如何让秸秆燃煤锅炉清洁能源替代代燃煤

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-01-24 20:44 标签： 燃煤耦合秸秆发电工程
秸秆成型燃料能否替代燃煤？-仪表展览网
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◆本报记者闫艳
记者日前走进苏州三德大酒店的锅炉房，三德集团总经理助理江海鹏指着其中1台正在为酒店生产蒸汽的锅炉介绍说，“这台就是我们改造后，使用生物质成型燃料的锅炉。”
“以前燃用的是柴油，成本较高，我们一直在寻找可以降低成本的途径。江苏东工环保公司说使用他们的技术不但可以减少排放，而且可以节约一半的成本，我们起初还不太相信。”江海鹏说，“这生物质燃料可不可靠？会不会损坏锅炉？能不能节约成本？这些疑问是刚刚接触这个技术时产生的。不过通过4个多月的运行，我们对这个技术还是满意的。”
从江海鹏手上的财务报表记者可以看到，以前使用柴油做燃料时，产生1吨蒸汽的费用在600元左右，现在由东工公司改造后，使用生物质燃料产生1顿蒸汽的费用大约在300元左右，基本上节省了一半。
“目前，我们酒店有3台锅炉，2用1备，现在这个季节使用1台锅炉就够了。但是到了冬季，随着蒸汽的使用量增加，要用到两台锅炉。我们计划通过1年左右时间，观察改造后的锅炉运行情况，如果效果好，我们还要对其他两台锅炉进行改造。” 江海鹏表示。
生物质成型燃料有哪些优势？
成本低，可以实现碳循环，但需加装除尘装置
三德大酒店锅炉房库房里堆放着一袋袋生物质成型燃料，江苏东工环保科技股份有限公司董事长朱复东告诉记者，这种燃料是生物质的一种固化形式，以农、林业废弃物，如木屑、棉花秆、稻秆、麦秆、甘蔗渣等为原料，经过粉碎、烘干、混合、成型等工艺制备而成。
朱复东介绍说，目前替代煤炭的燃料主要有天然气、电、轻油和生物质，从价格、热值、环保等方面进行比较，生物质燃料有其自身的优势。
从价格成本来看，轻柴油的价格在每蒸吨640元左右，由于各地电价的差异，估算下来的用电成本和轻柴油的价格相当；天然气的价格为每蒸吨360元。由于受到收购、破碎、烘干、成型、运输等成本因素的影响，生物质燃料价格目前在每蒸吨200元左右。
从产生热值来看，轻柴油的热值是每千克1.03万大卡，天然气的热值是每立方米0.85万大卡，生物质的平均热值是每千克0.40大卡，相当于两公斤生物质可以代替1立方米的天然气，代替0.8公斤的轻柴油。
从环保角度来看，电作为二次能源，用户端比较清洁，但是大多数是用燃煤发电，仍存在污染，同时锅炉的加热元件更换频繁，如果水质不好，钙、镁离子容易造成水垢，导致散热元件容易损坏。虽然天然气、轻柴油也比较环保，但是新增了二氧化碳、氮氧化物排放；生物质可以实现碳循环，但是需要在锅炉上加装除尘装置。
秸秆燃烧的常规问题能否解决？
降低秸秆的运输成本，燃烧时不结焦，焦油挥发分完全析出
生物质成型燃料具有成本优势，但是，农作物秸秆燃料灰熔点低、容易结焦，且成本不容易控制，东工的技术能否解决这些问题呢？
如何降低秸秆的运输成本？生物质在收集、运输的过程中都存在成本控制问题，为了有效降低成本，东工开发了两项技术并申请了专利。
朱复东向记者介绍说，秸秆从田间收上来1麻袋是9公斤，粉碎成粉粒1麻袋可装45公斤，体积是粉碎前的1/5。如果每吨秸秆的运费是100元，现在运输粉粒每吨则是20元。“车载式（船载式）农林废弃物生物质粉粒制备机组，实现了秸秆的低成本收集。”
据朱复东介绍，秸秆在生长过程中吸收一定量的钾、钠碱金属元素，这些碱金属的氧化物和盐燃烧后会形成灰。这些灰的熔点较低，大部分在800℃～900℃，锅炉炉膛的温度一般在1150℃左右，当超过灰熔点后，这些碱金属的氧化物就会融化，一旦融化就会成为液体随烟气碰撞到锅炉的炉壁上，且容易结焦。
一旦炉壁结焦，锅炉的炉管可能变形、漏水，造成锅炉的损坏。因此，秸秆用来制取生物质成型燃料时就面临一个如何调整灰熔点，避免锅炉结焦的问题。
对此，东工公司开发了秸秆基生物质抗结焦添加剂。将抗结焦添加剂按一定比例加入秸秆粉粒中，改变原来燃料中灰分的元素构成，使秸秆基造粒生物质灰熔点提高到1350℃左右，燃料的结渣倾向大大降低。
如何使生物质粉粒中的焦油挥发分完全析出？朱复东说，这也是需要解决的一个难题。东工主要采取两个技术措施，一是延长滞留时间，二是保证燃烧器燃烧室内的温度达到850℃。
