1、高效工業(yè)煤粉鍋爐的簡(jiǎn)介高效工業(yè)煤粉鍋爐（專利號(hào)：zl200520002170.x）是煤炭科學(xué)研究總院北京煤化工研究分院在國(guó)家科技支撐計(jì)劃、863計(jì)劃及總院科技創(chuàng)新基金資助下，借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家成功經(jīng)驗(yàn)，歷時(shí)數(shù)年，獨(dú)立開(kāi)發(fā)成功的擁有全部自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高科技產(chǎn)品。該產(chǎn)品迎合國(guó)家十分緊迫的節(jié)能減排形勢(shì)和政策導(dǎo)向，是傳統(tǒng)高污染、高能耗燃煤工業(yè)鍋爐的升級(jí)換代產(chǎn)品，也是油氣鍋爐的理想替代品。該煤粉鍋爐系統(tǒng)的排放已經(jīng)堪比輕油或天然氣鍋爐，然而其實(shí)際的運(yùn)行成本卻大大降低，是非常理想的環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品，可以極大程度地提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和競(jìng)爭(zhēng)力，使企業(yè)能長(zhǎng)期保持環(huán)保的可持續(xù)的發(fā)展。一、鍋爐系統(tǒng)高效煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)主要包括煤粉

2、儲(chǔ)供單元、燃燒器單元、測(cè)控單元、鍋爐單元、布袋除塵器單元、熱力單元以及其它設(shè)備等。來(lái)自煤粉加工廠的密閉罐車將符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的煤粉注入煤粉塔。塔內(nèi)的煤粉按需進(jìn)入計(jì)量中間倉(cāng)后由供料器及風(fēng)粉混合管道送入煤粉燃燒器。燃燒器和鍋爐爐膛構(gòu)成燃燒系統(tǒng)，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔瓿奢椛浜蛯?duì)流換熱后進(jìn)入布袋除塵器。除塵器排出的潔凈煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)排入大氣，除塵器收集的飛灰經(jīng)密閉系統(tǒng)排出，去集中處理和利用。鍋爐系統(tǒng)的運(yùn)行由點(diǎn)火程序控制器和上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)共同完成。二、技術(shù)特點(diǎn)產(chǎn)品系列覆蓋了一般規(guī)模的工業(yè)鍋爐，其中包括1.4-70mw熱水鍋爐系列和2-100t/h蒸汽鍋爐系列。該技術(shù)系統(tǒng)具有下述優(yōu)點(diǎn)：（1）煤粉集中供應(yīng)（集中供粉

3、式流程）：煤粉由制粉廠集中磨制、統(tǒng)一供應(yīng)，既有效保證了燃煤質(zhì)量穩(wěn)定，又消除了分散的堆煤場(chǎng)，減少地面污染。（2）工作環(huán)境友好：全系統(tǒng)密閉運(yùn)行，自動(dòng)上煤、集中排灰，無(wú)粉塵跑冒。（3）鍋爐啟停簡(jiǎn)單：鍋爐系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)即開(kāi)即停，30秒切斷點(diǎn)火源進(jìn)入正常運(yùn)行，點(diǎn)火成本低廉；切斷煤粉供給即可實(shí)現(xiàn)停爐。（4）測(cè)控水平高：自動(dòng)監(jiān)控、調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，使系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)；同時(shí)降低了勞動(dòng)強(qiáng)度以及人為因素對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響。 （5）高效節(jié)能：煤粉燃燒充分、鍋爐換熱效果好、空氣過(guò)剩系數(shù)小，灰渣熱損失少、水分熱損失少、系統(tǒng)熱效率高；煤粉鍋爐系統(tǒng)對(duì)功率較大的引風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵均配備了變頻器，正常運(yùn)作時(shí)的消耗僅相當(dāng)于系統(tǒng)配置的60

