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    燃煙梗循環流化床鍋爐

    煙梗是煙草工業的副產物,也是寶貴的自然資源,目前多作棄置處理。我國是煙草大國,每年產生的煙梗廢料就有數十萬噸,并且主要集中于打葉復烤企業。由于不能及時有效地利用或處理,造成企業庫存積壓,不僅導致庫存場地緊張,嚴重浪費了倉貯資源,而且造成環境污染,同時也是對自然資源的浪費。

    產品詳情

    1、項目背景

    煙梗是煙草工業的副產物,也是寶貴的自然資源,目前多作棄置處理。我國是煙草大國,每年產生的煙梗廢料就有數十萬噸,并且主要集中于打葉復烤企業。由于不能及時有效地利用或處理,造成企業庫存積壓,不僅導致庫存場地緊張,嚴重浪費了倉貯資源,而且造成環境污染,同時也是對自然資源的浪費。

    為了解決煙梗廢棄物處理難題,使其變廢為寶,本公司與清華大學聯合開發出煙梗廢棄物資源綜合利用技術。該技術針對煙梗的熱值低、含有焦油及煙堿等有害物特點,創造性開發出燃煙梗的臥式循環流化床燃燒技術,該技術將傳統意義上的立式循環流化床鍋爐的單級爐膛改為三級爐膛,將一級循環改為兩級循環,從而加大了鍋爐爐膛的有效燃燒高度,增加燃料燃燒時間,保證燃料中的揮發分燃燒充分,使得煙堿、焦油等有害物質充分分解燃盡。通過兩級灰循環,進一步保證燃料燃燒完全。同時,采用中溫分離技術,有效避免了因灰中堿金屬高所造成的尾部積灰問題。

    2、煙梗的成分分析

    表1 煙梗的工業分析和元素分析(wt%)

    Car

    Har

    Nar

    Oar

    Mar

    Aar

    Var

    FCar

    Qar,v,netMJ/kg

    30.0

    6.2

    1.8

    30.8

    16.8

    14.5

    56.3

    12.4

    9.83

    表2 緩慢灰化法煙梗的灰成分分析(wt%)

    K2O

    CaO

    Cl

    SO3

    P2O5

    38.72

    16.70

    14.49

    6.25

    4.42

    MgO

    SiO2

    Na2O

    Al2O3

    MnO

    3.88

    2.32

    0.74

    0.42

    0.28

    圖1 煙梗燃燒失重曲線

    3、關鍵問題解決

    作為生物質燃料的煙梗,成分比較特殊,雖易燃燒,但燃燒過程中存在易結焦、積灰、飛灰內堿金屬化合物凝結等難題,能夠有效解決煙梗燃燒中的結焦、積灰和焦油的處理是設計中需要重點考慮的問題。

    根據煙梗的成分及燃燒特性,本鍋爐進行了針對性設計,具有如下特點:

    有效分解煙梗中的焦油,鍋爐熱效率高

    煙梗在燃燒過程中,有大量的焦油析出,盡管焦油最終成為揮發分的一部分,但由于其高鏈結構,需要較高的溫度和較長的燃燒時間才能燃燒充分。另外煙梗的揮發分高,而揮發分在爐膛內的停留時間較短,層燃爐和常規的流化床鍋爐由于爐膛高度不夠,揮發分的燃盡率不高。

    本鍋爐在爐膛增大絕熱燃燒部分,采取三級爐膛結構,與立式循環流化床鍋爐相比,增加了60%的爐膛高度,增加了焦油及其它揮發分的燃燒時間,使其燃燒完全。同時,本鍋爐采取兩級回灰結構,進一步降低飛灰含碳量,飛灰可燃物低于3%。

    本產品除了燃料燃盡率高外,鍋爐還采用全膜式壁密封結構,保溫性好,散熱損失小,散熱量僅為1%。

    對尾部積灰進行了有效處理,鍋爐能夠連續穩定運行

    煙梗的灰中堿金屬含量高,K2O的含量達到了38.72%,灰的粘度比較大,很容易造成鍋爐尾部受熱面積灰。本鍋爐在設計中采取如下技術措施:

    采取中溫分離技術,鍋爐省煤器入口煙溫約為500℃,低于堿金屬的粘結沉積溫度,能有效防止省煤器在流管束上積灰;

    在設計中對流受熱面比例小,也有效的減少了堿金屬造成的粘結沉積;

    采取目前吹灰效果最好的燃氣脈沖吹灰器吹灰。

    采取嚴格的環保工藝,排放物優于國家標準

    本鍋爐采取布袋除塵器進行除塵,煙塵的排放量小于50mg/m3,遠低于國家環保標準的200mg/m3,而且沒有廢水產生。由于采用循環流化床燃燒技術,NOx的排放比較小。

    燃燒產生灰可以制肥

    煙梗的灰中堿金屬含量高,K2O的含量達到了38.72%,可以利用煙?;抑圃焘浄?,真正做到循環利用。

    燃料種類適應性廣

    臥式循環流化床鍋爐具有很好的燃料適應性,不但可以單燒煙梗,而且可以混燒其它生物質燃料。

    4、主要技術參數

    鍋爐型式: 臥式循環流化床鍋爐

    鍋爐出力: 4~35t/h

    蒸汽壓力: 1.25MPa

    蒸汽溫度: 193.3℃

    設計燃料: 煙梗

    爐膛結構: 膜式壁

    NOx治理: 低溫分級燃燒

    除塵方式: 布袋除塵

    排煙溫度 150℃

    5、項目的重要意義

    (1)有利于環境保護

    煙梗如果進行填埋處理,因含有有害物質,會造成環境污染;如在常規的鍋爐中燃燒,不但會損壞現有的鍋爐設備,也會因排放不達標造成二次污染。本項目采用清華大學先進的燃燒技術及嚴格的環保工藝,保證所有的排放指標優于國家標準,不會對環境造成污染。

    本項目采用先進的循環流化床燃燒技術,煙梗燃盡率超過99%,沒有焦油、尼古丁等有害物質排放;

    循環流化床燃燒技術是一種清潔燃燒技術,NOx排放低;

    采用布袋除塵器除塵,沒有廢水產生,除塵效率可以達到99.9%。煙塵的排放小于50mg/m3,遠低于國家GB13271-2001《鍋爐大氣污染物排放標準》的限值(200 mg/m3)。

    (2)變廢為寶,實現資源綜合利用,節能減排效益明顯

    1噸煙梗相當于0.33噸標準煤;

    產生的蒸汽用于生產;

    排出的灰含有豐富的鉀,可以用于制肥;

    煙梗是一種生物質再生能源,將其作為燃料不會增加CO2排放。

    將煙梗替代燃煤,減少了SO2的排放。

    (3)節約煙葉復烤企業的煙梗處理費用。

    (4)煙梗處理不出廠,減少了煙草專賣局的監督成本。

    本項目在煙草生產企業廠區內建設,煙梗不出廠直接進行處理,整個處理過程都在業主的監督視線內。同時,避免了煙梗流入到假煙生產廠手里。

    6、示范工程

    湖南煙葉復烤有限公司郴州復烤廠15t/h煙梗鍋爐,年煙梗處理量10000噸,每年節約標準煤3300噸,2012年投產;

    湖南煙葉復烤有限公司永州復烤廠15t/h煙梗鍋爐,年煙梗處理量8000噸,每年節約標準煤2640噸,2013年投產;