生物質顆粒鍋爐環保嗎?
生物質顆粒鍋爐的應用實踐
抽象的: 公司的原始煤炭漿液鍋爐因較低的熱效率和不完整的灰塵解決方案而被轉換為生物質燃料鍋爐, SO2和NOX排放污染問題. 然而, 轉換最初是由鹼金屬沉積引起的許多問題完成的, 例如增加煙道阻力, 誘導風扇功耗草稿, 和排氣溫度. 為此原因, 採取了進一步的措施來安裝額外的鋼珠灰清除劑和空氣預狀態, 並引入粉絲頻率轉換. 到目前為止，生物質顆粒鍋爐已經穩定運行一年，結果良好. 此外, 生物質顆粒鍋爐系統已經意識到廢水和爐渣的回收.
現在, 中國的空氣污染令人擔憂, 特別是PM2.5污染的問題吸引了越來越多的社會關注. 由於二氧化硫, 氮氧化物, 揮發性有機化合物 (VOC) 其他有害氣體是PM2.5污染的主要來源, 中國的所有主要城市都制定了一系列政策，以禁止在城市地區使用燃煤鍋爐，作為控制硫和氮氧化物的措施之一。.
該公司最初使用某種類型的煤炭漿液鍋爐為乾燥過程提供蒸汽, 但是由於煤炭漿液鍋爐沒有完全解決硫和氮污染物控制的問題, 煙灰排放的濃度遠高於鏈爐的濃度, 再加上煤炭水泥漿鍋爐的較高運營成本, 該公司最終決定將其轉換為8T/h生物量燃燒的鍋爐, 並以受託人運營的形式提供公司的蒸汽供應業務. 外包.
翻新工作於八月開始 2011, 並且特定的翻新措施主要包括更換燃燒設備和調整爐結構. 爐子結構的調整主要是為了具有生物質燃料的高揮發性含量的特徵, 增加次級燃燒空間和二次空氣分佈的比例, 並添加爐拱. 尤其, 採用了水冷的短前拱來解決由於生物量的易燃性燃燒飼料擋板的問題. 修改後的生物質鍋鍋爐基本上滿足了企業連續生產的要求.
然而, 在鍋爐的試驗過程中發現了一些問題, 例如煙灰積聚和高排氣溫度, 如表所示 1. 為此原因, 對鍋爐進行了進一步的修改, 包括在爐子出口添加鋼球灰清潔器, 尾煙中的空氣預熱器, 廢水槽回收, 和粉絲頻率轉換. 改造工作於9月完成 2021, 並且一直處於穩定的操作中 1 從那以後的一年, 並通過了乾淨的生產評估.
2 污染物排放控制
<2.1.> 碳硫和氮氧化物排放
原始的水上泥漿鍋爐仍然使用煤作為燃料, 實際的熱效率僅是關於 66%, 二氧化碳排放率高. 此外, 水塗漿鍋爐的燃燒溫度僅比燃煤鏈鍋爐低100-200℃, 還有很高的SO2和NOX排放.
生物質顆粒鍋爐的變化不僅達到零CO2排放, 但也進一步降低了煙氣中的硫含量，因為生物質燃料的硫含量極低和燃料中的高鹼金屬含量, 因此，煙氣發射中的SO2含量極低, 僅有的 2.86 mg/m3 (標準狀態), 比燃煤鍋爐的煙氣中的硫含量低數百倍, 並且可以完全符合最嚴格的污染物排放標準，而無需使用任何脫硫設施. 可以完全滿足最嚴格的污染物排放標準，而無需任何脫硫設施.
此外, 生物質顆粒鍋爐中的兩階段燃燒方法使燃燒溫度低, 因此，熱NOX發射基本上可以忽略不計, 這也大大降低了NOX排放.
<2.2 > 灰處理
儘管通常會預處理煤炭漿液以清除灰燼, 煤水漿液鍋爐的爐渣排出仍然很高. 用於生物質顆粒鍋爐, 雖然從理論上講幾乎沒有灰燼, 由於收集的原料中的沙子和土壤量高，灰分排放量仍然更高, 這不是直接用作鉀肥的理想選擇.
所以, 鍋爐翻新之前, 所有的灰分殘留物託付給外部運輸, 這是昂貴和浪費的資源. 翻新後, 引入了一套磚製造設備，以製作灰燼的空心磚, 廢水, 石灰和水泥以一定比率, 這不僅解決了灰燼和廢水處理的問題, 但也增加了利益，並意識到了廢物的回收 “將廢物變成寶藏”.
<2.3>廢水回收
廢水主要由三個部分組成. 一部分來自鍋爐的軟化過程, 第二部分來自鍋爐排水, 第三部分來自紙箱生產廠的高溫冷凝水, 之前都沒有考慮過回收.
