标题膜法富氧在抛煤机锅炉的应用实例

1.膜法富氧在抛煤机锅炉的应用实例
1.1抛煤机锅炉
抛煤机锅炉是除了链条锅炉之外的第二大类工业锅炉，最小的10吨/时，最大的可达75吨/时，由于着火条件好、燃烧强度高、煤种适应性广、起炉产汽快、负荷调整迅速和反应快等特点，上世纪九十年代前上的比较多。但它燃烧效率低、煤耗高、烟尘浓度高、特别是黑烟严重，林格曼黑度一般在2-4级，严重地污染环境。在人们对环保越来越重视的今天，排烟黑度超标就成为抛煤机锅炉最大的缺点，是亟待解决的核心问题，而黑烟是由未燃尽的飞灰中的残碳和挥发分在缺氧气氛下生成的游离碳造成的。
造成锅炉冒黑烟、热效率偏低等原因主要有以下几个方面：
（1） 抛煤机炉为开式炉膛，由于悬浮燃烧的需要，炉膛结构比较高大，燃煤主要依靠炉膛辐射加热和引燃，炉膛后半部主燃区的热量不能通过对流传到前部，炉膛水冷度相对较大，造成燃烧热强度和炉膛温度偏低，火焰中心温度一般只有1000 - 1100 ℃。
（2） 二次风布置不当，烟气仍有“短路”。二次风量前后分配不尽合理（前大后小），主燃区二次风量偏小；二次风（前、后）流速及扩散角不合理，难以覆盖和锁住烟气，挥发分和飞灰在炉内不能充分二次燃烧。
（3） 细煤屑在炉膛内悬浮燃烧的效果不好。炉膛内很少产生气流旋涡，扰动混合情况较差，烟气中未燃物在炉内停留时间短，悬浮燃烧条件不足，因此造成大量细煤屑及挥发分来不及燃烧就飞出炉膛。
（4） 炉排层燃燃烧状况不佳，燃尽段过短，炉渣含碳量高。
除了锅炉自身的原因以外，也有运行管理方面和煤质方面的原因，如煤质不好、颗粒度不合适、锅炉系统漏风、当煤种变化时相应控制调节不当等。总之，冒黑烟的主要原因是燃烧不充分导致未燃物逸出炉外，所以要根治污染，必须从燃烧方面下功夫，如果燃烧充分了，自然就不冒黑烟，锅炉效率也随之提高。
 
1.2膜富氧用于45t/h抛煤机炉的运行情况
对于抛煤机锅炉采用局部增氧助燃技术是比较理想的。大连普瑞科尔制造有限公司膜法富氧技术及装置居国内乃至世界领先水平，2005年济南钢铁股份有限公司第一炼铁厂采用我公司的膜分离产品和膜分离工艺，建成了世界上目前最大规模的膜法富氧助燃装置。我公司膜法富氧技术及装置应用于黑龙江华润酒精工艺有限公司1\#~3\#45t/h抛煤机炉后，运行稳定，其运行期间部分测试数据如下表1。
 
表1：测试数据
时间 发热量 吨煤产汽 标煤产汽
富氧前 18.830 4.270 4.939
富氧后 19.76 4.937 5.440
节煤率   15.63 10.14

1.3膜富氧用于45t/h抛煤机炉的综合效益分析
1.3.1环保效益
2004年黑龙江华润酒精工艺有限公司采用我公司膜法富氧技术及设备进行“增氧助燃”节能消烟项目改造工程，该技术用于1\#~3\#45t/h抛煤机炉，运行至今，在锅炉负荷45t/h状态下，林格曼黑度可从平均2级多降到1级以下，烟尘量可降低三分之一左右，原来的黑烟变成了符合环保要求的白色轻烟，取得了理想的环保效果。

1.3.2经济效益
1.      增加成本
（1）    富氧装置耗电能费用
电机总功率（KW） 负载率
（%） 小时耗电量（度） 电价
（元/度） 费用增加
（元/小时）
167.7 80 131.16 0.50 67.08

 装置年电耗：67.08×24×30×11=531,273.6元
（2）    设备折旧费用（设备折旧按10年）
年折旧：2,100,000.00×10%=210,000.00元
（3）    人员工资、日常维修费
年人员工资：4人×12×500.00=24,000.00元
年日常维护：12×1000=12,000.00元
2.      节煤效益
（1）    节煤率（标煤）=10.14%
（2）    三台炉一年投富氧后锅炉节煤费用
按照全年三台炉消耗原煤191712吨，煤单价260元/吨。
节煤费用：191712×10.14%×260元=5,054,295.168元
3.      改造效益测算
三台炉一年投富氧后锅炉节约费用：
5,054,295.168-531,273.6-210,000.00-24,000.00-12,000.00=4,277,021.568元
投资回收期为：
2,100,000.00（设备）+77,000.00（设备、电气安装及耗材）+8,200.00（土建）/4,277,021.568=0.51年（186天）
 
2. 总结
经过一年的实际生产应用，大连普瑞科尔制造有限公司的膜法富氧技术充分显示出在抛煤机炉富氧助燃的先进性和运行稳定性，并取得了显著的环保和经济效益。