4、-70%，節(jié)電效果明顯。（6）潔凈排放：高效煤粉鍋爐燃燒器采用低溫空氣分級(jí)燃燒設(shè)計(jì)，爐內(nèi)溫度場(chǎng)均勻，避免局部高溫，燃燒過(guò)程產(chǎn)生的so2、nox含量低，系統(tǒng)下游脫硫設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷大幅降低；煙氣采用布袋除塵，煙塵排放濃度低；布袋除塵器收集的飛灰經(jīng)密閉系統(tǒng)排出，實(shí)行集中處理和利用，無(wú)二次污染。（7）節(jié)約用地（集中供粉式流程）：煤粉車定期供應(yīng)煤粉，取消鍋爐房邊堆煤場(chǎng)與渣場(chǎng)，節(jié)約客戶用地與投資。（8）性價(jià)比高：運(yùn)行費(fèi)用低廉，可在較短的時(shí)間內(nèi)收回設(shè)備投資。該鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)及對(duì)比見(jiàn)表1-1。表1-1 運(yùn)行指標(biāo)及對(duì)比項(xiàng) 目高效干煤粉鍋爐國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)煙塵排放，mg/m320，與油氣鍋爐相當(dāng)200so2排放，mg/m

5、3200，與油氣鍋爐相當(dāng)900nox排放，mg/m3350林格曼黑度01級(jí)達(dá)標(biāo)情況達(dá)到國(guó)家和地方標(biāo)準(zhǔn)高效工業(yè)煤粉鍋爐技術(shù)系統(tǒng)的主要指標(biāo)如下：燃燒效率： 98鍋爐熱效率： 90煙塵（tsp）排放： 20mg/nm3爐內(nèi)脫硫率： 40左右so2排放： 200mg/nm3nox排放： 滿足當(dāng)?shù)?010年要求提出的煤粉質(zhì)量要求如下：粒度200目以下（r200）：90%全水分（mar）：6%揮發(fā)分（vdaf）：35%灰分（aar）：10%全硫（sar）：0.5%低位發(fā)熱量（qnet,ar）：6000kcal/kg產(chǎn)品成熟度0610五年開(kāi)展了煤粉鍋爐示范應(yīng)用、市場(chǎng)推廣等工作，經(jīng)實(shí)踐運(yùn)行，煤粉鍋爐節(jié)能、環(huán)保

6、優(yōu)勢(shì)顯著，為用戶贏得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及企業(yè)形象。燃料保障經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的探尋與摸索，在國(guó)家與政府的大力支持和協(xié)助下，煤科院北京煤化工分院在全國(guó)各地已與有多家生產(chǎn)企業(yè)建立了長(zhǎng)期戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，擁有了充足的優(yōu)質(zhì)的穩(wěn)定可靠的煤碳資源，并利用專有技術(shù)，生產(chǎn)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)燃料煤粉，確保燃料的質(zhì)量可靠、供應(yīng)穩(wěn)定以及供應(yīng)及時(shí)。綜上所述，高效煤粉鍋爐系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品成熟、所選燃料煤適宜、符合國(guó)家節(jié)能減排政策導(dǎo)向。三、經(jīng)濟(jì)分析（1）節(jié)能：高效煤粉鍋爐能顯著節(jié)煤，原因有以下幾個(gè)方面：1. 燃燒充分，燃盡率大于98%，（傳統(tǒng)鍋爐多數(shù)低于80%）所以固體不完全燃燒熱損失小；2. 空氣過(guò)剩系數(shù)小（僅為傳

