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秸秆打捆直燃锅炉集中供暖技术

一、技术研发背景

我国的秸秆产量十分巨大,但同时废弃量也十分严重。废弃秸秆量占总秸秆量的60%以上,不仅浪费了秸秆资源,而且造成严重空气污染,直接危害和影响了高速公路交通和航空安全。如何高效利用秸秆等生物质能源,减少由于秸秆直接露天燃烧所造成的环境污染问题,成为各级政府关切的一个严重问题。

2016年以来,我公司组织技术力量,联合相关科研院所,开展了秸秆打捆直燃锅炉集中供暖技术”的研发工作,以满足农村集中单元楼住宅小区和农村低层住宅建成区的集中供暖需求为目标。针对农村地区的热负荷特点,成功地开发了锅炉热功率≤7MW的系列热水锅炉。

这项技术的开发应用,实现了农村环境治理、禁止秸秆焚烧、大气污染治理、清洁能源替代的有机结合,极大地减少了政府的社会负担;把秸秆“能源化”利用做为产业发展,化害为财,每亩增加直接收益100元,收储运环节和供热运行农民季节性收入可观,拓宽了农民就业增收的路径,取得了良好的社会效益和环境效益。锅炉燃烧后的灰渣可直接做为生物有机肥用于有机农产品的生产,有效促进了“化肥减量”行动;不产生固废,无二次固废污染。


二、核心技术

(一)、分段燃烧技术

根据生物质的燃烧特点,在锅炉炉膛内分为23部分,分别为干燥和挥发分析出、挥发分燃尽和固定碳燃烧与燃尽的区域。在炉膛内设置折焰阻尘墙和除尘和阻尘花墙,增强了可燃气体与空气的混合与扰动,提高了烟气在炉膛中的充满度,避免了烟气在炉膛的短路,延长了可燃气体在该区域的停留时间,加快了可燃气体的燃尽与固定碳的燃烧。提高了锅炉燃烧效率,有效降低了颗粒度(灰尘等)排放量。

(二)、分级配风技术

根据秸秆挥发分高的燃烧特点,在炉膛内合理布置一、二次风配比,将二次风从前拱和后拱处向喉口喷射,强烈扰动气流,增加飞灰颗粒的停留时间并促进颗粒燃尽,减少气体不完全燃烧热损失q3。同时通过调节一、二次风配风,减少锅炉炉膛内NOX的生成量。

(三)、烟气再循环技术

本锅炉采用烟气再循环技术,将引风机后的烟气引入锅炉。其核心在于利用烟气所具有的低氧、低温特点,将部分烟气再次喷入锅炉低温腐蚀区域,降低该区域烟气温度,减轻锅炉低温受热面积灰和腐蚀状况。利用烟气再循环技术作为SNCR脱硝技术的辅助措施,降低炉膛内局部温度并形成局部还原性气氛,抑制NOX的生成,从而降低NOX排放浓度。

(四)、拨料装置

我公司研发的秸杆捆烧直燃锅炉为了确保燃料在固定碳燃烧与燃尽段完全燃烧,在炉膛固定碳燃烧与燃尽段区域设置拨料装置,经过拨料装置的拨动和扰动破坏固定碳外灰层的紧密包覆,使固定碳进一步燃烧,经锅炉运行测试表明灰渣固定碳含量仅为2.31%,远低于燃煤锅炉平均碳含量10%,从而进一步减少机械不完全燃烧热损失q4,提高锅炉燃烧效率和热效率。

(五)、环保措施

采用旋风除尘器+布袋除尘器双级除尘措施,大大降低烟气污染物排放颗粒度排放浓度值。采用SNCR(非选择性还原催化法)脱硝技术,在炉膛高温部位喷入脱硝剂,脱硝效率>50%,使NOX排放低于150mg/Nm3




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