Är biomassa pelletspannor miljövänliga?
Applikationspraxis av biomassapelletspanna
Abstrakt: Ett företags ursprungliga kolvattensuppslamning omvandlades till en biomasseldad panna på grund av låg termisk effektivitet och ofullständig dammlösning, SO2 och NOx -utsläppsproblem. dock, Omvandlingen avslutades ursprungligen med ett antal problem orsakade av alkalimetallavlagring, såsom ökad rökmotstånd, inducerad utkast till fläktförbrukning, och avgasröktemperatur. Av detta skäl, Ytterligare åtgärder vidtogs för att installera ytterligare stålpärlsavengare och luftförberedare, och för att införa fläktfrekvensomvandling. Hittills har biomassapelletspannan fungerat stabilt i ett år med bra resultat. Dessutom, Biomass Pellet Boiler System har insett återvinning av avloppsvatten och slagg.
För närvarande, Luftföroreningen i Kina är oroande, Särskilt problemet med PM2.5 föroreningar har väckt mer och mer social uppmärksamhet. Sedan svaveldioxid, kväveoxider, flyktiga organiska föreningar (VOCS) och andra skadliga gaser är de viktigaste källorna till PM2.5 föroreningar, Alla större städer i Kina har lanserat en serie policyer för att förbjuda användning av koleldade pannor i stadsområden som en av åtgärderna för att kontrollera svavel- och kväveoxider.
Företaget använde ursprungligen en viss typ av kolvattensuppslamningspann för att tillhandahålla ånga för torkningsprocessen, Men eftersom kolvattensuppslamningspannan inte löste helt problemet med svavel- och kväveförorenande kontroll, och koncentrationen av dess sotutsläpp var mycket högre än för kedjeugnen, i kombination med de högre driftskostnaderna för kolvattenuppslamningspannan, Företaget beslutade äntligen att omvandla det till en 8T/h biomasseldad panna, och att tillhandahålla företagets ångförsörjningsverksamhet i form av en förvaltningsoperation. outsourcing.
Renoveringsarbetet startades i augusti 2011, och de specifika renoveringsåtgärderna inkluderade huvudsakligen ersättningen av förbränningsutrustning och justering av ugnsstrukturen. Justering av ugnsstrukturen är främst för egenskaperna hos högt flyktigt innehåll i biomassabränsle, öka det sekundära förbränningsutrymmet och andelen sekundär luftfördelning, och lägga till en ugnsbåge. Särskilt, Den vattenkylda korta främre bågen antogs för att ta itu med problemet med förbränning av foderbaffeln på grund av biomassans brandfarlighet. Den modifierade biomassapelletspannan uppfyllde i princip kraven för kontinuerlig produktion av företaget.
dock, Vissa problem hittades under pannans försöksdrift, såsom askansamling och hög avgasstemperatur, som visas i tabellen 1. Av detta skäl, Ytterligare modifieringar gjordes på pannan, inklusive tillägg av en stålkulaska renare vid ugnsuttaget, en luftförvärmare i svansens rök, återvinning av avloppsvatten, och fläktfrekvensomvandling. Eftermontering arbetet slutfördes i september 2021, och har varit i stabil drift i mer än 1 år sedan dess, och har godkänt den rena produktionsbedömningen.
2 Föroreningsutsläppskontroll
<2.1.> Kolsvavel och kväveoxidutsläpp
Den ursprungliga vattenkolens uppslamningspann använder fortfarande kol som bränsle, Och den faktiska termiska effektiviteten handlar bara om 66%, med höga koldioxidutsläpp. Dessutom, Förbränningstemperaturen för vatten-kolyuppslamningspannan är bara 100-200 ℃ lägre än den för koleldad kedjepanna, och det finns fortfarande höga SO2- och NOx -utsläpp.
Förändringen till biomassapelletspannor uppnår inte bara noll koldioxidutsläpp, men minskar också svavelinnehållet i rökgasen på grund av det extremt låga svavelinnehållet i biomassbränsle och det höga alkalimetallinnehållet i bränslet, SO2 -innehållet i rökgasutsläppen är således extremt låg, endast 2.86 mg/m3 (standardtillstånd), vilket är hundratals gånger lägre än svavelinnehållet i rökgasen på koleldade pannor, och kan fullt ut uppfylla de strängaste föroreningsutsläppsstandarderna utan användning av några avsvavlådningsanläggningar. De strängaste föroreningsutsläppsstandarderna kan uppfyllas utan några avsvavlingsanläggningar.
