第二类:中型生物质热能锅炉。此类锅炉主要使用固化生物质燃料,提供热水或
蒸汽。它的优点是技术比较成熟,能量损耗小,热能供给能力较强;缺点是部分
锅炉燃料结焦,配套设计不合理。山东希尔生物质能源公司的“螺旋风翅燃烧器
技术”很好的解决了中型生物质锅炉的燃烧不充分、结焦等现象。
第三类:大型生物质热能锅炉。此类锅炉并没有实际产品,主要原因是现有的技
术并不完善,且对于生物质替代燃煤的国家政策不健全,因此,只停留在概念上
。它所强调的是一种集中管理、集中控制的热能工程,锅炉仅作为其中的一个设
备,来保证整个生物质热能工程的正常运行,因此,它对燃料、燃烧技术、配套
技术、相关政策要求很高。
分类系统给料器 给料系统由料仓、振动给料器、螺旋给料机、螺旋给料管等部件组成。 给料系统
在工厂中加工成型的BMF燃料通过皮带运输机转存到料仓中,然后再通过螺旋给料
机把料仓中的BMF燃料供给燃烧器进行燃烧。为保证连续下料及物料输送的稳定性
,在料仓和螺旋给料机之间连接一台振动给料器。
燃烧系统
燃烧系统由燃烧器、风机、点火器等部件组成。生物质燃料在燃烧器中首先有一
个预热过程,然后通过风机把燃料输送到炉膛进行燃烧。BMF燃料含有很高的挥发
份,当炉膛内温度达到其挥发分的析出温度时,在给风的条件下启动点火器燃料
就能够迅速着火燃烧。燃烧器温度控制是以炉膛内部温度为准,其温度与燃料气
化时空气供给的量有关。锅炉负荷的调整通过给料量的调整来进行控制。燃烧后
的烟气通过炉膛进入对流烟道进行换热,然后进入除尘器进行净化处理,最后排
出完成整个燃烧和传热过程。
吹灰系统
锅炉配有全自动吹灰装置,可以定时对炉膛和烟管进行吹扫,保证烟管表面不出
现积灰,从而实现锅炉的安全高效运行。
烟风系统
送风系统:锅炉送风系统与燃烧器一体化布置,空气经鼓风机通过燃烧器送至炉
膛,来达到输送燃料及助燃的作用。
引风除尘系统:在引风机作用下,燃烧完成后产生的高温烟气经过在烟管中的对
流换热进入除尘器净化,最后经引风机由烟囱排出。
自控系统
控制系统(见下图)采用高亮度、全中文显示,以名牌PLC控制系统为中央控制单
元;以人机对话方式与锅炉用户交换信息,实现BMF锅炉全自动操作运行。
控制系统 燃料分析
1,生物质燃料含硫量大多小于0.2%,熄灭时不用设置气体脱硫安装,降
低了本钱,又利于环境的维护;
2,采用生物质锅炉熄灭设备能够最快速度的完成各种生物质资源的大范围减量化
,无害化,资源化应用,而且本钱较低,因此生物质直接熄灭技术具有良好的经
济性和开发潜力。
3,生物质熄灭所释放的二氧化碳大致相当于其生长时经过光协作用所吸收的二氧
燃烧种类排放物 | 煤炭 | 柴油 | 天然气 | 生物质成型燃料 |
CO₂mg/m3 | 218 | 199 | 137 | 0 |
SO₂mg/m3 | 1280 | 480 | 48 | 33.6 |
NO₂mg/m3 | 617 | 330 | 248 | 70-150 |
烟尘mg/m3 | 510 | 89 | 16 | 20-30 |
林格曼 黑度 | ≤1级 |
注:以上数据来自于郑州市环保局检测报告。
对于CO₂而言,依据联合国的相关规定,生物质成型燃料燃烧过程中对大气中温室气体平衡的改变为零;用户锅炉尾部需要加喷淋除尘系统。
对于SO₂而言,生物质成型燃料为煤炭的1/38;为柴油的1/14;与天然气相当。
对于NO₂而言,生物质成型燃料为煤炭的1/2;与柴油相当;略高于天然气。
2、安全性:改造后锅炉出力可达到锅炉设计额定出力,保证燃煤时的蒸汽压力或热水及导热油的温度,锅炉改造时不改动锅炉承压部件,锅炉安全不受影响。
二、经济效益分析
1、以8吨燃煤、燃气锅炉与燃生物质颗粒燃烧机为例:
序号 | 燃料种类 | 热值 | 热效率 | 能源需求量kg/h | 单价(元/kg) | 金额(元/h) |
01 | II类烟煤 | 4500kcal/KG | 60% | 1778 | 0.68 | 1209 |
02 | 生物质颗粒 | 4400kcal/KG | 90% | 1212 | 0.9 | 1090 |
03 | 天然气 | 8200kcal/KG | 90% | 650m3 | 3.5元/m3 | 2275 |
注:1、II类烟煤低位热值国家标准范围:4000-5000kcal/kg,取中值4500kcal/kg;生物质燃料由于成分、加工等不同,燃料热值范围为3800-5000kcal/kg,通常取中值4400kcal/kg。
2、锅炉理论效率取自国家标准《锅炉节能技术监督管理规程》中的限定值,即最低设计要求值。
3、燃料价格暂按郑州市场目前价格计算,各地可按实际自行修正。
改生物质燃烧机前后节能对比:
名称 | 燃料需求量 (千克/时) | 燃料需求量 (吨/天) | 燃料价格 (吨/元) | 燃料成本 (元/天) | 燃料成本 (万元/年) |
煤 | 1778kg | 14.224 | 680 | 9672.32 | 290.17 |
生物质颗粒 | 1212kg | 9.696 | 900 | 8726.4 | 261.79 |
天然气 | 650m3 | 5200 | 3.5元/m3 | 18200 | 546.00 |
注:1、按照每天工作8小时;300天/年计算。
使用生物质颗粒燃料比燃煤年节约成本:28.38万元。
使用生物质颗粒燃料比天然气年节约成本:284.21万元。
2、投资回报率:
以上可以看出,8吨燃煤锅炉使用生物质燃烧机每年节约的成本为:290.17-261.79=28.38万元;8吨燃气锅炉使用生物质燃烧机每年节约的成本为:546.00-261.79=284.21万元。
生物质颗粒燃料指标技术参数表
生物质颗粒燃料由可燃物质、无机物和水组成,经过河南省技术监督局煤炭产品质量监督检查站检验,生物质颗粒燃料指标技术参数如下:
项目 | 发热量 MJ/KG | 固定碳 % | 挥发份 % | 碳 % | 氧 % | 氢 % | 硫 % | 氦 % | 灰分 % | 水分 % |