バイオマスペレットボイラーは環境に優しいですか

バイオマスペレットボイラーは環境に優しいですか?

バイオマスペレットボイラーの応用慣行

抽象的な: 会社の元の石炭水スラリーボイラーは、熱効率が低く、粉塵の不完全溶液のためにバイオマス火力ボイラーに変換されました。, SO2およびNOX排出汚染の問題. しかし, アルカリの金属堆積によって引き起こされる多くの問題で、変換は最初に完了しました, 煙道抵抗の増加など, 誘導されたファン消費電力, 煙の温度. このため, 追加のスチールビーズアッシュスカベンジャーとエアプレジャーターを設置するためのさらなる措置が講じられました, ファン周波数変換を導入します. これまでのところ、バイオマスペレットボイラーは1年間安定して動作しており、良い結果が得られています. 加えて, バイオマスペレットボイラーシステムは、廃水とスラグのリサイクルを実現しました.

現在のところ, 中国の大気汚染は心配しています, 特にPM2.5汚染の問題はますます社会的注目を集めています. 二酸化硫黄以来, 窒素酸化物, 揮発性有機化合物 (Vocs) 他の有害ガスはPM2.5汚染の主な源です, 中国のすべての主要都市は、硫黄および窒素酸化物を制御する措置の1つとして、都市部での石炭火力ボイラーの使用を禁止する一連のポリシーを開始しました。.

同社はもともと特定の種類の石炭水スラリーボイラーを使用して、乾燥プロセスに蒸気を提供しました, しかし、石炭水スラリーボイラーは硫黄と窒素汚染物質のコントロールの問題を完全に解決しなかったため, そして、そのすす排出量の濃度は、チェーン炉の濃度よりもはるかに高かった, 石炭水スラリーボイラーのより高い運用コストと相まって, 同社は最終的にそれを8T/Hバイオマス火力ボイラーに変換することを決めました, そして、会社の蒸気供給事業を受託者運用の形で提供する. アウトソーシング.

改修工事は8月に開始されました 2011, 特定の改修対策には、主に燃焼装置の交換と炉構造の調整が含まれていました. 炉構造の調整は、主にバイオマス燃料の高揮発性含有量の特性向けです, 二次燃焼空間と二次空気分布の割合を増やす, 炉のアーチを追加します. 特に, バイオマスの可燃性のために、飼料バッフルの燃焼の問題に対処するために、水冷式ショートフロントアーチが採用されました. 修正されたバイオマスペレットボイラーは、基本的に企業の継続的な生産の要件を満たしました.

しかし, ボイラーの試行操作中にいくつかの問題が見つかりました, 灰の蓄積や排気温度が高いなど, 表に示すように 1. このため, ボイラーにさらなる変更が加えられました, 炉アウトレットにスチールボールアッシュクリーナーを追加することを含む, 尾の予熱器がちめん, 廃水スラグリサイクル, およびファン周波数変換. レトロフィット作業は9月に完了しました 2021, そして、それ以上のために安定した操作になっています 1 それ以来、年, クリーン生産評価に合格しました.

2 汚染物質排出制御
<2.1.> 炭素硫黄および窒素酸化物の排出

オリジナルの水に覆われたスラリーボイラーは、燃料として石炭をまだ使用しています, そして、実際の熱効率は約です 66%, 高いCO2排出量. 加えて, 水コールスラリーボイラーの燃焼温度は、石炭火力鎖ボイラーの燃焼温度よりも100〜200℃です, そして、まだ高いSO2およびNOX排出量があります.

バイオマスペレットボイラーの変更は、ゼロCO2排出を達成するだけではありません, また、バイオマス燃料の硫黄含有量が非常に低く、燃料中の高アルカリ金属含有量があるため、煙道ガスの硫黄含有量もさらに減少します。, したがって、煙道ガス排出量のSO2含有量は非常に低いです, のみ 2.86 mg/m3 (標準状態), これは、石炭火力ボイラーの煙道ガスの硫黄含有量の数百倍低い, 脱硫施設を使用せずに、最も厳しい汚染物質排出基準を完全に満たすことができます. 最も厳しい汚染物質排出基準は、脱硫施設なしで完全に満たすことができます.

加えて, バイオマスペレットボイラーの2段階の燃焼方法により、燃焼温度が低くなります, したがって、熱NOx放出は基本的に無視できます, また、NOX排出を大幅に削減します.

<2.2 > 灰治療

ただし、石炭水のスラリーは通常、灰を除去するために前処理されます, 石炭水スラリーボイラーからのスラグ放電はまだ高い. バイオマスペレットボイラー用, 理論的には灰はほとんどありません, 収集された原料の砂と土壌の量が多いため、灰の排出量はまだ高くなっています, これはカリ肥料として直接使用するのに理想的ではありません.

したがって, ボイラーの改修前, すべての灰の残留物は、外部輸送に委ねられました, 費用がかかり、無駄なリソースでした. 改修後, 灰のスラグから中空レンガを作るために一連のレンガ造りの機器が導入されました, 廃水, 石灰とセメントは特定の比率です, これは、灰のスラグと廃水処理の問題を解決しただけではありません, しかし、利益も増加し、廃棄物のリサイクルを実現しました “廃棄物を宝物に変える”.

<2.3>廃水リサイクル

廃水は、主に3つの部分で構成されています. 1つの部分は、ボイラー飼料水の軟化プロセスから来ています, 2番目の部分は、ボイラーの排水水から来ています, 3番目の部分は、カートン生産プラントの高温凝縮液から来ています, どれも以前にリサイクルするために考慮されていませんでした.

