4噸以上燃煤鍋爐改造生物質(zhì)可行性報(bào)告資料

1、 噸以上燃煤鍋爐改造生物質(zhì)可行性報(bào)告生物質(zhì)作為生物質(zhì)能的載體，生物質(zhì)能是太陽(yáng)能以化學(xué)能的形式貯 存在生物質(zhì)中的能量形式，它是以動(dòng)物、植物、微生物及其排泄物（或 廢棄物）等有機(jī)物為原料，可以轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料， 取之不盡、用之不竭，具有資源豐富、可再生、清潔環(huán)保、二氧化碳 凈排放、儲(chǔ)存和運(yùn)輸便利等優(yōu)點(diǎn)。地球上每年植物光合作用固定的碳達(dá)2 1011t ,含能量達(dá)3 1021J ,因此每年通過(guò)光合作用貯存在植 物的枝、莖、葉中的太陽(yáng)能，相當(dāng)于全世界每年耗能量的10倍。生物質(zhì)遍布世界各地，具蘊(yùn)藏量極大，僅地球上的植物，每年生產(chǎn) 量就相當(dāng)于現(xiàn)階段人類(lèi)消耗礦物能的 20倍，或相當(dāng)于世界現(xiàn)有人

2、口 食物能量的160倍。中國(guó)擁有豐富的生物質(zhì)能資源，中國(guó)理論生物 質(zhì)能資源50億噸左右。液體生物燃料、氣體生物燃料和固體生物燃 料，作為生物質(zhì)燃料的 三劍客，有足夠的潛力彌補(bǔ) 煤、油、氣 傳 統(tǒng)燃料的不足。據(jù)中國(guó)工程院可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略咨詢(xún)報(bào)告資料顯 示，中國(guó)生物質(zhì)能源的資源量是水能的 2倍和風(fēng)能的3.5倍，且分布 靠近東部沿海高能耗地區(qū)。近期，每年可開(kāi)發(fā)的生物質(zhì)能源約合12億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，超過(guò)全國(guó)每年能源總耗量的 1/3。近年來(lái)，中國(guó)政府及 有關(guān)部門(mén)對(duì)生物質(zhì)能源利用也極為重視，己連續(xù)在四個(gè)國(guó)家五年計(jì)劃 將生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究與應(yīng)用列為重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，開(kāi)展了生 物質(zhì)能利用技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，如薪

3、炭林、生物質(zhì)壓塊成型、生物質(zhì) 燃料、氣化與氣化發(fā)電等，取得了多項(xiàng)優(yōu)秀成果。政策方面，2008年4月1日起實(shí)施的中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法、 2000年8月起實(shí)施的2000-2015年新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī) 劃要點(diǎn)、2005年11月國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于印發(fā)可再生能源產(chǎn)業(yè) 發(fā)展指導(dǎo)目錄的通知中均將生物質(zhì)能源的發(fā)展列為重點(diǎn)?？稍偕茉捶ㄒ延?006年1月1日起正式實(shí)施，陸續(xù)出臺(tái)了相應(yīng)的配套 措施，并于2009年底進(jìn)行修訂。在今年3月16日國(guó)家公布的十二 五 規(guī)劃綱要中明確提出： 新能源產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展新一代核能、 太陽(yáng)能 熱利用和光伏光熱發(fā)電、風(fēng)電技術(shù)裝備、智能電網(wǎng)、生物質(zhì)能。并 大 力發(fā)展沼氣、作物

