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张红 邱文奇
一、在热电联产、集中供热工程中应用循环流化床锅炉的目的意义
我国是世界上少数几个以煤为主要能源的国家之一,目前每年煤炭消费量约13亿吨,其中80%通过燃烧被利用。然而,燃烧设备陈旧、效率低、排放无控制造成了能源和环境污染严重,能源节约与环境保护已成为现有燃煤技术所需解决的主要问题。因此,寻求一种高效、低污染燃烧技术,开发新的燃烧设备成为当务之急。
最近几年中国热电联产、集中供热事业得到了迅速的发展,经过40多年来热电建设的经验积累,目前已形成一条中国式的发展道路。
到1998年底,全国共有668个设市城市,其中已有286个城市建集中供热设施,占42.81%。1997年底中国热电联产、集中供热的供热能力:蒸汽65207吨/时,热水69539兆瓦/时。供热量:蒸汽20604万吨/年,热水62661百万千焦/年,1997年底全国热电联产、集中供热面积为80755万平米。热化率为12.24%。热力管道总长度已达32500公里,东北、华北、西北地区,集中供热面积为65076万平米,占全国集中供热面积的80.58%,热化率29.08%,目前北京集中供热面积已达6411万平米。集中热化率已达34.6%。
在总供热量中热电联产占62.9%,锅炉房占35.75%,其它占1.35%,城市民用建筑集中供热面积增长较快,并向过渡区发展。全国集中供热面积中,公共建筑占33.12%,民用建筑占59.76%,其它占7.11%,民用建筑集中供热有如下特点:(1)三北地区集中供热以民用建筑为主,如北京民用建筑为72.66%,河北为66.54%,辽宁为67.5%,山东为51.97%。(2)城市集中供热逐步向过渡区发展,如上海、江苏、浙江、安徽等省均已有集中供热设施,但以公共建筑和工厂为主,如上海为61.72%,江苏为53.3%,安徽为39.55%。城市供热管网的建设也有很大发展。
最近几年推广使用的循环流化床电站锅炉可燃用劣质煤,还可在炉内脱硫更有利于环境保护。由于热电联产节省大量燃料,锅炉容量大,热效率高,除尘效果好并能高空排放,故能有效地改善环境质量。
循环流化床燃烧(CFBC)技术作为一种新型成熟的高效低污染清洁煤技术,具有许多其它燃烧方式没有的优点。
芬兰阿斯龙公司于1979年推出了世界第一台20吨循环流化床锅炉产品。循环流化床锅炉产品在利用劣质燃料、降低大气污染、结构紧凑和降低成本等方面显示出的优点唤起了各国对它研究的极大兴趣。许多国家把循环床燃烧技术作为一种新发电方式投入了巨大的人力物力。目前世界上投入运行循环床锅炉中,最多的是美国,其次芬兰。世界上已向多种循环床沸腾炉如:快内循环锅炉、旋风子旋涡循环锅炉、提升管浅床锅炉、旋涡循环床锅炉增压流化床锅炉发展。基于节能和环保两点考虑,专家予测:“流化床燃烧时代到了”。“煤粉炉二十一世纪将被流化床锅炉代替”。“二十一世纪将是循环床锅炉发展的兴盛期”。
进入八十年代以来,我国开始循环床燃烧技术的研究,研究的重点是从燃用煤矸石、石煤等低热值燃料转变为实现高效低污染燃煤,这一转变完全适合我国能源和环保状况提出的要求。
我国能源在相当的时间内将以煤为主。目前,80%以上的煤直接燃烧,而中小型工业锅炉和大型电站锅炉燃煤量分别占全国煤碳总产量的1/3和1/4。由于燃烧设备的不良和煤种的多变,中小型工业锅炉的热效率不高,只有50%-60%。大型电站锅炉在燃用低热值煤时,其燃烧效率也不高,最高燃烧效率90%。因此要求研究高效率、煤种适应性强的锅炉以提高能源利用率。
