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      燃煤工業(yè)鍋爐改燒成型木屑案例分析 木屑顆粒機(jī)|秸稈顆粒機(jī)|秸稈壓塊機(jī)|木屑制粒機(jī)|生物質(zhì)顆粒機(jī)|富通新能源 / 13-11-03

         上海市青浦區(qū)某鉛筆廠在生產(chǎn)鉛筆板的過(guò)程中,需要利用工業(yè)鍋爐產(chǎn)生的蒸汽蒸煮原材料,同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的木屑。該廠通過(guò)技術(shù)改造,增設(shè)木屑?jí)嚎s成型設(shè)備,利用成型木屑替代燃煤,既節(jié)約能源,降低企業(yè)生產(chǎn)成本,又減少了C02、S02等污染物的排放,取得節(jié)能減排雙重效益,三門峽專門生產(chǎn)銷售木屑顆粒機(jī)、秸稈顆粒機(jī)等生物質(zhì)燃料成型機(jī)械設(shè)備。
      1、鍋爐設(shè)備簡(jiǎn)介
          上海市青浦區(qū)某鉛筆廠的工業(yè)鍋爐為上海工業(yè)鍋爐廠生產(chǎn)的角管式組裝蒸汽鍋爐,型號(hào)為DZL10-1.25-A Hl,鍋爐蒸發(fā)量為10t/h,額定蒸汽壓力為1.25MPa,額定蒸汽溫度為194℃,鍋爐給水溫度為60℃。
      2、燃料燃燒特性
          通過(guò)對(duì)鍋爐燃燒使用的燃煤和木屑顆粒的取樣分析,得到表1所示的檢驗(yàn)結(jié)果。
      為了更好的了解木屑的燃料特性,如圖1所示,采用熱重分析儀,對(duì)木屑進(jìn)行了熱重分析。圖中綠色實(shí)線為熱重曲線(TG).虛線為微商熱重曲線(DTG l,藍(lán)線為差熱分析曲線(DTA)。由圖可分析整個(gè)燃燒過(guò)程質(zhì)量和熱量的變化。
          首先是脫水階段,燃料中水分漸漸減少,TG曲線的明顯下降是燃料脫水的結(jié)果。DTG曲線87.9qC達(dá)到的峰值表示脫水速率最高點(diǎn),也是在這一階段質(zhì)量減少最快的點(diǎn)。99.4℃之前燃料水分蒸發(fā)吸熱的過(guò)程在DTA曲線上有所表現(xiàn)。
          接下來(lái)是揮發(fā)分燃燒階段。由DTG曲線可知,脫水完成后燃料質(zhì)量減少緩慢,到200C左右時(shí)開始加快,揮發(fā)分析出越來(lái)越迅速.揮發(fā)氣體到達(dá)一定濃度時(shí),燃料點(diǎn)火完成,揮發(fā)分仍然迅速析出并燃燒,在290.4℃達(dá)到最快失重速率。由DTA曲線,揮發(fā)分析出燃燒放出的熱量不斷增加,且非常迅速,達(dá)到341.9qC峰值,即升溫最快點(diǎn),此過(guò)程是主要燃燒階段,也是主要放熱階段,木屑燃燒的大部分重量損失及放出熱量都是在這一階段完成的。
          大量揮發(fā)分析出后,燃料的失重速率減緩,此時(shí)燃料損失重量除了由于一部分揮發(fā)分析出外,還包含了碳的燃燒反應(yīng),燃料的燃燒反應(yīng)轉(zhuǎn)為擴(kuò)散燃燒。這一階段反應(yīng)在圖上的大概34℃之后,由于大部分揮發(fā)分已析出.DTG曲線明顯降低,燃料以低于之前揮發(fā)分析出過(guò)程的—個(gè)速率損失重量。而由于固定碳和殘余揮發(fā)分的燃燒,燃料溫度繼續(xù)上升,放熱。DTA曲線上487.9℃達(dá)到單位時(shí)間和質(zhì)量的放熱量的峰值。
          在大約540℃以后,燃料無(wú)揮發(fā)分析出,只有極少量碳和其它可燃物仍然在燃燒,重量損失和放熱都很慢,燃料進(jìn)入燃盡階段。TG.DTA曲線可以看到,在這一階段仍然有極少量物質(zhì)在燃燒,放出微少熱量。在可燃物基本燃燒完全后,燃料燃盡。
          通過(guò)燃料的成分分析得出木屑的揮發(fā)份較煤粉高出3-4倍,而木屑的熱分析也顯示揮發(fā)分的析出是木屑主要的燃燒放熱過(guò)程,這就決定了燃煤鏈條爐改燒木屑燃料時(shí),首先要考慮生物質(zhì)的揮發(fā)份偏高特性,燃料入爐后著火快,迅速燃燒釋放熱量,致使?fàn)t膛前部受熱較多,因此改燒生物質(zhì)燃料時(shí),需要先將木屑?jí)嚎s成型,提高木屑燃料的密度,再適當(dāng)調(diào)整鏈條爐速度,加快鏈條轉(zhuǎn)速,使成型燃料燃燒產(chǎn)生的熱量均勻地在爐內(nèi)分布,富通新能源生產(chǎn)銷售的木屑顆粒機(jī)專業(yè)壓制木屑生物質(zhì)顆粒燃料,木屑生物質(zhì)顆粒燃料主要供生物質(zhì)鍋爐燃燒使用。
      3、經(jīng)濟(jì)性對(duì)比
          該廠并未對(duì)鍋爐設(shè)備進(jìn)行較大改動(dòng),主要是增設(shè)兩臺(tái)木屑?jí)嚎s成型設(shè)備,將生產(chǎn)過(guò)程的木屑?jí)嚎s成型,供給鍋爐燃燒。當(dāng)生產(chǎn)木屑量滿足燃料需求時(shí),鍋爐改燒成型木屑,通過(guò)燃燒過(guò)程中的調(diào)整滿足燃燒條件,實(shí)驗(yàn)證明鍋爐效率與燃煤時(shí)基本相同,如表2所示。
          該廠年需要蒸汽量為876001.改造前年消耗燃煤量為8400t,年產(chǎn)木屑87601.現(xiàn)將木屑全部利用,可減少燃煤量7963t。按照目前市場(chǎng)煤價(jià)700元/噸,節(jié)約燃料費(fèi)557.41萬(wàn)元,其中去除木屑成型壓縮機(jī)初期投資約100萬(wàn)元,運(yùn)行所需電費(fèi)、人工、機(jī)械折舊約100萬(wàn)元,年,不僅當(dāng)年收回投資成本,而且能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益300多萬(wàn)元。
      4、污染物減排
          應(yīng)用木屑燃燒替代燃煤不僅具有較大的經(jīng)濟(jì)效益,還能夠減少污染物的排放。木屑的含硫量為0.14%,煤的含硫量為1.03%.采用壓縮成型木屑燃燒可年減少S02;放1 561.同時(shí)木屑屬于零碳排放燃料,所以每年可減少C02排放16695t。
      5、結(jié)論
          充分利用工業(yè)生產(chǎn)生物質(zhì)型廢料,壓縮成型后替代煤等化石燃料,既可保障燃料來(lái)源,節(jié)約能源,又能減少污染物排放,具有很好的推廣應(yīng)用前景。

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