水煤浆锅炉技术方案

6T水煤浆锅炉技术方案
盐城市东大热能机械制造有限公司
二OO四年六月二十二日

一,工程概况
某单位拟上一台6T燃水煤浆锅炉,以实现高效节能环保的目的,特制定本技术方案.
二,燃用水煤浆的优点
1,水煤浆是一种新型煤基浆体燃料,可代油燃烧,具有低污染,高效,节能,运行成本低的突出优点.已被列为《当前国家重点鼓励发展的产业,产品和技术目录》.国家经贸委在《节约和替代燃料油"十五"规划》明确要求"采用水煤浆替代燃料油",国家环保总局《国家环境保护十五规划》中提出"大力开发水煤浆技术".采用这项新洁净煤技术,既提高锅炉的热效率,又能减少环境污染,对于燃油用户能够大幅度降低燃料费用,减轻企业负担,经济效益和环境效益显著,适合企业推广使用.
2,水煤浆成分和特点
水煤浆是由70%左右的煤,30%左右的水以及约1%的化学添加剂制成的浆体燃料,能够泵送,雾化和着火燃烧.热值相当于燃料油的一半.
3,水煤浆的环保特性:
(1)选用洗精煤做原料煤,具有"两高两低"的特点,即挥发份高,热值高;灰分低,硫份低,热值≥6800kcal/kg,挥发份≥30%,灰分≤6%,硫份≤0.5%.从燃料的源头上减少了污染物含量.
(2)水煤浆燃烬率高,在燃烧过程中灰分形成多孔烧结物,平均粒径大于0.200,大大减少了飞灰的形成,同时由于排烟温度较燃油低1500C～2000C,降低随烟气排出的NOX的数量,有利于环境保护.
(3)水煤浆用储罐存放,无需煤场,渣场,为清洁生产创造了条件.
4,水煤浆的技术参数:
浓 度
粘 度
密 度
硫 份
挥发份
64-66%
(干基重量比)
<1200CP
(100S-1/20℃时)
1.23
(20℃时)
≤0.5%
≥30
灰份
水份
粒径分布
干基热值
稳定期
≤7%
35±1%
最大粒径200μm
平均粒径60μm
6800Kcal/kg
≥60天

三,水煤浆锅炉技术介绍
(一)设备选型
1,拟选用盐城市东大热能机械制造公司SZS6-1.25-J(Y)型锅炉.(设备清单见附表)技术参数:
蒸发量 6t/h
额定蒸气压力 1.25Mpa
蒸气温度 194℃
本体受热面积 21.8m2 (辐射) 165.5m2 (对流)
省煤器受热面积 130.8m2
燃料耗量 882kg/h
2,工作流程
东大SZS系列锅炉为双炉筒纵置D型布置,采用全水管结构,炉膛后部配以旋风燃烬室,烟气从燃烬室进入上下炉筒组成的对流管束,经三个回程热量交换后至尾部,经省煤器排入滤泡脱硫除尘装置.
燃烧系统图


(二)水煤浆燃烧技术
东大水煤浆锅炉采用高效,洁净燃烧技术,燃烧方式为悬浮,雾化燃烧,与燃油相似.着火温度一般为425℃-520℃,燃烧温度为1350℃.使用了如下关键技术:
1,水煤浆燃烧器.为直冲式低压雾化燃烧器,已取得国家专利(专利号:ZL 01 259 128.9),技术特点:
(1)吸收德国低压雾化技术,仅需0.4～0.7Mpa介质雾化压力即可满足水煤浆充

分燃烧.
(2)自动调节水煤浆与雾化介质的配比.
(3)合理配风,以形成适合的空气动力场,确保水煤浆燃烧的稳定性和经济性.
(4)喷嘴选用特殊耐磨材料制成,连续运行时间超过2000小时.
(5)轻油点火系统与燃浆系统互相联系又相对独立,确保设备连续运行.
2,水煤浆预燃室(专利号:ZL 01 259 127.0).它能确保水煤浆在较短时间内着火并稳定燃烧,缩短轻油的点火时间.
3,设置加热器.将水煤浆加热至40℃左右,以改善水煤浆的雾化效果,保证稳定燃烧.
4,设置在线过滤器.在炉前供浆泵与水煤浆燃烧器之间设置两台水煤浆在线过滤器,以防喷嘴堵塞.
5,锅炉机组的技术性能:
(1)工艺成熟,燃烧稳定,燃烬率达99.8%,热效率87%,高效,节能.
(2)操作方便,自动化程度高.锅炉配备独特的输控机组,供浆,回浆,燃烧,进水,出水(汽)等均实现自动控制,报警,联锁齐全,运行清洁,宁静,安全,可靠,司炉工每班配置2人,运行费用低.
(3)负荷调节范围大,锅炉出力可在40%-100%范围连续调节.
(4)水煤浆锅炉可两用,既可烧水煤浆,也可烧油,转换迅速,方便.
(5)设备结构紧凑,锅炉主机采用快装出厂,体积小,节省用地.
(三)脱硫除尘装置的技术性能
1,东大公司生产的DLP滤泡脱硫除尘装置是专利产品,采用滤泡吸附新工艺,特制的碱性发生器使烟气中的SO2充分发生中和反应,脱硫吸收剂--石灰乳上清液循环使用,水耗小.除尘效率比常规水膜除尘高.装置的内胆选用搪瓷材质并用美国防腐涂层处理,采用陶瓷耐酸碱喷头,设计使用寿命10年.具有脱硫率高,吸收剂利用率高, 除尘效果好,无二次污染,运行费用省,操作简单方便的特点.
2,DLP滤泡脱硫除尘装置工作原理
如上图所示,烟气首先进入滤泡脱硫除尘器底部的蜗壳旋风段,其中的粗颗粒,大颗粒因离心作用而沉降,细粒及飘尘则随烟气上升进入装置壳体.壳体内充满了大量的碱性微小泡沫,这些泡沫具有很大的比表面积和很强的吸附性及沾性.当烟气从泡沫中通过时,细小颗粒粉尘和飘尘被泡沫沾附而捕集下来.同时大量的碱性细小泡沫提供了充足的传质面积,烟气通过时所含的SO2与泡沫中的碱性介质发生反应被吸收脱除.DLP滤泡脱硫除尘装置底部设有沉淀池和药剂池,两池底部相通形成连通装置,灰水系统闭路循环.落下的灰尘在沉淀池里经搅拌悬浮起来,由污水泵抽至滤清调质器,当达到一定压力时,则打开阀门,灰渣自动排出,从而实现了灰,水自动分离.污水经微孔过滤成清水经清水池循环使用,无二次污染.排出的灰,渣约占投烧水煤浆的7%.
3,烟气排放装置
烟囱的高度参照燃油锅炉烟囱的高度.烟囱装置采取汽水分离技术处理,确保烟气达标排放.
四,水煤浆锅炉运行对大气环境影响的分析