我国煤碳含硫分布不均衡,黄河流域、贵州、四川、广西等省的煤大都含硫过高,燃料排出的SO2、NOx是城市中大气污染和地区性酸雨的主要来源。另一方面,现有燃煤技术灰渣失去活性不利于它的利用。城市煤灰渣也成为主要污染源。因此应研究低污染燃煤技术和提高灰渣的可用性。
为了实现上述目标,国家在七五期间就提出迅速研究以流化床燃烧技术为核心的科研课题。?K委托清华大学拟定一个综合开发计划。这一计划中,首先要为工业及供暖提供新型循环床锅炉。进一步发展用于大型电站的循环床锅炉;其次是要研究炉内脱硫、脱硝技术,以满足环保要求,与此相应的还要研究提高石灰石的利用率和灰渣的综合利用。
经过二十年的研究,在循环床技术的研究上有了长足的进展。一些大专院校、科研院所和工厂都投入到这方面的研究和应用。
锅炉热效率达到85%的低阻循环床锅炉在燃用高硫煤时,将较链条炉节煤8-15%,燃烧效率95%的低阻循环床其总能耗与大型煤粉炉相当。达到上述目标后,流化床燃烧技术在脱硫方面的优越性将更为突出。
国外发展循环床锅炉主要解决SOx和NOx污染问题,我国则要兼顾脱硫和劣质煤利用。
对于生产劣质煤,低挥发份煤以及一些灰熔点较低、易结渣的煤种,难以在煤粉炉上应用,宜采用循环床锅炉。
我国北方城市为降低能耗。正发展热电联产、集中供热。采用循环床锅炉可解决烟气中污染物排放问题,而不需要占地面积大、价格昂贵的排烟脱硫装置。
高效低污染的循环床锅炉在节能和环保两个方面将大大压倒层燃炉而将成为城市集中供热锅炉的生力军。
循环床锅炉已经进入工业应用阶段,其优点已被认识,其光辉的发展前景也明显的显现出来,最终它将替代煤粉炉独占燃煤锅炉的领地。
二、循环床锅炉在热电联产、集中供热中发展趋势分析
1、国外的发展趋势
循环床锅炉在世界范围内发展极为迅速,?K已商品化。最大蒸发量已达到500吨。?K在集中供热大型电站中应用。
美国《动力》杂志施卫格博士对欧美各国历年循环床锅炉订货情况进行统计,并列出下表。
年份锅炉蒸发量t/h各种蒸发量锅炉的台数占总数的百分比
最大最小平均>9090-4040-2020-10<10
19821601.824.55592030.235.8
1982-19854701.865.1821.626.115.923.912.5
1985-198750010126.5752.133.88.55.60
从统计表可看出,循环床锅炉的发展趋势是单机容量不断增加,蒸发量大于90吨的锅炉台数增加更为迅速;循环床锅炉向电站锅炉的发展趋势更为明显。但距煤粉炉所做到的容量还相差很远。还有发展空间。
目前,国外开展循环床锅炉试验研究的有美国、西德、法国、日本、俄罗斯、捷克、罗马尼亚、加拿大、澳大利亚和印度。各国根据本国的资源情况和要求,对循环床锅炉研究各有不同目的。
英国用它来防酸雨;美国则侧重于减少大气污染,用循环床锅炉来燃烧含硫量很高的煤;法国一直研究半沸腾炉,已有系列产品用于工业炉和集中供热、热电联产大容量的电站锅炉上;捷克致力于提高循环床锅炉烧劣质煤的效率;日本想以循环床锅炉燃用本国低品位煤来代替石油发电。日本援建我国锦州热电厂35t/h循环床锅炉一台锅炉价值4600万元人民币,其中主机3500万元人民币。用于锦州地区的热电联产、集中供热。罗马尼亚和西德则分别设法在循环床锅炉燃用油页岩和褐煤;俄罗斯向集中供热大容量电站锅炉过渡并研究在循环床锅炉燃用油气的可能;此外,美、英、西、法还在研究增压沸腾与燃气轮机联合循环的方式,以提高电站锅炉的循环效率。
总之,世界各国对循环床锅炉的研究开发都列入了各国能源发展规划?风靡世界!各国都认识到:循环床锅炉燃烧技术是洁净的燃烧技术,最先进的燃烧技术。在集中供热领域有广泛的发展前景。
2、国内发展趋势
国内最早从事研究循环流化床锅炉的是中国科学院工程热物理所。
2.8MW循环床-1985年5月通过鉴定。