4、秸稈及林業(yè)廢棄物利用等生物質(zhì)能。這表明中國(guó)政府已在法律上明確了可再生能源包括生物質(zhì)能在現(xiàn)代能源中的地 位，并在政策上給予了巨大優(yōu)惠支持。 生物質(zhì)能源已經(jīng)成為世界第四 大能源和首屈一指的可再生能源，排位僅次于煤炭、石油和天然氣。 它具有可再生和環(huán)境友好的雙重屬性， 發(fā)展生物質(zhì)能，既有利于實(shí)現(xiàn) 能源多元化，緩解能源緊張，又有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，減少溫室氣體 排放，因此，生物質(zhì)能在中國(guó)未來(lái)的能源結(jié)構(gòu)中具有舉足輕重的地位。第二部分生物質(zhì)燃料1、生物質(zhì)燃料特性 生物質(zhì)燃料是采用木屑、秸稈等農(nóng)林廢棄物作 為原材料，經(jīng)過(guò)粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝，制成顆粒狀的可直 接燃燒的一種新型清潔燃料。一般農(nóng)林廢棄物秸

5、稈、木屑都具有疏松、密度小、單位體積的熱值低等缺點(diǎn)，作為燃料使用很不方便，這是造成人們不愿用秸稈作為燃料的主要原因之一。 成型技術(shù)不僅能有 效地解決這一問(wèn)題，而且能有效地改變木屑、秸稈等燃燒特性，實(shí)現(xiàn) 快速、潔凈燃燒。 生物質(zhì)成型技術(shù)是通過(guò)粉碎、干燥、機(jī)械加壓等 過(guò)程，將松散、細(xì)碎的農(nóng)林廢棄物壓成結(jié)構(gòu)緊密顆粒狀燃料，其能量 密度較加工前要大十倍左右，這種生物質(zhì)成型燃料BMF于貯運(yùn)，燃 燒后排放的煙灰和SO次標(biāo)國(guó)家環(huán)保限定標(biāo)準(zhǔn)，是一種適合于工業(yè)鍋 爐使用的新型潔凈能源高品位燃料。2、生物質(zhì)燃料的成分構(gòu)成生物質(zhì)燃料由可燃質(zhì)、無(wú)機(jī)物和水分組成， 主要含有碳（C）、氫（H）、氧（O）及少量的氮（N）、

6、硫（S）等元素，并含 有灰分和水分。各種成分構(gòu)成見(jiàn)下圖：項(xiàng)目發(fā)熱量固定碳揮發(fā) 份 碳 氧指 標(biāo) 17.25MJ/Kg 16.66% 73.12 %47.90% 37.9% 項(xiàng) 目 氫 硫 氮 灰分 水分指 標(biāo)5.27% 0.06% 0.24% 1.8% 7.44% 碳：屬于低 碳燃料，含碳量少（約為45-50%）,尤其固定碳的含量低（約為16%）, 因此燃燒時(shí)碳排放低。氫：含氫量多 （約為5-8%）,揮發(fā)分高（約為 73%）,因此燃燒特性好。氧：含氧量高（約35-40%）。生物質(zhì)燃料含 氧量明顯地多于礦物質(zhì)煤，它使得生物質(zhì)燃料易于引燃。硫：含硫量 少于0.08%,環(huán)保特性好，燃燒時(shí)不必設(shè)置煙氣

7、脫硫裝置。氮：含氮 量少于0.3%。環(huán)保特性好，燃燒時(shí)不必設(shè)置煙氣脫硝裝置?；曳郑?采用高品質(zhì)的木質(zhì)類(lèi)生物質(zhì)為主作為原料，含灰分極低，只有1.5-3%。 密度：1 1.2,熱值 4,000 4,200Kcal/Kg ,約 2-2.5kgBMF替代 1Kg燃料油或1立方天然氣。3、生物質(zhì)燃料的優(yōu)點(diǎn) 生物質(zhì)燃料除具有生物質(zhì)燃料的一般特點(diǎn)外， 還具有以下優(yōu)點(diǎn)：作為高品質(zhì)的均質(zhì)燃料，顆粒在輸送、儲(chǔ)存、傳動(dòng) 和燃燒方面都可以自動(dòng)控制，其方便程度可以與輕質(zhì)燃油相媲美；固體顆粒，密度大，體積小，閃點(diǎn)高，貯存安全方便，清潔干凈。燃料 揮發(fā)分高，燃燒特性好，燃盡率高；含硫量極低，僅為燃料油的1/20 左右，不用

