忻州郎凤娥谈新型高效煤粉锅炉系统技术

忻州郎凤娥谈新型高效煤粉锅炉系统技术

一、技术名称:新型高效煤粉锅炉系统技术

二、适用范围:煤炭行业及其他行业供暖锅炉或生产用蒸汽、民用供暖

三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状:
目前,全国在用工业锅炉有 50多万台,约180万蒸吨/小时。其中,燃煤锅炉约48万台,占工业锅炉总容量的85%左右,每年消耗原煤约4亿吨。我国燃煤工业锅炉平均运行效率仅为 60%~65%。

四、技术内容:
1.技术原理
新型高效煤粉工业锅炉采用煤粉集中制备、精密供粉、空气分级燃烧、炉内脱硫、锅壳(或水管)式锅炉换热、高效布袋除尘、烟气脱硫和全过程自动控制等先进技术,实现了燃煤锅炉的高效运行和洁净排放。
2.关键技术
全密闭精确供粉,狭小空间截面炉膛内煤粉低氮稳燃,锅炉积灰和灰粘污自清洁等技术。
3.工艺流程
新型高效煤粉工业锅炉技术系统包括了煤粉接受和储备(或炉前煤粉制备)、煤粉输送、煤粉燃烧及点火、锅炉换热、烟气净化、烟气排放、粉煤灰排放等单元,是以锅炉为核心的完整技术系统。来自煤粉加工厂的密闭罐车将符合质量标准的煤粉注入煤粉仓。仓内的煤粉按需进入中间仓后由供料器及风粉混合管道送入煤粉燃烧器。燃烧产生的高温烟气完成辐射和对流换热后进入布袋除尘器。除尘器收集的飞灰经密闭系统排出,并集中处理和利用。锅炉系统的运行由点火程序控制器和上位计算机系统共同完成。

五、主要技术指标:
燃烧效率≥95%,系统热效率≥85%,烟尘排放≤30mg/m3,SO2排放≤150mg/m3,NOx排放≤500mg/m3。

六、技术应用情况:
2007年2月,该技术通过山西省科技厅组织的科技成果鉴定。经科技鉴定,整体系统技术配套先进,能源利用效率高,污染物减排效果显著,达到国内先进水平。现已在全国多个省市工业应用129台套(2006蒸吨/小时),整体运行良好,节能减排效果显著。

七、典型用户及投资效益:
典型用户:山西太原市道场沟小区、山西忻州师范学院
1.山西忻州师范学院。建设规模:供热面积290000m2,改造后的的煤粉锅炉房系统主要用于冬季供暖。主要技改内容:将小区锅炉房原有2台5.6MW往复炉排锅炉和1台7.0MW链条锅炉(运行效率约为65%左右)改造成3台7MW高效煤粉锅炉。主要设备为煤粉储罐、燃烧器、锅炉本体、除尘器、自控系统。节能技改投资额870万元,建设期70天。每年可节煤2550tce/150天采暖期(节煤率25%),节电85700度/150天采暖期(节电率13.2%) ,年节能经济效益232.1万元/150天采暖期,投资回收期3.8年。
2.山西太原市道场沟小区。建设规模:供热面积190000 m2。主要技改内容:将小区原有锅炉2×4.2MW、2×2.8MW和3×1.4MW改造成1台14MW高效煤粉锅炉。原有锅炉平均运行效率约60%,主要设备为煤粉储罐、燃烧器、锅炉本体、除尘器、自控系统。节能技改投资额540万元,建设期80天,每年节煤量2264tce/150天采暖期(节煤率31%),节电67200度/150天采暖期(节电率19.2%),取得节能经济效益206.1万元/150天采暖期,投资回收期2.6年。

八、推广前景和节能潜力:
我国在用燃煤工业锅炉50多万台,目前每年新增约3万台(10万蒸吨),市场潜力很大。预计到2015年,可完成总容量约7.5万蒸吨的锅炉改造,年节能能力可达500万tce。

山西蓝天环保设备有限公司下属于山西蓝天集团,要生产工业锅炉、煤粉锅炉、工业煤粉锅炉等,是一家横跨高新技术产业、装备制造业、节能环保业和生产型服务业的现代化公司。

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山西蓝天郎凤娥表示:一般人的认知中,“吨”是一个物质质量单位,是描述物质多少属性的一个物理量,例如:1吨碳酸氢钠、2吨水、3吨煤炭等等,1吨=1000千克=1000公斤,1千克=9.8牛顿,然而在锅炉这个特种行业里,人们又赋予其新的概念及释义,又或者说是新的内涵性质,比如4吨蒸汽锅炉、5吨燃气蒸汽锅炉、6吨燃煤热水锅炉、10吨燃气热水锅炉、4吨茶炉等等,那么这里的参数“1吨”“2吨”所代表又是什么意思呢?