10t/h循环流化床锅炉-1988年4月通过投产技术鉴定。
35t/h循环流化床锅炉-1989年12月通过投产技术鉴定。
现在的发展趋势是:循环流化床锅炉越做越大,已经向集中供热的电站锅炉发展。从50MW到135MW,再发展到150MW,现在300MW锅炉也订货了。
目前国内从事研究循环流化床技术的大专院校、科研院所主要有:中国科学院工程热物理所、清华大学、哈尔滨工业大学、华中理工大学、东北电力大学、浙江大学、东南大学、西安热工所、湖南能源研究所、上海工业锅炉研究所等。
国内从事研究循环流化床技术、生产开发系列循环流化床锅炉的主要厂家有:沈阳清华锅炉有限公司、锦州锅炉有限责任公司、济南锅炉厂、开封锅炉厂、太原锅炉厂、巴威公司、哈锅以及无锡、杭州、江西、四川等厂家。
国内循环流化床锅炉主要有三大流派:
一种是以中科院工程热物理所技术为主:中、低倍率循环流化床锅炉。也称低携带率循环流化床锅炉。主床无埋管,外置高温旋风分离器,或者惯性分离室、百页窗加上第二级旋风分离器。回料阀采用U型阀。主要厂家有:沈阳清华锅炉有限公司、锦州锅炉有限责任公司、济南锅炉厂、开封锅炉厂、太原锅炉厂。
另一种以哈工大技术为主:低倍率循环流化床锅炉。主床有埋管,外置中温旋风分离器,或者惯性分离室,如加槽钢阻挡分离。回料阀采用L阀。主要厂家有:沈阳清华锅炉有限公司、锦州锅炉有限责任公司、巴威公司等。
第三种以清华大学、东北电力大学技术为主:主要搞床内循环。清华大学搞的是S型平面分离器、三旋涡分离器。东北电力大学搞的是双旋涡炉内分离。清华大学还有一种壁式多孔半自流阀。主要厂家:四川锅炉厂、江西锅炉厂、赤峰锅炉厂、鞍山锅炉厂。
此外,华中理工大学的下排气中温旋风子分离器也很有特色。
沈阳清华锅炉有限公司、锦州有限责任公司研究开发了10t/h、20t/h、35t/h、14MW、29MW、58MW循环流化床锅炉。10t/h、20t/h循环流化床锅炉主要采用外置式高温双旋风分离器,回料阀为U型阀。主床不设埋管。35t/h循环流化床锅炉有两种:第一种采用外置式高温旋风分离器,U型返料阀。第二种采用两级分离:第一级分离采用百页窗分离,第二级分离在省煤器后采用小型旋风分离器。锅炉结构紧凑,构思新颖,为国内新型循环流化床锅炉。
锦州锅炉有限责任公司、沈阳清华锅炉有限公司开发的29MW循环流化床锅炉,采用中温双旋风分离器,L阀返料器,主床分设埋管和不设埋管两种,炉膛上方巧妙地设置对流排管。水循环采用强制循环。水速高,安全可靠。
采用哈工大技术的国内第一台29MW循环流化床锅炉93年在锦州热电总公司投入运行以来,已经满负荷运行十一个采暖期,用户十分满意。该炉为国内首创,技术水平国内领先。
沈阳清华锅炉有限公司、锦州锅炉有限责任公司开发的14MW循环流化床锅炉、58MW循环流化床锅炉采用双旋风分离器,U型返料阀。其中58MW乃是目前国内较大的循环流化床热水锅炉。可广泛应用于集中供热。
沈阳清华锅炉有限公司、锦州锅炉有限责任公司循环流化床锅炉技术上是成熟的,采取了可靠的防磨和密封措施。技术先进。
序号产品型号锅炉热效率煤种主要制造厂家
1SHF10-1.6/350-A87褐煤、烟煤沈阳清华锅炉有限公司、锦州锅炉有限责任公司
2SHF20-2.5/400-A87II类劣质煤沈阳清华锅炉有限公司、锦州锅炉有限责任公司等
3DHF35-3.82/450-A87烟煤沈阳清华锅炉有限公司、锦州锅炉有限责任公司等
4QXF14-1.25/115/70-A84.2无烟煤、烟煤沈阳清华锅炉有限公司、锦州锅炉有限责任公司等
5QXF29-1.6/150/90-A87II类烟煤沈阳清华锅炉有限公司、锦州锅炉有限责任公司等
6QXF58-1.6/150/90-A87II类烟煤沈阳清华锅炉有限公司、锦州锅炉有限责任公司等
