2009年至今,圣威连续生产了多台15吨,20吨等容量的循环流化床导热油炉,并安全高效运行至今,这在中国是首次循环流化燃烧技术在有机热载体加热炉行业的成功应用,其高于普通,常规国内销售的燃煤导热油炉15%的热效率,将导热油炉的整体热效率提高了一个历史性高度,在中国将热载体炉开创了导热油炉行业节能的新时代,
以下为具体介绍:
㈠:前言
目前,传统的燃煤锅炉受到严重挑战,对所用燃料要求高(发热量和挥发分必须大于一定值,否则难以着火燃烧),且脱硫脱硝装置的投资和运行费用昂贵(如:尾部烟气脱硫装置的投资要占发电机组总投资的25%)。这样,流化床锅炉就应运而生,它具有强化燃烧和强化传热,燃料适应性广,能减少NOx生成并加入石灰石脱硫的优点。
㈡:循环流化床的优点
1、燃料适应性强
由于循环流化床中的燃料仅占床料的1%-3%,不需要辅助燃料而燃用任何燃料,可以燃用各种劣质煤及其它可燃物,特别包括煤矸石、高硫煤、高灰煤、高水分煤、煤泥、垃圾等,可以解决令人头疼的环境污染问题。
2、燃烧效率高
循环流化床比鼓泡床流化床燃烧效率高,燃烧效率通常在97%以上,基本与煤粉相当。
3、脱硫率高
循环流化床的脱硫方式是最经济的方式之一,其脱硫率可以达到90%。
4、氮氧化物排放低
这是循环流化床另外一个非常吸引人的特点。其主要原因是:一低温燃烧,燃烧温度一般控制在850-900℃之间,空气中的氮氮一般不会生成NOX;二分段燃烧,抑制氮转化为NOX,并使部分已生成的NOX 得到还原。
5、燃烧强度高,炉膛截面积小
这是循环流化床的主要优点之一。其截面热负荷约为3-6MW/m2,接近或高于煤粉炉。
6、负荷调节范围大,调节速度快
这主要上相对于煤粉炉来说的。其原因是循环流床内床料的蓄热能力非常大,不会象煤粉炉那样低负荷时需投油枪助燃,最大的好处在于可以压火热备用,熄火后可以马上热态启动,比煤粉炉有更好的调峰能力。循环流化床的负荷调节比可达(3-4):1,其调节速率可达4%-5%。
7、易于实现灰渣综合利用由于其灰渣含炭量较低,属于低温烧透,有着更大的利用价值。
8、燃料预处理系统简单
其燃料的粒度一般小于12mm, 破碎系统比煤粉炉更为简化。
㈢:循环流化床应用到有机热载体锅炉待解决的问题
循环流化床燃烧最大的难题是受热面因受烟气冲刷发生磨损问题,因此在导热油炉上采用循环流化床技术,要解决的首要问题是磨损问题,一旦磨损导热受热面爆管,轻则停产,重则发生重大安全事故。
㈣:解决措施
山东圣威新能源有限公司在自主研发的同时,与国内领先循环流化床研发学术机构紧密合作,通过几年的努力,使困扰的难题得到完美的解决。
磨损分为两个区域,尾部对流受热面,解决磨损的办法已有成熟的技术,一是减少粉尘含量,利用新型的多管分离器,因为分离效率达到99%以上,也就是说0.02mm的都可以分离下来,这样就不会造成对流受热面的磨损,二是控制好穿过对流受热面的烟气流速,即使不采用防磨措施也可以防止磨损。
炉膛磨损问题。高速床由于循环倍率高,粉尘浓度大,流速高,造成炉膛受热面的磨损严重,即使采用喷镀等防磨措施,炉膛受热面的寿命也不太长,也引起炉膛受热面爆管,所以在导热油炉上不宜采用高速床,必须采用低速床。但是,一般的低速床都布有埋管,尽管受热面不磨损,但埋管磨损。另一方面,导热油炉上也不可能布置埋管,因此,导热油炉上采用没有埋管的低速床,可以彻底解决磨损问题。
影响导热油炉的热效率主要是两个方面,一是固体不完全燃烧热损失,二是排烟热损失,采用循环流化床燃烧技术,固体不完全燃烧热损失可以降到最低。由于煤种不一样,损失有区别,一般为3%~6%以内,比其他的炉型要低的多。影响排烟热损失为两个主要参数,一是排烟温度,二是过剩空气系数,排烟温度可以通过受热面的布置来达到合理的数据,但是,是依靠加大送风量来调节密相区的温度的,做到稳定运行。通常的循环流化床炉膛的过剩空气系数,只有1.15左右,要加大送风量来调节密相区的温度如果不采取措施,过剩空气系数在3以上,这样,大大的增加了排烟热损失,解决这个问题的办法就是烟气循环,在一次风中,混合50%的排烟,控制送风的温度不高于80°即可,这样,排烟处的过剩空气系数只有2左右,采取这种方法,已广泛应用到流化床的工业炉和热风炉上,取得了很好的效果,有成功的经验。
㈤:循环流化床有机热载体锅炉创新点
1:国内第一家实现循环流化床在有机热载体锅炉行业的应用;
2:完美地解决了循环流化床在有机热载体锅炉应用的最大的瓶颈—磨损问题;
3:大大扩展了有机热载体锅炉应用领域;
4: 实现低品味能源优质化。
㈥:市场前景
1:适用于当地所产煤质差的区域,如湖南、广西一带;
2:适用于当地对环保要求高的区域;
3:适用于对于锅炉“节能、减排”要求高的企业。
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