近日,湖北黃石某化工企業因為燃煤鍋爐的環保問題,瞭解到生物質燃料代替燃煤是最經濟,又環保的可行性方案。最終採用120萬大卡的生物質燃燒機改造原來的2噸燃煤鍋爐。
燃燒機改造示意圖
一、生物質燃料和燃煤的成本對比情況
2t/h鍋爐常規能源與生物質能源(BMF)的性價比較
項目/2噸蒸汽鍋爐 | 0#輕柴油 | 天熱氣 | II類煙煤 | 生物質(BMF) |
額定功率(萬大卡) | 120 | 120 | 120 | 120 |
燃料熱值(Kcal/Kg Kcal/NM3) | 10200 | 9500 | 5000 | 4500 |
理論燃料消耗量(Kg/h NM3/h) | 136 | 145 | 320 | 314 |
燃料單價(元/Kg 元/NM3) | 7.5 | 4.8 | 0.85 | 0.9 |
滿負荷一小時燃料費用(元/h) | 1020 | 696 | 272 | 282.6 |
每日10小時燃料耗量(t NM3) | 1.36 | 1450 | 3.2 | 3.14 |
每月30天燃料耗量(t NM3) | 40.8 | 43500 | 96 | 94.2 |
1年10個月燃料耗量(t NM3) | 408 | 435000 | 960 | 942 |
實際年產蒸汽量(噸/年) | 6000 | 6000 | 6000 | 6000 |
年燃料費用(萬元) | 306 | 208.8 | 81.6 | 84.8 |
年煙氣處理費(萬元) (脫硫除塵) | 0 | 0 | 3.5 | 1 |
年人工費及維修費(萬元) | 4.5 | 4.5 | 6 | 4.5 |
年費用總比較節約(萬元) | 220.2 | 123 | 0.8 | 0 |
通過上表比較可以看出
1、燃煤鍋爐燃料成本相對較低,但是燃煤鍋爐存在冒黑煙,二氧化硫排放量高,氮氧化合物汙染等無法徹底解決環保成本較高的嚴重缺點。
2、燃油鍋爐雖然排煙效果比較理想,但是也存在這二氧化硫排放量高,運行費用高等問題,
3、燃氣鍋爐和電加熱鍋爐等形式雖然環保,但是運行成本相對較高。
4、採用2噸生物質鍋爐代替原來的燃煤蒸汽鍋爐,如果按年實際使用6000噸蒸汽測算;對比使用天然氣(天然氣價格按照4.8元 NM3),一年可以節省運行費用123萬元;對比使用0#柴油(柴油價格按照7000元/噸)一年可以節省運行費用220.2萬元。
5、生物質燃料鍋爐燃用生物質能作為一種可再生的能源,其價格與煤相近,不到油、氣、電的一半,消煙效果也好,節能效果顯著,司爐操作簡單,適合中國國情,具有廣闊的推廣前景。
二、2噸燃煤鍋爐如何改造
1、生物質燃燒器工作原理:
本案例客戶採用YH-R120-W型臥式顆粒生物質燃燒機
基本工作原理是:生物質燃燒器主要有燃燒器本體、上料機、五次配風系統、電控系統(人機界面,PLC智能檢測控制)等組成。該燃燒機的燃燒室為二級組合式,燃料經自動上料系統分兩級進入高溫裂解半氣化燃燒室,5次配風,氣化裝置從爐子的下部供入,形成懸浮式半氣化燃燒並迅速發生裂解反應產生高溫燃氣。該過程會產生析出和中間產物H2、CH4、CmHn、CO等可燃成分,溫度達到1000℃以上,通過進入氧氣的燃燒室進行懸浮、氣化、燃燒並通過燃燒噴嘴進入配套被加熱設備,沖刷鍋爐受熱面替代煤炭做功。同時,氣化後的碳塊在原鍋爐鼓風機作用下繼續燃燒,直至燃盡落入灰室。
2、改造方法
(1)燃燒部分加裝生物質燃燒器:
要從根本上解決鍋爐冒煙的問題,同時起到節能的作用,生物質成型燃料必須是先氣化後燃燒,徹底改變原有的直接燃燒方式。因此,需要拆除鍋爐上的煤倉,在煤倉的基礎位置上安裝固定生物質燃燒器,並將燃燒器和鍋爐的結合部密封嚴實。
(2)爐膛改造:
該客戶是臥式鏈條鍋爐,所以將原鏈條爐排停止使用,上層鋪設耐火土,前煤鬥拆除,前拱拆除,達到燃燒效果重新澆築。
三、改造費用
序號 | 名稱 | 規格型號 | 單位 | 數量 | 單價元 | 金額元 | 備註 |
1 | 生物質燃燒機 | YH-R120-W | 套 | 1 | 50000 | ||
2 | 鏈接節能拱 | 臺 | 1 | 20000 | |||
3 | 材料、耗材 | 1 | |||||
4 | 安裝施工費 | 1 | |||||
5 | 運輸費用 | 1500 | |||||
合計: | 71500元 |
備註:1、此費用僅為安裝施工設備費用、不含政府部門手續辦理費用。
2、此燃燒機為水冷蓄熱式,餘熱再利用。
四、改造現場圖
三、改造費用
序號 | 名稱 | 規格型號 | 單位 | 數量 | 單價元 | 金額元 | 備註 |
1 | 生物質燃燒機 | YH-R120-W | 套 | 1 | 50000 | ||
2 | 鏈接節能拱 | 臺 | 1 | 20000 | |||
3 | 材料、耗材 | 1 | |||||
4 | 安裝施工費 | 1 | |||||
5 | 運輸費用 | 1500 | |||||
合計: | 71500元 |
備註:1、此費用僅為安裝施工設備費用、不含政府部門手續辦理費用。
2、此燃燒機為水冷蓄熱式,餘熱再利用。
四、改造現場圖
生物質燃燒機
原來的燃煤鍋爐銘牌
客戶燃燒的煤