7、統(tǒng)鍋爐的一半），排煙溫度低，所以排煙熱損失小；3. 即開(kāi)即停，無(wú)“燜火”過(guò)程，因此不存在“無(wú)功”燃料消耗。4. 全密閉系統(tǒng)，無(wú)漏煤、跑煤、散熱少（傳統(tǒng)鍋爐為8%左右），對(duì)煤粉質(zhì)量采取制前控制，進(jìn)入爐膛的水分、灰分少，由此造成的熱損失小。5. 沒(méi)有爐渣的產(chǎn)生，降低了爐渣帶走的熱量損失。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，高效煤粉鍋爐比傳統(tǒng)燃煤鍋爐至少省煤30-50%。另外，高效粉鍋爐系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)功率相對(duì)傳統(tǒng)鏈條爐小、循環(huán)水泵和風(fēng)機(jī)均配備了變頻器，因此節(jié)電效果明顯，一般也在20%左右。（2）減排高效煤粉鍋爐的污染物減排手段主要有，其一，用燃料少；其二，混合均勻，空氣過(guò)剩少，空氣污染少，其三、有效的過(guò)程控制：相對(duì)較低的燃燒

8、溫度，具備良好的爐內(nèi)脫硫環(huán)境，so2排放濃度低；采用先進(jìn)的布袋除塵器，所以煙粉塵排放濃度低（與油氣鍋爐相當(dāng)）。結(jié)論：為促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，樹(shù)立生態(tài)環(huán)保的社會(huì)形象，需要有現(xiàn)代化的環(huán)保的工業(yè)鍋爐系統(tǒng)與之配合，在當(dāng)今能源危機(jī)及油氣價(jià)格高漲的形勢(shì)下，煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)即成為理想選擇：采用煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)既減少了排放，降低了對(duì)環(huán)境的影響，又為企業(yè)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。四、高效煤粉工業(yè)鍋爐的商業(yè)模式高效煤粉工業(yè)鍋爐系統(tǒng)是一種技術(shù)密集型復(fù)雜系統(tǒng)，需要專業(yè)化的運(yùn)行管理，燃料需要專門集中供應(yīng)，目前我們的合作推廣以“合同能源管理模式”為主，主要有以下方式：1）節(jié)能融資的合同管理模式：由煤科院及其合作公司作為合同能

9、源管理方提供資金與鍋爐系統(tǒng)設(shè)備，并負(fù)責(zé)建設(shè)經(jīng)營(yíng)該系統(tǒng)，全方位地負(fù)責(zé)鍋爐系統(tǒng)的管理并保證蒸汽的正常生產(chǎn)與穩(wěn)定供應(yīng)，雙方以蒸汽使用量與合同商定的蒸汽價(jià)格為結(jié)算依據(jù)。2）用戶自行投資的合同能源管理方式：用戶自行投資，煤科院及其合作公司作為合同能源管理方負(fù)責(zé)鍋爐系統(tǒng)的管理并保證蒸汽的正常生產(chǎn)與穩(wěn)定供應(yīng)，雙方以蒸汽使用量與合同商定的蒸汽價(jià)格為結(jié)算依據(jù)。 3）用戶自行投資并經(jīng)營(yíng)系統(tǒng)的管理方式：用戶自行投資、自行經(jīng)營(yíng)，而合同能源管理方通過(guò)提供煤粉和相關(guān)的技術(shù)服務(wù)保證鍋爐系統(tǒng)的正常生產(chǎn)與蒸汽的穩(wěn)定供應(yīng)。 五、我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐的現(xiàn)狀（一），我國(guó)工業(yè)鍋爐的現(xiàn)狀我國(guó)是世界上擁有工業(yè)鍋爐數(shù)量最多的國(guó)家，目前，在冊(cè)保有

