锅炉节能减排的实践

蔗渣锅炉节能减排的实践

谢绍锐

目录：

一、现行的锅炉大气污染物排放标准

二、节能减排工作简报

三、节能减排的一些方法措施

四、节能减排的一些新思路和技术难点

一、现行的锅炉大气污染物排放标准.

有两个标准。

第一是GB13223－2011，《火电厂大气污染物排放标准》，适用于单台出力65T/h以上采用煤、生物质等为燃料的发电锅炉。在2011.7.29日发布，2012.元旦起实施。对蔗渣锅炉来说，两个指标，烟尘在30mg/m³以下，氮氧化物在100 mg/m³以下。

每二个是GB13271－2014《锅炉大气污染物排放标准》，简单的说就是适用65T/h及以下的蒸汽锅炉。在2014.5.16日发布，标准是

烟尘在80mg/m³以下，氮氧化物在400 mg/m³以下。严格来说，在2014.5.16以前建成的65T/h及以下的蒸汽锅炉，现在执行的还是2011版的《标准》，限值比2014版的要高。但对我们正在运行的蔗渣锅炉，最晚也是今年的国庆节就要执行2014版标准，在这就不介绍了。

简单说明一下蔗渣的燃料特性

现在我们的特性分析是按50%的蔗渣水分来进行的。从蔗渣的燃料特性可以看出：

① 应用基氮N Y的含量为0.1%，可以看出燃料型的氮氧化物应该

生成的不多。

② 应用基全硫S Y份几乎为0，所以排烟中的二氧化硫基本可忽略

不计。

③ 灰份为0.9%。我们计算一下锅炉的原始飞灰浓度，按排烟处

1.4的空气过剩系数，烟气量为3.84Nm3/kg，2%的飞灰含碳量时，

计算出的锅炉排烟原始飞灰浓度在2400 mg/Nm3左右。当然这是把炉渣也算进去了。也就是说我们的除尘设备有99%以上的效率，排烟中的烟尘就能达标。

但是，甘蔗渣中含有较多的泥土、砂砾等夹杂物，还有石灰，燃烧不完全时还带中大量碳粒，所以很多蔗渣锅炉的原始飞灰浓度多在3000以上。

从蔗渣的特性分析可看出，蔗渣锅炉的烟气污染物就烟尘和氮氧化物两项。

二、节能减排工作简介

1、节能减排是个系统工程，锅炉是其中的重要一环。YX集团一贯高度重视锅炉的节能减排工作，一个是大力提高锅炉效率，第二个是努力通过燃烧控制，来减少烟尘和氮氧化物的排放。

这个是YX集团2014/2015榨季各公司的打包率（剩余蔗渣与蔗比）情况：

YX集团2014/2015榨季平均打包率为8.23%，特别是来宾永鑫小平阳公司，打包率为10.87%，为我们树立了全新的标杆。

2、在永鑫集团，65t/h及以下锅炉有6台，其余9台均为65t/h 以上，全部为蔗渣锅炉。除都安永鑫公司外，其他都安装了烟气在线监测。其中富宁永鑫公司的130t/h锅炉、和来宾永鑫公司的85t/h锅炉安装了布袋除尘器，其余均为麻石水膜除尘器。

下面是摘录一部分在正常工况时段的在线监测平均数据，在表中可以看出，使用布袋除尘器的富宁永鑫公司130t/h锅炉和来宾永鑫公司的85t/h锅炉烟尘都是达标的。小平阳公司的65t/h锅炉烟尘是32、氮氧化物是160，大大的低于排放标准。65t/h以上锅炉氮氧化物则只有富宁永鑫公司130t/h锅炉能达标。说明一下，表中两个同样的检测项目名称，第一个检测值，另一个折算值，是根据检测值统一在1.8的空气过剩系数下进行折算，环保监测是以折算值为准的，运行管理则是检测值更有实际意义。

4 氮氧化物（Zs Avg）mg/m³242.57 154.48 160 90.84

三、介绍一下YX集团节能减排的一些措施

1、首先是各公司都基本实现全部燃烧蔗渣髓，提高了燃烬率，

飞灰含碳量较低。看一下来宾公司85T/h锅炉的冲灰水，可以说是很透亮的。

还有小平阳公司的两台65t/h锅炉，燃烧工况也很好，但没有保留照片。

我们看一下一些公司的对蔗渣髓进行筛分的情况，按1mm、2mm 网孔进行筛分。

来宾永鑫小平阳公司:

西场永鑫公司：

我们可看出2mm以下比例占70～80%。这很容易理解，蔗渣颗粒越小越均匀，就烧得越干净，能效就越高。

上面我们提到了蔗渣的燃料特性，但单一就蔗渣髓来说，特性还是它的特点的。在这引用刘心志教授的一组数据。“蔗渣是一种特殊的生物质燃料，堆积密度极小，灰熔点极低；蔗髓与除髓蔗渣差异显

著。蔗渣中，蔗髓含量为35～40％；蔗髓的风干水分是除髓蔗渣的2.4倍；蔗髓的灰分是除髓蔗渣的2.0倍；0.5~3毫米的粒度，在蔗髓中占62%以上。

应当指出，完全燃烧蔗渣髓与燃烧一般的蔗渣的燃烧方式是不同的，特别是配风上是不同的。现在一般锅炉运行炉排上的燃料是很少的，层燃在现在的蔗渣锅炉燃烧方式上，可以说已经不重要，我们的做法是除播料风、底风以外的二次风提高比列，占总风量的60%左右，并简单分了层次。

2、第二是控制较低的烟气含氧量，减少排烟损失。永鑫集团大部份锅炉一般能控制炉膛出口的含氧量在3～5%左右。控制得又好又稳定的是小平阳公司的两台65 t/h锅炉，基本都在3%以下，主要在于喂料器运行得很好，配风也很合理。相应的，低氮燃烧在何副总裁的指示和推动下已成为锅炉管理和操作的纲领。

3、第三是在设备上，我们采用了较低的炉膛容积热负荷，控制燃烧中心温度，减少氮氧化物的生成。比如富宁公司的130t/h锅炉，是广西西江锅炉公司设计制造的。这台炉的设计，可以说是总结了我们公司多年的锅炉操作管理经验，我们充分参与了这台锅炉的设计。这台锅炉在2012年建设，选择的容积热负荷约为66Kw/m3，额定负荷工况下，炉膛出口烟气温度在750℃以下。这台锅炉是目前YX集团内65t/h以上氮氧化物排放控制得最低最稳定的一台锅炉。按富宁永鑫公司的经验，在3%以下炉膛出口烟气含氧量时，氮氧化物最低，但在给料不均匀时易造成燃烧不完全。