1,经南京环保设备质量监督检验中心检验,东大水煤浆锅炉脱硫率达81.9%,出口SO2折算浓度为174.9mg/dnm3;除尘率95.75%,出口烟尘折算浓度为48.11 mg/dNm3.
2,水煤浆锅炉大气污染物排放(GB13271-2001)与《锅炉大气污染物排放标准》对比:
锅炉
类别
烟尘最高允许排放浓度限值
(Ⅱ时段)
二氧化硫和氮氧化物
最高允许排放浓度 (Ⅱ时段)
适用区域
浓度
(mg/m3)
烟气黑度
(林格曼,级)
适用
区域
SO2浓度
(mg/m3)
NOX
燃煤锅炉
一类区
80
1
全部
900
/
燃油锅炉
(燃轻柴油)
一类区
80
1
全部
500
400
水煤浆锅炉
(实测指标)
48.11
<1
174. 9
表中水煤浆排放数量为2000年检测数据,现东大公司的水煤浆质量和锅炉技术水平进一步提高,水煤浆收到基灰份5～7%,硫份≤0.5%.滤泡脱硫除尘装置升级为二级脱硫,因此,大气污染物排放指标要优于表中的数值.
由于水煤浆锅炉燃用洁净煤和采用先进的燃烧技术,烟尘初始排放浓度比燃煤大幅降低,加上高效率的脱硫除尘处理,出口大气污染物排放均低于国家最高允许排放浓度(Ⅱ时段),具有较好的环保效果.
3,固体排放物的处理.水煤浆燃烧后排出的灰,渣(其中含脱硫生成的少量硫酸钙)可回收利用,供水泥厂做原料.
五,经济效益分析
1,几种燃料价格对比
燃料类别
佛山市场价
单位发热量
(大卡)
热效率
%
出力1000大卡折合价
(元/1000大卡)
单位
金额
0#柴油
元/0
3.0
10300
90
0.32
水煤浆
元/0
0.4
4700
87
0.10
AⅡ煤
元/0
0.42
5000
65
0.12
2,6t/h(1.25Mpa)水煤浆锅炉运行成本分析
成本项目
耗用量及金额 (元)
吨.汽成本
(元/吨.汽)
耗用量
单 价
金额
燃料
水煤浆
882 0/h
400元/吨
352.8
58.8
动力
动力电
70度/h
0.5元/度
35
5.8
水
6.6吨/h
0.9元/吨
59.4
0.99
制造
费用
点火柴油
60/次
3.0元/0
18
0.3
发泡剂
50/日
5元/0
25
0.13
石 灰
1400/日
0.18元/0
25.2
0.13
修理费,折旧
元/h
9.8
9.8
1.96
工 资
2人/班
6.2元/小时.人
12.4
1.55
合 计
69.66元
六,设备配置清单及报价
1,设备清单
序号
设备名称
单位
数量
备 注
1
锅炉本体
台
1
含水煤浆预燃室
2
燃烧
系统
水煤浆燃烧器
台
2
一用一备
空压机
台
1
用户选配
3
输控
系统
输控平台
块
1
高速搅拌器
套
1
在线过滤器
台
2
一用一备
输浆泵
台
2
一用一备
电气控制箱
台
1
点火油箱
只
1
4
脱硫
除尘
系统
DLP本体
台
1
烟 道
套
1
泵
台
2
引风机
台
1
5
其它
省煤器
台
1
仪表,阀门
套
1
七,售后服务计划
1,实行"三包",终身维修.
2,免费培训锅炉操作工2-3人.
3,负责锅炉房平面设计,提供锅炉房平面布置图,地基图,系统流程图及相关资料.
4,指导该装置的日常

维护和保养.
5,以优惠的价格供应零配件,易损件.
空 气
压缩机
空气
储罐
燃烧器
过
滤
器
锅 炉
搅
拌
器
供
浆
泵
水煤浆
储 罐
日用
油箱
点火
油箱
滤泡脱硫
沉降室
烟气调质
含硫(尘)烟气
加 药
碱性起泡器
洁净空气
排入大气
滤泡除尘
滤泡发生器
灰水分离
除
渣
补 水