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1、高效工业煤粉锅炉的简介高效工业煤粉锅炉（专利号：ZL200520002170.X）是煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院在国家科技支撑计划、863计划及总院科技创新基金资助下，借鉴发达国家成功经验，历时数年，独立开发成功的拥有全部自主知识产权的高科技产品。该产品迎合国家十分紧迫的节能减排形势和政策导向，是传统高污染、高能耗燃煤工业锅炉的升级换代产品，也是油气锅炉的理想替代品。该煤粉锅炉系统的排放已经堪比轻油或天然气锅炉，然而其实际的运行成本却大大降低，是非常理想的环保节能产品，可以极大程度地提高企业经济效益和竞争力，使企业能长期保持环保的可持续的发展。一、锅炉系统高效煤粉工业锅炉系统主要包括煤粉
2、储供单元、燃烧器单元、测控单元、锅炉单元、布袋除尘器单元、热力单元以及其它设备等。来自煤粉加工厂的密闭罐车将符合质量标准的煤粉注入煤粉塔。塔内的煤粉按需进入计量中间仓后由供料器及风粉混合管道送入煤粉燃烧器。燃烧器和锅炉炉膛构成燃烧系统，燃烧产生的高温烟气完成辐射和对流换热后进入布袋除尘器。除尘器排出的洁净烟气经引风机排入大气，除尘器收集的飞灰经密闭系统排出，去集中处理和利用。锅炉系统的运行由点火程序控制器和上位计算机系统共同完成。二、技术特点产品系列覆盖了一般规模的工业锅炉，其中包括1.4-70MW热水锅炉系列和2-100t/h蒸汽锅炉系列。该技术系统具有下述优点：（1）煤粉集中供应（集中供粉
3、式流程）：煤粉由制粉厂集中磨制、统一供应，既有效保证了燃煤质量稳定，又消除了分散的堆煤场，减少地面污染。（2）工作环境友好：全系统密闭运行，自动上煤、集中排灰，无粉尘跑冒。（3）锅炉启停简单：锅炉系统可实现即开即停，30秒切断点火源进入正常运行，点火成本低廉；切断煤粉供给即可实现停炉。（4）测控水平高：自动监控、调整运行参数，使系统处于最佳运行状态；同时降低了劳动强度以及人为因素对锅炉运行的影响。 （5）高效节能：煤粉燃烧充分、锅炉换热效果好、空气过剩系数小，灰渣热损失少、水分热损失少、系统热效率高；煤粉锅炉系统对功率较大的引风机、循环水泵均配备了变频器，正常运作时的消耗仅相当于系统配置的60
4、-70%，节电效果明显。（6）洁净排放：高效煤粉锅炉燃烧器采用低温空气分级燃烧设计，炉内温度场均匀，避免局部高温，燃烧过程产生的SO2、NOX含量低，系统下游脱硫设备运行负荷大幅降低；烟气采用布袋除尘，烟尘排放浓度低；布袋除尘器收集的飞灰经密闭系统排出，实行集中处理和利用，无二次污染。（7）节约用地（集中供粉式流程）：煤粉车定期供应煤粉，取消锅炉房边堆煤场与渣场，节约客户用地与投资。（8）性价比高：运行费用低廉，可在较短的时间内收回设备投资。该锅炉系统运行指标及对比见表1-1。表1-1 运行指标及对比项 目高效干煤粉锅炉国家标准烟尘排放，mg/m320，与油气锅炉相当200SO2排放，mg/m
5、3200，与油气锅炉相当900NOX排放，mg/m3350林格曼黑度01级达标情况达到国家和地方标准高效工业煤粉锅炉技术系统的主要指标如下：燃烧效率： 98锅炉热效率： 90烟尘（TSP）排放： 20mg/Nm3炉内脱硫率： 40左右SO2排放： 200mg/Nm3NOx排放： 满足当地2010年要求提出的煤粉质量要求如下：粒度200目以下（R200）：90%全水分（Mar）：6%挥发分（Vdaf）：35%灰分（Aar）：10%全硫（Sar）：0.5%低位发热量（Qnet,ar）：6000kcal/kg产品成熟度0610五年开展了煤粉锅炉示范应用、市场推广等工作，经实践运行，煤粉锅炉节能、环保
6、优势显著，为用户赢得了良好的经济效益、社会效益以及企业形象。燃料保障经过长时间的探寻与摸索，在国家与政府的大力支持和协助下，煤科院北京煤化工分院在全国各地已与有多家生产企业建立了长期战略合作伙伴关系，拥有了充足的优质的稳定可靠的煤碳资源，并利用专有技术，生产符合质量标准的优质燃料煤粉，确保燃料的质量可靠、供应稳定以及供应及时。综上所述，高效煤粉锅炉系统技术先进、产品成熟、所选燃料煤适宜、符合国家节能减排政策导向。三、经济分析（1）节能：高效煤粉锅炉能显著节煤，原因有以下几个方面：1. 燃烧充分，燃尽率大于98%，（传统锅炉多数低于80%）所以固体不完全燃烧热损失小；2. 空气过剩系数小（仅为传