他們之中, 除了高溫冷凝水的第三部分，這很乾淨, 生成的廢水的前兩個部分是弱鹼性水, 主要是鈣和鎂離子鹽, 僅將其回收到中和罐進行治療，然後在翻新之前出院. 翻新後, 磚製過程引入了回收的廢水的前兩個部分, 實現經濟和環境利益的理想效果. 桌子 2 顯示翻新之前和之後的廢氣和爐渣的排放.
3 鹼金屬沉積控制
生物質燃料的主要特徵之一是鹼金屬的高含量, 它將在燃料燃燒過程中以氯化物的形式進入氣相, 等. 與熱交換器表面接觸時, 凝結將發生，並最終粘附在熱交換管的表面以形成灰分積累.
而且, 與硫氧化物的反應還將形成難以去除的硫酸鹽的硬沉積物, 特別是在爐口出口的過熱區. 鹼金屬沉積物的存在和連續產生不僅會嚴重影響熱交換器的傳熱效率, 但同時增加煙道阻力，甚至阻止管子束, 導致誘導的風扇的能源消耗增加, 此外, 沉積物還將導致熱交管管的腐蝕 .
<3.1> 鋼珠灰分清潔系統
為了解決鹼金屬沉積的問題, 在爐插座的熱交換器捆綁包上添加了鋼珠清潔系統. 該系統使用Venturi喉嚨中形成的真空將鋼珠從尾煙的下部泵送到上部，然後從頂部到底部以清潔尾部加熱表面, 並設置每天自動清除灰燼三次, 這很好地提高了鍋爐的熱效率, 每年節省300噸標準煤炭, 並有效地延長了過熱器的使用壽命.
<3.2>誘導的草稿風扇的逆變器轉換
鍋爐誘導的噴水風扇在高壓下 交流電機 經常存在 “大馬車” 現象, 在某些情況下，即使邊距不是很大, 但是因為鍋爐負載波動, 電動機無法及時遵循調整, 導致電動機的能耗增加. 尤其, 鹼金屬的嚴重沉積也將進一步增加管束電阻的上升.
為此原因, 在後來的生物質顆粒鍋爐的翻新期間, 在鍋爐引起的草稿風扇上設置了頻轉換器，以隨著鍋爐載荷的變化而導致誘發風扇的空氣變化. 在採用頻率轉換法規之後, 每年節能超過 80,000 kWh由於調整電動機速度而獲得的節能. 當負載率較低時, 電機和風扇速度也降低, 主設備和相應的輔助設備（例如軸承）的磨損少於以前, 維護週期可以延長, 設備的運營生活延長.
4 廢熱恢復
<4.1>添加空氣預熱器
轉化後的生物質顆粒鍋爐, 由於原始的煤礦漿液鍋爐傳熱區還不夠, 排氣溫度仍然高 240 ℃, 因此，在鍋爐的尾煙中，添加熱管空氣預熱器，以降低排氣溫度 150 ℃, 鍋爐效率提高了 6%. 相當於還原二氧化硫20T, 煙灰12t, 二氧化碳2200T.
<4.2>高溫冷凝水回收
水蒸氣從鍋爐中出來進入車間生產線, 並在預熱和乾燥原材料後將60℃的高溫清潔水凝結成60℃. 由於原始系統沒有冷凝水恢復設備, 導致浪費熱量和水資源, 翻新後，回收了這一部分的冷凝水 2011, 大大降低生產成本.
由於回收的冷凝水非常乾淨, 它可以用作直接進入鍋爐的供水. 系統可以恢復 35,000 大量的高溫冷凝物 1 運營年. 根據冷凝水溫度60℃, 它比直接餵水大約45℃, 相當於能源節省6.6×109kJ, 相當於標準煤的220T. 此外, 它可以直接保存 200,000 每年工業自來水成本.
5 結論和前景
在將水上泥漿鍋爐轉換為生物質的過程中 顆粒鍋爐, 燃燒設備更換和爐結構轉換已連續進行, 以及其他系統，例如鋼球灰清潔器, 已經安裝了空氣預熱器和高溫冷凝水回收, 並引入了粉絲頻率轉換技術. 迄今, 翻新的生物質顆粒鍋爐系統已經成功運行了一年以上, 在經濟和環境利益方面實現雙贏的狀況. 具體效果如下.
(1) 提供幾乎 60,000 公司為公司持續大量蒸汽.
(2) 生物質燃料而不是煤炭顯然會減少底礦石的排放, 粉煤灰, SO2和NOX, 並達到零CO2排放, 並且可以滿足相關空氣污染物排放標準的要求，而無需設定任何脫硫設施.
(3) 引入的磚製造過程可以同時回收廢水和爐渣.
(4) 額外的鋼球灰清潔系統和空氣預熱器可顯著提高鍋爐的熱效率.
(5) 粉絲頻率轉換技術已發揮明顯的節能效果.
(6) 鍋爐託管操作的模式使公司的生產線完全擺脫了自己的鍋爐操作帶來的一系列問題, 值得促進的.