首先解释一下“4吨蒸汽锅炉”概念中“吨”的意义,在蒸汽锅炉发热量大小属性描述时,人们习惯使用每小时多少“吨”蒸汽来表达该锅炉单位时间发热量,也叫锅炉容量、锅炉热功率、锅炉出力大小等等,它表述的是吨蒸汽含热量,代表锅炉工作时单位时间供热量或者说热量输出值,它的当量值是60×104千卡、0.7兆瓦。比如说6吨蒸汽锅炉它的热功率就是6×0.7兆瓦或者6x60x104千卡每小时。

热水锅炉发热量属性表述中也有用“吨”来进行表达的,其含义和蒸汽锅炉的概念是一样的,不是个别人说的4吨热水锅炉就是每小时产生4吨热水,10吨热水锅炉每小时产生10吨热水,“吨热水”不能用来准确描述锅炉发热效能属性,大家知道相同质量不同温度的热水含热量相差很大,比如1吨水提升50°和100°需要供给热量比是1:2,其它锅炉用吨进行描述的就不多啦, 锅炉是个热量(热能)转移交换输送设备,通过它的系统工作把一种物质能量转移到其它物质中去、或者释放出去,从而完成能量交换或转移输送,满足人们不断发展的工作和生活的需要。

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忻州郎凤娥 山西技术交流会中介绍了分级燃烧原理。郎凤娥讲道:抑制NOx 的生成可采取的措施有:

1.降低锅炉峰值温度,将燃烧区的煤粉量降低。
2.降低氧浓度(即降低过量空气系数),将部分二次风管堵住。
3.由于要保证锅炉的出力,可将部分煤粉和空气从锅炉上部投入,这样就控制了燃烧火焰中心区域助燃空气的数量,缩短燃烧产物在高温火焰区的停留时间,避免了高温和高氧浓度的同时存在。
4.在炉膛中设立再燃区,利用在主燃区中燃烧生成的烃根CHi和未完全燃烧产物CO、H2、C和CnHm等,将NO的还原成N2。

忻州郎凤娥表示,将80%~85%的燃料送入主燃区,燃料在主燃区燃烧生成NOx ,15%~20%的燃料送入再燃区,再燃区过量空气系数小于1.0(α<1.0),具有很强的还原性气氛,在主燃区生成的NOx被还原;再燃区不仅能够还原已经生成的NOx,而且还抑制了新的NOx生成;在燃尽区供给一定量的空气(称为燃尽风),保证从再燃区出来的未完全燃烧产物燃尽。根据超细煤粉再燃低NOx燃烧技术原理和前期的研究结果,将整个炉膛燃烧区划分为主燃区、再燃区和燃尽区。各区域出口过量空气系数目标值为:主燃区出口α=0.9~1.0,再燃区出口α=0.8~0.9,燃尽区出口α=1.167。锅炉主、再燃区均以锅炉实际燃用煤为燃料,主燃区燃烧80%~90%的浓煤粉,再燃区喷入10%~20%的超细化煤粉作为再燃燃料。

超细煤粉是指粒径小于43μm的煤粉,根据有关研究,这个尺度的煤粉有与雾化燃油相同的燃烧特性。在工程应用中,可以用浓淡分离器从常规煤粉中分离。郎凤娥山西技术交流会中介绍说。

忻州郎凤娥简介

忻州郎凤娥个人简介,郎凤娥同志出生于1961年1月,山西省忻州市人,中共党员,本科学历,高级工程师,现任山西蓝天环保设备有限公司董事长。兼任中国节能协会常务理事、中国环境保护产业协会第四届理事会常务理事、山西省环境保护产业协会第四届理事会副会长、山西省环境和资源综合利用协会副理事长、忻州市女企业家协会会长。

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国家级企业技术中心

国家级企业技术中心是由国家发改委认定的企业技术中心,该中心形成了“以企业为主体、市场为导向、产学研相结合”的技术创新体系,其研发能力达到国际先进水平,部分技术达到国际领先水平,山西郎凤娥介绍说。

技术中心通过关键技术和系统集成的研究,形成高效煤粉工业锅炉及烟气净化成套技术;并开展系列化成套装备的试制、开发和工程应用示范;同时积极参与企业的技术战略规划制定、技术创新、科技政策制定、标准化制定,在企业工程应用和市场推广过程中发挥技术带头和先锋作用,山西郎凤娥介绍说。

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