7、统锅炉的一半），排烟温度低，所以排烟热损失小；3. 即开即停，无“焖火”过程，因此不存在“无功”燃料消耗。4. 全密闭系统，无漏煤、跑煤、散热少（传统锅炉为8%左右），对煤粉质量采取制前控制，进入炉膛的水分、灰分少，由此造成的热损失小。5. 没有炉渣的产生，降低了炉渣带走的热量损失。统计结果表明，高效煤粉锅炉比传统燃煤锅炉至少省煤30-50%。另外，高效粉锅炉系统引风机功率相对传统链条炉小、循环水泵和风机均配备了变频器，因此节电效果明显，一般也在20%左右。（2）减排高效煤粉锅炉的污染物减排手段主要有，其一，用燃料少；其二，混合均匀，空气过剩少，空气污染少，其三、有效的过程控制：相对较低的燃烧
8、温度，具备良好的炉内脱硫环境，SO2排放浓度低；采用先进的布袋除尘器，所以烟粉尘排放浓度低（与油气锅炉相当）。结论：为促进企业的可持续发展，树立生态环保的社会形象，需要有现代化的环保的工业锅炉系统与之配合，在当今能源危机及油气价格高涨的形势下，煤粉工业锅炉系统即成为理想选择：采用煤粉工业锅炉系统既减少了排放，降低了对环境的影响，又为企业带来了可观的经济效益。四、高效煤粉工业锅炉的商业模式高效煤粉工业锅炉系统是一种技术密集型复杂系统，需要专业化的运行管理，燃料需要专门集中供应，目前我们的合作推广以“合同能源管理模式”为主，主要有以下方式：1）节能融资的合同管理模式：由煤科院及其合作公司作为合同能
9、源管理方提供资金与锅炉系统设备，并负责建设经营该系统，全方位地负责锅炉系统的管理并保证蒸汽的正常生产与稳定供应，双方以蒸汽使用量与合同商定的蒸汽价格为结算依据。2）用户自行投资的合同能源管理方式：用户自行投资，煤科院及其合作公司作为合同能源管理方负责锅炉系统的管理并保证蒸汽的正常生产与稳定供应，双方以蒸汽使用量与合同商定的蒸汽价格为结算依据。 3）用户自行投资并经营系统的管理方式：用户自行投资、自行经营，而合同能源管理方通过提供煤粉和相关的技术服务保证锅炉系统的正常生产与蒸汽的稳定供应。 五、我国燃煤工业锅炉的现状（一），我国工业锅炉的现状我国是世界上拥有工业锅炉数量最多的国家，目前，在册保有
10、量约为58万台，年自然更换和新增合计为3万台左右。我国的工业锅炉绝大多数以原煤为燃料，只有极少数使用天然气、轻柴油或重油。在中国，燃煤工业锅炉是除电站锅炉以外的最主要用煤大户，年耗煤量达5亿多吨。我国燃煤工业锅炉发展严重滞后，与社会发展需求不相适应，综合水平远低于其它门类的工业部门。具体表现形式有两个：一是高能耗，平均锅炉效率不到60%，4t/h以下小容量锅炉甚至只有40%-50%，比发达国家低30%以上；二是高污染、高排放，烟尘、SO2、NOx等污染物排放不达标。这些问题的根源在于，燃料煤质量差（或适应性差）、技术装备水平落后、管理缺失及社会化服务机制不健全等多个层面，是一个系统性的问题。（
11、二）、工业锅炉在工业社会中的作用及地位工业锅炉为工厂、社会生活提供生产必需的热力、动力甚至电力。工业锅炉在多数工业企业内虽不是核心设备，却是关键的要害设备。长期以来，燃煤工业锅炉在我国国民经济和社会生活中具有举足轻重的地位。工业锅炉作为工业企业中不可或缺的构成要素，几乎涉及各个部门（包括技术研究开发、加工制造、燃料供应、环境保护、安全生产保障等），用户群庞大，行业覆盖面广、耗用能源巨大，烟尘、二氧化硫、氮氧化合物等污染物排放相当严重。工业锅炉行业的从业人员达数百万，年产值达数百亿，普遍存在于制造、纺织、印染、造纸、建材、化工、食品加工等众多行业。（三）、发达国家工业锅炉的发展道路工业锅炉是伴随
12、着基础工业的发展而发展的，受基础工业发展规模及水平的影响。始于18世纪上半叶，经过一百六、七十年的发展，发达国家在工业锅炉系统，锅炉结构形式、容量及压力等级，燃烧方式等技术领域取得了长足进步，技术发展已十分完善和成熟，水平与其它工业行业旗鼓相当。与此同时，基于现代社会节能减排的迫切需要，也诞生了与高技术锅炉产品的技术需求相适应的商业化服务模式（如EMC模式），还制定和出台了适应节能环保产品研发与推广的一系列法律、政策及措施，上述保障措施有效促进了先进锅炉产品的推广应用。以德国为例，德国的能源资源结构与我国相似，基础工业门类及品种与我国也大体相仿。在德国，有一定数量的油气锅炉存在，但主角还是燃煤
13、锅炉。德国是煤炭资源较丰富的国家，其褐煤储量占世界第一，据2007年统计，硬煤保有量有约2300亿吨，燃煤工业锅炉依托其强大先进的基础工业体系得到了卓有成效的长足发展。历经多次能源危机，推出了一系列针对不同煤种和煤质的燃煤锅炉，但最具经济价值及技术含量的是煤粉工业锅炉系统，凭借其效率高（可达到91以上）、启停快速、操作简单等特点，在德国得到广泛应用，并技术输出至荷兰、奥地利及波兰等国。德国的经验与发展对我国自主燃煤工业锅炉的发展具有重要的借鉴和参考意义联络人：何志远电话：13924670285,0755-26061371传真：0755-26061371E-mail：QQ：1030557699公司：煤科院北京分院粉体锅炉南方事业部9