrückstände wurden dem externen Transport anvertraut, Welches war teuer und verschwendete Ressourcen. Nach der Renovierung, Ein Satz von Ziegelstücken wurde eingeführt, um hohle Ziegel aus Ascheschlacke herzustellen, Abwasser, Kalk und Zement in einem bestimmten Verhältnis, was nicht nur das Problem der Ascheschlacke und der Abwasserbehandlung löste, erhöhte aber auch den Nutzen und erkannte das Abfallrecycling von “Verschwendung in Schatz machen”.
<2.3>Abwasserrecycling
Abwasser besteht hauptsächlich aus drei Teilen. Ein Teil stammt aus dem Enthärtungsprozess von Kesselfutterwasser, Der zweite Teil kommt von Kesselwässerwasser, und der dritte Teil kommt aus dem hohen Temperaturkondensat der Kartonproduktionsanlage, Keiner davon wurde zuvor für das Recycling in Betracht gezogen.
Darunter, Mit Ausnahme des dritten Teils des Kondensat mit hoher Temperatur, das sehr sauber ist, Die ersten beiden Teile des erzeugten Abwassers sind schwach alkalisches Wasser, hauptsächlich Kalzium- und Magnesiumionensalze, die nur zur Behandlung recycelt wurden und dann vor der Renovierung entlassen wurden. Nach der Renovierung, Das Ziegelfindungsprozess führte die ersten beiden Teile des Abwassers ein recycelt., Erzielen der idealen Wirkung sowohl wirtschaftlicher als auch ökologischer Vorteile. Tisch 2 zeigt die Emissionen von Abfallgas und Schlacke vor und nach der Renovierung.
3 Alkali -Metall -Abscheidungskontrolle
Eines der Hauptmerkmale von Biomasse -Brennstoffen ist der hohe Gehalt an Alkali -Metallen, Dies wird in die Gasphase im Prozess der Brennstoffverbrennung in Form von Chloridsalzen eintreten, etc. Bei Kontakt mit der Wärmetauscheroberfläche, Kondensation tritt auf und haftet schließlich an der Oberfläche des Wärmetauscherrohrs, um die Akkumulation der Asche zu bilden.
Darüber hinaus, Die Reaktion mit Schwefeloxiden bildet auch harte Ablagerungen von Sulfaten, die schwer zu entfernen sind, Besonders im Superhitzerbereich am Ofenausgang. Das Vorhandensein und die kontinuierliche Erzeugung von Alkali -Metallablagerungen beeinflussen nicht nur die Wärmeübertragungseffizienz des Wärmetauschers ernsthaft ernsthaft, Erhöhen Sie aber auch den Rauchflusswiderstand oder blockieren Sie sogar das Rohrbündel, was zu einem erhöhten Energieverbrauch des induzierten Entwurfsfans führt, Zusätzlich, Die Ablagerungen verursachen auch Korrosion des Wärmetauschersrohrs .
<3.1> Stahlperlen -Asche -Reinigungssystem
Um das Problem der Alkali -Metallabscheidung zu lösen, Am Wärmetauscher -Bündel am Ofenauslass wurde ein Stahlperlenreinigungssystem hinzugefügt. Dieses System verwendet das im Venturi -Hals gebildete Vakuum, um die Stahlperlen aus dem unteren Teil des Schwanzabs zum oberen Teil und dann von oben nach unten zu pumpen, um die Schwanzheizfläche zu reinigen, und wird so eingestellt, dass die Asche dreimal täglich automatisch entfernen wird, Dies verbessert die thermische Effizienz des Kessels gut, Erspart 300 t Standardkohle pro Jahr, und erweitert effektiv die Lebensdauer des Überhitzers.
<3.2>Wechselrichtertransformation des induzierten Entwurfsfans
Kessel -induzierter Entwurfslüfter im Hochdruck Wechselstrommotor existiert oft “Große Pferdewagen” Phänomen, In einigen Fällen auch wenn der Rand nicht sehr groß ist, Aber weil die Kessellastschwankungen, Der Motor kann der Einstellung nicht rechtzeitig folgen, was zu einem erhöhten Energieverbrauch des Motors führt. Insbesondere, Die schwerwiegende Ablagerung von Alkali -Metall wird auch den Anstieg des Rohrbündelströmungswiderstandes weiter erhöhen.
