高效煤粉工业锅炉系统技术

高效煤粉工业锅炉系统技术

能源状况

我国能源结构为富煤、贫油、少气，该能源结构也决定了我国能源的消费结构，目前煤炭在一次能源的生产量与消费量中所占的比重分别为76%、66%，处于主导地位。尽管我们国家一直在努力调整一次能源的消费比例，来提升能源利用效率和改善环境，但由于天然气、石油等严重依赖进口以及售价较高等因素，在可预计的未来，煤炭仍将占据主要地位。如何利用好煤炭，即发展煤炭清洁利用技术是解决当前困局的主要出路。

煤炭清洁利用技术

煤炭高效清洁利用可划分为三个发展方向，煤炭洗选、煤炭转化与煤炭燃烧，本文主要讲述煤粉工业锅炉的清洁燃烧技术特点与应用前景等内容。

国内工业锅炉现状

我国燃煤工业锅炉超过50万台、容量达到180万蒸吨，占到工业锅炉总容量的85%，年燃烧煤炭7.2亿吨，数量庞大。燃煤工业锅炉技术装备整体比较落后，以链条锅炉为主，占到燃煤工业锅炉总容量的80%以上。链条锅炉平均热效率约65%，较发达国家低约20%，污染物处理设备缺失或简陋，烟尘、SO2、NO X排放量非常大，在当前人民生活水平日益提高、国家政策导向非常严格的前提下，该局面急需改变。燃煤工业锅炉领域需要一种新的技术和装备来实现整个行

业水平的提升，高效煤粉工业锅炉技术系统就是在此背景下孕育而生的，同时，由于其高效、洁净、操控便捷、性价比高等特点，它也成为油气锅炉的理想替代品，可以让国家花大量外汇购置而来的油气用在更适合的地方，去创造更大的价值。

高效煤粉工业锅炉系统介绍

（1）来自制粉厂的密闭罐车将燃料煤粉气力输送至锅炉房的煤粉塔。（超级链接后）上图为规模50万吨/年的制粉厂，下图为煤粉输送专用罐车。

（2）煤粉塔储存燃料煤粉，其作用可类比于传统锅炉房的堆煤场，一般储存煤粉的量可满足锅炉满负荷生产1~2天。煤粉塔需要解决煤粉储存过程的安定性问题，当发生自燃时需及时发现并采取保护措施，确保运行安全。

（3）供料器的主要功能是实现煤粉连续、稳定的供给，是煤粉工业锅炉高效运行的核心设备。

（4）燃烧器是煤粉工业锅炉系统的第二大核心技术，其主要特点是即开即停、低负荷稳燃能力强、负荷调节范围大，特别适合工业锅炉营运环境。工业煤粉锅炉与电站煤粉锅炉的主要区别之一在于燃烧器的不同，电站锅炉的燃烧器通常不具备即开即停、负荷大范围调节等功能。

（5）20t/h及以下级别锅炉本体一般采用卧式布置，30t/h及以上级别一般采用立式布置，锅炉本体采用全模式壁结构，密封性强。

（6）采用SNCR+SCR处理工艺。煤粉工业锅炉炉膛温度场均匀，

最高温度通常不超过1100℃，适宜采用SNCR处理工艺（反应温度区间850℃~1100℃），NO X脱除效率一般在40%~60%，SCR脱除效率75%~90%，确保锅炉烟气中NO X的排放量低于100mg/Nm3，优于国家环保排放标准，该工艺较之单独SCR工艺设备投资与运行成本均较低。

（7）采用湿法脱硫、布袋除尘实现烟尘排放低于20mg/Nm3、SO2排放低于50mg/Nm3，优于国家环保排放标准要求。

（8）测控技术是煤粉工业锅炉系统的核心技术之一，粉体燃烧较之链条锅炉、流化床锅炉更易实现自动控制，其发展方向是一键点火、远程控制、智能群控。另外，测控技术也是实现煤粉工业锅炉安全运行的保障条件之一。