7DHF35-3.82/450-A(二级分离)87II类烟煤沈阳清华锅炉有限公司、锦州锅炉有限责任公司等
8YG35/39-M281.11劣质贫煤济南锅炉厂
975t/h流化床锅炉 II类烟煤哈锅、上锅、济锅、北锅
10130t/h-465t/h II类烟煤哈锅、东锅、上锅、武锅
循环流化床锅炉具有如下的特点:
(1)煤种适应性广
循环流化床锅炉可烧褐煤,烧无烟煤,烧I、II类烟煤。说明对煤种有较好的适应性。
(2)锅炉热效率高
循环流化床锅炉热效率为83-87%。是一种高效节能的新产品。
(3)环保效益好
可炉内脱硫,有效地防止酸雨的产生。由于燃烧温度低,NOx排放量极低。各项环保指标均符合国家标准要求:
(4)负荷调节范围宽
循环流化床锅炉中床料绝大部分是高温循环灰,这就为新加入燃料的迅速着火和燃烧提供了稳定的热源。因而循环流化床锅炉的负荷可以很低,如额定负荷的30%左右,无需辅助的液体燃料,也不会发生煤粉炉难于保持正常燃烧甚至熄火的情况。
由于同样原因,
循环流化床锅炉能够适应负荷的快速变化。负荷调节速率每分钟可达4%。负荷可在30%-100%范围内调节。锅炉效率照样高。这一点是层燃炉所办不到的。
(5)炉渣可综合利用
由于低温燃烧,活性好,可作水泥掺合料。也可作建筑材料,做砖、瓦等材料。
(6)截面热强度高
同样由于流化床中剧烈的质量和热量交换,不仅使燃烧过程能在较小截面内完成,还使炉膛内床层和烟气流与水冷壁之间的传热效率也大大增加。这就使循环流化床锅炉的炉膛截面和容积可小于同容量的链条炉,沸腾床锅炉甚至煤粉炉。这一点对现有锅炉的改造尤其具有现实意义。
(7)燃料制备系统相对简单
循环流化床锅炉无需煤粉炉的复杂的制粉系统,只需简单的干燥及破碎装置即可满足燃烧要求。
(8)采取安全可靠的防磨措施和主动防磨手段
对局部磨损严重,特别是在流动转向或流动受到阻碍的区域,如炉膛水冷壁管和燃烧密相区的交接处,炉膛水冷壁出口,旋风分离器入口,尾部受热面迎风面和固体物料冲刷部位等,采取不同的措施。设置防磨片、耐磨耐火材料,在磨损量不大的部位采用了加防磨罩、热喷涂和堆焊等防磨措施。
(9)采用非机械的U型回料装置,保证运行中料位具有自平衡能力,同时又防止烟气反窜。
(10)采用分级燃烧,四角切圆燃烧方式。
控制NOx生成量的主要方法是采取分级燃烧,降低氧浓度和燃烧温度。四角切圆燃烧能控制较低的NOx
3.循环流化床锅炉展望
在我国目前环保要求日益严格,电厂负荷调节范围较大、煤种多变、原煤直接燃烧比例高、
国民经济发展水平不平衡、燃煤与环保的矛盾日益突出的情况下,循环流化床锅炉已成首选的高效低污染的新型燃烧技术的锅炉。
循环流化床锅炉发展前景广阔。21世纪循环流化床锅炉予计可达到占锅炉总量50%,“21世纪将是循环流化床锅炉的兴盛期”。
层燃炉、煤粉炉不可能同时具有循环流化床锅炉高效、低污染的特性。基于环保、节约能源两点考虑,循环流化床锅炉必然大发展。
一个是向大型化发展,吨位会越来越大。
二是循环流化床气化技术的应用。燃用木屑、树皮、油页岩等。
三是多种流化床同时发展。如快速内循环锅炉,旋风子旋涡循环床锅炉,提升浅床循环床锅炉,旋涡循环床锅炉,增压流化床
三、循环床锅炉在热电联产、集中供热锅炉市场前景分析
1. 全国在用锅炉总台数53.66万台
其中,蒸汽锅炉34.68万台,约占锅炉总台数的64.62%;热水锅炉16.86万台,约占锅炉总台数的31.42%;有机热载体锅炉0.95万台,约占锅炉总台数的1.78%;其他锅炉1.17万台,约占锅炉总台数的2.18%。
按用途分类统计:生活用锅炉27.35万台,占总台数的50.96%;生产用锅炉25.70万台,占总台数的47.89%;发电用锅炉0.61万台,占总台数的1.15%。
