鍋爐進料方式改變對環(huán)境和經(jīng)濟的影響研究

侯瑋+張洪柱

【摘要】本課題以某藥廠動力車間鍋爐改造項目為例，對比鍋爐改造前后用煤量與污染物排放量的改變作出分析，介紹了鏈條爐改煤粉爐的經(jīng)驗，為同樣條件的工業(yè)鍋爐的改造提供有效參考。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)鍋爐 燃燒 煤粉爐 改造

工業(yè)鍋爐是我國國民經(jīng)濟建設(shè)和人民生活中應(yīng)用廣泛的重要基礎(chǔ)設(shè)備，工業(yè)鍋爐的用煤量在每年4—5億噸左右，是我國的第二用煤大戶。其大多數(shù)以原煤為燃料、技術(shù)發(fā)展滯后，與社會發(fā)展要求不相適應(yīng)。現(xiàn)以天津某藥廠動力車間中壓蒸汽鏈條爐的高效清潔改造為例，通過對實踐中出現(xiàn)主要的問題：一是由于燃料燃燒不完全、排煙熱損失大等造成的鍋爐熱效率不高；二是煙氣排放難以達標(biāo)問題，分析提出將該爐改造為高效煤粉爐的方案，主要方法如下：一是選用低硫、低灰、高熱值的清潔煤粉；二是調(diào)整爐膛結(jié)構(gòu)安裝3臺煤粉燃燒器、煙道加裝換熱器，保證高效燃燒、降低排煙溫度；三是采用SNCR+SCR聯(lián)合脫硝工藝、高效除塵脫硫裝置，使煙氣達標(biāo)排放。進行鏈條爐改為高效煤粉爐的可行性研究，為同類鍋爐高效清潔技術(shù)改造提供參考，對促進我國經(jīng)濟的綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展和低碳發(fā)展具有重要意義。

一、項目概況

天津某藥廠由于生產(chǎn)需求、節(jié)能減排及環(huán)保需要，現(xiàn)將原有傳統(tǒng)燃煤鍋爐房一臺鍋爐及其系統(tǒng)改造成新型節(jié)能環(huán)保煤粉鍋爐集中供汽站。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，現(xiàn)階段生產(chǎn)用汽參數(shù)為：壓力：0.5Mpa溫度150℃用汽量：現(xiàn)階段實際蒸汽平均用汽量約為30t/h，隨著生產(chǎn)用氣量的波動，峰值用汽量會達到50t/h，持續(xù)運行時間約5—7t/h；谷值用汽量約10t/h，持續(xù)運行時間月7—10t/h。

注：經(jīng)核實該企業(yè)用汽量不穩(wěn)定，高峰和低谷用汽量偏差大于40t/h，年生產(chǎn)約7920小時（330天，24小時）。

此次鍋爐改造方案，采用更加經(jīng)濟、更加環(huán)保的改造措施，以滿足該企業(yè)生產(chǎn)用汽實際情況。

二、鍋爐的選型

根據(jù)天津市環(huán)保要求，使用煤粉鍋爐是較好的選擇。根據(jù)該公司投資規(guī)模要求，將現(xiàn)在使用的一臺蒸氣式鏈條鍋爐改造為煤粉鍋爐最為經(jīng)濟實用。 通過比較現(xiàn)在使用的供汽鍋爐情況，煤粉鍋爐具有明顯優(yōu)勢。

與同裝機容量的燃氣鍋爐相比，在投資和運行上有一定的區(qū)別：

1、燃氣鍋爐投資很小、控制自如靈活、運行方便、符合國家節(jié)能減排政策要求，但其高額的運行費用、巨大的燃氣消耗量對于天然氣供應(yīng)緊缺的天津經(jīng)濟開發(fā)區(qū)來說，無疑是較大的挑戰(zhàn)；

2、蒸氣式鏈條鍋爐改造為煤粉鍋爐投資相對略大，但運行費用低、燃料消耗少，符合當(dāng)?shù)毓?jié)能減排和環(huán)保要求，在相同的生產(chǎn)條件下，控制自如靈活，更方便快捷。

三、鏈條爐改煤粉爐后的技術(shù)參數(shù)

通過對各地用戶現(xiàn)場觀摩、現(xiàn)場詢問、查看運行記錄等多種形式進行考察，各類煤粉鍋爐都呈現(xiàn)出運行穩(wěn)定、點火自如、爐內(nèi)煤粉燃燒充分、爐膛火焰明亮等特點。

蒸氣式鏈條鍋爐改造為煤粉鍋爐，排放情況：

天津市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的煙塵、二氧化硫和氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格，即煙塵濃度限值10mg/m3、二氧化硫濃度限值20mg/m3、氮氧化物排放濃度限值150mg/m3。從煤粉鍋爐系統(tǒng)運行監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，新型高效煤粉鍋爐排放的煙塵經(jīng)布袋式除塵器后，煙塵排放濃度均在30 mg/m3以下，經(jīng)過脫硫后，煙塵排放濃度在15mg/m3以下，經(jīng)過濕式靜電除塵器后，煙塵排放濃度可控制在10mg/m3以下；煙氣經(jīng)過脫硫塔后，通過設(shè)定濃度的堿液脫硫后，二氧化硫平均排放濃度均在50 mg/m3以下，經(jīng)過濕式靜電除塵器后，二氧化硫排放濃度可控制在20mg/m3以下；煙氣經(jīng)過SNCR和SCR脫硝后，氮氧化物排放濃度可控制在150mg/ m3以下，符合當(dāng)?shù)嘏欧艠?biāo)準(zhǔn)。

四、評價與結(jié)論

1.節(jié)能環(huán)保效益評價

本次項目選擇新型高效煤粉鍋爐，其燃燒方式為懸浮燃燒，燃料為三類煙煤，污染治理良好，達到當(dāng)?shù)貒?yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，對于節(jié)約能源，控制煙塵、二氧化硫和氮氧化物的大量排放，具有十分重要的效益。

2.經(jīng)濟效益評價

環(huán)保節(jié)能高效鍋爐的安裝使用，屬國家重點扶持的節(jié)能減排新技術(shù)項目，項目實施后，該區(qū)域?qū)a(chǎn)生較大的間接經(jīng)濟效益，可達到環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益的統(tǒng)一。

3.項目合理可行

建設(shè)鏈條鍋爐向煤粉鍋爐的節(jié)能改造項目，是一項利國利民的環(huán)保、節(jié)能項目，符合國家產(chǎn)業(yè)政策、節(jié)能政策和環(huán)保政策，對改善區(qū)域環(huán)境，改善人民生活，節(jié)約能源，美化城市，節(jié)約人力物力并減少城市交通運輸?shù)雀鞣矫娑计鸬搅肆己玫淖饔茫渖鐣б妗⒔?jīng)濟效益、環(huán)境效益、節(jié)能效益明顯。本項目合理、可行。

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基金項目：天津市高等職業(yè)技術(shù)教育研究會2015年度課題：高職教師參與企業(yè)生產(chǎn)的途徑——以企業(yè)鍋爐改造項目為例（XV451）

作者：侯瑋（1982.12），男，講師，碩士，研究方向為環(huán)境工程，天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院