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生物质 高效燃烧

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江苏兴化生物质集中供热项目


江苏兴化兴东镇脱水蔬菜工业园区集中供热项目是由兴化市威斯尼斯人60555有限公司投资、建设和运营的拥有30年特许经营权的供热项目。  脱水蔬菜生产是园区主导产业,有大大小小的脱水蔬菜生产企业近20家。项目以燃生物质的卧式循环流化床锅炉替代了用汽企业自建的小型燃煤、燃气和燃稻壳的链条炉。  项目占地面积19.53亩,建设规模为2台45t/h卧式循环流化床纯燃生物质锅炉,替代园区内总计120蒸吨分散于各生产企业的燃煤小锅炉,为园区内脱水蔬菜生产企业提供高品质工业用蒸汽。  项目所在地毗邻全国最大的稻米加工集散地戴窑,通过水陆运输稻壳有着天然的地理位置优势。锅炉设计为纯燃稻壳,后期随着稻壳被用于加工成生物质颗粒、饲料、肥料等用途,稻壳的采购单价明显上升。综合考虑燃料可获取性和采购成本,目前选择纯烧或掺烧稻壳、木片、枝丫材等多种生物质燃料。



威斯尼斯人60555方案

01

锅炉热效率 三级炉膛的结构,配合循环回路关键部件上的发明创新,将一级灰循环改为两级灰循环,增加循环级数,行成了多流程特征。锅炉炉膛内的有效燃烧行程加长,延长了燃料燃烧时间,使燃料燃烧更为充分;同时三级炉膛有利于布置锅炉受热面,燃烧组织和换热面布置两方面的改进措施提高了锅炉的热效率。锅炉设计工况下的运行热效率范围为88%-92%,节约了客户用热成本。

02

燃料适应性 卧式循环流化床锅炉燃料适应性广,同炉可用燃料热值范围宽(6.3-25.0 MJ/kg均适用)。该技术通过高温、低温两级灰循环很好地调控了锅炉主燃室密相区床温,两级循环之间能实现返料自平衡,在燃用不同燃料时能根据燃料特性自适应调节两级灰循环的返料量,保证炉内燃烧稳定,因而具有良好的燃料适应性。卧式循环流化床锅炉可单独或者混合燃烧各种一般生物质(主要指农林废弃物)和生物质工业弃物(中药渣、糠醛渣、烟梗等),降低燃料成本的同时,增加用户燃料选用便利性和灵活性。
独特的多流程和两级物料循环不但适应了燃料复杂多变的特点,同时满足了锅炉宽负荷运行下实现物料自平衡的需求。

03

锅炉可用率 发明了适合卧式循环流化床锅炉的排渣装置、回料器、分离器、中心筒等关键部件。锅炉整体高度降低和物料复合循环,实现了以中温分离代替高温分离,降低了高温腐蚀,并且中温分离使分离器后灰中的碱金属粘结性下降,避免了分离器后燃及结焦、积灰等问题,大大提高了锅炉的可用率和安全性。在相同运维条件下,比传统燃生物质锅炉的连续运行周期显著延长。设备检修间隔时间增长,运维成本降低。2021年,示范项目中的1号炉就创下了中小型生物质锅炉225日(连续5400小时)不停炉的记录。

04

单层布置建设费用、周期、运维安全性 传统的双层布置锅炉房设计,锅炉房面积使用不合理,锅炉房面积大,建造费用高,供暖、照明负荷大,人员巡检路线长。威斯尼斯人60555锅炉采取单层布置。即锅炉设在±0.00米平面层,取消+4.00米标高锅炉设备层,相应不设锅炉岛独立基础。以一台容量35t/h锅炉为例,单层布置锅炉基础造价可减少30万元,大大减少锅炉房建筑面积,锅炉房土建工程量少,现浇混凝土量少,主体结构施工简单,施工周期短。

05

运行费用 卧式结构较传统流化床对引风机功率要求下降,节约电耗效果极为显著,卧式流化床锅炉每产一吨蒸汽的电耗约为18度,传统锅炉约为28度,以工业用电0.85元/度计算,年产20万吨蒸汽时,全年仅电费一项可节约170万元。
中温分离灰渣颗粒大,两级物料循环回收率更高,减少床料补充量,节约后期运行费用。

06

环保成本 针对工业锅炉氮氧化物原始排放高的问题,将空气分级和燃料分级统筹布置,基于三床多分级循环燃烧技术路线,增加燃料分级喷口,形成了三床多分级低NOx-CFB燃烧技术,可将氮氧化物原始排放降低50%以上。在系统成套技术方面,通过气固流态化燃烧、燃料分级燃烧、分级配风等控制氮氧化物原始生成,氮氧化物的原始排放可低于100毫克/立方米。辅助炉内SNCR脱除氮氧化物、炉内钙基脱硫剂干法脱硫、尾部烟气碱液洗涤精脱二氧化硫、旋风粗除尘、布袋过滤精除尘等复合手段,实现炉内控制和炉外尾部设施控制的优化组合,经济、高效地实现了超低排放。与传统技术相比,达到同样的环保排放标准,脱硫脱硝运行成本可节约一半。锅炉颗粒物、二氧化硫和氮氧化物排放优于《锅炉大气污染物排放标准GB13271-2014》规定的关于重点地区燃气锅炉排放限制要求。

工艺流程

能效与排放

序号 项目 本产品排放指标 超低排放标准
1 颗粒物(毫克/立方米) 1.9 ≤5
2 二氧化硫(毫克/立方米) 1.01 ≤35
3 氮氧化物(毫克/立方米) 11.13 ≤50


2023年入选2023年中国清洁供热产业发展报告


2018年入选国家发改委能源局《百个城镇生物质热电联产县域清洁供热示范项目》

为什么选择威斯尼斯人60555?

项目年消耗生物质约6万吨,折合标准煤2.7万吨,减排二氧化碳6.8万吨、二氧化硫660吨、氮氧化物192吨。


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