利用高效煤粉炉对现行燃煤锅炉进行节能改造的方案

1利用高效煤粉炉对现行燃煤锅炉进行节能改造的方案山西亿能节能科技服务有限公司二O一一年三月二十八日2利用高效煤粉炉对现行燃煤锅炉进行节能改造的方案一、问题的提出：目前各企业所采用的工业锅炉主要以燃煤的层状燃烧锅炉为主，其燃烧设备主要是往复炉排、链条炉排及手烧炉，由于这些锅炉均使用原煤进行燃烧，造成了燃烧不稳定，污染物排放量大，加之原煤不进行筛选，煤的粒度不均匀，漏煤大、燃烧不尽，致使锅炉的热效率偏低（平均仅为60%左右），加之原煤露天堆放，不覆盖，导致扬尘，雨淋以及挥发份的挥发，每年的损失量约在2%左右，也就是说对于年燃用1万吨煤的锅炉房而言，其损失量就在200吨左右，经济损耗达16万元左右，而燃烧效率偏低（均低于国家标准要求的经济运行效率），比国家标准低20%左右，年损失煤约2000吨以上，折合人民币160万元，1万吨煤对于1台10吨锅炉仅可燃烧约5000小时，如果将效率提高20%左右，可使燃烧的时间提高到6000小时以上。对于运行低的锅炉设备的改造，国家发改委等8部委在2006年联合下发的《“十一五”十大重点节能工程实施意见》文中将其列为第一位，因此对此类锅炉的改造是政府的要求，也是关系到减少污染，改善环境，提高煤炭利用率的大事。新型高效煤粉炉就是在国家的要求下，经过多年研制开发出的节能产品，它具有集中供粉，少气体点火，低温燃烧，声波清灰，布袋除尘，全自动控制等优点，燃烧效率经测试达到95%，3锅炉热效率也高达88%以上，锅炉燃烧完全、高效、节能、运行稳定，完全符合国家节能发展的战略和日益提高的环境保护需要。利用此技术对所有燃煤工业锅炉进行改造和更新，可以大大节约燃料，改善环境，起到节能减排的效果。2008年山西省办公厅发文对该炉及燃烧方式进行推广，同时得到国家环保、省市环保及节能部门的认可。政府的决心是利用3至5年的时间，推广高效节能环保煤粉锅炉6万蒸吨/小时以上，实现节能量2436万吨标准煤以上。具体分两个阶段实施：2009至2011年为重点突破阶段，在全省11个环境保护重点市、“蓝天碧水”工程范围内的城镇、重点流域及环境敏感区应用高效煤粉锅炉或更新替代的约1.5万蒸吨；2012年以后为全面推进阶段，进一步加大推广力度，力争在各应用领域推广4.5万蒸吨以上。我们要为实现这一目标而努力。二、高效煤粉炉的原理及特点新型高效煤粉锅炉系统技术主要适用于各个行业的供暖，生产用气、生活用热，以及由锅炉提供热源动力的行业，针对目前锅炉热效率低、污染大的状况，该技术可以有效提高热效率，大大节约能源，其主要技术指标：燃烧效率95%，系统热效率85%以上，烟气排放低于30mg/Nm3，SO2排放150mg/Nm3，NOx排放500mg/Nm3，整体系统技术配套先进，能源利用率高，污染物排放效果显著，达到国内先进水平，已被国家发展4和改革委员会列入第三批国家重点节能技术推广目录。高效煤粉炉主要是以煤粉做为主要的燃料，辅以少量煤气点火，由于所选用的煤为洗精煤，热值较高，灰份较低，硫含量较低，而且在煤粉制造过程中加入适量的脱硫剂，使得燃烧得以在炉内脱硫，锅炉采用室燃技术，煤粉在炉内的燃烧时间均不大于2秒，其燃烧相对完全，燃烧后的高温烟气进入对流烟道中，进行换热，最后经除尘器引风机将废气排入大气中。新型高效煤粉炉的主要设备包括：煤粉储罐，输送设备、燃烧器、锅炉本体降尘器、引风机、鼓风机、水泵、烟囱、自控装置等设备，其工艺流程如下：制粉运输入储粉罐中间粉仓供料风粉混合管道燃烧器炉膛高温烟气入对流区省煤器空气预热器器除尘器引风机烟囱排入大气粉煤灰罐外运建材生产企业整个工艺过程均由计算机控制完成，实现无人值守的工作环境。三、高效煤粉炉取代现行燃烧锅炉的节能效果：现行的燃煤锅炉一般运行效率不超过65%，以西山地区为例共有各类锅炉90余台，合计蒸发量在1900蒸吨左右，每年用于冬季采暖锅炉约为三分之二，用于其它季节使用的约在三分之一，每年的煤消耗量冬季约为57万吨标煤，其它季节约为约41万吨标煤，合计全年耗标煤约98万吨，相当于一座百万吨煤矿的产量，若采用高效煤粉炉后，锅炉热效率可提高约20%以上，5即每年可节约标煤近20万吨，每年可节约资金1.4亿。