10、量約為58萬(wàn)臺(tái)，年自然更換和新增合計(jì)為3萬(wàn)臺(tái)左右。我國(guó)的工業(yè)鍋爐絕大多數(shù)以原煤為燃料，只有極少數(shù)使用天然氣、輕柴油或重油。在中國(guó)，燃煤工業(yè)鍋爐是除電站鍋爐以外的最主要用煤大戶，年耗煤量達(dá)5億多噸。我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐發(fā)展嚴(yán)重滯后，與社會(huì)發(fā)展需求不相適應(yīng)，綜合水平遠(yuǎn)低于其它門類的工業(yè)部門。具體表現(xiàn)形式有兩個(gè)：一是高能耗，平均鍋爐效率不到60%，4t/h以下小容量鍋爐甚至只有40%-50%，比發(fā)達(dá)國(guó)家低30%以上；二是高污染、高排放，煙塵、so2、nox等污染物排放不達(dá)標(biāo)。這些問(wèn)題的根源在于，燃料煤質(zhì)量差（或適應(yīng)性差）、技術(shù)裝備水平落后、管理缺失及社會(huì)化服務(wù)機(jī)制不健全等多個(gè)層面，是一個(gè)系統(tǒng)性的問(wèn)題。（

11、二）、工業(yè)鍋爐在工業(yè)社會(huì)中的作用及地位工業(yè)鍋爐為工廠、社會(huì)生活提供生產(chǎn)必需的熱力、動(dòng)力甚至電力。工業(yè)鍋爐在多數(shù)工業(yè)企業(yè)內(nèi)雖不是核心設(shè)備，卻是關(guān)鍵的要害設(shè)備。長(zhǎng)期以來(lái)，燃煤工業(yè)鍋爐在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活中具有舉足輕重的地位。工業(yè)鍋爐作為工業(yè)企業(yè)中不可或缺的構(gòu)成要素，幾乎涉及各個(gè)部門（包括技術(shù)研究開(kāi)發(fā)、加工制造、燃料供應(yīng)、環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)保障等），用戶群龐大，行業(yè)覆蓋面廣、耗用能源巨大，煙塵、二氧化硫、氮氧化合物等污染物排放相當(dāng)嚴(yán)重。工業(yè)鍋爐行業(yè)的從業(yè)人員達(dá)數(shù)百萬(wàn)，年產(chǎn)值達(dá)數(shù)百億，普遍存在于制造、紡織、印染、造紙、建材、化工、食品加工等眾多行業(yè)。（三）、發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)鍋爐的發(fā)展道路工業(yè)鍋爐是伴隨

12、著基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的，受基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展規(guī)模及水平的影響。始于18世紀(jì)上半葉，經(jīng)過(guò)一百六、七十年的發(fā)展，發(fā)達(dá)國(guó)家在工業(yè)鍋爐系統(tǒng)，鍋爐結(jié)構(gòu)形式、容量及壓力等級(jí)，燃燒方式等技術(shù)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，技術(shù)發(fā)展已十分完善和成熟，水平與其它工業(yè)行業(yè)旗鼓相當(dāng)。與此同時(shí)，基于現(xiàn)代社會(huì)節(jié)能減排的迫切需要，也誕生了與高技術(shù)鍋爐產(chǎn)品的技術(shù)需求相適應(yīng)的商業(yè)化服務(wù)模式（如emc模式），還制定和出臺(tái)了適應(yīng)節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品研發(fā)與推廣的一系列法律、政策及措施，上述保障措施有效促進(jìn)了先進(jìn)鍋爐產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。以德國(guó)為例，德國(guó)的能源資源結(jié)構(gòu)與我國(guó)相似，基礎(chǔ)工業(yè)門類及品種與我國(guó)也大體相仿。在德國(guó)，有一定數(shù)量的油氣鍋爐存在，但主角還是燃煤鍋爐。德國(guó)是煤炭資源較豐富的國(guó)家，其褐煤儲(chǔ)量占世界第一，據(jù)2007年統(tǒng)計(jì)，硬煤保有量有約2300億噸，燃煤工業(yè)鍋爐依托其強(qiáng)大先進(jìn)的基礎(chǔ)工業(yè)體系得到了卓有成效的長(zhǎng)足發(fā)展。歷經(jīng)多次能源危機(jī)，推出了一系列針對(duì)不同煤種和煤質(zhì)的燃煤鍋爐，但最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值及技術(shù)含量的是煤粉工