2.全国在用锅炉总热功率122.32万MW
锅炉总热功率:蒸汽锅炉93.40万MW,占总热功率的76.36%;热水锅炉27.11万MW,占总热功率的22.16%;有机热载体锅炉1.24万MW,占总热功率的1.02%;其他锅炉0.56,占总热功率的0.46%。
按用途分:生活锅炉的热功率为35.65万MW,占总功率的29.15%;生产用锅炉的热功率为48.31万MW,占总功率的39.49%;发电用锅炉的热功率为38.36万MW,占总热功率的31.36%。
3. 热电联产、集中供热锅炉的发展趋势
集中供热可用于热电联产集中供热和小火电机组。
集中供热,热电联产虽比过去有较大发展,但比欧州各国仍还有较大差距。欧州各国供热机组容量是火电装机容量50%,我国仅为12.24%。
由此看来,集中供热,热电联产在我国有广泛发展空间。
4.循环床锅炉应用
经过十多年的快速发展,中小型循环流化床技术在我国已趋于成熟。在此基础上,循环流化床锅炉的大型化也正在加速进行并取得一定进展。
由于循环流化床锅炉可以燃用劣质燃料,这就为一些地区有劣质燃料而销售困难的情况带来希望,推广循环流化床锅炉,燃用当地劣质燃料和含硫较高的煤,有利煤炭工业发展,建设热电厂为当地工业发展提供充足的电力和热能,促使国民经济走上良性循环的发展。目前中国已有75t/h循环流化床锅炉近200台,在126个电厂中运行。220t/h循环流化床锅炉也有22台在运行,最大的为410t/h,装在四川内江,锅炉正在向大型化发展。内江白马电厂30万千瓦循环床锅炉示范电站项目2003年8月28日开工建设。解决深层次环保问题。仅哈锅一家签定35-440t/h流化床锅炉71台。上锅到2001年7月止运行30-465t/h流化床锅炉30台。东锅到2002年9月运行20-440t/h流化床锅炉61台。武锅运行35-220t/h流化床锅炉13台。都取得了成功的运行经验。
一些国产50MW循环流化床高压锅炉已经成功运行多年。2003年12月7日,淄博山国电热电有限公司传来捷报:国产生产的135MW循环流化床锅炉四号机组于2003年12月5日连续完成72+24小时整套试运行,运行状态稳定。自动投入率、保护投入率、仪表投入率均达到100%,机组振动58微米,汽水品质合格,真空系统严密性平均0.16KPa/min,循环流化床锅炉脱硫率85.2%,飞灰含碳量4.39%,大渣可燃率0.43%。72小时期间共发电900.77万KWh,平均负荷率92.67%,各项试运指标均达到国内同类机组的最好水平。国内300MW大型循环流化床电站锅炉也签订了两台合同。可见,经过早期的快速发展和随后的调整之后,循环流化床锅炉在我国将得到更大的发展。这不仅是因为循环流化床技术相对较为成熟,也因为燃煤联合循环技术较为复杂且初投资高而难于迅速推广,还因为循环流化床锅炉能较好地适应我国煤炭资源分布和地区特点。可以说,即使洁净燃煤联合循环系统技术成熟、投资降低并得以推广,循环流化床锅炉在我国仍将具有广阔的市场前景。
A大型电站锅炉
大型电站锅炉一般指10万KW以上机组,其容量>410吨。
环保型循环流化床锅炉,是电力市场发展的主流产品,准确把握市场脉搏,积极研制开发高效节能环保型新产品,将大容量、高参数环保锅炉推向新的高峰。
哈锅成功设计制造出目前国产最大容量的150MW循环流化床锅炉之后,又相继与云南红河发电有限责任公司开远电厂、安徽萱城发电厂分别签订了2台300MW的循环流化床锅炉,这标志着我国又向大容量、高参数的循环流化床锅炉迈进了一大步。
B小型电站锅炉