8、采取任何脫硫措施即可達(dá)到環(huán)保要求；含氮量極低，燃燒 時(shí)不用采取任何脫硝措施即可達(dá)到環(huán)保要求；含灰分低，常規(guī)除塵裝 置即可滿足環(huán)保要求。0能耗：BMF燃料來(lái)自于農(nóng)林廢棄物，使用 不計(jì)能耗，因此單位GDPIB耗為0。0排放：生物質(zhì)燃燒排放的CO2 與其在生長(zhǎng)過(guò)程中吸收的COa目同，且替代了化石能源，減少了凈排 放，根據(jù)京都議定書(shū)機(jī)制，生物質(zhì)燃料 CO納生態(tài)0排放。第三部分生物質(zhì)鍋爐系統(tǒng)介紹BMF燃料成分主要是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素。先用點(diǎn)火裝置將 燃料引燃，當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)，纖維素和半纖維素首先釋放出揮發(fā)分 物質(zhì)，木質(zhì)素最后轉(zhuǎn)變?yōu)樘肌]發(fā)分物質(zhì)（占75溢右）以氣態(tài)形式燃 燒，然后將碳點(diǎn)燃。 生物

9、質(zhì)燃料的熱解和燃燒過(guò)程可以分為以下幾 個(gè)階段：引燃：BMF鍋爐配備專(zhuān)用的燃燒器，通過(guò)燃燒器預(yù)熱引燃，使燃料中的水分（約占7-10%）受熱蒸發(fā)汽化，從燃料中逸出，點(diǎn)火燃燒。揮發(fā)分的析出與燃燒：燃料受熱后，低分子量的物質(zhì)首先分解氣化導(dǎo)致?lián)]發(fā)分析出，到達(dá)著火溫度后即生成氣相火焰。揮發(fā)分占75溢右，是BMFB料最主要的燃燒成分。過(guò)度階段：此時(shí)纖維素的熱分解速度下降，而揮發(fā)分物質(zhì)仍能保持 燃燒火焰。焦炭的表面燃燒：燃料中的木質(zhì)素已全部碳化，表面生成光輝炙熱 的火焰。生物質(zhì)燃料的燃燒應(yīng)用系統(tǒng)給料系統(tǒng)給料系統(tǒng)由燃料提升機(jī)、料倉(cāng)、刮板給料機(jī)、爐前給料系統(tǒng)（包括星 型給料器）等部件組成。在工廠中加工成型的燃料通

10、過(guò)提升機(jī)轉(zhuǎn)存到 料倉(cāng)中，然后再通過(guò)刮板給料機(jī)把料倉(cāng)中的燃料供給爐前日用料倉(cāng) 中，通過(guò)給料機(jī)定量給料，再利用二次風(fēng)的輸送到爐膛氣化解熱室燃 燒。為保證連續(xù)下料及物料輸送的穩(wěn)定性， 在輸送物料途中裝有檢測(cè)報(bào)警裝置，及時(shí)反饋輸送物料的穩(wěn)定性。燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)由下部燃燒室、風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火器等部件組成。生物質(zhì)燃料在燃燒器中首先有一個(gè)預(yù)熱過(guò)程，然后通過(guò)風(fēng)機(jī)把燃料輸送到爐膛進(jìn)行 燃燒。BMF然料含有很高的揮發(fā)份，當(dāng)爐膛內(nèi)溫度達(dá)到其揮發(fā)分的析 出溫度時(shí)，在給風(fēng)的條件下啟動(dòng)點(diǎn)火器燃料就能夠迅速著火燃燒。燃燒溫度控制是以爐膛內(nèi)部溫度為準(zhǔn)，其溫度與燃料氣化時(shí)空氣供給的 量有關(guān)。鍋爐負(fù)荷的調(diào)整通過(guò)給料量的調(diào)整來(lái)進(jìn)行控制。