Dessutom, Tvåstegs förbränningsmetoden i biomassapelletspannor gör förbränningstemperaturen låg, Så den termiska NOx -emissionen är i princip försumbar, vilket också minskar NOx -utsläppet avsevärt.
<2.2 > Askbehandling
Även om kolvattenuppslamning vanligtvis är förbehandlad för att ta bort ask, Slaggladdningen från kolvattensuppslamningspannor är fortfarande hög. För biomassapelletspannor, Även om det teoretiskt sett är lite aska, Askutsläppen är fortfarande högre på grund av den höga mängden sand och jord i det uppsamlade råmaterialet, vilket inte är idealiskt för direkt användning som potashgödselmedel.
Därför, Innan pannrenoveringen, All askrester anfördes extern transport, vilket var kostsamma och slösade resurser. Efter renoveringen, En uppsättning av tegelframställningsutrustning introducerades för att göra ihåliga tegelstenar från askslagg, avloppsvatten, kalk och cement i ett visst förhållande, som inte bara löste problemet med askslagg och avloppsrening, men ökade också fördelen och insåg avfallsåtervinningen av “förvandla avfall till skatt”.
<2.3>Återvinning
Avloppsvatten består främst av tre delar. En del kommer från mjukningsprocessen för pannfodervatten, Den andra delen kommer från panndräneringsvatten, och den tredje delen kommer från den höga temperaturkondensatet för kartongproduktionsanläggningen, ingen av dem har beaktats för återvinning tidigare.
Bland dem, Förutom den tredje delen av högtemperaturkondensat som är mycket rent, De två första delarna av det genererade avloppet är svagt alkaliskt vatten, främst kalcium- och magnesiumjonsalter, som endast återvanns till neutraliseringstanken för behandling och släpptes sedan före renoveringen. Efter renoveringen, Den tegelframställningsprocessen som introducerades återvann de två första delarna av avloppet, uppnå den ideala effekten av både ekonomiska och miljömässiga fördelar. Tabell 2 visar utsläpp av avfallsgas och slagg före och efter renoveringen.
3 Alkalimetallavlagring
En av de viktigaste egenskaperna hos biomassabränslen är det höga innehållet i alkalimetaller, som kommer in i gasfasen i processen med bränsleförbränning i form av kloridsalter, etc. När du är i kontakt med värmeväxlarytan, Kondens kommer att inträffa och slutar så småningom ytan på värmeväxlarröret för att bilda askansamling.
Dessutom, Reaktionen med svaveloxider kommer också att bilda hårda avlagringar av sulfater som är svåra att ta bort, särskilt i Superheater -området vid ugnsutgången. Närvaron och kontinuerlig generation av alkalimetallavlagringar kommer inte bara att påverka värmeöverföringseffektiviteten hos värmeväxlaren, men öka också rökflödesmotståndet eller till och med blockera rörbunten, vilket resulterar i ökad energiförbrukning av det inducerade utkastet till fläkten, dessutom, Insättningarna kommer också att orsaka korrosion av värmeväxlarröret .
<3.1> Stålpärla rengöringssystem
För att lösa problemet med deponering av alkalimetall, Ett stålpärlrengöringssystem tillsattes vid värmeväxlarpaketet vid ugnsuttaget. Detta system använder det vakuum som bildas i venturihalsen för att pumpa stålpärlorna från den nedre delen av svansens rök, och är inställd på att automatiskt ta bort Ash tre gånger om dagen, vilket väl förbättrar pannans termiska effektivitet, sparar 300 ton standardkol per år, och förlänger effektivt Superheaters livslängd.