技术特点-煤粉专业化集中生产与配送

由于煤炭供应市场的复杂性，传统链条锅炉用户燃用的燃料煤质很难与锅炉设计煤种相一致，在源头上就造成锅炉燃烧效率降低、出力不足，甚至带来设备运行故障等后果。高效煤粉工业锅炉的燃料煤粉由区域制粉厂集中磨制，煤质的稳定性、适应性易得到保障。另外，煤粉工业锅炉房取消了分散的堆煤场，减小了占地，降低了地面污染。技术特点-测控水平高、锅炉启停简单等

锅炉运行实现全自动控制，上煤、出灰等在传统锅炉上的体力劳动已经彻底消失，取而代之的是在中控室实现对锅炉运行状态的监控和操作。目前，煤粉工业锅炉的自动化控制水平已发展到一键点火、远程控制、智能群控等阶段，进一步节约人工和劳动强度，间接的也

减少了因司炉工人技术水平的差异带来锅炉运行效果的不同，保障了煤粉工业锅炉始终处在最优的运行状态。

煤粉工业锅炉最大的特点是操控便捷，这也是区别电站煤粉锅炉的主要特点。类似于燃气锅炉，可实现即开即停，3分钟内切断点火源，系统进入正常运行状态，点火成本低廉；切断煤粉供给即可实现停炉，在突发情况下，增加了安全机会。煤粉工业锅炉配备了具有稳燃功能的预燃室，负荷调节范围比较大，一般在40%~110%，非常适应工业锅炉应用场所。

技术特点-工作环境友好

煤粉工业锅炉取消了堆煤场、堆渣场，并配备了高效的袋式除尘设备等烟气净化装置，可做到三不见“不见煤、不见灰、不见烟”；同时锅炉本体采用膜式壁结构，密封性好，烟气系统负压运行，无粉尘跑冒，锅炉房环境可媲美天然气锅炉房，非常洁净，彻底颠覆了社会对燃煤锅炉房的世俗认识，司炉工人也可更有尊严的开展工作。技术特点-节能降耗

由于采用悬浮燃烧技术，燃料燃烧非常彻底，煤粉工业锅炉的系统热效率一般在88%以上，甚至达到90%，较之传统燃煤锅炉平均65%的热效率有了大幅度的提高，节煤潜力巨大，可达到30%。

取消堆煤场、堆渣场，锅炉房占地面积可缩减50%。

采用全自动控制、上位机集中监控与操作，上煤、出灰等体力劳动已被自动控制所取代，司炉人员大幅度减少，一般在50%以上。

对大型用电设备，例如引风机、水泵等采用变频节电技术；煤粉

工业锅炉过氧空气系数较低，一般在1.3左右，烟气量较少，引风机功率较低。综合节电较之传统锅炉在15~20%。

技术特点-洁净排放

我们承诺的排放指标，烟尘、SO2、NO X分别是20mg/Nm3、50mg/Nm3、150mg/Nm3，可以达到燃气锅炉的排放标准，优于燃煤锅炉在重点地区执行的大气污染物特别排放限值30mg/Nm3、200mg/Nm3、200mg/Nm3的要求。

推广应用-实例1

实例1为2007年实施的3台4t/h蒸汽锅炉项目，锅炉额定压力1.6MPa，锅炉本体采用卧式锅壳式结构布置，业主为山东新汶矿业集团下属的中波合资不锈钢薄板厂，截止目前，该项目已稳定运行7年。推广应用-实例2

业主烟台欣和食品厂，一家台资企业，主要生产酱油、花生米等，卫生标准要求高，管理严格。该项目2009年实施，1台20t/h+1台6t/h锅炉配置，额定压力1.6MPa、过热蒸汽温度245℃，锅炉本体采用卧式布置、双锅筒径置式结构，系统自投产以来运行平稳。由于工厂扩产，该企业于2014年5月又上马了一台40t/h立式煤粉工业锅炉，截止2014年11月份该锅炉已投产运行。

推广应用-实例3

该项目为城市供热项目，兰州市热力总公司于2012年布置了两台14MW热水锅炉，2014年又在原锅炉房西侧扩建了两台同型号锅炉，至此锅炉房总规模达到4台14MW，供暖面积80万m2。