11、 燃燒后的煙 氣通過(guò)爐膛進(jìn)入對(duì)流煙道進(jìn)行換熱，然后進(jìn)入除塵器進(jìn)行凈化處理， 最后排出完成整個(gè)燃燒和傳熱過(guò)程。吹灰系統(tǒng)鍋爐配有吹灰裝置，可以定時(shí)對(duì)爐膛和煙管進(jìn)行吹掃， 保證煙管表面不出現(xiàn)積灰，從而實(shí) 現(xiàn)鍋爐的安全高效運(yùn)行。煙風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)系統(tǒng)：鍋爐送風(fēng)系統(tǒng)與燃燒一體化布置，空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)空 預(yù)器到燃燒室送至爐膛，來(lái)達(dá)到輸送燃料及助燃的作用。引風(fēng)除塵系統(tǒng)：在引風(fēng)機(jī)作用下，燃燒完成后產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò) 在煙管中的對(duì)流換熱進(jìn)入除塵器凈化，最后經(jīng)引風(fēng)機(jī)由煙囪排出。自控系統(tǒng)控制系統(tǒng)采用高亮度、全中文顯示，以 PLC控制系統(tǒng)為中央控制單 元；以人機(jī)對(duì)話方式與鍋爐用戶交換信息，實(shí)現(xiàn)鍋爐全自動(dòng)操作運(yùn)行。第四部分

12、生物質(zhì)鍋爐特點(diǎn)一、生物質(zhì)鍋爐的特點(diǎn)鍋爐采用先進(jìn)的生物質(zhì)燃料燃燒技術(shù)氣化+懸浮燃燒技術(shù)。鍋爐采用最適合生物質(zhì)燃料燃燒的燃燒系統(tǒng)以及布風(fēng) 系統(tǒng)。鍋爐設(shè)計(jì)燃料為BMF燃料，采用氣化室燃燒燃料析出的揮發(fā) 份和爐排上半懸浮狀態(tài)燃燒殘?zhí)嫉娜紵绞健?鍋爐采用臥式布置，爐 膛布置一定的風(fēng)量及氧量，利用二次風(fēng)擾動(dòng)爐膛煙氣，達(dá)到燃燒充分 效果。鍋爐尾部布置有空預(yù)器、利用煙氣余熱加熱熱風(fēng)送至爐膛，提 高爐膛溫度。二、燃燒方式選擇根據(jù)環(huán)境保護(hù)、潔凈燃燒的要求，以及燃料的燃 燒特性，選用氣化+浮燃燒的燃燒方式。由氣化室、風(fēng)室、爐排、 支撐件和爐拱組成。燃料被輸送進(jìn)入氣化室 一在此處由于高溫?zé)煔?和一次風(fēng)的作用逐步預(yù)熱

13、，干燥、著火、燃燒。已完全氣化的燃料邊 燃燒邊向爐排前部運(yùn)動(dòng)，直至燃盡，最后灰渣落入后部除渣口。鍋爐 的環(huán)保排放燃燒產(chǎn)生的飛灰約占燃料的1.8%左右，為方便排灰，鍋 爐的底部布置有螺旋出渣機(jī)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)清灰。鍋爐尾部煙道布置除塵 器，保證煙塵排放符合環(huán)保要求。第五部分經(jīng)濟(jì)效益分析一、節(jié)能效益根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)所需熱能，使用生物質(zhì)鍋爐替代油、氣后可節(jié)約熱量 成本約20%降耗效益：以農(nóng)林廢棄物為原料制備的生物質(zhì)成型燃料屬可再生能源，使用不計(jì)能耗，單位GDPIB耗為0。按國(guó)家發(fā)改委現(xiàn)行政策，每 減少使用一噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可申請(qǐng) 200元國(guó)家財(cái)政資助。 減排效益：由 于生物質(zhì)燃料含硫量極低，僅為燃料煤的 1/50左