若按现行的改造方案，预计每个蒸吨的改造费用约为１０万，全部改造完毕约需１.９亿元。另再改建一个年产１００万吨煤粉的粉麿企业及配送车辆，共需费用在２亿元左右，经测算可在１.５年内收回全部投资，同时燃烧后所产生的粉煤灰在可直接用于建材生产的原料，完全实现固废物综合利用的目的，使锅炉固废达到零排放。四、高效煤粉炉的运营体系：将西山煤电集团在太原地区的锅炉全部改造或更新为新型煤粉炉，同时选择在洗煤厂的后部增加一个麿粉机及煤粉仓，在前、后山分别建立一个粉麿企业，集中管理，定时向锅炉用户配送合格的煤粉，如果有条件可向市场供应煤粉，这样可以有效控制煤粉的质量，减少锅炉房的污染、降低煤炭的损耗，提高锅炉的运行效率；再者增加粉煤灰的转运设备，将除尘器除下的粉煤灰全部转入建材生产企业以作原料，实现无固体废物排放。仅锅炉使用燃料一项每年可为西山煤电集团节约约２０万吨标煤，在完成节能指标的同时，有效改善西山地区的空气环境，还可解决部分人员的就业问题。实为两全其美之事。项目可以采用合同能源管理的模式对新型煤粉炉项目进行实施，组建西山煤电集团锅炉运营公司，从煤粉制备到锅炉运营供热，实现独立核算，利用合同能源管理公司的投入或双方的共同投入来完成项目改造，对节能所获得的经济效益与合同能源公司6共同进行分享。可先做部分试点，然后全面实施。也可以由集团自己投入完成。锅炉运营公司的成立可以将企业从现有的后勤管理中分离出来，实现锅炉的统一管理，无论从设备的运行效率还是从节约能源及环境保护方面都是有益的，同时可实现集团的资金集中使用，集中管理。目前社会上的一些运营公司均取得了良好的效果。可以借见。运营体系图如下：五、高效粉煤炉系统的经济效益：采用高效粉煤炉系统的经济效益分析测算如下：以一台１０T/h锅炉为例，其锅炉热效率为65%，实际煤耗（以标煤计算）为600*104÷65%÷7000=1.318t/h；采用高效粉煤炉后的热效率可以提高到89%以上，提高约锅炉改造合同能源公司锅炉运营公司购入洗煤制煤粉入库车辆配送锅炉房储罐入锅炉燃烧供热回收粉煤尖供建材使用获利723%，其实际煤耗为600*104÷88%÷7000=0.973t/h；锅炉效率的提高每小时可节约标煤：1.318-0.973=0.345t/h；一台锅炉按日平均使用20小时，日可节约标煤0.345t/h*20h/d=6.9t/d；若按冬季使用150天计算，则每台锅炉每个采暖期可节约标煤1035tce/a；若使用于生活用气，年使用时间为350天，则可节约标煤2415tce/a；以每吨标煤折价800元计算，长年运行的10t/h锅炉在未改造为粉煤炉时的耗煤量为1.38*20*350=9226t/a，折合费用为：9226t/a*800元/t=738.08万元；在改为煤粉炉后煤耗量为0.937*20*350=6811tce；若粉煤的价格按1000元/t计算，则为6811*1000=681.1万元，年可节约标煤2415tce;实际节约资金为738.08-681.1=56.98万元。10t/h锅炉改造费用约为100万元/台，则两年内可收回成8本。间接的经济效益：若采用煤粉炉后，可建一座粉磨企业，其利润可达20%左右（包括运输费用），再加之将除尘灰收集约10%-15%，年可回收除尘灰约1000t，若售价在100元左右可获得约10万元。总之，使用煤粉炉后，年所获得节煤的利润在80万元以上，采用合同能源管理的模式以每年返还合同能源管理公司70%的利润做为偿还技术和设备投资为基础的话，除返还56万元外。企业每年至少可以赢利约24万元，以全集团的2000蒸吨计算，在返还合同能源公司的投资外，年可获利润约2400万元，若与合同能源公司签订五年的合同的话，五年后公司的利润可达1.6亿元。对集团而言锅炉的运行在满足环保排放达标的前提下，每年可节约标煤约20万吨，同时改善了目前锅炉房的运行环境，建立一个清洁、文明的工作场所。希望集团能够尽快推广高效节能环保煤粉锅炉，全面实现各级政府提出的节能减排指标.创造优美的工作环境。山西亿能节能科技服务有限公司二O一一年三月二十八日