生物质锅炉新闻动态
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50t/h煤粉锅炉改造成往复炉排树皮木屑与煤粉复合燃烧锅炉的经验
发布时间：2013-06-03 08:27 来源：未知
1、基本情况
广西贺达纸业有限责任公司有2台50t/h煤粉锅炉，额定工作压力3.82Mpa．正常生产情况下一用一备，日平均消耗原煤约200吨。近年来，由于燃煤供应紧张，价格不断攀升，对公司生产经营带来较大的压力，如何缓解燃煤价格上涨对生产成本的负面影响，成为公司急需解决的问题。
公司每年制浆需要消耗剥皮木材原料约30万立方。从2004年起，因木材市场供应日趋紧张，公司采购的带皮木材不断增加，这些带皮木材需要在厂内剥好皮后才能投入生产。2007年全年进入厂内的带皮木材剥出的树皮量达到13700吨（干度65%），加上备料车间木头削片筛选出来的木屑有5000吨（干度65%）左右，合计约18700吨。2008年因带皮木材的采购量进一步增加，树皮和木屑总量估计可达到2万吨。
随着企业的发展，这些固体废弃物的产生量几乎同步增长，如将其堆存或填埋，不仅占用大量土地，而且还可能造成二次污染。如何充分利用好上述这些可燃的固体生物废弃物，比如利用其可燃的特性进行燃烧发电，使之变废为宝，如此一来可减少公司燃煤用量，缓解燃煤价格上涨给公司效益带来的压力，也是公司降低生产成本的一条有效途径。同时，燃煤用量的降低，可相应减少二氧化硫和烟尘排放量，减轻环保压力，倘若项目能改造成功，将同时具有较好的经济效益和环保效益。
2、树皮与木屑的燃烧特性
公司技术中心对剥下的树皮及各类木质碎屑的燃烧特性进行调研，采拾不同的树种板皮碎屑进行氧弹发热量检测。
综合分析得知，在可燃烧干度为65%的树皮和木屑，其平均发热量约为2800kcal/kg，折成热值7000kcal/kg(千卡，千克)的标煤，则1千克树皮与木屑的发热量与0.4千克标煤热值相当，具有非常高的利用价值。
3、锅炉主体改造设计思路
经过技术考察和调研论证，针对公司的实际情况，把1#50t/h煤粉炉改造成往复炉排与煤粉复合燃烧锅炉是一个既节省投资又可在最短时间内完成改造投入生产的方案。复合燃烧锅炉可以单独烧煤粉，也可以单独烧树皮、木屑或煤粉、树皮、木屑混合燃烧，优先使用树皮、木屑，以节约燃煤，降低生产成本，富通新能源销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料。
把1#50t/h煤粉炉改造成往复炉排与煤粉复合燃烧锅炉，主要是改造煤粉炉的下部炉膛结构，有两个方案可供选择。
3.1 方案一：增加前置往复炉膛
原有锅炉的炉膛上部、过热器、省煤器、空气预热器保持不变，在炉膛下部增加前置炉膛及往复炉排以利燃烧树皮、木屑，增加刮板排渣机以便排出树皮灰。原煤粉燃烧器和煤灰水冲洗系统保持不变。
改造炉膛下部水冷壁，增加后拱管及集箱，以适应布置前置炉膛及炉排的布置。
由于布置前置炉膛，原来的集中下降管与前置炉膛相碰，集中下降管的分数下降管亦要改造。前置炉膛与原炉膛墙距离约5米左右。
3.2方案二：把煤粉炉改造成往复炉排与煤粉复合燃烧锅炉
原有锅炉的炉膛上部、过热器、省煤器、空气预热器保持不变，在炉膛下部增加往复炉排，增加刮板出渣机以便排出树皮灰和煤灰。原煤粉燃烧器保持不变，取消煤灰水冲洗系统。
前水冷壁下部和集中下降管的分数下降管需要改造．但前水冷壁的面积保持不变。
经多方论证比较，方案二优势比较明显，最终我们采用方案二进行改造。
4、锅炉主体改造方案介绍
公司1#50t/h锅炉由原无锡锅炉厂设计生产。为四角切向燃烧煤粉锅炉，Ⅱ型布置，炉膛为悬吊式全膜式壁结构，炉膛下部设有冷灰斗，采用水力冲渣。烟气出炉膛后，依次对过热器、省煤器、空气预热器作冲刷换热。上锅筒中心标高22500mm,在锅炉前部，由上锅简引出四根∮273集中下降管，下降管间距为1600mm。每根集中下降管各引出六根∮108分散下降管，对前后左右下集箱进行供水。在尾部竖井，布置有省煤器、空气预热器。空气预热器分四级布置，当锅炉满负荷运行时，热风温度为360℃，出口处风压约3000Pa．当锅炉负荷为35吨/小时时，热风温度为280℃~300℃，出口处风压约2000Pa。
为燃用生产过程中产生的废木料，经多次调研考查，决定将水力冲渣设备拆除．在炉膛下部0.000平面之上安装往复炉排燃烧装置，在锅炉低负荷时，采取煤粉、废木料混燃方式，将废木料利用。