その中で, 非常にきれいな高温凝縮液の3番目の部分を除いて, 生成された排水の最初の2つの部分は、弱いアルカリ水です, 主にカルシウムおよびマグネシウムイオン塩, 治療のために中和タンクにのみリサイクルされ、その後改修前に排出されました. 改修後, 導入されたレンガ造りのプロセスは、排水の最初の2つの部分をリサイクルしました, 経済的および環境的利益の両方の理想的な効果を達成する. テーブル 2 改修の前後に廃ガスとスラグの排出量を示しています.

3 アルカリ金属堆積制御

バイオマス燃料の主な特徴の1つは、アルカリ金属の高い含有量です, 塩化物塩の形で燃料燃焼の過程で気相に入ります, 等. 熱交換器の表面と接触しているとき, 凝縮が発生し、最終的に熱交換器チューブの表面に付着して灰の蓄積を形成する.

さらに, 酸化硫黄との反応は、除去が困難な硫酸塩の硬い堆積物も形成します, 特に、炉の出口の過熱エリアで. アルカリの金属堆積物の存在と連続生成は、熱交換器の熱伝達効率に深刻な影響を与えるだけではありません, また、煙流抵抗を増やしたり、チューブバンドルをブロックしたりすることさえあります, 誘導されたドラフトファンのエネルギー消費の増加をもたらす, 加えて, 堆積物はまた、熱交換器のチューブの腐食を引き起こします .

<3.1> スチールビーズアッシュクリーニングシステム

アルカリの金属堆積の問題を解決するために, 炉アウトレットの熱交換器バンドルにスチールビーズクリーニングシステムが追加されました. このシステムは、ベンチュリの喉に形成された真空を使用して、テールの下部から上部から上から下まで鋼鉄のビーズをポンピングして、テール加熱表面をきれいにします, 1日3回自動的に灰を除去するように設定されています, これにより、ボイラーの熱効率が大幅に向上します, 年間300トンの標準石炭を節約します, そして、スーパーヒーターのサービス寿命を効果的に拡張します.

<3.2>誘導されたドラフトファンのインバーター変換

ボイラーは、高圧のドラフトファンを誘発しました ACモーター 多くの場合存在します “大きな馬車” 現象, マージンがそれほど大きくなくても場合によっては, しかし、ボイラーの負荷変動は変動だからです, モーターは時間内に調整に従うことはできません, その結果、モーターのエネルギー消費が増加します. 特に, アルカリ金属の深刻な堆積は、チューブバンドルフロー抵抗の上昇もさらに増加させるでしょう.

このため, その後のバイオマスペレットボイラーの改修中, ボイラー誘導ファンの空気量をボイラー荷重の変化に伴い、誘導したドラフトファンの空気量を作成するために、ボイラー誘発ドラフトファンに周波数コンバーターが設定されました. 周波数変換レギュレーションを採用した後, 毎年恒例の省エネはそれ以上でした 80,000 モーター速度を調整することによって達成された省エネのためにkWh. 負荷率が低いとき, モーターとファンの速度も低下します, メインの機器とベアリングなどの対応する補助機器は、以前よりも摩耗が少ない, メンテナンスサイクルを延長できます, そして、機器の動作寿命が拡張されます.

4 廃熱回収

<4.1>空気予熱器を追加します

変換直後のバイオマスペレットボイラー, 元の石炭水スラリーボイラー熱伝達エリアでは十分ではありません, 排気温度はまだ同じくらい高くなっています 240 ℃, そのため、ボイラーのテールでは、排気温度を下に下げるためにヒートパイプの空気予熱器を追加するために融合します 150 ℃, ボイラーの効率が増加しました 6%. 二酸化硫黄20Tの減少に相当します, すす12t, 二酸化炭素2200T.

<4.2>高温凝縮液の回復

水蒸気はボイラーからワークショップの生産ラインに出てきます, そして、原材料を予熱して乾燥させた後、60の高温のきれいな水に凝縮します. 元のシステムには凝縮液の回収装置がなかったので, 発熱と水資源の無駄をもたらします, 凝縮液のこの部分は、の改修後に回収されました 2011, 生産コストを大幅に削減します.

回収された凝縮液は非常にきれいなので, ボイラーに直接給水として使用できます. システムは回復できます 35,000 大量の高温凝縮液 1 運用年. 凝縮液温度60℃, 直接飼料水よりも約45°高くなっています, これは、6.6×109kjの省エネに相当します, 標準石炭の220Tに相当します. 加えて, それは直接節約できます 200,000 年間産業用水道費用の元.

5 結論と見通し

水コールスラリーボイラーをバイオマスに変換する過程で ペレットボイラー, 燃焼装置の交換と炉構造の変換が連続して実行されました, スチールボールアッシュクリーナーなどの追加システム, 空気予熱器と高温凝縮液の回復が設置されています, ファン周波数変換技術が導入されています. ここのところ, 改装されたバイオマスペレットボイラーシステムは、1年以上正常に実行されています, 経済的および環境的利益の観点から有利な状況を達成する. 特定の効果は次のとおりです.

(1) ほぼ提供します 60,000 会社のために継続的にたくさんの蒸気.

(2) 石炭の代わりにバイオマス燃料は明らかに底部のスラグの放出を減少させます, フライアッシュ, SO2とNOX, ゼロCO2排出を達成します, 脱硫設備を設定することなく、関連する大気汚染物質排出基準の要件を満たすことができます.

(3) 導入されたレンガの作成プロセスにより、廃水とスラグを同時にリサイクルできます.

(4) 追加のスチールボールアッシュクリーニングシステムと空気予熱器は、ボイラーの熱効率を大幅に改善します.

(5) ファン周波数変換テクノロジーは明らかな省電力節約効果を果たしました.

(6) ボイラーホスティング操作のモードにより、同社の生産ラインは、独自のボイラー操作によってもたらされる一連の問題から完全に解放されます, これは宣伝する価値があります.