Aus diesem Grund, Während der späteren Renovierung des Biomasse -Pelletkessels, Ein Frequenzwandler wurde auf den Kessel -induzierten Entwurfslüfter eingestellt, um das Luftvolumen des induzierten Entwurfslüfters mit der Änderung der Kesselbelastung zu verändern. Nach der Übernahme der Frequenzumwandlungsregulierung, Die jährliche Energieeinsparung war mehr als 80,000 kWh aufgrund der Energieeinsparung, die durch Einstellung der Motordrehzahl erreicht wird. Wenn die Lastrate niedrig ist, Der Motor- und Lüftergeschwindigkeit wird ebenfalls reduziert, Die Hauptausrüstung und die entsprechenden Hilfsgeräte wie Lager sind weniger getragen als zuvor, Der Wartungszyklus kann verlängert werden, und die Betriebsdauer der Ausrüstung wird verlängert.
4 Abfallwärmewiederherstellung
<4.1>Fügen Sie Luftvorherer hinzu
Biomasse -Pellet -Kessel kurz nach der Transformation, Aufgrund des ursprünglichen Kohlewasserschlammkessel-Wärmeübertragungsbereichs reicht nicht aus, Die Auspufftemperatur ist immer noch so hoch wie 240 ℃, Also im Kessel -Schwanz -Rauch, um ein Vorhetreer des Wärmerohrs hinzuzufügen, um die Abgasstemperatur auf unten zu reduzieren 150 ℃, Die Kessel -Effizienz nahm um durch 6%. Entspricht der Verringerung des Schwefeldioxids 20T, Ruß 12T, Kohlendioxid 2200T.
<4.2>Hohe Temperaturkondensatrückgewinnung
Wasserdampf kommt aus dem Kessel in die Workshop -Produktionslinie, und kondensiert nach Vorheizen und Trocknen der Rohstoffe zu hoher Temperatur sauberes Wasser von 60 ° C. Da das ursprüngliche System kein Kondensat -Wiederherstellungsgerät hatte, was zu einer Verschwendung von Wärme- und Wasserressourcen führt, Dieser Teil des Kondensats wurde nach der Renovierung in der Renovierung geborgen 2011, Die Produktionskosten erheblich senken.
Da ist das wiederhergestellte Kondensat sehr sauber, Es kann als Futterwasser direkt in den Kessel verwendet werden. Das System kann wiederherstellen 35,000 Tonnen von Hochtemperaturkondensat in 1 Betriebsjahr. In Bezug auf die Kondensattemperatur 60 ℃, Es ist ungefähr 45 ° C höher als direktes Futterwasser, das entspricht der Energieeinsparung von 6,6 × 109 kJ, äquivalent zu 220t Standardkohle. Zusätzlich, Es kann direkt umher sparen 200,000 Yuan von industriellen Leitungswasserkosten pro Jahr.
5 Schlussfolgerung und Ausblick
In dem Prozess der Umwandlung des Wasserkostenschlammkessels in Biomasse Pelletkessel, Der Austausch von Verbrennungsgeräten und die Ofenstrukturveränderung wurden nacheinander durchgeführt, und zusätzliche Systeme wie Stahlkugelschreiber -Reiniger, Luftvorherer und hohe Temperaturkondensatwiederherstellung wurden installiert, und Fan Frequency Conversion -Technologie wurde eingeführt. Bis jetzt, Das renovierte Biomasse -Pellet -Kessel -System läuft seit mehr als einem Jahr erfolgreich, Erreichen einer Win-Win-Situation in Bezug auf wirtschaftliche und ökologische Vorteile. Die spezifischen Effekte sind wie folgt.
(1) Fast sorgen 60,000 Tonnenweise Dampf kontinuierlich für das Unternehmen.
(2) Biomassebrennstoff anstelle von Kohle reduziert offensichtlich die Emission der Bodenschlacke, Flugasche, SO2 und NOX, und erreicht Null CO2 -Emission, und kann die Anforderungen der relevanten Luftschadstoffemissionsstandards erfüllen, ohne dass Entschwefelungseinrichtungen festgelegt werden.
(3) Der eingeführte Verfahren zur Erstellung von Ziegeln ermöglicht das Recycling von Abwasser und gleichzeitig aufschlacht.
(4) Das zusätzliche Stahlkugel -Asche -Reinigungssystem und der Luftvorsitz verbessern die thermische Effizienz des Kessels erheblich.
(5) Die Fan Frequency Conversion -Technologie hat einen offensichtlichen Leistungsspareffekt gespielt.
(6) Die Art des Kessel -Hosting -Betriebs macht die Produktionslinie des Unternehmens völlig frei von einer Reihe von Problemen, die von seinem eigenen Kesselbetrieb verursacht werden, Das ist es wert, zu fördern.