废木料由皮带输送至11000mm运转层入料口．通过自重落在往复炉排前端料仓．由料仓内液压推板推人炉膛燃烧，料层厚度为300mm。煤渣及料渣由往复炉排推人尾部刮板出渣机，自炉排左侧拉出后由汽车拉至渣场堆放。往复炉排由液压推动装置推动，液压缸共10组，通过液压泵站进行控制调整。废木料燃烧所需空气．由两侧风道自第三级空预热器出口处引出，如此风压较高，风温较低，利于调节风量分配，改善炉排工作条件。往复炉排宽3400mm、长约8000mm．分左右两组，布置成14°倾角：采用RTS16中硅耐热铸铁炉排片，确保炉排片工作安全可靠。
重新制作部分膜式壁。将前集箱移至标高3900mm处，与新膜式壁构成前拱，前拱敷卫燃带，以强化废木料的预热：在后集箱下部至炉排尾端，砌筑后拱以提高燃烧温度．促进废木料燃尽。对集中及分散下降管进行现场改造，以便于布置燃烧装置。
对电控柜进行小改造，增设液压推动装置及出渣机手动控制，液压推动装置与出渣机连锁，使出渣机能先开后停；液压推动装置、出渣机与主机连锁，当锅炉停止运行时，能自动停运。
热风由炉排两侧分段送人炉排下．各段风管均设置调节门，以调节煤粉、废木料的空气分配，使炉排下配风均匀。两侧风道均设置有风压表、温度表，以利于运行中调整。风压传送到操作间表盘上显示．通过执行机构手动控制风门开度：风温由现场温度计显示。两侧风道采用4mm碳钢板制作．流通截面积约为0.64m2，风道中心标高约+4.500m．以便留出炉排检修空间。炉排下积灰定期清理，采用水力由前向后冲至尾部风室后清出。炉排面上灰烬输送到尾端后，由刮板出渣机排出。
炉膛下部前水冷壁布置一个热电偶测点．炉温传送到操作间表盘。炉膛下部布置4个炉门，两侧墙各布置1个，后墙布置2个。后墙中间安装1个视镜和1个摄像头，料仓入口安装1个摄像头。2个摄像头共用1个17寸液晶显示器，显示器安装在操作室，便于操作人员监视操作。
5、改造过程的思路及方法
与全新实施的项目不同，本次技术改造是在原有设备、厂房的基础上进行的。公司目前有2台锅炉，但锅炉有周期维修的特性，一般是单台锅炉运行1个月左右即要进行转炉维护，因此锅炉主体改造的时间最多不超过1个月。考虑到旧设备的改造及新增设备的安装均受场地及时间的限制．新系统调试亦需时同，为不影响公司的正常生产经营，公司决定采用一边生产一边改造的方法来完成本次技术改造。改造过程采用先外围、后内部；先辅助设施、后锅炉主体工程。即对不影响日常生产的外围设施先施工，如建设树皮木屑堆料场，安装对长条树皮进行粉碎切短的鼓式削片机．制作安装输送树皮木屑的皮带输送机等，待辅助设施施工完毕，才对锅炉主体进行改造，最终完成生产调试并投入使用，这样就不会影响公司的正常生产经营。
6、经济效益
公司1#锅炉于2008年11月中旬改造完毕．经调试投入试生产，至2009年1月底．改造后的1#往复炉排与煤粉复合燃烧锅炉运行正常，日消耗树皮木屑约220吨，日均投煤量由改造前的200吨下降到约70吨，生产中压蒸汽（额定工作压力3,82Mpa)约35t/h，完全满足公司制浆生产线的要求。
从2008年起，因木材市场的变化，公司带皮按木采购量比例将提高到75%，不带皮杂木量则很少。带皮桉木数量为109681湿t，带皮杂木98579湿t．合计208260湿t。树皮平均含量按13%,计，树皮平均干度按40%计．则有绝干树皮208260x13%x40%=10829.5t。折算成可燃烧干度65%．则有10829.5÷65%=16660t。加上备料车间木头削片筛选出来的木屑每年有5000吨(干度65%)左右。树皮和木屑合计有21660吨。
在可燃烧干度为65010的树皮和木屑．其平均发热量约为2800kcal/kg，公司所用原煤的发热量为5000kcal/kg左右，21660吨树皮和木屑相当于21660x2800÷5000=12130吨原煤，即每年可节约1.2万吨发热量为5000kcal/kg的原煤，占全厂年用原煤量7万吨的17.1%。
7、结论和建议
本项目利用纸浆厂木头原料剥皮削片产生的固体生物废料．经改造锅炉后取代部分原煤燃烧产生蒸汽发电．既处理了同体废渣，又节约了原煤，同时减少锅炉烟囱二氧化硫和烟尘排放量，符合国家有关节能减排政策，经公司实施运行后表明，在技术上可行，在经济上有效益。公司注重制浆造纸废弃物的利用，把清洁生产、资源综合利用和可持续发展结合一体，使公司逐步步入良性发展，为相关企业起到借鉴的作用。
