啥都能烧的锅炉还能超低排放
烟草公司最头痛烟梗,但现在在中烟集团湖南、四川烟叶复烤有限公司所属的一些企业,采用获得多项专利的“多燃料多流程循环流化床清洁高效燃烧关键技术”后,有效解决了烟梗燃烧易结焦、易粘接、易积灰等技术难题,企业开心地将这种锅炉称为烟梗炉。
全国烟草复烤企业60多家,每年有约40万吨的烟梗废弃物需要处理。烟草专卖管理规定,烟梗必须进行毁形毁性处理,且由烟草专卖局进行现场监督。烟梗处理难在碱金属含量高,焦油含量高,采用常规气化、燃烧技术均告失败,通常只能采用粉碎处理,因需粉碎到50目以下,粉尘污染大,处理成本高。
记者了解到,现在在这些企业,烟梗不光得到了清洁化处理,技术方还针对复烤烟梗燃烧后灰分的强碱性特征,研发了烟梗燃烧灰分的有机肥配方和产品,产品已经取得农业管理部门颁发的农肥登记证。
烟梗为何难不住这种锅炉?
烟梗为何难不住这种锅炉?关键在于这种“多燃料多流程循环流化床清洁高效燃烧关键技术”。由清华大学和北京热华能源科技有限公司联合完成的这项技术,创新性地设计出“三级炉膛、两级循环”的结构,基于流态化燃烧原理,将传统立式循环流化床锅炉的炉膛“折二为三”,构建了一种新型燃烧技术。目前技术已经在国内外63个项目中成功应用。
“三级炉膛、两级循环”实现了流化床炉膛上行床主燃室、下行床副燃室和上行床燃尽室的三级炉膛串行布置,以及三级炉膛与立式分离器、水平分离器和下排气分离器构成的两级循环燃烧系统。
正是基于这种全球首创的独特炉膛结构和高低温复合循环方式,实现了更高的热效率,更低的污染物排放,更复杂和宽广的燃料适用性和易操作性。锅炉热效率高出传统工业锅炉20~30个百分点,节能效果显著。基于“三级炉膛、两级循环”的独特结构和燃烧特性,极大提高了燃料的燃尽率,燃料烧得更充分。根据权威机构检测结果,采用这一技术的10吨/小时~130吨/小时范围内的锅炉运行热效率可高达88%~92%。
据悉,这项技术可以实现燃烧温度的精准控制,最大程度减少热力型氮氧化物的生成,加之炉内高效脱硫和循环流化床锅炉烟尘低的特性,可以将污染物初始排放控制在更低的水平,锅炉尾部辅以脱硝、脱硫和除尘设施后,可在更低的环保设备投资和运行能耗情况下实现超低排放。
近日,中国高科技产业化研究会在中国工程院主持召开了“多燃料多流程循环流化床清洁高效燃烧关键技术”科技成果评价会暨新闻发布会。评价委员会由中国工程院原副院长、国家能源咨询专家委员会副主任杜祥琬院士,中国工程院武强院士,中国发明协会党委书记余华荣等9位知名专家组成。
评价委员会高度肯定了这种新型燃烧技术,认为其具有燃料适应性强、可单独或者混合燃烧生物质、可燃工业固体废弃物、劣质煤炭等多种燃料的优点,可提供蒸汽、热水、导热油等多种形式的清洁热源,用途广泛,具有显著的创新性。
改变几十年不变的锅炉技术
工业锅炉普遍污染重、效率低。据了解,我国现有工业锅炉50余万台,其中35吨/小时以下中小锅炉约占70%。中小型锅炉数量多,分布分散,以燃煤的层燃炉为主,平均运行效率仅有60%~65%,负荷多变,能耗高、污染排放严重。改造为燃气锅炉则面临气源少、成本高、管道难以覆盖等现实问题,《燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》存在很多现实难点。
锅炉技术几乎几十年不变,当传统锅炉特别是小型锅炉在京津冀等地区被要求取缔时,这种技术却创造了世界上独一无二的小型化循环流化床,锅炉可以小吨位的实现多流程、多燃料、高效率、低排放的特性,为锅炉节能环保改造开辟了新途径。科技成果评价会认为,这项技术是产学研结合的优秀成果,达到国际领先水平,应用前景广阔,同意通过科技成果评价。
有专家评价其改写了教科书对锅炉的定义。传统锅炉一般是一台炉子适用一种燃料,而这种炉子几乎什么都可以烧。
成立于1995年的清华大学资源环境研究组,以能源与动力工程系张衍国教授为负责人和学术带头人,带领研发技术骨干,长期致力于劣质燃料燃烧、余热利用、固体燃料热转化技术的开发和应用。北京热华能源科技有限公司则是启迪清洁能源热力板块核心企业。
这项技术具有自主知识产权,获授权发明专利25项,实用新型专利28项。并已在国内外63项工程实现了规模化应用,技术成熟稳定,经济效益、环境效益和社会效益显著。
这项技术的推广应用在对推进我国能源生产和消费革命,推动能源的清洁低碳循环发展,推进北方地区清洁供暖和农村人居环境治理等方面具有重要意义,同时也为减少大气污染物,打赢蓝天保卫战提供了创新思路与解决方案。评价组建议,进一步加大推广力度,扩大应用领域,适应市场需求。
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