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  • 商品名称: 膜式壁炉膛式热能中心
  • 商品编号: N001
  • 上架时间: 2015-06-15
  • 浏览次数: 455

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        膜式壁炉膛式热能中心——节能、环保、不堵灰

   23年运行节省的电费可以收回热能中心投资费用(与传统热能中心比较)

 

1. 膜式壁炉膛式热能中心组成

1.往复炉排燃烧装置2.膜式壁主炉膛3.锅筒4.第二膜式壁炉膛

5.余热导热油对流区  6.空气调节门  7.烟道调节门  8.蒸汽对流区9.一极除尘

10.烟气混合室11.二级除尘12.汽气换热器  13.热力除氧器14.软水箱

15.水处理设备16.引风机

                  

   膜式壁炉膛式热能中心是在往复炉排的上方设计产蒸汽的膜式壁,采用燃生物质锅炉常用的“M”型烟气流程。在对流区分为导热油对流管区、水汽对流管区及热烟气3路,此3路烟气以控制导热油产热量为主进行调节,在保证导热油热功率满足生产需求的前提下,来合理分配蒸汽用量。

2. 人造板行业的用热特点

以年产20万~25m3中密度纤维板的用热为例,介绍密度板行业的热能中心的热介质参数特点。

1以年产20万~25m3中密度纤维板的用热为例

 

序号

用热设备

用热介质

      用热参数

用热比例/%

1

热磨机

蒸汽

Q= 18t/h  P=1.2Pa  (12.6MW)

26

2

融蜡

蒸汽

Q=0.7t/h  P=0.3Pa  (0.3MW)

 

3

制胶

蒸汽

 Q=3t/h   P=0.4Pa  (2.09MW)

 

4

纤维干燥

热烟气

                25.5MW

热烟气   52

5

热压机

导热油

 4,000,000Kcal/h4.65MW

导热油   9.5

6

木片预热

蒸汽

  Q= 2.5t/h  P=0.3Pa 1.74MW

 

7

喷胶系统

蒸汽

                1.0MW

 

8

其他

蒸汽

     1.0MW,最大1.3MW

 

9

总热功率

 48.88MW

蒸汽    38.5

 

      3种热介质的用热量比例为:蒸汽38.5% (含热磨机用汽26%)、导热油9.5% 、热烟气52%

   蒸汽设计参数为P=1.6MPa  Q=28t/h

   导热油设计参数为P=1.0MPa  Q=4.65MW(油出口温度280℃),

   热烟气设计参数为Q=25.5MW (350℃烟温送干燥风机)。

3. 膜式壁炉膛式热能中心----三种热介质装机功率参数

以年产20万~25m3中密度纤维板的用热为例

 

序号

热介质

产生设备

相关辅机

辅机参数

辅机功率/ KW

 

1

蒸汽

膜式壁及对流管

引风机

 

Q=350000m3/h

H=2800Pa

与热烟风共用

3共用

 

 

 

给水泵

Q=30t/h H=220m

55

 

2

热油

余热导热油炉

导热油炉引风机

Q=70000m3/h

H=3000Pa

110

 

 

 

 

热油循环泵

Q=300m3/h

H=80m

90

 

3

热烟风

膜式壁第二炉膛排烟及对流管排烟

汽气换热器

总引风机

Q=370000m3/h

H=3000Pa

450

 

 

 

 

如干燥风机离热能中心较近(<25m),450KW引风机可以不配。

 

 

 

 

调温风机

Q=100000m3/h

H=1400Pa

55

 

4

        合计总功率(其他辅机功率未列入)

用户可以将此值与其他热能中心的三种热介质引风机、循环油泵的总功率进行比较

760/310(距离较近)

 

 

4. 膜式壁炉膛式热能中心的特点

1)膜式壁炉膛直接产生蒸汽,无需用热油二次转换来产生蒸汽,不需要配蒸汽发生器,少了蒸汽发生器的二次循环泵,总体设备占地面积小。

2)热油设计只为必需要的设备供热,热功率较小,热油系统油管径小,用油量少,循环油泵功率也小,省油也省电。

3)膜式壁炉膛采用典型的燃生物质锅炉“M”型结构,能控制燃烧时间和炉膛出口温度,最大限度地控制有害气体的产生;第二竖井燃尽室不仅降低了烟气温度,固化了烟气中的灰粒,且在下部的180°的转向室中,沉降了70%的大颗粒灰尘,避免了后部对流管易堵灰现象。

4)炉膛前后拱为水管水冷支吊结构,拱成型后,稳固耐用。

5)整体设备占地面积小,可露天布置。

6)总体设备装机电功率小。

7)膜式壁吸热量随着热负荷的加大而增加,因此总的产汽量会多于设备用汽量,如将此蒸汽排空,就会造成热能的浪费,因此在后部干燥风机前必需配置一汽气换热器,将多余的蒸汽转化为热风进入干燥管道,冷凝水回软水箱或热力除氧器,此过程靠锅筒内汽压完成,不额外增加电耗。