14、右，符合清潔燃料 指標(biāo)，燃燒時(shí)不用采取任何脫硫措施即可達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求。另外， 生物質(zhì)清潔燃料含硫量極低，不需設(shè)置脫硫設(shè)備就可實(shí)現(xiàn)SO2減排。環(huán)保效益：據(jù)媒體報(bào)道，我國(guó) 十二五 期間，將限定NOx的排放和 溫室氣體的排放。因此使用BMF然料，不需脫硝且溫室氣體排放為0, 可提前解決此問(wèn)題。政策效益：面對(duì)全球經(jīng)濟(jì)變冷、空氣變暖，國(guó)家針對(duì)節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、使用清潔能源、實(shí)施清潔生產(chǎn)、建 設(shè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)，出臺(tái)了一系列的補(bǔ)貼/獎(jiǎng)勵(lì)/資助/減免等財(cái)稅優(yōu)惠政策，根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行政策，使用BMFfe物質(zhì)能源，完全符合國(guó)家現(xiàn)行 政策。二、經(jīng)濟(jì)效益燃料用量測(cè)算：我們以一臺(tái)10噸蒸汽鍋爐做一個(gè)初步的計(jì)算比較，

15、滿負(fù)荷運(yùn)作，每小時(shí)耗生物質(zhì)為1.68t , 一天工作20小時(shí)，一月按照30天計(jì)算，一臺(tái)10噸蒸汽鍋爐每月使用煤的量為：999.6t根據(jù) 上述綜合因素分析，該鍋爐如用柴油、生物質(zhì)、天然氣、煤等燃料每 月的燃料總成本大致如下：柴油 8500元/噸249萬(wàn)元 生物質(zhì)110.9 萬(wàn)元 天然氣209.2萬(wàn)元98.3萬(wàn)元，煤104.96萬(wàn)元。綜合上述：生物質(zhì)鍋爐雖然比燃煤鍋爐燃料成本高出 8溢右，但生 物質(zhì)主要以揮發(fā)份（木質(zhì)纖維）燃燒，完全燃燒后產(chǎn)出只有極少的灰 渣，鍋爐也可以自動(dòng)給料和出灰渣，降低鍋爐工成本，不需要脫硫等 裝置，并延長(zhǎng)對(duì)鍋爐的壽命等優(yōu)點(diǎn)，兩者真正對(duì)比可以達(dá)到相等成本， 再說(shuō)生物質(zhì)燃燒后產(chǎn)

16、生的木灰（渣）是農(nóng)民種菜種花的好肥料（鉀肥）， 可以與自然生態(tài)分解。綜合以上結(jié)論：生物質(zhì)能鍋爐不僅低碳、綠色、再生、環(huán)保，而且 具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，與煤燃料成本相當(dāng)，達(dá)到利國(guó)利民, 節(jié)能減排的要求，符合國(guó)家的十二五規(guī)劃及法律法規(guī)。第六部分改造方案敘述針對(duì)燃煤鍋爐改燒生物質(zhì)成型顆粒的鍋爐原理敘述、下部爐膛改造：因?yàn)槊喝紵枰欢ǖ妮椛錈崃繙囟热紵?，?燒煤的爐膛都有設(shè)計(jì)前后壓火爐拱，生物質(zhì)燃燒最大的成分是揮發(fā)分 占75%需要足夠的氧量和爐膛煙氣的擾動(dòng)燃燒，針對(duì)生物質(zhì)的燃燒 特性，提高前、后爐拱，增加燃燒空間。、輸送燃料系統(tǒng)改造：原有的煤斗給料系統(tǒng)，給料與爐排傳動(dòng)同時(shí) 啟動(dòng)，因?yàn)槿忌镔|(zhì)的弊端是停爐時(shí)回火，煤倉(cāng)燃料容易著火，很容 易把煤斗燒壞，把原有的煤斗撤除，更換成專(zhuān)用燃燒生物質(zhì)成型顆粒 的給料器，料斗上并配有專(zhuān)用的二次風(fēng)降溫系統(tǒng)， 杜絕煙氣溫度往