<3.2>Omformaromvandling av det inducerade utkastet till fläkten
Pannan inducerade dragfläkt i högtryck AC -motor finns ofta “stor hästdragen” fenomen, Vid vissa tillfällen även om marginalen inte är så stor, Men eftersom pannbelastningen fluktuationer, motorn kan inte följa justeringen i tid, vilket resulterar i ökad energiförbrukning av motorn. Särskilt, Den allvarliga avsättningen av alkalimetall kommer också att öka ökningen av rörbuntens flödesmotstånd ytterligare.
Av detta skäl, Under den senare renoveringen av biomassapelletspannan, En frekvensomvandlare sattes på pannan inducerad dragfläkt för att göra luftvolymen för den inducerade utkastets fläktbyte med byte av pannbelastning. Efter att ha antagit frekvensomvandlingsregleringen, Den årliga energibesparingen var mer än 80,000 KWH på grund av energibesparingen som uppnås genom att justera motorhastigheten. När lasthastigheten är låg, Motorn och fläkthastigheten reduceras också, Huvudutrustningen och motsvarande hjälputrustning som lager är mindre slitna än tidigare, Underhållscykeln kan förlängas, och utrustningens livslängd förlängs.
4 Återhämtning av spillvärme
<4.1>Lägg till luftförvärmare
Biomass Pellet Boiler strax efter omvandlingen, På grund av den ursprungliga kolvattensuppslamningens värmeöverföringsområde räcker inte, Avgassemperaturen är fortfarande så hög som 240 ℃, Så i pannans svansrök för att lägga till en värmeluftförvärmare för att minska avgasstemperaturen till nedan 150 ℃, panneffektiviteten ökade med 6%. Motsvarande minskningen av svaveldioxid 20T, sot 12t, koldioxid 2200T.
<4.2>Kondensat för hög temperaturkondensat
Vattenånga kommer ut ur pannan in i verkstadens produktionslinje, och kondenserar till högtemperatur rent vatten på 60 ℃ efter förvärmning och torkning av råvarorna. Eftersom det ursprungliga systemet inte hade en kondensatåterställningsanordning, vilket resulterar i slöseri med värme- och vattenresurser, Denna del av kondensatet återvanns efter renoveringen i 2011, minskar produktionskostnaderna betydligt.
Eftersom det återvunna kondensatet är mycket rent, Det kan användas som fodervatten direkt i pannan. Systemet kan återhämta sig 35,000 massor av högtemperaturkondensat i 1 verksamhetsår. När det gäller kondensatemperatur 60 ℃, Det är ungefär 45 ℃ högre än direkt fodervatten, vilket motsvarar energibesparing på 6,6 × 109kj, motsvarande 220 ton standardkol. dessutom, det kan direkt spara om 200,000 Yuan av industriell kranvattenkostnad per år.
5 Slutsats och synpunkter
I processen att omvandla vatten-stimulanspanna till biomassa pelletspanna, Förbränningsutrustning Byte och omvandling av ugnsstruktur har genomförts successivt, och ytterligare system som stålkulaska renare, Luftförvärmare och kondensatåterhämtning har installerats, och fläktfrekvensomvandlingsteknik har introducerats. Än så länge, Det renoverade biomassapelletspannsystemet har körts framgångsrikt i mer än ett år, uppnå en win-win-situation när det gäller ekonomiska och miljömässiga fördelar. De specifika effekterna är följande.
(1) Förutsatt nästan 60,000 Massor av ånga kontinuerligt för företaget.
(2) Biomassbränsle istället för kol minskar uppenbarligen utsläppet av bottenslagg, flygaska, SO2 och NOx, och uppnår noll CO2 -utsläpp, och kan uppfylla kraven i relevanta luftföroreningsutsläppsstandarder utan att fastställa några avsvavlingsanläggningar.
(3) Den introducerade tegelframställningsprocessen möjliggör återvinning av avloppsvatten och slagg samtidigt.
(4) Det extra stålkulaska rengöringssystemet och luftförhärdaren förbättrar pannans termiska effektivitet avsevärt.
(5) Fläktfrekvensomvandlingstekniken har spelat en uppenbar kraftbesparande effekt.
(6) Läget för pannhosting drift gör företagets produktionslinje helt fritt från en serie problem som åstadkommits av sin egen pannoperation, vilket är värt att marknadsföra.