小型电站锅炉的容量在35-220吨/小时。其中以35、75吨/小时居多。35吨/小时级绝大多数为链条炉排,其运行热效率大都在60%左右。更突出的是不适应烧统配煤和低值煤。经常出现出力不足的情况。而75吨/小时锅炉大多数为旋风炉。液态排渣。这种燃烧技术存在对煤种要求高,不宜燃用劣质煤高灰熔点煤等缺点。因此当循环床锅炉研究成功后,这两种炉子用户对循环流化床燃烧技术要求十分强烈。迫切要求制造厂为它们生产循环床锅炉。
对于2.5万KW和5万KW机组配套的130、220吨的循环床锅炉,杭锅、武锅和无锡锅炉厂多台产品在运行。
可以予测,小型电站锅循环床锅炉市场极其广阔。
C、20-10吨级锅炉
不但工业用汽、供热,还可用于发电,市场也是广阔的,但明显不如小型电站锅循环床锅炉市场。
5.从集中供热本身的发展角度看,循环床也是大有可为的。
集中供热、热电联产事业经过40多年的发展,已具有相当规模,但远远不能满足实际需要,由于以下的因素采用循环床锅炉其发展前景非常广阔。
(1)节能工作的需要
根据全国能源平衡,到2000年为保证国民经济的正常发展,能源产量尚有很大缺口,集中供热、热电联产已被公认为是节能的有效措施,目前已被国家有关领导部门做为优先发展的产业确定下来,并已公布一批相应的文件,优先发展集中供热、热电联产。
发展高效节能,能燃用劣质煤的环保型循环床锅炉势在必行。
(2)环境保护的要求
由于城乡工业的发展,环境污染越来越严重,随着人民物质文化水平的提高,环境保护的意识越来越高涨,分散供热既浪费能源又污染环境已被越来越多的人们所认识,由于循环床锅炉是环保型锅炉,在城市和村镇要求实现集中供热采用循环床锅炉的呼声越来越高。
(3)市场巨大
市场巨大,将呼唤节能、环保型锅炉占领市场,给循环床锅炉提供了用武之地。
A、工业用热需求量大
1997年全国共生产原煤137282万吨,原油16074万吨,天然气227亿立方米,折合标煤133600万吨。工业用热需求量大,这个大市场对循环床锅炉需求量也会越来越大。
B、民用采暖和生活用热迅速增加
到1997年底,全国集中供热面积为80755万平米,热化率仅12.24%,东北、华北、西北地区集中供热面积65076万平米,热化率29.08%,予计国民经济发达地区的城市将会达到45一50%。
据有关部门推算,全国城镇平均每年新建住宅1.5~1.8亿平米,全国城镇人均居住面积达到9平米,目前全国各地都在大量建设住宅,目前中国有设市城市668个(不含台湾省),公共建筑与民用建筑均将有很大的供热需求,在目前已有集中供热设施的286个城市中,其供热发展速度落后于城市化发展速度,故发展潜力也很大。
近几年随着人民生活水平的提高,原来不装采暖设施的城市,在新建筑中也装了采暖设施,因而供热范围在我国的北方向南方扩展,采暖范围不断扩大。
城市集中供热热化率的提高,新建筑的增加,供热范围的扩大,从三方面对热源建设提出了巨大的需求。
C、农村小热电的发展具有十分广阔的市场
广大农村是我国社会和经济发展中的一个重要方面,为了实现本世纪末达到小康水平,到21世纪中叶,基本实现现代化,达到中等发达国家水平的目标,关键将在于农村的工业化、城市化和现代化,据有些专家研究,到21世纪中叶,我国大约有6亿的农村人员转移到城镇中,农村人口的转移带来商品能源的大量增加。中国有近5万个小城镇集中了有相当规模的乡镇企业100多万家,有电、热负荷的需求,因而成为热电事业发
展的大市场。
目前在一些经济发达的地区,农村小热电已发挥出显著的经济效益、节能效益和环境效益,由于电与热有保证,外商纷纷前来投资,为招商引资做出了贡献,又由于小热电的建设,也为当地劣质燃料打开了销路,为循环床锅炉的上马提供了机遇。上循环床锅炉,既有经济效益又有环保效益。将收到综合社会效益。
(4)**的大力支持