8)在蒸汽管线上必需配有控制压力的电动调节阀,制度将多余的蒸汽送往汽气换热器,以确保锅筒的压力在设定范围内。

5. 膜式壁热能中心的优点——节能、环保、不堵灰

5.1 节能

节能包括两方面:一是燃料燃烧及热能利用效率方面的节能;二是设备装机总功率方面的节能。

5.1.1 燃料燃烧及热能利用效率高

   生物质燃料在其燃烧过程中,配风不合理及燃烧时间不够,均会导致不完全燃烧损失。由于生物质固体燃料与煤的成分不同,因此燃烧过程也不一样。

  生物质固体燃料与煤的成分

燃料种类

C/%

H/%

O/%

S/%

A/%

挥发分V/%

密度ρ/t/m3

生物质固体燃料

3850

56

3044

0.10.2

414

6570

0.470.64

5590

35

320

0.40.6

525

738

0.81.00

 

从表可以看出,生物质燃料有如下特点:

(1)含碳量少,燃料热值低。

(2)含氢稍多,挥发分多。生物质燃料中的碳多与氢结合成低分子的碳氢化合物,遇热分解析出挥发物,所以易引燃。燃烧初期挥发析出量较大,必须配风合理,并确保燃烧环境有足够的温度,才能完全燃烧。如配风不合理,炉温不够,易产生镶黑边的火焰,形成不完全燃烧,并冒黑烟。

(3)生物质燃料含氧量多,易燃,燃烧时消耗空气量少。

(4)含硫量低,烟气中含硫量少。

(5)含灰分少,且密度小,易被风吹起,带到后部受热面。

(6)密度小,质地疏松,易燃烧和燃尽,灰烬中残留的碳量少,固体未完全燃烧损失小。

针对以上特点,在燃烧装置设计与配风上常锅做到以下两点:

a) 选用合适的往复炉排,设计足够的燃烧容积。

燃料在炉排上燃烧时,大块的炉排片可将较厚(300mm左右)的燃料推移翻滚前行,达到强化通风和燃烧的效果。

炉排面积热负荷取值为600750KW/m2510,000650,000Kcal/h m3);

从燃烧开始到被降温到850℃的时间要求≥5.8s,保证燃烧完全,并最大限度地减少NOx等有害气体的排放, 大的燃烧空间保证了足够的燃烧时间。

   炉膛的容积热负荷设计值取100140KW/m386,000120,000Kcal/m3)。

b) 合理的配风,,实现分级燃烧

    配风分一次风和二次风,一次风从炉排下供给,二次风从炉排上供给。

生物质燃料的理论供气量为45m3/kg,过量空气系数取1.4 左右。其中二次风的比例为30%40%,有的秸秆燃料取50%;二次风进炉膛的位置在炉膛前、后拱的高温喉口处,此处前后距离短,二次风易穿透,能较均匀地将空气补充给挥发分气体,满足高效燃烧。

二次风补入炉膛的速度取60m/s 左右,保证充分均匀地将空气与可燃性气体混合,达到燃尽的效果。

5.1.2 设备装机功率小

   蒸汽、热油、热烟风是人造板企业必须的3种热介质,但每种热介质用热的比例大小不同,表1中密度纤维板生产中用热比例为蒸汽38.5%、导热油9.5%、热烟气52%。从上面表2可以看出膜式壁热能中心的装机功率最小,用户可以自行比较。

 

 

 

5.2 环保

    锅炉燃烧排放的有害气体主要有CO SO2NOX 、二恶英等,通过二次配风,分级燃烧,做大炉膛几何尺寸及受热面,降低炉膛内总的温度场的温度,延长炉膛内的固体颗粒和挥发份的燃烧时间,来达到最大限度的燃尽及控制有害气体产生的效果。

5.3 不堵灰

5.3.1 生物质燃料灰的特点

    生物质燃料灰分中含有较多的钙、钠、钾离子,一般在850℃~1000℃下呈熔融状态,而将其加工成颗粒燃料,一般在1198℃~1213℃才呈熔融状态,但是人造板企业的热能中心基本不燃用加工后的颗粒生物质燃料,因此在850℃~1000℃温度下,生物质燃料灰分呈熔融状态易粘附在管壁上。

5.3.2 膜式壁炉膛式热能中心不堵灰原因

     膜式壁炉膛式热能中心因炉膛布置有水冷膜式壁,并且采用成熟的“M”型烟气流程,炉膛出口温度设计为850℃,出来进入后部的第二竖井炉膛(燃尽室),烟气垂直下行,到下部烟气转向室,此时的烟温被降到750℃,再翻转向上进入热油对流区、水汽对流区、热烟气区。此时进入对流区的温度均在750℃左右,灰已经固化,不会产生“水泥灰”粘附。

6. 建议

   从节能环保及用户使用成本考虑,将热能中心设计在离干燥风机较近的位置最为省电耗! 启动烟囱离干燥风机的直线距离≤25m最好。

    23年运行节省下的引风机及循环油泵的运行电费可以收回热能中心投资费用!!

 

7. 膜式壁炉膛式热能中心典型用户

7.1  桂林龙腾木业有限公司:  2025万立方米/     49MW  4200×104Kcal/h)

7.2  山东唐口密度板厂:      12万立方米/         23.5MW 2000×104Kcal/h)

7.3  湖北东润木业有限公司:15万立方米/         29MW  2500×104Kcal/h) 

7.4  景德镇鼎晟木塑新材料有限公司:12万立方米/  23.5MW 2000×104Kcal/h)                              

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