据介绍，在其自行研制的造粒生物质燃烧器上端采用水冷，在下端采用风冷，并使冷却风在炉膛内形成旋流，这样就延长了夹带粉粒的烟气在燃烧室内的滞留时间。“另外，我们在燃烧室内壁上加了绝热层，可以保证燃烧室内的温度达到850℃以上，使秸秆中的焦油挥发分能稳定析出。”
“其实要解决生物质燃烧器大功率的问题，同样是一个难题。”朱复东说，传统生物质燃烧器因功率放大而带来炉排面积变大、布料不均匀、燃烧不稳定等问题，只能实现小吨位的锅炉改造，对两吨以上的锅炉无能为力。“我们开发的“螺旋+风力投料布料技术”可以使燃料呈抛物线的形状，均匀的分布在燃烧器的炉排上。”
秸秆能源化替代燃煤
技术系统完善，解决了不少技术难题，有一定优势
“这一技术不论是从源头的原料收集到中间的锅炉供热，还是到末端的废气排放与治理都系统性地顾及到了。”中国工程院院士岑可法对东工技术给予肯定评价。
中国环境科学学会任官平秘书长说，目前，重要城市和重点区域治理大气污染，要改变燃料结构，限制煤炭的使用，有的地方在使用天然气进行替代，但是有的地方却不具备这样的替代条件，所以，煤炭的替代燃料如何解决？在很多地方成为一个难题。
生物质是中国传统燃料，以前以散烧为主，但是，散烧与成型燃烧在环保效果上有着很大的区别。生物质散烧因其低温挥发分量大且析出速度过快、供氧不足，导致大量一氧化碳产生、冒黑烟、污染环境。而造粒生物质的特性限定了其内部挥发分的析出速度，其表面着火后，由外逐步向内燃烧，与氧气接触面积大，燃烧充分。任官平表示，“造粒生物质的制备与燃烧技术国内也有不少单位在研发，东工解决了不少技术难题，相对比较成熟实用。”
徐州市农委秸秆办主任邱淮海告诉记者，农业部门一直都在寻找秸秆综合利用的出路，详细了解东工的技术后，将对徐州下一步制定整治燃煤锅炉政策有一定帮助。
东工配套4吨燃煤锅炉的生物质燃烧器的价格为15万元，许多地方对于改造燃煤锅炉有补贴，一般情况下改造成本仅补贴就够用了，用户只需要支付运输和安装费用。邱淮海表示，虽然徐州燃煤成本比较低，但是现在各地都在控煤，所以生物质还是有一定优势的。
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简要内容：昨天，记者从市环保协会获悉，天津市将在三年内普及推广节能环保型生物质燃料锅炉，以替代高污染的燃煤锅炉。据介绍，生物质燃料锅炉替代燃煤锅炉，有助于节约能源和改善环境，被国家环境保护部和中国环保产业协会列入国家重点环保实用技术项目。人民网 天津视窗9月30日电：昨天（29日），记者从天津市环保协会获悉，天津市将在三年内普及推广节能环保型生物质燃料锅炉，以替代高污染的燃煤锅炉。按照规划，今年年底前本市将在中环线内彻底淘汰燃煤锅炉，明年在外环线范围内淘汰燃煤锅炉，三年后城区内将消灭燃煤锅炉，用生物质燃料等清洁能源锅炉替代燃煤锅炉。据了解，天津市通过改燃工作，多数企业、单位将燃煤锅炉改为电、油或气等清洁能源，改善了天津市环境空气质量。为了彻底改变环境空气质量，本市环保部门决定从今年冬季供热期开始，全市范围内推广生物质燃料锅炉，使没有改燃的企业或单位，全部将燃煤锅炉改装成生物质燃料锅炉，同时对新建成需要安装锅炉的企业、宾馆、小区、学校等，则要求安装生物质燃料锅炉。
据介绍，生物质燃料锅炉替代燃煤锅炉，有助于节约能源和改善环境，被国家环境保护部和中国环保产业协会列入国家重点环保实用技术项目。生物质燃料锅炉利用谷壳、棉秆、棉壳、菜籽秆、黄豆秆等农村剩余秸秆以及锯末、木屑等工业废弃物作为燃料，且不用锅炉房，不用燃煤贮存场，不用煤渣贮存场，不用专设司炉工。采用微电脑控制，一键式操作，被环保专家誉为“傻瓜锅炉”。生物质燃料锅炉产生的热能高于燃煤锅炉，可以降低40%左右成本，没有排放出的黑烟尘，还配有专用余热回收系统，降低排气温度提高锅炉热效率。据统计，目前本市农村每年产生300多万吨秸秆，工业每年产生5000多万吨锯末、木屑，这些秸秆、锯末、木屑每年都浪费掉，推广生物质燃料锅炉为废弃的农作物和工业废弃物找到了出路，不但环保还将拉动农民致富。生物质燃料锅炉使用的燃料，就是将用这些废弃的农作物和工业废弃物，经过加工，制作成颗粒状固体燃料，然后用作锅炉燃料进行燃烧，其密度为原来的5倍左右，体积压缩为原来的1/5，可大大降低供热和运输成本。（记者 张鸣岐）
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