为了更有效的节约能源、保护环境、缓解电力紧张,中央和地方均采取一系列政策,积极鼓励和支持发展热电联产集中供热。基于节能和环保两项考虑,**将加大对上循环床锅炉的支持力度。
根据以上分析认为:中国在集中供热、热电联产中采用循环床锅炉前景广阔
总之,循环床锅炉燃烧技术淘汰室燃技术是历史必然。因此我们必须依靠科技进步,加快产品结构调整。
四、循环床锅炉经济效益分析
开发大容量循环床锅炉将给企业和社会带来明显经济效益。
据1988年统计,全国拥有工业锅炉33万台,50万蒸吨,容量为0.1-65t/h压力<2.5MP,燃煤三亿吨左右,占煤碳工业三分之一。其中:手烧炉5.8%;链条炉65.8%;往复炉20.6%;抛煤机炉1%;流化床炉1.8%;油气炉炉2%。容量比例:〈1t/h占10%;2-4t/h占65%;6-20t/h占16%;〉35t/h占2%。
存在主要问题:1、运行效率低65%。2、环保问题(烟尘、SOx、NOx)
据报1988年统计,全国排入大气中的烟尘约2300万吨,其中来自燃煤产生的烟尘约1700万吨,占74%,排入大气中的SO2约1600万吨,其中燃烧产生的SO2为1300万吨,占81%;我国是世界上大气污染最严重的国家之一。
循环流化床锅炉比一般锅炉热效率至少提高10-15%,以每台10t/h炉为例,年运行5000小时计,每年可节约标准煤1200吨/台,若按年产平均5000蒸吨计,可为社会节煤60万吨。节约燃料费一亿元。平均每蒸吨创产值三万元,创利6000元。按年产5000蒸吨计,平均每年可创产值1.5亿元,创利3000万元。
以130t/h、220t/h、410t/h循环流化床锅炉测算(按年运行5000小时、脱硫效率80%),每台锅炉每年可分别燃用劣质煤12万吨、19万吨、35万吨;减排SO22784吨、4560吨、8502吨;节约脱硫费用分别为222万元、364万元、680万元。
循环流化床锅炉可利用劣质煤代替优质煤,每台锅炉约7-8年可收回全部设备投资。
五、结束语
煤炭是我国的主要一次能源,煤电占总发电量的70%以上,还有大量的工业锅炉每年要消耗几亿吨煤炭。从我国目前自然资源的特点看,这种情况在相当长的时间里恐难以有根本的改变。另一方面,煤炭作为燃料,长期以来存在着污染严重和利用率不高的问题。正因如此,早在60年代初我国就出现了沸腾床(鼓泡流化床)锅炉,80年代末90年代初循环流化床锅炉又得到飞速发展。
为清洁、高效地利用煤炭资源,不少国家的能源和电力行业进行了大量的试验研究和开发工作。出现了许多清洁、高效地利用煤炭的技术和洁净燃煤发电系统。但到目前为止,只有循环流化床锅炉、整体煤气化联合循环发电系统和压力流化床联合循环发电系统已经(或趋于)成熟并实现商业化。
在我国除循环流化床锅炉外,其他技术尚处于试验研究或引进开发阶段。经过十多年的快速发展,中小型循环流化床技术在我国已趋于成熟。在此基础上,循环流化床锅炉的大型化也正在加速进行并取得一定进展。一些国产50MW循环流化床高压锅炉已经成功运行多年,150MW循环流化床投入运行,300MW大型循环流化床电站锅炉也在制造中。可见,经过早期的快速发展和随后的调整之后,循环流化床锅炉在我国已经并将继续得到更大的发展。
循环床燃烧技术是锅炉燃煤最新最先进的技术,一是节能,二是环保。它不仅为世界各国所公认,而且为我国所接受,21世纪,它可以替代其它燃煤技术,如层燃炉和室燃炉。在我国在世界将会出现全面应用的新局面。循环床燃烧技术的广泛应用不仅为锅炉厂带来效益,而且为全社会带来明显的经济效益和社会效益。
[ 本帖最后由 qimingxing 于 2008-1-12 03:00 编辑 ] |
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